[发明专利]用于吸热催化脱氢工艺的催化剂床体系和吸热脱氢工艺

权利要求书

1.一种用于在吸热脱氢工艺中在反应器中使用的催化剂床体系，包括：

-包含至少一种催化剂材料和至少一种第一惰性材料的混合物的水平催化剂床，

-布置在所述催化剂床上游的预定体积的至少一种第二惰性材料，

-其中所述第二惰性材料上方的反应器体积未填充任何固体材料(空白空间)，

其特征在于，

所述第二惰性材料的体积与所述第二惰性材料上方的反应器体积(空白空间)的比为0.04至0.73，优选0.06至0.3，最优选0.09至0.2。

2.根据权利要求1所述的催化剂床体系，其特征在于预定体积的所述第二惰性材料是设置在所述催化剂床的顶部或上表面的层。

3.根据权利要求2所述的催化剂床体系，其特征在于所述第二惰性材料层的厚度D为10cm至100cm，优选15cm至60cm，最优选20cm至40cm。

4.根据权利要求1所述的催化剂床体系，其特征在于预定体积的所述第二惰性材料布置在至少一个额外的容器中，所述至少一个额外的容器布置在所述反应器的上游。

5.根据权利要求4所述的催化剂床体系，其特征在于所述至少一个容器中的所述第二惰性材料的体积为15至180吨，优选20至110吨，最优选30至70吨。

6.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂床体系，其特征在于：

-任选地供给还原气体以还原所述催化剂材料，

-将用于加热和/或再生所述催化剂材料的具有第一温度T1的热流供给至所述催化剂床体系中，

-将具有第二温度T2的烃流供给至所述催化剂床体系中，其中T1＞T2，并且

-其中选择所述第二惰性材料的预定体积和／或所述第二惰性材料的量以使得在所述第二惰性材料和所述催化剂床的界面处获得几乎恒定的温度T3，其满足T1＞T3＞T2。

7.根据权利要求6所述的催化剂床体系，其特征在于所述温度T3为500℃至800℃，优选550℃至750℃。

8.根据权利要求6或7之一所述的催化剂床体系，其特征在于所述温度T3波动约10℃至100℃，优选约20℃至80℃，最优选约30℃至60℃。

9.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂床体系，其特征在于所述第二惰性材料选自：氧化铝、矾土、一水合氧化铝、三水合氧化铝、氧化铝-二氧化硅、过渡型氧化铝、α-氧化铝、二氧化硅、硅酸盐、铝酸盐、焙烧水滑石、沸石及其组合。

10.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂床体系，其特征在于所述第二惰性材料的比表面积BET＜10m²/g，优选＜5m²／g，尤其优选＜1m²/g。

11.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂床体系，其特征在于所述第二惰性材料在293K的导热系数＞0.04W／(mK)，优选＞0.4W／(mK)，尤其优选＞2W／(mK)。

12.一种使用根据前述权利要求中任一项所述的催化剂床体系的吸热催化脱氢工艺，所述催化剂床体系包括具有催化剂材料和第一惰性材料的催化剂床以及布置在所述催化剂床的上游的第二惰性材料层，其中所述工艺包括：

-任选地使还原气体通过所述催化剂床顶部的所述第二惰性材料的体积以及包含催化剂材料和第一惰性材料的所述催化剂床以还原所述催化剂材料，

-使具有第一温度T1的热流通过所述第二惰性材料的体积和所述催化剂床，由此加热所述第二惰性材料和所述催化剂床以及再生所述催化剂床内部的所述催化剂材料，

-使具有第二温度T2的烃流通过所述第二惰性材料的体积和所述催化剂床，由此使所述烃在所述催化剂床中脱氢，

-其中T1＞T2，并且

-其中所述第二惰性材料和所述催化剂床的界面处的温度T3为T1＞T3＞T2。

13.根据权利要求12所述的工艺，其特征在于所述热流的温度T1为600℃至1000℃，优选700℃至900℃，最优选725℃至810℃。

14.根据权利要求12或13之一所述的工艺，其特征在于所述烃流的温度T2为400℃至650℃，优选550℃至650℃。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的工艺，其特征在于所述温度T3为500℃至800℃，优选550℃至750℃。