[发明专利]由用于轻质链烷烃脱氢工艺的催化剂改善的焦炭燃烧的稳固性

说明书

优先权要求

本申请要求了2012年3月20日提交的U.S.申请13/424,911的优先权。

发明领域

本发明涉及烃进料流转化为有用的烃产品的工艺。具体地说，本发明涉及废催化剂的连续再生用以在烃转化工艺中再利用。

发明背景

烃，特别是石油，由地面作为混合物生产。该混合物通过物流在反应器内分离和处理转化为有用的产品。通常在反应器内通过催化工艺将烃物流转化为有用的产品。催化剂可以是固体或液体，并且可以包含在载体上的催化材料。具体地说，在固体载体上的催化金属是广泛使用的。催化金属包括铂族金属以及其它金属。在烃的处理过程中，催化剂随着时间失活。失活的一个主要原因是催化剂上焦炭的形成和积累。焦炭的积累阻碍了接触催化剂上的催化位点和催化剂内的孔。催化剂的再生一般通过除去焦炭进行，其中在含有氧气的气体的情况下在高温下使焦炭燃烧。这些工艺可在催化剂通过反应器和再生器循环的情况下以连续的方式进行，或者这些工艺可例如在多个固定床的情况下以半连续的方式进行，其中将一个床从物流中移出以使催化剂再生，同时另一个床继续操作。

在连续再生的工艺中，将再循环气体连续送入再生器的燃烧区域并除去含有燃烧产物的废气。燃烧过程通过再循环气体中的氧气含量控制。再循环气体物流含有部分废气和新的燃烧气体的外加物流，同时放出来自再生器的另一部分废气。这有助于维持燃烧气体的温度，以及建立向再生器连续添加废催化剂和燃烧气体，同时连续取出再生的催化剂和废气的稳态条件。

对于通过燃烧从催化剂粒子中除去焦炭，催化剂再生的方法公开于Williamson的US 5,053,371和Capelle的US 6,048,814等等。燃烧过程可能对催化剂有害，并且较好的控制燃烧过程的方法对于改善反应器-再生器循环中的催化剂寿命是重要的。一个较好的工艺将使得催化剂通过再生器更多次循环并且提高催化剂的寿命。这可通过工艺的改进和再生器的控制实现。

发明概述

本发明提供了一种用于脱氢催化剂的再生的改进的工艺。该工艺包括将废催化剂物流送入再生器反应器内的第一阶段。再生器具有上部燃烧区和下部燃烧区。将催化剂在第一阶段内采用第一再生气体在第一组燃烧条件下处理，并因此产生中间催化剂物流。将中间催化剂物流送入再生器的第二阶段，其中将催化剂采用第一部分第二再生气体在第二组燃烧条件下处理，并因此产生第二中间催化剂物流。将第二中间催化剂物流送入再生器的第三阶段，其中将催化剂采用第二部分第二再生气体在第三组燃烧条件下处理，并因此产生再生的催化剂物流。第一阶段在上部燃烧区，并且第二和第三阶段在下部燃烧区。

燃烧条件包括第二再生器中的氧气浓度高于第一再生气体中的氧气浓度，其中第一再生气体和第二再生气体均位于独立的回路(loops)上，具有独立的装置(equipment)。

在下部燃烧区的第二和第三阶段可以具有不同的气体入口温度，接收第一部分第二再生气体的第二阶段的优选条件是在比送入第三阶段的第二部分第二再生气体的温度更高的温度下。

本发明的其它目的、优点和应用将根据下面详细的说明和附图对本领域技术人员变得清晰可见。

附图简述

图1是再生区和用于催化剂再生的循环氧化气体物流流经具有上部燃烧区和下部燃烧区的再生器的说明；

图2是再生区和用于催化剂再生的循环氧化气体物流流经具有上部燃烧区和下部燃烧区的再生器的说明，下部燃烧区具有两个子阶段(substage)；

图3是再生区和用于催化剂再生的循环氧化气体物流流经具有上部燃烧区和下部燃烧区的再生器的说明，下部燃烧区具有三个子阶段；和

图4是再生区和用于催化剂再生的循环氧化气体物流流经具有上部燃烧区和下部燃烧区的再生器的说明，上部燃烧区具有两个子阶段并且下部燃烧区具有三个子阶段。

发明详述

改进催化剂再生工艺使得可以使用较小的装置，或者在现有的装置中在较短的时间内处理更多催化剂。催化剂再生的改进包括更多地除去焦炭，并且通过从催化剂中更多地除去焦炭可以提高再生循环之间催化剂的寿命。