用于烷烃脱氢的系统和方法技术方案

本公开的主题涉及用于烷烃脱氢的方法和系统。在一个具体的非限制性实施方式中，本公开的主题提供了一种用于烷烃脱氢系统，其包括两个或更多个反应器和催化剂再生器，反应器配置为在催化剂的存在下进行烷烃的脱氢反应以产生烯烃，催化剂再生器通过至再生器的至少一个输送管线连接于两个或更多个反应器的每个，以进行失效催化剂的再生。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开的主题涉及使用两个或更多个反应器用于烷烃脱氢的方法和系统。
技术介绍
烷烃脱氢是将饱和烃转化为不饱和烃(例如，烯烃)和氢(H2)的工艺方法。通过烷烃脱氢生产的烯烃可以用作其它烃转化产物如丙二醇和燃料的生产中的中间体。烷烃脱氢工艺方法的实例可以包括乙烷至乙烯的转化，丙烷至丙烯的转化，异丁烷至异丁烯的转化，乙苯至苯乙烯的转化和C6至C19烷烃至相应的C6至C19单烯烃的转化。烷烃脱氢成烯烃通常可以分为氧化性或非氧化性反应。与氧化性脱氢相关的缺点包括高放热性和低期望产物选择性和质量。非氧化性工艺方法(即，直接脱氢或催化脱氢)可能需要连续热供应以引发吸热反应。在直接脱氢期间将平衡有利地向烯烃产物移动期望的温度可能会通过焦化而促进催化剂的快速失活，这会导致催化剂再生频繁的需要。这些高温也可能导致烷烃热裂解，这可能导致引起副产物形成的不期望的非选择性副反应。用于进行烷烃脱氢反应的某些系统在本领域内是已知的。中国专利申请号CN1962573公开了用于通过蒸汽裂解生产丙烯的系统，其中该系统包括再生器和串联布置的多个流化床反应器以进行蒸汽裂解反应的不同阶段。中国专利号CN101168681公开了用于生产烯烃的系统，其包括再生器和包含多个催化剂床的流化床反应器。美国专利号7,347,930公开了一种系统，其包括具有多个反应区的反应器或多个反应器，其中每个反应区或反应器配置为进行不同的反应阶段。美国专利号7,029,571公开了用于使用包括多个流化床反应器的系统生产C8至C28烃的方法。因此，本领域仍然需要用于进行烷烃脱氢反应以通过提高系统的热稳定性，增强催化剂循环和最小化烷烃脱氢期间可能发生的流体动力学问题而提高生产率的技术。
技术实现思路
在各种实施方式中公开的是用于烷烃催化脱氢的系统和用于生产烯烃的方法。一种用于烷烃催化脱氢的系统，包括：两个或更多个反应器，其配置为在催化剂的存在下进行烷烃脱氢反应以产生烯烃；和催化剂再生器，其通过至少一条失效催化剂输送管线连接到两个或更多个反应器的每个，从而用于输送自两个或更多个反应器的失效催化剂(废催化剂，待再生催化剂，spentcatalyst)的再生。一种用于制备烯烃的方法，包括：将包含烷烃的烃进料流进料至两个或更多个反应器中；使烃进料流与催化剂反应以通过脱氢反应在两个或更多个反应器的每个中产生烯烃；从两个或更多个反应器中移除并输送失效催化剂至催化剂再生器；在催化剂再生器中再生失效催化剂以获得再生的催化剂；并且将再生的催化剂输送至两个或更多个反应器中而用于脱氢反应。下面将更具体地描述这些和其他特征和特性。附图说明以下是附图的简要描述，其中相同的元件编号相同并且都呈现用于图示说明本文公开的示例性实施方式的目的，而非为了限制本专利技术的目的。图1是根据公开主题的一个非限制性实施方式描述用于烷烃脱氢的示例性系统的示意图。图2是根据公开主题的一个非限制性实施方式描述烷烃脱氢工艺过程期间用于失效催化剂的再生的示例性催化剂再生器的示意图。图3是根据公开主题的一个非限制性实施方式描述用于烷烃脱氢的示例性方法的示意图。具体实施方式本公开提供了用于将烷烃脱氢成不饱和烃的系统和方法。例如，本公开的主题提供了用于烷烃脱氢的系统和方法，包括一种含有两个或更多个反应器和一个催化剂再生器的集成系统。在某些实施方式中，公开的主题的系统可以包括两个或更多个反应器，其配置为在催化剂的存在下进行烷烃脱氢反应以产生烯烃。在某些实施方式中，两个或更多个反应器可以是流化床反应器。在某些实施方式中，两个或更多个反应器可以配置为生产不同的烯烃。系统可以进一步包括连接至两个或更多个反应器的催化剂再生器。在某些实施方式中，催化剂再生器可以通过至少一条失效催化剂输送管线连接至两个或更多个流化床反应器中的每个。失效催化剂输送管线可以将来自两个或更多个反应器的失效的(例如，失活的和/或焦结的)催化剂输送至催化剂再生器。在某些实施方式中，系统可以进一步包括两条或更多条输送管线，以用于将再生的催化剂从催化剂再生器输送到两个或更多个反应器从而继续脱氢反应。在某些实施方式中，公开的主题的方法可以包括将烃进料流进料到两个或更多个反应器中，并使烃进料流与催化剂反应以通过脱氢反应产生烯烃。在某些实施方式中，进料流可以包括烷烃，低级烷烃，丙烷，丁烷，异丁烷，或包含前述至少一种的组合。在某些实施方式中，烯烃产物可以包括烯烃，低级烯烃，丙烯，丁烯(butylene)(丁烯(butene))，异丁烯，或包含前述至少一种的组合。在某些实施方式中，将进料至反应器中的烃进料流包括异丁烷。在某些实施方式中，在催化剂存在下，异丁烷脱氢成异丁烯在两个或更多个反应器中进行。在某些实施方式中，在催化剂存在下，丙烷脱氢成丙烯在两个或更多个反应器中进行。在某些实施方式中，方法可以进一步包括从两个或更多个反应器中移除并输送失效催化剂至催化剂再生器。方法可以进一步包括在催化剂再生器中使失效催化剂与再生气体接触以获得再生的催化剂。在某些实施方式中，方法可以包括将再生的催化剂输送到两个或更多个反应器中以催化烷烃脱氢反应。在某些实施方式中，可以在本公开的系统和/或方法中使用的催化剂可以包括金属和/或金属氧化物。金属的非限制性实例包括铂，铬或包含前述至少一种的组合。催化剂可以进一步包括载体如氧化铝，氧化硅，氧化钛或包含前述至少一种的组合。为了说明而非限制的目的，图1是根据公开的主题的示例性系统的示意图。在某些实施方式中，系统100可以包括两个或更多个反应器10，其配置为进行烷烃脱氢反应以产生烯烃产物。例如，并且不限于，系统100可以包括两个，三个，四个，五个，六个，七个，八个或更多个反应器。本公开的主题不包括包含单个反应器和单个再生器的系统的那些。本公开的主题涉及包括连接到单个催化剂再生器的至少两个反应器的系统。在某些实施方式中，两个或更多个反应器可以是提升管反应器、固定床反应器如多管式固定床反应器、流化床反应器如夹带流化床反应器和固定流化床反应器、以及淤浆床反应器如三相淤浆鼓泡塔和沸腾床反应器，或包括前述至少一种的组合。在某些实施方式中，系统的两个或更多个反应器可以是不同类型的反应器和/或配置为生产不同的烯烃产物。在某些实施方式中，两个或更多个反应器可以是流化床反应器。流化床反应器包括含有由进料流即烷烃脱氢反应的反应物流化的催化剂颗粒的一个或多个催化剂床。在某些实施方式中，本公开的主题的每个流化床反应器可以包括一个催化剂床。在某些实施方式中，系统100可以包括一条或多条进料管线3以将烃进料流引入两个或更多个反应器10中的每个。一条或多条进料管线3可以设置于反应器10的任何部分上。例如，进料管线3可以设置于反应器10的侧面或其底部附近。在某些实施方式中，进料管线3可以连接至分配器12，其可以将烃进料流分布于整个反应器中。在某些实施方式中，每个反应器可以进一步包括一个或多个旋风分离器11。一个或多个旋风分离器11可以用于将化学产物与催化剂分离，并通过产物排出管线7从反应器10进一步除去化学产物。在某些实施方式中，产物排出管线7可以连接至另一使用烯烃产物作为反应物的反应器。例如，并且不限于，产物排出管线7可以连接至甲基叔丁基醚(MTBE)反应器，其可以使用烯烃异丁烯作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于烷烃催化脱氢的系统，包括：两个或更多个反应器，配置为在催化剂的存在下进行烷烃的脱氢反应以产生烯烃；以及催化剂再生器，通过至少一条失效催化剂输送管线连接至所述两个或更多个反应器的每个，用于输送自所述两个或更多个反应器的失效催化剂的再生。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.21 US 62/040,2491.一种用于烷烃催化脱氢的系统，包括：两个或更多个反应器，配置为在催化剂的存在下进行烷烃的脱氢反应以产生烯烃；以及催化剂再生器，通过至少一条失效催化剂输送管线连接至所述两个或更多个反应器的每个，用于输送自所述两个或更多个反应器的失效催化剂的再生。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述两个或更多个反应器包括流化床反应器。3.根据权利要求1或权利要求2所述的系统，其中所述两个或更多个反应器的每个包括单独的催化剂床。4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，进一步包括连接至所述催化剂再生器和所述两个或更多个反应器的两条或更多条再生催化剂输送管线，用于将再生的催化剂从所述催化剂再生器输送至所述两个或更多个反应器。5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述催化剂包含铂、铬或包含前述至少一种的组合。6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述两个或更多个反应器配置为进行不同的烷烃脱氢反应。7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述烷烃包括C2至C7烷烃。8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述烷烃是乙烷、丁烷、异丁烷、丙烷、异丙烷、新丙烷、己烷、庚烷或包含前述至少一种的组合。9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述烷烃包括异丁烷，且所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：泽山·纳瓦克，费塞尔·巴克什，阿德尔·阿卜杜拉·艾尔加姆迪，
申请(专利权)人：沙特基础工业全球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL