专利名称：用于轻质烷烃脱氢的具有返混的流化床反应器的制作方法
技术领域：
在石油精炼工业中，烷烃(链烷烃)催化脱氢以制备烯烃(烯类烃)
是重要的并且是公知的烃转化方法。这是因为烯烃通常在制备其它更有价 值的烃转化产物中用作中间体。例如，丙烯可以用于制备聚合物和聚丙二 醇，丁烯可以用于制备高级辛烷汽车燃料并且异丁烯可以用于制备甲基-
叔丁基醚， 一种汽油添加剂。烷烃的催化脱氢反应是吸热反应。这种反应非常快并且是可逆 的，且转化速率受到热力学平衡条件的限制。高温和低压有利于将反应转 向烯烃的形成。
0004大量的专利描述了用于烷烃催化脱氢的技术发展水平。例如， US 4,381,417描述了一种催化脱氢体系，其中使用了辐射流反应器，US 5,436,383描述了一种催化脱氢体系，其中可以使用固定床、移动床或流化 床反应器。由于催化烷烃脱氢反应的快速和吸热本质，现有技术方法全都 要求多个反应器或反应器段从而获得烯烃产品的足够产率。此外，传统的 催化脱氢体系要求多个加热器以供应反应热。典型地使用预热器和多重反 应器中间加热器。中间加热器位于反应器之间以保证在每个反应器的入 口，满足吸热脱氢反应所必须的温度条件。在其他现有技术方法中， 一组 催化脱氬反应器在循环非稳定态模式下运转，每10到30分钟使用催化剂 床再生，正如US 6,392,113所描述的。在再生期间加热催化剂床并且这种。对于大设备尺寸，反应器较大且需要平行的多重反 应器。体系频繁的循环可以导致运转和维护问题并且非连续的体系的热效 率比连续的过程小。工业中长久以来公认传统的催化脱氢体系受到多种缺点的损 害。例如，在传统的催化脱氢体系中，相对大的反应器是必须的，以获得 平衡转化率。这增加了催化脱氬体系的复杂性和资本成本。在传统的体系 中资本成本还通过需要具有多重反应器而增加。其它的缺点在于将平衡推
向有利于烯烃产物的高温也通过结焦促进催化剂快速的惰性化。高温还可 导致烷烃的热裂解-即不期望的非选择性副反应，其导致形成具有较宽范 围碳数的副产物，这使得产物物流的分离变得复杂。重质副产物的形成可 以淤塞反应器，其结果在于催化脱氢体系必须定期关闭和清洁。为了限制 淤塞的量，在未转化的烷烃循环之前使用前端蒸馏塔将重质副产物从未转 换的烷烃中分离出来。
发明概述图2为本发明反应器的示意图。
发明详述的第二乘积。
0016]现在参考图2，以示意图的形式说明用于烷烃脱氢的返混流化床 反应器4。返混流化床反应器4包括分离区62和由密集相区44和过渡相 区46组成的较低反应区。包含一种或几种烷烃的蒸发相进料通过管线3 进入到iW入口 14。蒸发相W穿过进料分配器34并且ii/v密集相区44。 进料分配器34包括允许蒸气相进料穿过而将催化剂保留在筛板上的筛板。 密集相区44和过渡相区46中的催化剂包含合适的用于链烷烃脱氢的催化
組成的组的载体材料氧化铝，二氧化硅，铝珪酸盐，铝磷酸盐，天然的 和合成的沸石，粘土和金属氧化物，其上分散着选自由铁、镍、铬、钼、 鵠、钯、铂、铼和钴组成的组的金属。虽然已经描述了本发明优选的实施方案，但是应当理解的是那 些本领域技术人员还可预见其它实施方案。例如有可能使用多于一个返混 流化床反应器。
权利要求
1.用于烷烃物流(1)的脱氢的催化脱氢方法，其包括a)使烷烃物流与催化剂的返混流化床(44)接触；b)从催化剂的返混流化床中取出失活的催化剂(38)；c)加热(76)失活的催化剂以便再生催化剂并且制备热的再生的催化剂(36)；以及d)将热的再生的催化剂返回到催化剂的返混流化床(44)中。
2. 根据权利要求1的方法，其中燃料(77)在包含氧的物流(75)中并 且在失活的催化剂存在下燃烧以加热失活的催化剂。
3. 根据权利要求1的方法，其中烷烃物流的脱氢需要反应热并且热 的再生的催化剂提供用于烷烃物流脱氢的反应热。
4. 根据权利要求1的方法，其中催化剂的返混流化床基本是等温的。
5. 根据权利要求1的方法，其中热的再生的催化剂具有优选比催化 剂的返混流化床热10到200°C范围内的温度。
6. 根据权利要求1的方法，其中在与催化剂的流化床接触之前烷烃 物流被加热(2)且其中优选将烷烃物流加热到比催化剂的返混流化床的温 度冷50°C到热50。C的范围内的温度。
7. 根据权利要求1的方法，其中烷烃物流包含以下物质中的一种 乙烷，丙烷，异丁烷，正丁烷，戊烷，己烷，庚烷或辛烷。
8. 根据权利要求1的方法，其中催化剂包括选自由以下物质组成的 组的载体材料氧化铝，二氧化硅，铝硅酸盐，铝磷酸盐，天然的和合成 的沸石，粘土和金属氧化物，其上分散着选自由铁、镍、铬、钼、鴒、钯、 铂、铼和钴組成的组的金属。
9. 一种用于烷烃物流脱氢反应的催化脱氢体系，其包括a) 用于使烷烃物流与催化剂的流化床(44)接触的返混流化床反应器(4);b) 用于从返混流化床反应器中取出失活的催化剂的第 一管道(38);c) 其中将失活的催化剂加热以制备热的再生的催化剂的再生器(76);以及d) 用于将热的再生的催化剂返回到返混流化床反应器(4)的第二管道(36)。
10.根据权利要求9的体系，其中返混的流化床反应器(4)^本等温的。
全文摘要
本发明描述了一种用于烷烃物流(1)的吸热脱氢反应的改进的方法和体系。本发明的方法和体系包括返混流化床反应器(4)。烷烃物流在单独的反应器段中通过使烷烃物流与催化剂的返混流化床(44)接触而脱氢。失活的催化剂(38)从返混流化床反应器中取出并且加热以制备热的再生催化剂(36)。热的再生催化剂以将返混流化床反应器保持在实质等温条件下的足够的速率返回到返混流化床反应器中。
文档编号B01J8/18GK101568379SQ200780048334
公开日2009年10月28日 申请日期2007年12月11日 优先权日2006年12月28日
发明者B·K·戈罗维, J·A·萨拉加, M·A·舒尔茨 申请人:环球油品公司