WO2023060037A1 PCT指定期内 化学品加工方法
处理化学品的方法 相关申请的交叉引用 [0001] 本申请要求 2021 年 10 月 4 日提交的题为“Methods for Processing Chemicals”的美国申请序列号 63/251,873 的权益和优先权,其全部内容通过引用并入本公开内容。 技术领域 [0002] 本文描述的实施例一般涉及化学处理,并且更具体地,涉及用于催化化学转化的方法和系统。 背景 [0003] 化学产品可以通过使用催化剂的工艺生产。 在这些过程中,催化剂可能会“失效”并在后续反应中降低活性。 此外,吸热过程需要热量,“用过的”催化剂可能需要重新加热。 因此,废催化剂可以从反应器转移到再生器以重新加热和再生,从而增加用于进一步反应的催化剂的活性。 再生后,可将催化剂转移回反应器用于后续反应。 概括 [0004] 再生催化剂可包括在再生器中燃烧补充燃料以加热催化剂。 补充燃料可以从多种来源获得,包括丙烷脱氢或蒸汽裂化过程的废气。 从某些来源获得的补充燃料,例如某些蒸汽裂化过程的废气,可能包括烯烃。 已经发现,当再生器处于其操作温度时,在补充燃料中发现的烯烃可能导致在再生器中的燃料气体分配器上形成焦炭。 在燃气分配器上形成焦炭是不希望的,并且可能导致过程中断。 在补充燃料中添加硫可能会降低焦炭形成的速度; 然而,将硫引入补充燃料可能需要管理燃料气体中 SOx 的形成,一旦再生催化剂返回反应器用于进一步反应,就会对反应器中催化剂的性能产生负面影响。 [0005] 因此,需要用于处理燃料气体的改进方法以减少再生器燃料气体分配器上焦炭的形成。 本文所述的方法解决了这些问题中的一个或多个。 如本文所述,在将补充燃料传送到再生器之前,可以除去至少一部分包含在补充燃料中的烯烃。 从补充燃料中去除烯烃可降低再生器中燃料气体分配器上的焦炭形成速率。 降低燃料气体分配器上的焦炭形成速率可能是理想的,以保持燃料气体在整个再生器中的均匀分布。 [0006] 根据本公开的一个或多个实施例,一种用于处理化学品的方法可包括在反应器中在催化剂存在下使进料流反应以形成产物流并将该催化剂传递至再生器。 该方法还可包括从补充燃料流中去除烯烃以形成贫烯烃补充燃料流。 补充燃料流包含至少 90 mol.% 的氢气、甲烷和氮气的组合。 在从补充燃料流中除去烯烃之前,补充燃料流包含0.1mol.%至10mol.%的烯烃。 烯烃耗尽的补充燃料流包含小于或等于烯烃去除之前补充燃料流中存在的烯烃的50%。 该方法可进一步包括将贫烯烃补充燃料流传送到再生器,在再生器中燃烧烯烃贫化补充燃料流以加热催化剂以形成加热催化剂,以及将加热催化剂传送到反应器。 [0007] 本文公开的技术的附加特征和优点将在下面的详细描述中阐述,并且部分对于本领域技术人员来说从该描述中将是显而易见的或通过实践本文描述的技术而认识到,包括详细描述 随后是权利要求以及附图。 附图的简要说明 [0008] 当结合以下附图阅读时,可以最好地理解本公开的具体实施例的以下详细描述,其中相同的结构用相同的附图标记指示,并且其中: [0009] 图1示意性地描绘了根据本文公开的一个或多个实施例的用于处理化学品的系统; 和 [0010] 图2示意性地描绘了根据本文公开的一个或多个实施例的用于生产烯烃的反应器和再生器。 [0011] 应当理解,附图本质上是示意性的,不包括本领域常用的流体催化反应器系统的一些部件,例如但不限于温度变送器、压力变送器、流量计、泵、阀和 类似。 应当知道,这些组件在所公开的本实施例的精神和范围内。 然而,诸如本公开中描述的那些操作组件可以被添加到本公开中描述的实施例。 [0012] 现在将更详细地参考各种实施例,其中的一些实施例在附图中示出。 只要有可能,相同的附图标记将在整个附图中用于指代相同或相似的部分。 详细说明 [0013] 如本文所述,用于处理化学品的方法可包括在反应器中在催化剂存在下使进料流反应以形成产物流并将催化剂传递至再生器。 可从补充燃料流中除去烯烃以形成贫烯烃补充燃料流,其可被传送至再生器。 贫烯烃补充燃料流可以在再生器中燃烧以加热催化剂,并且催化剂可以在催化剂再生之后返回到反应器,这可以包括去除催化剂上的焦炭、通过燃烧加热催化剂中的一种或多种 烯烃耗尽的补充燃料,以及通过氧处理步骤使催化剂再活化。 本文描述的方法可能适用于系统,例如图 1 中描绘的系统。然而,应当理解,本文公开和教导的原理可适用于利用以不同方式定向的不同系统组件的其他系统 . [0014] 如本文所述,术语“烯烃”是指由氢和碳组成的化合物,其包含一对或多对通过双键连接的碳原子。 例如,烯烃包括乙烯、丙烯或丁烯。 如本文所述,丁烯许多包括丁烯的任何异构体,例如1-丁烯、顺式-2-丁烯、反式-2-丁烯和异丁烯。 [0015] 现在参考图1,参考前述图和描述可以理解,在用于处理化学品的系统100中,进料流202可以在 在催化剂存在下进入反应器200以形成产物流204。催化剂可以通过催化剂流206传送到再生器300。在再生器300中,催化剂可以被加热和再活化。 在一些实施例中,除了燃烧存在于催化剂上的焦炭之外,加热催化剂可包括在再生器300中燃烧补充燃料。 来自补充燃料源400的补充燃料流402可包括烯烃。 可在补充燃料处理系统500中从补充燃料流402中去除烯烃以形成贫烯烃补充燃料流502,其可被传递至再生器部分300。加热和再活化的催化剂可被传递回反应器 流302中的部分200用于随后的反应循环。 [0016]处理化学品的方法可包括在反应器 200 中在催化剂存在下使进料流 202 反应以形成产物流 204。被处理的化学品流可称为进料流 202,其由 反应形成产物流204。进料流202可包含一种组成,并且取决于该进料流组成,可使用合适的催化剂将进料流202的内容物转化成产物流204。在一些实施例中, 进料流202可包括烷烃或烷基芳烃且产物流204可包括轻质烯烃。 [0017] 如本文所述,“反应器”是指鼓、桶、大桶或适合给定化学反应的其他容器。 反应器的形状通常可以是圆柱形的(即,具有基本上圆形的直径),或者也可以是非圆柱形的,例如横截面形状为三角形、矩形、五边形、六边形、八边形、椭圆形或 其他多边形或弯曲的闭合形状,或其组合。 如贯穿本公开所使用的反应器一般可包括金属框架,并且可另外包括耐火衬里或用于保护金属框架和/或控制工艺条件的其他材料。 [0018] 本文所述的用于加工化学品的方法可包括从补充燃料流402中除去烯烃以形成贫烯烃补充燃料流502。在一个或多个实施例中,补充燃料流402可包含一种或多种可燃气体或不可燃气体。 例如,补充燃料流402可包含氢气、甲烷、乙烷、氮气或这些气体的组合。 在实施例中,补充燃料流402可包含至少90mol.%的氢气、甲烷、氮气和乙烷的组合。 例如,补充燃料流 402 可包含至少 90 mol.%、至少 92 mol.%、至少 95 mol.%、至少 97 mol.%、至少 99 mol.% 或至少 至少 99.9 mol.% 的氢气、甲烷、氮气和乙烷的组合。 在实施方案中,补充燃料流402包含0.1mol.%至10mol.%的烯烃。 例如,补充燃料流可包含 0.1 mol.% 至 10 mol.%、2 mol.% 至 10 mol.%、4 mol.% 至 10 mol.%、6 mol.% 至 10 mol. .% 从 8 mol.% 到 10 mol.% 从 0.1 mol.% 到 8 mol.%,从 0.1 mol.% 到 6 mol.%,从 0.1 mol.% 到 4 mol.%,从 0.1 mol.% 至 2 mol.%,或这些范围的任何组合或子集。 在一些实施例中,补充燃料流402还可包含一氧化碳,例如其量小于1mol.%、小于0.1mol.%或什至更少。 [0019] 在一个或多个实施例中,可从补充燃料流402中去除烯烃以形成贫烯烃补充燃料流502。从补充燃料流402中去除烯烃可发生在烯烃去除系统500中。贫烯烃补充燃料流502可 在烯烃去除之前,在补充燃料流402中存在的烯烃的含量小于或等于50mol.%。 例如,补充燃料流 402 可包含小于或等于 50 mol.%、40 mol.%、30 mol.%、20 mol.%、10 mol.%、5 mol.% 或 1 mol.% 在烯烃去除之前存在于补充燃料流402中的烯烃。 在实施例中,贫烯烃补充燃料流502可基本上不含烯烃。 如本文所述,“基本上不含”烯烃的流包含小于0.1mol.%的烯烃、小于0.05mol.%的烯烃或什至小于0.01mol.%的烯烃。 [0020]在一种或多种实施方式中,从补充燃料流或废气流中去除烯烃可包括氢化反应。 如本文所述,“氢化反应”是指将氢原子添加到分子中的反应。 例如,氢化反应可用于使烯烃中的双键饱和以形成烷烃。 此外,氢化反应可用于使炔烃(例如乙炔)中的三键饱和以形成烷烃。 此外,可能存在于补充燃料流中的一氧化碳的氢化可能导致甲烷的形成。 在实施方案中,补充燃料流或废气流中的烯烃可以被氢化以形成烷烃,有效地从补充燃料流或废气流中除去烯烃。 在此类实施例中,烯烃去除系统500可操作以进行氢化反应。 [0021] 在一个或多个实施方案中,氢化反应可以在固定床反应器中发生。 如本文所述,“固定床反应器”是容器,其中容器的至少一部分 填充有催化剂床,使得反应物通过催化剂床并转化为产物。 固定床反应器可以是可操作以氢化烯烃的任何固定床反应器。 在实施方案中,固定床反应器可以是绝热固定床反应器。 在实施方案中,固定床反应器可以是等温固定床反应器。 [0022] 固定床反应器中的催化剂床中的催化剂可以是任何适用于加氢烯烃的催化剂。 在物流中存在一氧化碳的实施方案中,催化剂可进一步适用于氢化一氧化碳。 在实施方案中,催化剂可包含Cu、Zn、Ni、Co、Mo、W、Pd、Rh、Pt及其组合。 在实施方案中,催化剂可包含本文考虑的金属的氧化物或硫化物。 催化剂还可包含载体。 载体可包含氧化铝、二氧化硅、氧化锆和二氧化钛中的一种或多种。 在实施例中,催化剂可以包括CoMoSx/NiMoSx催化剂。 在实施方案中,催化剂可以包括负载的Ni催化剂。 在实施方案中,催化剂可以包括负载的Pd催化剂或负载的Pd-Ag催化剂。 [0023] 根据一种或多种实施方式,固定床反应器可以在足以将补充燃料或废气中的烯烃转化为烷烃的工艺条件下操作。 在实施方案中,固定床反应器可在30℃至300℃的温度下操作。 例如,固定床反应器可以在 30°C 至 300°C、50°C 至 300°C、100°C 至 300°C、150°C 至 300°C、200 °C 至 300 °C,250 °C 至 300 °C,30 °C 至 250 °C,30 °C 至 200 °C,30 °C 至 150 °C,30 °C 至 100 °C C,从 30 °C 到 50 °C,或这些范围的任何组合或子集。 在一个或多个实施方案中,固定床反应器可以在适合固定床中使用的催化剂的温度下操作。 例如,当催化剂包含Ni时,固定床反应器的温度可以为210℃至300℃。 [0024] 在一个或多个实施例中,固定床反应器可以在25psia至500psia的压力下操作。 例如,固定床反应器可以在 25 psia 至 500 psia、50 psia 至 500 psia、100 psia 至 500 psia、150 psia 至 500 psia、200 psia 至 500 psia、250 psia 至 到 500 psia,从 300 psia 到 500 psia,从 350 psia 到 500 psia,从 400 psia 到 500 psia,从 450 psia 到 500 psia,25 psia 到 450 psia,25 psia 到 400 psia,25 psia 到 350 psia, 25 psia 至 300 psia、25 psia 至 250 psia、25 psia 至 200 psia、25 psia 至 150 psia、25 psia 至 100 psia、25 psia 至 50 psia,或这些范围的任何组合或子集。 [0025] 在一个或多个实施例中,固定床反应器可具有从 500 h' 1 到 10,000 小时 1 . 例如,固定床反应器的 GHSV 可能为 500 小时至 10,000 小时” 1 , 1,000 小时至 10,000 小时’ 1 , 3,000 小时至 10,000 小时’ 1 , 5,000 小时至 10,000 小时’ 1 , 7,000 小时至 10,000 小时' 1 , 9,000 小时至 10,000 小时' 1 , 500 小时至 9,000 小时' 1 , 500 h'Ho 7,000 h' 1 , 500 h'Ho 5,000 h' 1 , 500 小时 -1 到 3,000 小时1 , 500 小时 -1 到 1,000 小时 1 ,或这些范围的任何组合或子集。 [0026] 在一种或多种实施方式中,从补充燃料流中去除烯烃可包括将烯烃与补充燃料流的剩余物分离。 在此类实施方案中,烯烃去除装置500可操作以从补充燃料流402中分离烯烃。在实施方案中,烯烃与补充燃料或废气流的分离可通过膜分离实现。 膜分离过程可以使用膜将渗透物与渗余物分离,其中渗透物穿过膜而渗余物不穿过膜。 在一个或多个实施例中,该膜可用于将烯烃与补充燃料流的烷烃和其他成分分离。 在一个或多个实施例中,膜可以包括聚酰亚胺膜材料或聚砜膜材料。 [0027] 在一个或多个实施例中,烯烃与补充燃料流或废气流的分离可通过吸附过程实现。 吸附过程可以是任何适用于将烯烃与补充燃料流或废气流中的链烷烃或烷烃分离的吸附过程。 在实施例中,吸附过程可包括变压吸附、变压吸附或变温吸附。 [0028] 用于处理化学品的方法可包括将贫烯烃补充燃料流502传递至再生器300。在一个或多个实施方案中,可将贫烯烃补充燃料流502通过一个或多个燃料气体分配器引入再生器300。 一个或多个燃气分配器中的每一个可包括多个燃气喷射扩散器。 燃料气体喷射扩散器允许贫烯烃补充燃料流离开一个或多个燃料气体分配器并进入再生器。 一个或多个燃料气体分配器和燃料气体喷射扩散器可布置成向再生器提供均匀分配的贫烯烃补充燃料。 在美国专利第 9,889,418 号中详细描述了在一个或多个实施例中可用于再生器 300 的燃料气体分配器和燃料气体喷射扩散器。 [0029] 不受理论的束缚,供给再生器的补充燃料流中烯烃的存在可导致在燃料气体分配器和燃料气体喷射扩散器上形成焦炭。 降低补充燃料流中烯烃的浓度以形成贫烯烃补充燃料流,并且将贫烯烃补充燃料流传送至再生器可导致燃料气体分配器和燃料气体喷射扩散器上的焦炭形成减少。 燃料气体分配器和燃料气体喷射扩散器上的焦炭形成可能导致燃料气体在整个再生器中分布不均匀。 此外,从燃气分配器中去除焦炭和喷射燃气可能会导致系统停机。 最小化燃料气体分配器和喷射器上的焦炭积聚可以促进燃料气体在再生器300中的均匀分配并且减少对燃料气体分配器和喷射器的维护的需要。 [0030] 在一个或多个实施例中,再生器300中的一个或多个燃料气体分配器的温度可以是从600℃到925℃。 例如,再生器300中的一个或多个燃气分配器的温度可以是从600°C到925°C、从600°C到900°C、从600°C到880°C、从600°C 至 860 °C,从 600 °C 至 840 °C,从 600 °C 至 820 °C,从 600 °C 到 800 °C,从 600 °C 到 780 °C,从 600 °C 到 760 °C,从 600 °C 到 740 °C,从 600 °C 到 720 °C,从 600 °C 到 700 °C,从 600 °C 到 680 °C,从 600 °C 到 660 °C,从 600 °C 到 640 °C,从 600 °C 到 620 °C,从 620 °C 到 925 °C,从 640 °C 到 925 °C,从 660 °C 到 925 °C,从 680 °C 到 925 °C,从 700 °C 到 925 °C,从 720 °C 到 925 °C,从 740 °C 到 925 °C,从 760 °C 到 925 °C,从 780 °C 到 925 °C,从 800 °C 到 925 °C,从 820 °C 到 925 °C,从 840 °C 到 925 °C,从 860 °C 到 925 °C,从 880 °C 到 925 °C,从 900 °C 到 925 °C,或这些范围的任何组合或子集。 不受理论的束缚,当一个或多个燃气分配器的温度为 600 °C 至 780 °C 时,当补充燃料包括烯烃时,焦炭可能在一个或多个燃气分配器上形成。 当燃气分配器处于从600℃到780℃的温度时,降低补充燃料中烯烃的浓度可以降低一个或多个燃气分配器上的焦炭形成速率。 [0031] 用于处理化学品的方法可包括在再生器300中燃烧贫烯烃补充燃料流502以加热催化剂以形成加热催化剂。 在一个或多个实施方案中,加热的催化剂的温度高于在流206中传递到再生器的催化剂的温度。加热的催化剂可以从 再生器 300 以流 302 进入反应器 200。在一个或多个实施方案中,催化剂可以在再生器 300 中被加热到足以维持反应器 300 的热平衡的温度。换言之,催化剂在再生器 300 中被加热。 再生器300可以是用于维持反应器200的温度的主要热源。 [0032] 在一个或多个实施方案中,可以通过使加热的催化剂与氧接触以形成经氧处理的催化剂来进一步处理经加热的催化剂,并且可以将经氧处理的催化剂传送至反应器。 例如,加热的催化剂可以与含氧气体接触,例如空气、富空气或什至纯氧。 经氧处理的催化剂对于反应器内发生的一种或多种反应可具有增加的活性,包括但不限于脱氢反应。 [0033] 在一个或多个实施例中,补充燃料流402可以是来自脱氢工艺或蒸汽裂化工艺的废气。 例如,补充燃料流402可以是来自丙烷脱氢过程、乙苯脱氢过程、丁烷脱氢过程、乙烷脱氢过程或蒸汽裂化过程的废气。 [0034] 在一个或多个实施例中,补充燃料流402是来自蒸汽裂化过程的废气。 在这样的实施例中,图1的燃料气体源400是蒸汽裂化系统。 蒸汽裂化系统可操作以产生可用作补充燃料流的废气流和来自烃进料的蒸汽裂化产物流。 [0035] 在一种或多种实施方式中,烃进料的蒸汽裂化可发生在蒸汽裂化装置中。 蒸汽裂化单元可操作以接收烃进料并裂化烃进料的一种或多种成分以至少形成废气流和蒸汽裂化产物流。 存在于烃进料中的乙烷、丙烷、石脑油和其他烃可以在蒸汽裂化装置中蒸汽裂化以产生至少一种或多种烯烃,例如但不限于乙烯、丙烯、丁烯或它们的组合。 蒸汽裂化单元可以在足以从烃进料中的烃生产一种或多种轻质烯烃如乙烯和丙烯的条件下操作(即,温度、压力、停留时间等)。 在一些实施方案中,蒸汽裂化装置可以在 500°C 至 950°C、500°C 至 900°C、600°C 至 950°C、600°C 至 900°C 的温度下操作 C,从 700 °C 到 950 °C,或从 700 °C 到 900 °C。 的温度 蒸汽裂化装置的选择可能取决于引入蒸汽裂化装置的烃进料的组成。 [0036] 烃进料可以是任何烃流,例*自石化工艺的产物流或来自原油、天然气液体(NGL)或其他烃源的精炼操作的石脑油。 在一些实施方案中,烃进料可包括在蒸汽裂化单元之前或在蒸汽裂化单元中组合的多种不同的烃流。 在一些实施方案中,烃进料可以是轻质烃原料,例如包括乙烷、丙烷、丁烷、石脑油、其他轻质烃或它们的组合的原料。 [0037]在一种或多种实施方式中,蒸汽裂化产物流可以包括一种或多种裂化反应产物,例如但不限于乙烯、丙烯、丁烯(例如,1-丁烯、反式-2-丁烯、顺式-2-丁烯 , 异丁烯) 或这些的组合。 [0038] 废气流可包含至少90mol.%的氢气、甲烷和氮气的组合。 例如,废气流可包含至少 90 mol.%、至少 92 mol.%、至少 95 mol.%、至少 97 mol.%、至少 99 mol.% 或至少 99.9 mol. 氢、甲烷和氮的组合百分比。 废气流可包含0.1mol.%至10mol.%的烯烃。 例如,废气流可包含 0.1 mol.% 至 10 mol.%、2 mol.% 至 10 mol.%、4 mol.% 至 10 mol.%、6 mol.% 至 10 mol.% 从 8 mol.% 到 10 mol.% 从 0.1 mol.% 到 8 mol.%,从 0.1 mol.% 到 6 mol.%,从 0.1 mol.% 到 4 mol.%,从 0.1 mol.% % 至 2 mol.%,或这些范围的任何组合或子集。 在一个或多个实施例中,至少一部分废气流可以是补充燃料流402。 [0039] 在一个或多个实施例中,在反应器200中发生的反应可以是脱氢反应。 脱氢反应可以是热脱氢反应或催化脱氢反应。 根据此类实施方案,进料流202可包含乙苯、乙烷、丙烷、正丁烷和异丁烷中的一种或多种。 在一个或多个实施例中,进料流可以 202 包含至少 50 重量%、至少 60 重量%、至少 70 重量%、至少 80 重量%、至少 90 重量%、至少 95 wt.% 或什至至少 99 wt.% 的乙烷。 在另外的实施例中,进料流202可包含至少50重量%、至少60重量%、至少70重量%、至少80重量%、至少90重量%、至少95重量%的混合物。 % 甚至至少 99 重量百分比的丙烷。 在另外的实施例中,进料流202可包含至少50重量%、至少60重量%、至少70重量%、至少80重量%、至少90重量%、至少95重量%的混合物。 % 或什至至少 99 wt.% 的正丁烷。 在另外的实施例中,进料流202可包含至少50重量%、至少60重量%、至少70重量%、至少80重量%、至少90重量%、至少95重量%的混合物。 % 或什至至少 99 wt.% 的异丁烷。 在另外的实施例中,进料流202可包含至少50重量%、至少60重量%、至少70重量%、至少80重量%、至少90重量%、至少95重量%的混合物。 乙烷、丙烷、正丁烷和异丁烷总和的 % 或什至至少 99 wt.%。 [0040] 在一种或多种实施方式中,产物流204可包含至少30重量%的烯烃。 例如,产物流204可包含至少30重量%的烯烃、至少40重量%的烯烃、至少50重量%的烯烃或什至至少60重量%的烯烃。 在一个或多个实施方案中,包含产物流的烯烃可包括乙烯、丙烯、苯乙烯和丁烯中的一种或多种,​​例如1-丁烯、反式-2-丁烯、顺式-2-丁烯和异丁烯。 [0041] 在一个或多个实施例中,脱氢反应可使用镓和/或铂微粒固体作为催化剂。 在这样的实施方案中,催化剂可以包括镓和/或铂催化剂。 如本文所述,镓和/或铂催化剂包含镓、铂或两者。 镓和/或铂催化剂可以由氧化铝或氧化铝二氧化硅载体承载,并且可以任选地包含钾。 这种镓和/或铂催化剂公开于美国专利No. 美国专利第 8,669,406 号,其全部内容通过引用并入本文。 然而,应当理解可以使用其他合适的催化剂来进行脱氢反应。 例如,在实施方案中,混合金属氧化物可以是用于进行脱氢反应的合适催化剂。 在一个或多个实施例中,催化剂可包括多种催化剂的组合,例如但不限于混合金属氧化物催化剂和镓和/或铂催化剂。 [0042] 在一个或多个实施例中,催化剂可以包含 Geldart A 颗粒。 Geldart A 颗粒通常表现出较小的平均粒径和/或较低的颗粒密度(<~1.4 克每立方厘米,g/cm 3), 在低气体速度下很容易流化并平稳流化,并在较高气体速度下表现出受控的小气泡起泡。 在一个或多个实施例中,Geldart A 颗粒可以形成一种可充气的粉末,具有无气泡的流化范围; 高床扩展; 缓慢且线性的脱气速率; 气泡特性,包括分裂/再聚结气泡占优势,具有最大气泡尺寸和大尾流; 高水平的固体混合和气体返混,假设 U-U 相等 m f (// 是物体的速度 载气,t/mf 是最小流化速度,通常但不一定以米每秒测量,m/s,即存在过量气体速度); 轴对称 slug 属性; 没有喷出,除非在非常浅的床上。 假设 dp 相等,列出的特性往往会随着平均粒径的减小而改善; 或 < 45 微米 (pm) 的比例增加; 或者随着气体的压力、温度、粘度和密度增加。 [0043] 在一个或多个实施例中,图1的反应器200和再生器300可以如图2所示配置。然而,应当理解,其他反应器系统配置可能适用于本文所述的方法。 现在参考图2,示意性地描绘了可适用于本文所述方法的示例性反应器系统102。 反应器系统 102 通常包括多个系统组件,例如反应器 200 和/或再生器 300。如本文在图 1 的上下文中使用的,反应器 200 通常指反应器系统 102 的一部分,其中主要过程 发生反应。 反应器200包括反应容器202,其可包括下游反应器部分230和上游反应器部分250。根据一个或多个实施方案,如图2所示,反应器200可另外包括催化剂分离部分210,其用作 以将催化剂与在反应器容器202中形成的化学产物分离。此外,如本文所用,再生器300通常指反应器系统102的以某种方式例如通过燃烧处理催化剂的部分。 再生器部分300可包括燃烧器350和立管330,并且可任选地包括催化剂分离部分310。在一些实施例中,催化剂可通过在再生器300中烧掉污染物如焦炭而再生。在实施例中,催化剂可 在再生器300中被加热。烯烃贫化的补充燃料可用于加热再生器300中的催化剂。在一个或多个实施例中,催化剂分离部分210可与燃烧器350流体连通(例如,经由立管426 )和催化剂分离部分310可以与上游反应器部分250流体连通(例如,通过立管424和输送立管430)。 [0044] 如关于图2所描述的,进料流202可以进入运输立管430,并且产品流204可以经由管道420离开反应器系统102。根据一个或多个实施例,反应器系统102可以通过进料a来运行 化学品进料(例如,在进料流中)和流化催化剂进入上游反应器区段250。化学品进料接触上游反应器区段250中的催化剂,并且各自向上流入并流过 下游反应器部分230生产化学产品。 化学产品和催化剂可以从下游反应器部分 230 传送到催化剂分离部分 210 中的分离装置 220,在那里催化剂与从催化剂分离部分 210 运出的化学产品分离。 分离的催化剂从催化剂分离部分210传送到燃烧器350。在燃烧器350中,催化剂可以通过例如燃烧来处理。 例如但不限于,催化剂可以被除焦并且烯烃耗尽的补充燃料可以被燃烧以加热催化剂。 贫烯烃补充燃料502可通过管道428传送到燃烧器350。然后催化剂从燃烧器350传送出并通过提升管330到达提升管终端分离器378,其中来自提升管330的气体和固体组分被分离 至少部分分离。 蒸气和剩余固体被输送到催化剂分离部分310中的次级分离装置320,在那里剩余催化剂与来自催化剂处理的气体(例如,由废催化剂或补充燃料的燃烧排放的气体)分离。 分离出的催化剂然后从催化剂分离段310通过立管424和输送立管430传送到上游反应器段250,在那里它被进一步用于催化反应。 因此,在操作中,催化剂可以在反应器部分200和催化剂处理部分300之间循环。通常,包括进料流和产物流的处理过的化学品流可以是气态的,而催化剂可以是流化的颗粒固体。 [0045] 应当理解,分配给特性的任何两个定量值可以构成该特性的范围,并且在本公开中预期由给定特性的所有规定的定量值形成的范围的所有组合。 应当理解,在一些实施方案中,组合物中化学成分的组成范围应当理解为包含该成分的异构体的混合物。 在另外的实施例中,化学化合物可以替代形式存在,例如衍生物、盐、氢氧化物等。通常,本文描述的反应器系统102的任何系统单元的“入口端口”和“出口端口”是指开口、孔 、通道、孔径、间隙或系统单元中的其他类似机械特征。 例如,入口端口允许材料进入特定系统单元,而出口端口允许材料从特定系统单元流出。 通常,出口端口或入口端口将限定反应器系统102的系统单元的区域,管道、导管、管道、软管、传输管线或类似的机械特征连接到该区域,或者连接到系统单元的一部分 另一个系统单元直接连接到它。 虽然入口端口和出口端口有时可在本文中在操作功能上进行描述, 它们可能具有相似或相同的物理特性,它们各自在操作系统中的功能不应被解释为对其物理结构的限制。 例子 [0046] 以下实施例说明本公开的特征但不旨在限制本公开的范围。 根据本文公开的一个或多个实施例,以下示例讨论了不锈钢上的焦炭形成速率。 [0047]分析了不锈钢上的焦炭形成速率。 来自蒸汽裂解过程的包含 2 mol.% 乙烯、80 mol.% Hz 和 18 mol.% 甲烷的废气样品通过 40 英寸长的 304H 不锈钢管。 将不锈钢管盘绕在炉内并将炉加热至 700 °C。 在 1 小时至 150 小时的焦化过程中,废气通过不锈钢管连续进料。 之后,在除焦步骤中使用包含 5 mol.% 氧气和 95 mol.% 氮气的气体烧掉焦炭。 在除焦步骤期间产生的气体通过质谱法分析以确定在除焦步骤期间产生的气体中CO和CO 2 的浓度。 CO 和 CO2 的浓度用于确定在不锈钢管中形成的焦炭量。 然后,使用焦炭量、不锈钢管的内表面积和焦化过程的持续时间来计算焦炭形成率。 [0048] 对于包含 2 mol.% 乙烯、80 mol.% H2 和 18 mol.% 甲烷的尾气,在 700 °C 下的焦炭形成率为约 3 mg/in 2 /小时。 假设焦炭生长速率恒定,焦炭密度估计为 0.2 g/cm3 3 ,积聚在系统部件上的焦炭厚度约为 20.4 厘米/年。 以这种速度在各种系统组件中积聚焦炭可能会导致运行中断。 [0049] 当乙烯浓度为 0 mol.% 时,预计当尾气仅包含氢气和甲烷时不会形成焦炭。 具体来说,氢不包括碳,因此它不能形成焦炭。 此外,甲烷在 700 °C 下的热分解可以忽略不计。 由于热分解通常会导致焦炭的形成,因此预计在 700 °C 下由甲烷形成的焦炭可以忽略不计。 因此,降低尾气中乙烯的浓度会导致焦炭形成率降低。 [0050] 应注意,以下权利要求中的一项或多项使用术语“其中”作为过渡短语。 出于定义本技术的目的,需要注意的是,该术语在权利要求中作为开放式过渡短语引入,用于引入对结构的一系列特性的叙述,并且应该以类似的方式解释为 更常用的开放式序言术语“包含”。 [0051] 应当理解,在第一组分被描述为“包含”第二组分的情况下,预期在一些实施例中,第一组分“由”或“基本上由”第二组分“组成”。 还应当理解,在第一组分被描述为“包含”第二组分的情况下,预期在一些实施例中,第一组分包含至少 10%、至少 20%、至少 30%、至少 40%、至少 50%、至少 60%、至少 70%、至少 80%、至少 90%、至少 95% 或什至至少 99% 的第二组分(其中 % 可以是重量百分比或 摩尔%)。 [0052] 此外,本公开中使用的术语“主要由...组成”是指不会对本公开的基本和新颖特征产生实质性影响的定量值。 例如,“基本上由”特定化学成分或一组化学成分组成的化学组合物应理解为意指该组合物包括至少约99.5%的该特定化学成分或一组化学成分。 [0053] 已经通过参考特定实施例详细描述了本公开的主题。 应当理解,实施例的组件或特征的任何详细描述不一定暗示该组件或特征对于特定实施例或任何其他实施例是必要的。 此外,对于本领域的技术人员来说应该显而易见的是,在不脱离要求保护的主题的精神和范围的情况下,可以对所描述的实施例进行各种修改和变化。
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