催化脱氢方法中痕量氯化物污染物的高温脱除方法_2

文档序号:9568123阅读:来源:国知局
由压缩机引入氯化物脱除器中。在氯化物脱除器中,存在于压缩流出物中的氯化物被吸附以提供处理流出物。然后将处理流出物在冷却器中冷却。
[0027]可将压缩流出物由压缩机直接引入氯化物脱除器中。“直接”意指引入压缩流出物而不进入提供压缩流出物的组成或压力的明显变化的中间工艺组件。可使用压缩机与氯化物脱除器之间的合适流体管线,并仍提供向氯化物脱除器中的“直接”引入。在另一实例中,压缩流出物的温度可例如通过置于压缩机与氯化物脱除器之间的加热器或冷却器调整至足够高的水平以降低或者防止冷凝或结垢,又足够低以降低或防止聚合反应。在一个示例实施方案中,可使该温度最佳化。
[0028]氯化物吸附可在输入料流(例如压缩流出物)在特定工艺条件下的露点温度以上的温度下进行。在示例方法中,该温度为93-300°C (200-572 ° F),更优选93-177°C (200-350° F),最优选 121_177°C (250-350° F),但在一些方法中,200°C 以上的温度也可提高主(烯烃)料流的副反应,这可导致吸附剂结垢。
[0029]氯化物吸附可包括使压缩流出物与吸附剂(其中氯化物被吸附)接触。吸附方法可涉及物理吸附、化学吸着和化学反应。
[0030]吸附剂材料具有对烯烃而言的低催化活性以限制氯化物脱除器中的副反应和结垢事件。吸附剂可包括活性氧化铝、促进氧化铝产物、高度促进氧化铝、金属氧化物或者合适的分子筛或其组合。活性氧化铝为通过将氢氧化铝脱羟基而生产的高度多孔材料。促进氧化铝指将氧化铝例如用碳酸钠、氢氧化钠或者氢氧化钙浸渍或掺杂以使氧化铝吸收更多氯化物,且高度促进氧化铝指至少3重量%碱性氧化物作为浸渍或掺杂的量。
[0031]压缩流出物的压力可以为345kPa至2750kPa(50_400psig)。
[0032]可将冷却流出物引入干燥器中。处理流出物的冷却在氯化物脱除器的下游和干燥器的上游进行。
[0033]本发明另一方面包括催化脱氢方法中反应器流出物的高温痕量氯化物污染物脱除方法。将烃进料在脱氢反应区如反应器段10中脱氢。脱氢在脱氢反应条件下在脱氢催化剂的存在下进行以形成反应器流出物。将反应器流出物压缩以提供压缩流出物。将压缩流出物在输入料流(如压缩流出物115,直接或者借助加热器或冷却器)的露点温度以上的温度下引入氯化物脱除器中。在示例方法中,该温度为93-300°C (200-572° F),更优选93-177°C (200-350° F),最优选121_177°C (250-350° F)。该高温可通过将反应器流出物直接或者在借助加热器或冷却器调整温度以后引入氯化物处理器中。存在于压缩流出物中的痕量氯化物污染物在氯化物脱除器中被吸附剂吸附以提供处理流出物。将处理流出物冷却。
[0034]可将冷却流出物引入干燥器中。处理流出物的冷却在氯化物脱除器的下游和干燥器的上游进行。
[0035]在一个实施方案中,将烯烃产物、未转化链烷烃和再循环氢气流与干燥器的输出料流分离。回收烯烃产物。再循环氢气流和未转化链烷烃再循环至脱氢反应区中。
[0036]现在参考图2,烃进料30在由反应器段10提供的脱氢区中脱氢。链烷烃的脱氢是烃加工领域中的技术人员熟知的。在脱氢方法中,新鲜烃进料30与再循环氢气和未转化烃结合。可脱氢烃优选包括具有3或5个碳原子的异烷烃。可脱氢烃的合适进料通常包含轻质烃(即具有比主进料组分更少的碳原子的那些),所述轻质烃就反应而言是污染物。在多数情况下,脱氢区再循环料流中不包括烯烃以避免形成二烯烃,所述二烯烃在许多烯烃转化方法中产生不想要的副产物。连同可脱氢烃,反应器段10的进料30包含富H2料流,其优选包含至少75摩尔%H2。H2用于抑制催化剂表面上烃质沉积物(更通常地称为焦炭)的形成,并且可用于抑制不理想的热裂化。由于H2在脱氢反应中产生且包含一部分流出物,引入反应器段10中的富H2料流通常包含衍生自反应器流出物40的分离的再循环H2。作为选择,H2可由不同于反应器流出物40的合适来源提供。
[0037]氢气和烃的结合料流通过反应器25,所述反应器25包括保持在合适脱氢条件如温度、压力和空速下的合适脱氢催化剂床。将来自反应器段10的反应器流出物40进一步加工以得到烯烃料流。
[0038]脱氢反应为通常在低(接近大气)压力条件下进行的高度吸热反应。脱氢反应区中所用精确脱氢温度和压力取决于多种因素,例如链烷烃原料的组成、所选择催化剂的活性和烃转化率。一般而言,脱氢条件包括0MPa(0巴)至3.5MPa(35巴)的压力和480°C (900° F)至760°C (1400° F)的温度。将合适的烃进料30装入反应器25中并与其中包含的催化剂在1-10的LHSV下接触。将氢气,主要是再循环氢气与烃进料30适当地以0.1-10的摩尔比混合。优选的脱氢条件,特别是关于c3-c5链烷烃原料的,包括0MPa(0巴)至 0.5MPa(5 巴)的压力和 540°C (1000° F)至 705°C (1300° F)的温度,0.1-2 的氢气:烃摩尔比和小于4的LHSV。
[0039]脱氢可使用任何合适的脱氢催化剂。一般而言,优选的合适催化剂包含VIII族贵金属组分(例如铂、铱、铑和钯)、碱金属组分和多孔无机载体材料。催化剂还可包含有利地改进催化剂性能的促进剂金属。多孔载体材料应对反应器段10中所用条件而言是相对耐熔的,并且可选自传统上用于双功能烃转化催化剂中的那些载体材料。优选的多孔载体材料为耐熔无机氧化物,最优选氧化铝载体材料。颗粒通常为球体的,且具有1/16-1/8英寸(1.6-3.2mm)的直径,但它们可以为1/4英寸(6.4mm)。
[0040]反应器段10的操作产生氢气和烃的混合物。通常,一部分烃包括所需烯烃及其烷烃前体的平衡混合物。来自反应器段10的反应器流出物40进入产物回收段20中。产物回收段20从反应器流出物40中除去氢气并以高纯度回收它以再循环至反应器段10中。用于除去氢气的分离步骤通常包括冷却和压缩,随后在分离容器中冷却和闪蒸。用于分离氢气和轻气体的这类方法是本领域技术人员熟知的。
[0041]典型的脱氢方法使组合烃和氢气进料通过多个反应器25,其具有在反应器之间由级间加热器60提供的级间加热。包含烃和氢气的进料30首先通过与来自反应器段10的反应器流出物40间接热交换35而加热。在加热以后,进料30通常通过预热器45以进一步提高进料组分的温度,然后进入反应器25中,在那里与脱氢催化剂接触。吸热反应降低反应物的温度,所述反应物然后在进入下一反应器中以前经受在级间加热器60处级间加热。在与进料30热交换35以后,来自最后反应器25的反应器流出物40进入产物回收段20中。
[0042]在产物回收段20中,将反应器流出物40在压缩机82中压缩以提供压缩流出物。压缩流出物115直接引入氯化物脱除器130中,如图2所示,或者通过冷却器或加热器以将压缩流出物115的温度调整至压缩流出物流115在特定工艺条件下的露点温度以上的温度。在一个示例实施方案中,该温度为93-300°C (200-572° F),优选93-177°C (200-350° F),最优选 121_177°C (250-350° F)。在氯化物脱除器 130 中,存在于压缩流出物115中的氯化物被吸附剂吸附以提供处理流出物190。
[0043]在一个实施方案中,吸附剂具有低烃反应性。“低烃反应器”指吸附剂材料对在形成危害产物纯度和吸附剂效
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