在运转中更换催化剂的系统和方法

在运转中更换催化剂的系统和方法
【专利摘要】操作重整反应器系统的方法，其包括操作多个反应器直到认为至少一个反应器具有操作问题，其中多个反应器的每个包含能够将至少部分烃流转化至芳族烃的催化剂；将认为具有操作问题的所述至少一个反应器与其余的多个反应器隔离，在认为具有操作问题的至少一个反应器与多种其余的反应器隔离时所述其余的多个反应器继续操作以将至少部分烃流转化成芳族烃；解决操作问题；通过将反应器连接至其余的多个反应器使至少一个反应器返回至烃流；以及恢复重整反应器系统的操作以将至少部分烃流转化成芳族烃。
【专利说明】在运转中更换催化剂的系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]无。发明领域
[0003]本公开一般地涉及连续操作重整工艺的系统和方法。更具体地，本公开涉及连续操作重整工艺同时恢复催化剂进行重整反应的能力。
【背景技术】
[0004]典型的重整工艺可使用包含重整催化剂的多种反应器进行。重整工艺包括大量反应，其典型地在存在催化剂的情况下进行，比如脱氢环化、氢化开环、异构化、氢化、脱氢、加氢裂化、裂解等。重整反应旨在将链烷烃、环烷烃和烯烃转化成芳烃和氢。多种催化剂用于进行重整反应，随着时间推移其全部经历失活。例如，催化剂失活可导致中毒、积碳形成、或其它类似过程。重整工艺可包括去除催化剂毒物的多种工艺装置。例如，重整工艺可包括将硫从烃流去除至反应器的去除系统。在烃与催化剂接触之前，通过从烃去除硫，可延长催化剂寿命。
[0005]催化剂一旦最终失活，将催化剂从反应器去除并且用新催化剂更换。在更换期间，催化剂更换过程导致重整过程完全停止。由于物理更换催化剂需要的时间，之后是原位预处理催化剂需要的任何另外时间，更换期间可以是延长的(例如，三十至六十天)。催化剂更换成本也可能是重整工艺主要的经济驱动。重整过程完全停止也可能是设备和安全系统的强制检查需要的。因此，重整工艺的操作者寻求延长重整催化剂的有用寿命，限制与停工相关的生产损失，并且允许操作弹性。

【发明内容】

[0006]本文公开的是一种操作重整反应器系统的方法，其包括操作多个反应器直到认为至少一个反应器具有操作问题，其中多个反应器的每个包含能够将至少部分烃流转化成芳族烃的催化剂，将认为具有操作问题的所述至少一个反应器与其余的多个反应器隔离，所述其余的多个反应器在认为具有操作问题的所述至少一个反应器与多个其余的反应器隔离时继续操作以将至少部分烃流转化成芳族烃，解决所述操作问题，通过将反应器连接至其余的多个反应器使所述至少一个反应器返回至烃流，以及恢复重整反应器系统的操作以将至少部分烃流转化成芳族烃。
[0007]本文也公开的是一种系统，其包括通过流送线连接的多个反应器-炉对，其中每个反应器-炉对包括连接至反应器的炉，其中每个反应器包括重整催化剂；通过多个进料线连接至多个反应器-炉对的进料集管；通过多个流出物线连接至多个反应器-炉对的流出物集管；和在流送线、进料线和流出物线中布置的多个阀，其中阀能够被动态操作以形成通过多个反应器-炉对的串联流动路径。 [0008]本文还公开的是一种方法，其包括操作重整反应器系统，该系统包括以第一顺序连接的多个反应器，直到认为多个反应器的第一反应器包含废催化剂，其中多个反应器的每个包含催化剂，该催化剂包括能够将至少部分烃流转化成芳族烃的沸石；将包含废催化剂的第一反应器与其余的反应器隔离，其中其余的反应器在第一反应器与其余的反应器隔离时继续操作以将至少部分烃流转化成芳族烃；恢复包含废催化剂的第一反应器将至少部分烃流转化成芳族烃的能力；使第一反应器返回至烃流以第二顺序连接多个反应器；恢复重整反应器系统的操作直到认为多个反应器的第二个反应器包含废催化剂；将包含废催化剂的第二个反应器与其余的反应器隔离，其中其余的反应器在第二个反应器与其余的反应器隔离时继续操作以将至少部分烃流转化成芳族烃；恢复包含废催化剂的第二个反应器将至少部分烃流转化成芳族烃的能力；以及使第二个反应器返回至烃流以第三顺序连接多个反应器。
【专利附图】

【附图说明】
[0009]图1是本公开的重整工艺的实施方式的流程图。
[0010]图2是本公开的反应器部分的实施方式的流程图。
[0011]图3是本公开的重整工艺的另一实施方式的流程图。
[0012]图4是本公开的反应器部分的另一实施方式的流程图。
[0013]图5是本公开的反应器部分的又一实施方式的流程图。
[0014]图6是本公开的实施方式的流程图。
[0015]实施方式详述
[0016]如通常所理解，重整“反应”典型地在重整“反应器”内发生。如本文所使用，可使用术语“恢复(restore/restoring) ”指催化剂的再生、催化剂的复活、和/或用新催化剂更换催化剂。也可使用术语“恢复(restore/restoring) ”指反应器、反应器内部构件或反应器安全装置的检查。本文描述的用`在该方法中的反应器可为任何传统型的反应器，其维持催化剂在反应器内并且可适应烃的连续流动。本文描述的催化反应器系统可包括固定催化剂床系统、移动催化剂床系统、流化催化剂床系统、或其组合。适合的反应器可包括但不限于，固定床反应器，其包括径流反应器、鼓泡床反应器、或沸腾床反应器。进料流可以向上、向下、或径向穿过反应器。在不同的实施方式中，本文描述的催化反应器系统可作为绝热催化反应器系统或等温催化反应器系统操作。如本文所使用，“烃流”包括烃，虽然除了包括氢和碳的分子的组分可存在于流中(例如，氢气)。在一些实施方式中，“烃”可包括包含除了氢和碳的一个或多个原子(例如，氮、氧等)的单个分子。
[0017]此处公开的是涉及进行连续重整工艺同时允许恢复在重整工艺中使用的反应器和催化剂的系统、装置和方法。在一个实施方式中，使用系列反应器进行重整反应，直到认为至少一个反应器中的催化剂失效。然后将包含废催化剂的反应器与其余的反应器隔离，同时恢复催化剂。例如，在反应器解除隔离并且放回至系列反应器之前，催化剂可再生和/或复活。在另一个实施方式中，废催化剂可被物理地去除并且用新催化剂、离位再生催化剂、和/或复活催化剂更换。催化剂一旦恢复，反应器解除隔离并且放回至系列反应器，并且继续重整工艺。在另一个实施方式中，可检查和/或维修反应器。在另一个实施方式中，可检查和/或维修安全系统。恢复催化剂而不停止过程的能力可允许该过程连续地操作。
[0018]在一些实施方式中，可将有恢复的催化剂的反应器以与从系列反应器取出反应器不同的顺序放回至系列反应器。例如，可隔离和恢复第一反应器(即，在或最接近新鲜烃进料的入口)，然后放回至反应器系列作为该系列的最后反应器(即，离新鲜烃进料的入口最远)。重新排序反应器的能力可以是有益的，这是由于在系列重整反应器中的最后反应器通常接收的进料流在一个实施方式中可包括的烃流具有最低浓度的进料至该系列中每个反应器的任何烃流的可转化烃。当与具有最低浓度可转化烃的烃接触时，相对于该系列中的每个反应器的高催化剂活性可允许最后反应器提高整个反应器系列的转化效率。进一步，重新排序反应器可允许具有最低活性的催化剂的反应器放置在系列反应器的开始(即，最接近烃的入口)。然后在该系列中的第一反应器中的低活性催化剂可用作牺牲吸附剂，以保护在该系列中其余反应器中的催化剂。该方法可允许去除单独的脱硫系统，因此简化了该工艺和节省了与脱硫系统的操作相关的资本和操作成本。相对于没有恢复催化剂能力的方法，反应器的重新排序可在连续过程中进一步允许调整重整工艺中的多种其它条件。以下将更详细描述这些和其它益处。
[0019]在图1中显示了常规重整工艺100。在该过程的入口处，通过线102进料烃流。各种原料可适合用于重整工艺，并且通常包括非芳族烃。包括芳构系统的重整系统的进料可为烃的混合物，其包括包含高达约10被％和可选地高达约15被％的(:5和更轻的烃(C5_)以及包含高达约10wt%的C9和更重的烃(C9+)的C6至C8烃。这包括在70° F至450° F温度范围、可选地从约120° F至约400° F温度范围内沸腾的流。在一个实施方式中，烃流可具有范围从低于200ppbw,可选地低于IOOppbw,可选地从约10以重量计十亿分之一份(ppbw)至约IOOppbw的硫含量。适合原料的例子包括来自石油炼制或其馏分的直馏石脑油，其已经加氢处理去除硫和其它催化剂毒物。来自比如煤、天然气的其它来源，或来自比如费-托法、流化催化裂化装置和加氢裂化器的工艺的合成石脑油或石脑油馏分也是适合的。虽然在图1中没有显示，但是可使用各种上游烃预处理步骤，制备用于重整工艺的烃。例如，可使用加氢处理以去除催化剂毒物比如硫。例如，在重整反应之前使烃与块状镍催化剂接触，也可保护加氢处理系统免于失效。
[0020]在进入第一换热器106之前，经过线102的烃流可与循环流104结合，其可包含氢。在通过第一换热器106后，通过线111将烃流传送至脱硫系统108。脱硫系统108可用于降低烃流中硫的量，并且可包括任何适合的能够从烃流中去除硫的脱硫系统。在一个实施方式中，脱硫系统108可包括一个或多个导管`，其允许烃流作为流体通过包括包含VIII族金属和硫吸附剂的硫转化器的脱硫系统。在任何上游加氢处理系统失效或具有操作混乱的情况下脱硫系统108可也充当预警或备用。在经过脱硫系统108后，烃流可经过线112至设计来进一步调节烃流的温度的第二换热器110。然后，烃流可经过线113至重整工艺100的重整反应器部分200。
[0021]如在图2中所显示，重整反应器部分200通常包括多个反应器204、208、212、216、220、224，其分别与位于每个反应器上游的炉202、206、210、214、218、222串联布置。在实施方式中，连接至下游反应器的炉的组合在整个本说明书中称为“反应器-炉对”。炉202、206、210、214、218、222可包括任何类型的能够提高反应物流温度的炉，以达到配对的反应
器的期望入口温度。可升高温度以便重整反应在随后的反应器中继续进行，由于重整工艺的吸热性质，这通常是需要的。
[0022]反应器部分200可由多个反应器-炉对组成。在一个实施方式中，反应区域200包括三个或更多个串联连接的反应器。所有的反应器204、208、212、216、220、224在尺寸或构造上可相同或不同。在一个实施方式中，所有的反应器204、208、212、216、220、224是径流反应器，其中烃流向内或向外流动地经过反应器。在一个实施方式中，反应器可根据已知技术确定尺寸，并且所有的反应器可为相同的尺寸。可选地，一个或多个反应器可为不同尺寸。
[0023]通常，在热力学有利脱氢环化反应和限制不期望的加氢裂化反应的工艺条件下发生重整反应。可使用任何传统的重整条件进行重整反应，并且可在范围从约600° F至约1100° F，可选地从约650° F至约1100° F，可选地从约700° F至约1100° F，可选地从约800° F至约1050° F，可选地从约850° F至约1050° F的反应器入口温度下进行。反应压力范围可从约大气压至约500psig,可选地从约25psig至约300psig,以及可选地从约30psig至约lOOpsig。氢与烃在反应器流中的摩尔比通常地在约0.1和约10之间，可选地从约0.5至约5.0，和可选地从约1:1至约3:1。基于在反应区域的催化剂，芳构催化剂上烃进料的液时空速(LHSV)从约0.5至约20，并且可选地从约0.50至约5.0。
[0024]在一个实施方式中，反应器204、208、212、216、220、224每个包含用于进行重整工艺的催化剂。如本领域普通技术人员已知，适合的重整催化剂能够将烃流中的至少部分脂肪族、脂环族和/或环烷烃(例如，非芳族烃)转化成芳族烃。任何能够进行重整反应的催化剂可单独或与反应器中的另外的催化材料组合使用。适合的催化剂可包括酸性或非酸性催化剂。在一个实施方式中，催化剂是非酸性催化剂。适合的非酸性催化剂可包括非酸性沸石载体、至少一种VIII族金属以及一种或多种卤化物。适合的卤化物包括氯化物、氟化物、溴化物、碘化物、或其组合。适合的VIII族金属包括铁、钴、镍、钌、铑、钯、锇、铱、钼、或其组合。适于结合本文描述的催化反应器系统使用的催化剂的例子是从Woodlands，Tex.的 Chevron Phillips Chemical Company LP 可得的 AROMAX?.催化剂，以及在Fukunaga的题目为“用于制备催化剂的方法(Method for Preparing Catalyst) ”的美国专利6，812, 180和Wu的题目为“芳构催化剂及其制造和使用方法(Aromatization Catalystand Methods of Making and Using Same)” 的美国专利 7, 153,801 中讨论的那些，其每一篇通过引用并入本文，如同以其整体复制一样。
[0025]用于催化剂的载体可通常包括任何无机氧化物。这些无机氧化物可包括粘结的大孔硅铝酸盐(沸石)、非结晶无机氧化物和其混合物。大孔硅铝酸盐可包括，但不限于L-沸石、Y-沸石、丝光沸石、ω沸石、β沸石，以及类似物。非结晶无机氧化物可包括，但不限于二氧化铝、氧化硅和氧化钛。用于无机氧化物的适合的粘结剂可包括但不限于二氧化硅、氧化铝、粘土、氧化钛和氧化镁。
[0026]已知天然的和合成的沸石材料对于许多烃工艺具有催化特性。沸石典型地是有序多孔晶体硅铝酸盐，其具有由通道使孔和通道互相连接的结构。贯穿晶体材料的孔和通道通常可为允许烃选择性分离的尺寸。
[0027]术语“沸石”通常指水合的、结晶的金属硅铝酸盐的特定组。这些沸碾示SiO4和AlO4四面体的网，其中铝和硅原子通过共享氧原子以三维框架交联。在该框架内，氧原子与铝和硅原子总量的比值可约等于2。该框架展示负电价，其典型地通过在晶体内包含阳离子比如金属、碱金属、碱土金属或氢平衡。
[0028]L-型沸石催化剂是沸石催化剂的亚组。典型的L-型沸石含有根据下式的氧化物摩尔比:M2/n0.A1203.xSi02.yH20
[0029]其中，“M”表示至少一种可交换阳离子，比如钡、钙、铈、锂、镁、钾、钠、锶和锌，以及非金属阳离子，像水合氢离子和铵离子，其可被其它可交换阳离子替代，而不引起L-型沸石基本晶体结构的实质改变。在该式中的“η”表示“M”的化合价，“X”是2或更大；以及“y”是包含在沸石内的通道或互相连接的孔内的水分子数目。已发现粘结的钾L-型沸石或KL沸石是特别期望的。如本文所使用的术语“KL沸石”指L-型沸石，其中掺入该沸石的主要阳离子M是钾。KL沸石可用另一种金属和一种或多种卤化物进行阳离子交换或浸溃，以产生浸溃钼的卤化沸石或KL载Pt-卤化物的沸石催化剂。
[0030]在一个实施方式中，至少一种VIII族金属是钼。在另一个实施方式中，至少一种VIII族金属是钼和金。在一个实施方式中，至少一种VIII族金属是钼和铼。可通过任何适合的方法将钼和任选地一种或多种卤化物加入到沸石载体，例如通过用含钼化合物和一个或多个含卤离子的化合物的溶液浸溃。例如，含钼化合物可以是任何可分解的含钼化合物。这种化合物的例子包括但不限于，四氯合钼酸铵、氯钼酸、亚硝酸二氨合钼(II)、氯化双-(乙二胺)钼(II)、乙酰丙酮化钼(II)、二氯二氨钼、氯化钼(II)、氢氧化四氨合钼
(II)、氯化四氨合钼和硝酸四氨合钼(II)。
[0031]在一个实施方式中，催化剂是具有含钼化合物和至少一种卤化铵化合物的大孔沸石载体。卤化铵化合物可包括由式N(R)4X表示的一种或多种化合物，其中X是卤离子，以及其中R表示氢或具有1-20个碳的取代的或未取代的碳链分子，其中每个R可以是相同的或不同的。在一个实施方式中，R选自甲基、乙基、丙基、丁基和其组合，更具体地，是甲基。由式N(R)4X表示的适合的铵化合物的例子包括氯化铵、氟化铵、和卤化四烷基铵比如氯化四甲铵、氟化四甲基铵、 氯化四乙铵、氟化四乙铵、氯化四丙铵、氟化四丙铵、氯化四丁铵、氟化四丁铵、氯化甲基三乙铵、氟化甲基三乙铵、和其组合。
[0032]可以本领域已知的任何常规类型或结构使用催化剂。其可以挤出物、丸状、球状、粒状、破裂碎片、或各种特定形状的形式使用，布置在反应区域内(例如，在固定床中)，并且进料可以液相、蒸气相、或混合相，以及向上流或向下流或向内流或向外流地通过其中。
[0033]在一个实施方式中，在重整反应器系统操作期间，认为至少一个反应器可具有操作问题。在一个实施方式中操作问题的性质可包括随着时间推移催化活性或选择性下降。与初始催化性能比较展示不能接受的低催化性能的催化剂可描述为“废”催化剂。在一个实施方式中操作问题的性质可包括包含催化剂的反应器的检查和/或维修。在另一个实施方式中，操作问题的性质可包括与包含催化剂的反应器相关的安全系统的检查和/或维修。在一个实施方式中，操作问题可基于操作考虑、经济考虑、催化剂性能、或其任何组合。
[0034]在一个实施方式中，随着时间推移用在重整工艺中的催化剂可经历催化活性或选择性的下降。催化剂的最终失活可由许多机理造成，包括但不限于，焦化、中毒和/或催化材料或组分的丢失。如本文所使用，术语“焦炭”指富碳的碳质材料，通常地具有C/Η比>1。术语“焦化”指在表面上沉积焦炭的过程。如本文所使用术语“焦炭”和“焦化”意思是包括本领域已知的常规含义。与初始催化性能比较展示不能接受的低催化性能的催化剂可描述为“废”催化剂。在一个实施方式中，当催化活性低于或等于当初始投入使用时催化剂的初始催化活性的约50%，可选地约40%，可选地约30%，可选地20%，或可选地10%时，可认为催化剂是废催化剂。在一个实施方式中，当如甲烷生产测量的催化选择性大于或等于当初始投入使用时催化剂的约150%时，可认为催化剂是废催化剂。在一个实施方式中，基于催化剂性能，单独或与操作考虑和/或经济考虑组合，可认为催化剂是废催化剂。例如，当作为更换催化剂的结果，归因于改进的转化效率的收益并因此增加的产品收率，超过更换催化剂的费用时，可认为催化剂是废催化剂。
[0035]如在图2中所显示，烃流前进通过在串联流程图中的反应器链。在每个反应器204、208、212、216、220、224 之间，烃流分别经过炉 202、206、210、214、218、222，以将该流的温度升回至期望的反应器入口温度。加热之后，然后该流返回至下一个反应器，直到重整流作为重整流出物流从串联的最终反应器流出，其经过线114至下游加工装置。
[0036]返回至图1，经过线114的重整流出物流经过第二换热器110和第一换热器106被冷却，然后进入调温冷却器(trim cooler) 116进行最终温度调节，然后进入分离器118。分离器118将重整流出物流分离为在底部的液体产物流136，和净气流128，液体产物流136包含约60%至90%wt%芳烃。可进一步提纯该液体产物以在该流中收集更高百分数的芳烃，并且任何未反应的产物可作为另一产物流离开该工艺或循环至该工艺的入口。来自分离器118的顶部的净气流128可经过压缩机120和冷却器122，然后至分离器124。分离器124将压缩的和冷却的净气流128分离成富氢流130与任何其余的C5+产物。通过线134将其余的C5+产物循环至分离器118。富氢流被分离成成氢产物流131和循环氢流132。然后循环氢流132经过干燥器126，然后经过线104，连同经过线102的烃流一起再进入工艺。可进一步提纯氢产物流131以提供用于工业过程(例如，精炼厂)的氢。[0037]通过重整工艺100使用的管道和设备可基于设备的操作条件由适合的材料构造。在一个实施方式中，含Ni和/或钴的合金可用于工厂，包括管道和/或设备的构造。适合的合金包括，但不限于，包含至少约8wt%Ni和/或Co的所有合金，包括300系列奥氏体不锈钢(例如，304、310、316、321、347)、Incoloy800、Incoloy802、耐热铸件比如 HK-40、HP-50、Manaurite XTM,以及镍基合金比如 Inconel600、601、617、625、Hastelloy C 和 X、Haynes214、Nimonicll5和Udimet700。甚至使用这些材料，由对焦化、渗碳和金属尘化具有抗性的材料制造或涂覆的、在升高的温度下与烃和芳烃接触的管道或设备的金属表面是期望的。在一个实施方式中，与烃接触的管道和设备的表面可用金属保护涂层通过包括电镀、包覆、涂布或涂覆接触烃的表面的方法处理，以提供对渗碳和金属尘化的提高的抗性。可选地，表面可用陶瓷材料构造或做衬里。
[0038]在本发明的实施方式中，多个重整反应器-炉对和连接线的金属表面具有含金属涂层、覆层、镀层或涂料，其施加至在工艺温度下与烃接触的表面区域的至少一部分(例如，至少约80%，可选地至少约95%，或可选地约100%)。在涂覆后，金属涂覆的反应器系统优选地被加热以产生金属间层和/或金属碳化层。优选的金属涂覆的反应器系统优选地包括具有一个或多个附在其上的附着的金属层的基底构造材料(比如碳钢、铬钢、或不锈钢)。金属层的例子包括元素铬和铁-锡金属间化合物比如FeSn2。在Heyse的美国专利5，676，821，以及Holtermann的6，551，660中描述了适合的涂层以及施加和加工技术，其每一篇通过引用并入本文。
[0039]用于防止焦化的另外材料可包括包含铝的合金。例如该合金可包括至少约1%的Al和更优选地至少约4%的Al,至高达最大值约10wt%的Al。可选地,该合金可用Al的扩散层涂覆，其中Al金属与合金在高温工艺下反应以形成富铝表面扩散层。在表面扩散层中Al的浓度范围可从5wt%至大约30wt%,这取决于制备方法。在Dieckmann的美国专利6，803，029中描述了使用铝和铝涂层形成的适合的合金和材料，其通过引用并入本文。
[0040]在图3中显示了重整工艺300的实施方式。在重整工艺300中，烃流302可与循环流304结合，其可包含用于重整反应的氢，然后经过换热器306。然后烃流312可传送至重整工艺300的重整反应器部分400/500。在重整工艺300中，由于使用动态流动方案，将脱硫系统去除，如以下更详细讨论。由于重整工艺300不需要脱硫系统，在入口至反应器部分之前仅包括一个换热器306。虽然在改进的应用中或出于设备尺寸考虑，可能具有两个或更多个换热器。
[0041]来自反应器部分的重整流出物流314可传送至换热器306冷却，之后传送至用于最终温度调节的调温冷却器316，然后进入分离器318。分离器318在底部将重整流出物流分离为液体产物流336，其包含约70wt%至约90wt%芳烃。该液体产物流336可进一步提纯以收集更高百分数的芳烃流，并且任何未反应的产物可作为另一产物流离开工艺或循环至工艺的入口。来自分离器318的净气流328可经过压缩机320，冷却器322，以及任选地，冷却装置323，然后传送至分离器324。分离器324将压缩的和冷却的净气流328分离成富氢流330与任何其余的C5+产物。通过线334将其余的C5+产物循环至分离器318。富氢流被分离成氢产物流331和循环氢流332。然后循环氢流332通过干燥器326变为流304，并且汇入烃流302。循环流334可从分离器324传送至分离器318，以进一步回收任何液体产物。
[0042]在图4中显示了反应器部分400的实施方式，其中线可用于允许反应器404、408、412、416、420、424、428和位于在反应器链中每个反应器的上游的炉402、406、410、414、418、422、426的工艺流程的分离和重新排列。虽然在重整工艺300的背景下讨论反应器部分400，但反应器部分400的实施方式也可用于替代重整工艺100中的反应器部分200。在该实施方式中，当与反应器部分200比较时，反应器428在反应器系列中作为附加的反应器存在，允许总共7个反应器。虽然在反应器部分400显示比反应器部分200多一个反应器，但反应器系统400的概念可应用于任何多个反应器。在该实施方式中，反应器部分400通常包括多个反应器404、408、 412、416、420、424、428，其分别与位于每个反应器上游的炉402、406、410、414、418、422、426串联布置。如以上所描述，连接至下游反应器的炉的组合可称作“反应器-炉对”。例如，连接至反应器404的炉402的组合可称作反应器-炉对。
[0043]如在图4中所显示，在反应器部分400中附加的管线允许动态流动方案。如本文所使用，术语“动态流动方案”指在任何一个反应器-炉对的炉之前引入通过反应器系统的烃流，并且然后在任何一个下游反应器-炉对的下游去除流出物的能力。在一个实施方式中，可选择下游反应器以便于绕过一个或多个反应器，使得一个或多个反应器的催化剂活性可恢复，同时也允许在其余的反应器-炉对中继续操作重整工艺。因此，动态流动方案可允许改变反应器的顺序(例如，第一反应器、最后的反应器和在第一和最后反应器之间的任何反应器)。如在图4中所显示的实施方式中，动态流动方案通过提供进料集管440、流出物集管442和布置在管线中的多个阀450、452、454、456、458、460、462、464、466、468、470、480、481、482、483、484、485、486、487、488、489实现。此处使用的阀可以是简单的阀或可代表更复杂的系统比如双关双泄阀(double-block and bleed vavle)或双关双盲阀(double-block and blind vavle)。[0044]反应器部分400可包括多个反应器。如以上所描述，反应器部分400可包括三个或更多个串联连接的反应器，一个或多个另外的反应器可用作该工艺中使用的备用反应器或附加反应器。反应器和催化剂可包括任何的反应器和催化剂，如本文详细描述。在一个实施方式中，提供进料集管440以允许烃流引导至一系列反应器中任何反应器-炉对的炉，并且流出物可在任何一个下游反应器-炉对去除。在进料集管440和每个炉402、406、410、414、418、422和426的入口之间的线上可提供一系列阀。提供流出物集管442以允许从任何期望的反应器引导流出物至反应器部分开始的线314。在流出物集管442和从每个反应器404、408、412、416、420、424和428的出口线之间的线上可提供一系列阀。虽然在图4中仅简单显示了单个循环线444，但应理解在反应器404、408、412、416、420、424、428的出口和任何炉402、406、410、414、418、422、426的入口之间可提供任何数目的循环线。该布置可允许炉和反应器(例如，反应器-炉对)以任何期望的顺序重新布置。在图4中显示的实施方式中，在流送线444中可提供阀464以选择性地允许从反应器428至炉402的流动。可选择性地以动态方式操作阀，以使用系列反应器提供期望的流动方案。作为动态流动方案的部分，可隔离在该系列中的一个或多个反应器，以允许恢复反应器内的催化剂，然后将其放回至系列反应器中。如本领域已知的另外的设备也可包括在重整工艺中。例如,可包括卤化物去除系统，以在重整工艺期间捕获从催化剂离析的任何卤化物。在一个实施方式中，卤化物去除系统可位于反应器部分400和图3的分离器318之间。另外的阀、吹扫线、排泄线都在本文描述的工艺内。
[0045]在一个实施方式中，可使用图4中显示的反应器构造进行重整工艺。烃流可首先通过线312，并且开始进入反应器部分。在一个实施方式中，开始可布置反应器和炉，使得烃顺序地分别流过炉 402、406、410、414、418、422 和反应器 404、408、412、416、420、424。在该布置中，除了阀454，在进料集管440和炉之间的所有阀是关闭的，以及除了阀452，在反应器和流出物集管442之间的所有阀是关闭的。除了阀450，在反应器和炉之间的阀是打开的。炉426和反应器428开始可与反应器链隔离，并且维持作为备用反应器。炉426和反应器428可由关闭的阀450、464和462隔离。
[0046]在一个实施方式中，重整工艺可不具有脱硫系统。因此，该系列中的第一反应器可用于吸收在通过线312的烃流中操作的任何硫。催化剂的最终中毒可以是不可逆的，并且可引起在该系列中的第一反应器404中的催化剂变失效。催化剂一旦被认为是废催化剂，可操作一个或多个阀以将包含废催化剂的反应器与其余的反应器分隔。在一个实施方式中，通过关闭阀454、458和460可隔离第一反应器404。可打开阀456以允许炉406和反应器408动态重新排序为该系列反应器中的第一炉406和反应器408。在一个实施方式中，炉426和反应器428可动态加入至该反应器系列中，同时反应器404与反应器系列隔离，以获得在反应器部分400中脂肪族、脂环族和/或环烷烃至芳族烃期望的转化。可打开阀450和462，并且关闭阀452以建立该系列中反应器的新顺序。
[0047]然后可恢复包含废催化剂的反应器(例如，反应器404)将烃流中的脂肪族、脂环族、和/或环烷烃转化成芳族烃的能力。在一个实施方式中，可通过用新催化剂更换反应器中的废催化剂、再生催化剂、和/或复活催化剂，恢复其将脂肪族、脂环族、和/或环烷烃转化成芳族烃的能力。以下更详细描述再生和复活。可使用本领域已知的适合方法，用新催化剂在期望的间隔更换反应器中的废催化剂。在一个实施方式中，基于重整工艺中催化剂的预期寿命，每个反应器可在相等的时间间隔恢复。在一个实施方式中，每个反应器可基于催化剂活性的可测量的指标恢复。例如，对于吸热反应，出口温度上升可指示活性的损失，和/或在反应器出口的产物浓度的下降可指示催化剂活性或性能的下降。与废催化剂比较，新催化剂具有更高的活性或性能。然后废催化剂可被处理，或循环，以回收活性催化材料用于将来使用。
[0048]一旦已经恢复了反应器将脂肪族、脂环族、和/或环烷烃转化成芳族烃的能力，反应器可任选地准备以恢复包括脂肪族、脂环族、和/或环烷烃的烃流的转化。在一个实施方式中，多种方法可用于制备用于重整工艺的催化剂。例如，反应器可用惰性气体冲洗并且在烃流引入至反应器之前还原催化剂。在一个实施方式中，催化剂可被加热和/或暴露于加热的惰性气体，以允许去除可离析或脱附的催化剂的任何组分，然后使催化剂与烃流接触。例如，包括卤化物的催化剂可在暴露于烃流期间离析一些卤化物。通过将催化剂暴露于连接卤化物去除系统的加热的气体制备催化剂可允许去除否则在重整工艺期间离析或脱附的部分卤化物，然后该反应器被放置在系列反应器中。因为卤化物可降低任何下游催化剂的活性，以该方式制备新催化剂可帮助避免降低重整工艺中其它反应器包含的催化剂的活性。本领域已知另外的适合的制备程序。在一个实施方式中，反应器可就在该反应器放回至反应器系列之前才被准备以便用于工艺。
[0049]在一个实施方式中，准备反应器以恢复包括脂肪族、脂环族、和/或环烷烃的烃流的转化包括用可逆地还原催化剂活性的化合物还原催化剂。适合的化合物可包括，但不限于可以可逆地吸附并且稍后从催化剂脱附的氢、卤化物、一氧化碳或有机分子。通过可逆地还原催化剂的活性，当烃再引入反应器时，恢复的反应器中的转化可逐渐增加更多。
[0050]一旦反应器已经恢复并且准备用于重整工艺，反应器可通过放置回系列反应器中使用而返回至烃流。在一个实施方式中，反应器可在使用上述任何方法可确定认为另一个至少一个反应器包含废催化剂之前才放回至反应器系列。例如，最近恢复的和准备的反应器可保持为备用反应器，直到认为反应器方案内的反应器包含了废催化剂。反应器可通过操作一个或多个阀将反应器返回烃流而放回反应器系列内。反应器可放置为反应器系列中的第一个或最后一个反应器，或可选地在反应器系列的第一个和最后一个反应器之间的某点。在一个实施方式中，如本文描述`的已经被隔离并且催化剂恢复的反应器404可作为反应器系列中的最后一个反应器放回反应器系列中使用。这可通过关闭至流出物集管442的阀462并且打开阀464以使流出物从反应器428按路线至流送线444来实现。阀454可被关闭以引导流出物从反应器428至炉402并且随后通过反应器404。阀458和456可被关闭并且阀460打开以使流出物从反应器404按路线至流出物集管442。接着，反应器408可通过关闭阀466和468被隔离以便恢复，并且阀470可被打开以提供烃流至炉410和反应器412，其将变成重新排序的反应器系列中的第一反应器。一旦已经恢复并且准备的反应器放回至反应器系列中，重整反应器系统可恢复操作，以将烃流中的至少部分脂肪族、脂环族和/或环烷烃转化成芳族烃。
[0051]每当反应器包含被认为无效的催化剂，通过操作反应器系统中合适的阀，可重复该过程。例如，反应器408可作为最后的反应器放回至反应器系列中，并且反应器412可与按路线至炉414的烃隔离，并且反应器416作为反应器系列中的第一反应器。继续该例子，当恢复和制备催化剂后，反应器412可作为最后的反应器放回至反应器系列中，并且反应器416可与按路线至炉418的烃隔离，并且反应器420作为反应器系列中的第一反应器。通过反应器系列可重复该过程并且可继续无限的时间期间。在一个实施方式中，反应器可不按顺序地隔离。例如，反应器408可作为最后的反应器放回至反应器系列中，并且可隔离反应器420作为有废催化剂的下一个反应器。在一个实施方式中，可同时隔离一个或更多个反应器。在一个实施方式中，隔离的反应器可不作为最后的反应器放回至反应器系列中。例如，基于例如每个反应器中催化剂的活性，进料集管440、流出物集管442和一个或多个流送线的使用可允许反应器如期望的动态排序。在一个实施方式中，催化剂的隔离、恢复和制备对于反应器和反应器-炉对二者都是可适用的。因此，描述反应器中催化剂的隔离、恢复和制备的每个实施方式对于使用一个或多个反应器-炉对的相应实施方式也是可适用的。隔离该系统中的一个或多个反应器和/或反应器-炉对的能力可允许反应器系统连续操作，同时也允许反应器中催化剂活性的恢复。该方法提供了避免系统完全停止的优势，否则恢复一个或多个反应器的活性需要系统完全停止。
[0052]在图5中显示了另一反应器部分500的实施方式，其可用在图3的方法中并且类似于图4的实施方式。虽然反应器部分500是在重整工艺300的背景下讨论的，反应器部分500的实施方式也可用于替代图1的重整工艺100中的反应器部分200。在反应器部分500中另外的管线允许动态流动方案，以及一个或多个反应器的再生和/或复活。在一个实施方式中，通过进料集管540、流出物集管542、流送线544、供给集管546、返回集管548和布置在流送线中的多个阀 550、552、554、556、558、560、562、564、566、568、570、572、574、576、578、580、581、582、583、584、585、586、587、588、589、590、591、592、593、594、595、596、597、598、599的使用提供了图5中显示的动态流动方案。
[0053]反应器部分500可由多个反应器组成，其中一个或多个另外的反应器可用作该方法中的备用反应器或附加的反应器。在一个实施方式中，提供进料集管540以允许引导烃流至反应器系列中的任何反应器。在进料集管540和每个炉502、506、510、514、518、522和526的入口之间的管线上可提供一系列阀。提供流出物集管542以允许流出物从任何期望的反应器引导至反应器部分开始的线314。在流出物集管542和每个反应器504、508、512、516、520、524和528的出口线之间的管线上可提供一系列阀。在反应器528的出口和炉502的入口之间提供流送线544。虽然为了简化，在图5仅显示了单个流送线544，但应该理解在反应器 504、508、512、516、520、524、528 的出口和任何炉 502、506、510、514、518、522、526的入口之间可提供任何数目的另外的流送线。该布置可允许炉和反应器(例如，反应器-炉对)以任何期望的顺序重新布置。在图5中显示的实施方式中，在流送线544中可提供阀576以选择性地允许流从反应器528至炉502。提供返回集管548以允许流出物从反应器传送至再生和/或复活工艺600。从再生和/或复活工艺至每个炉的入口提供供给集管546。在供给集管546和每个炉502、506、510、514、518、522、526的入口之间的线中以及在返回集管548和每个反应器504、508、512、516、520、524、528的出口之间的线中提供阀。可选择性地操作阀以使用反应器系列提供期望的流动方案。作为期望的流动方案的部分，可隔离该系列中的一个或多个反应器以允许恢复在反应器内的催化剂，然后放回至反应器系列中。使用再生和/或复活系统600，供给集管546和返回集管548可用于原位恢复反应器中的催化剂。
[0054]如图6中所显示，再生和/或复活系统600可用于恢复包含废催化剂的反应器将烃流中的脂肪族、脂环族和/或环烷烃转化成芳族烃的能力。系统600包括炉604和反应器602，其代表使用图5的一个或多个阀与反应器部分隔离的炉和反应器-炉对之一。在反应器被隔离后(例如，如参考图3和图4所讨论的)，通过线614、616、和618可分别提供再生气体比如氮气、氢气和/或氧气。可以空气的形式向系统提供氧气。在使用复活方法的情况下，可使用一个或多个另外的供给线以提供适合的复活化合物。例如，可将卤化物(例如，包含卤化物的气体和/或化合物)引入到反应器602内以复活其中包含的催化剂。反应器602的流出物流646可经过换热器628并且进一步传送至冷却器620，然后传送至分离器622。分离器可以是闪蒸鼓或多级分离塔。可从分离器622的底部汲取流出物流中存在的水作为流644。剩余的气体可从分离器622的顶部作为流642出来并且经过干燥器624，然后传送至压缩机626。然后在传送至隔离的炉604之前，流640可传送至换热器628。
[0055]在一个实施方式中，系统600可用于再生和/或复活。根据任何已知的用于硫敏感催化剂的再生程序可再生催化剂，如以下更多细节所描述。在一个实施方式中，系统600可用于原位再生和/或复活隔离反应器中的催化剂。在该实施方式中，可选地，系统600可用于再生和/或复活从反应器去除并且转移至单独的再生和/或复活容器的催化剂(例如，离位再生/复活)。例如，可去除图5中的反应器504、508、512、516、520、524、528之一中的催化剂，并且转移至充当单独的再生和/或复活容器的反应器602。在再生和/或复活催化剂后，恢复的催化剂可从容器602转移回至反应器系列的相同反应器504、508、512、516、520、524、528 或不同反应器 504、508、512、516、520、524、528。
[0056]再生通常地指通过去除催化剂上的一种或多种污染物恢复催化剂。例如，再生可涉及将催化剂上的碳质材料转化成碳氧化物和水。脱焦是再生方法的一个例子。在该方法中，在合适的温度下将可以空气形式供给的氧提供至反应器(例如，用于原位再生的隔离的反应器)。因此积碳被氧化，形成二氧化碳和水。随后在分离器622中从系统中去除水，和使用输出流(未显示)可从系统去除二氧化碳或通过阀630放出部分再生气体至流出物集管542。该再生过程可继续，直到发生期`望的再生水平。在该时期内，流可通过系统600在环路中继续流动。
[0057]在一个实施方式中，可通过将废催化剂加热至约25°C至约1000°C，可选地从约50 V至约900 V，可选地从约100 V至约800 V，可选地从200 V至700 V，可选地从300 V至600°C范围的温度进行再生过程，以产生脱焦的废催化剂。通过将废催化剂加热从约I小时至约40小时，可选地从约2小时至约25小时，可选地从约3小时至约20小时，可选地从4小时至15小时，可选地从5小时至10小时的时间可进行脱焦过程，以产生脱焦的废催化剂。如以上所讨论，通过在存在氧的情况下加热废催化剂可进行脱焦过程，并且氧浓度可为从约0.01mol%至约20mol%,可选地从约0.lmol%至约15mol%,可选地从约0.2mol%至约10mol%,可选地从0.5mol%至5mol%,可选地从lmol%至3mol%,以产生脱焦的废催化剂。可根据本发明使用的适合的再生方法公开在Murakawa等的美国专利4，937，215,Murakawa等的美国专利5，260, 238, Innes等的美国专利5，155, 075, Van Leirsburg等的美国专利4，851，380，以及Brown等的美国专利7，868，217中，其每一篇通过引用将其全部并入本文。
[0058]在一个实施方式中，系统600可用于复活反应器602中的催化剂602。如本文所使用，复活指通过减少焦炭含量、再分散金属、和/或引入替代和/或另外的催化组分至催化剂再活化废催化剂以增加催化剂活性的方法。在一个实施方式中，复活催化剂包括再分散在废催化剂中的金属以产生再分散的废催化剂，使再分散的废催化剂与再活化组合物接触以产生再分散的、再活化的废催化剂，并且热处理再分散的、再活化的废催化剂以产生再活化催化剂。任选地复活可在再生程序之前。
[0059]在一个实施方式中，通过脱焦化催化剂可开始复活该废催化剂。任何以上描述的关于废催化剂再生的脱焦方法可用于脱焦该催化剂。废催化剂脱焦以后，在脱焦的废催化剂上的金属可在催化剂载体上再分散。虽然不希望被理论所束缚，废催化剂所经历的与烃转化方法相关的脱焦方法可导致催化剂载体上的金属聚结。聚结的金属对于催化反应在物理和化学上可能不是完全可用的，并且因此可被再分散，以增加催化剂活性。
[0060]在一个实施方式中，使用一种或多种通常称作氧氯化作用的方法再分散脱焦的废催化剂上的金属。通过使脱焦的废催化剂与再分散组合物接触可进行脱焦的废催化剂的氧氯化作用。适合的再分散组合物可包括含氯的化合物和氧气。含氯的化合物可以是固相、液相、气相，或其任何组合。适于用在再分散组合物中的含氯的化合物的例子包括但不限于盐酸、氯、四氯化碳、四氯乙烯、氯苯、氯代甲烷、二氯甲烷、氯仿、烯丙基氯、三氯乙烯、氯胺、氧化氯、氯酸(chlorine acid)、二氧化氯、一氧化二氯、七氧化二氯、氯酸、过氯酸、或其任何组合。
[0061]可在从约0.5小时至约50小时，可选地从约I小时至约20小时，可选地从约2小时至约10小时的时间段，在从约25°C至约1000°C，可选地从约50°C至约900°C，可选地从约100°C至约800°C，可选地从约200°C至约400°C，可选地从约400°C至约600°C范围的温度下进行脱焦的、废催化剂与再分散组合物的接触。可在存在氧的情况下进行脱焦的、废催化剂与再分散组合物的接触。当使用氧时，氧浓度范围可从约0.01mol%至约20mol%,可选地从约lmol%至约18mol%,可选地从约5mol%至约15mol%,可选地从约8mol%至约12mol%。
[0062]在一个实施方式中，在存在水的情况下，脱焦的、废催化剂与包括含氯的化合物(例如，HCl)和氧气的再分散组合物接触。当使用水时，水与HCl的摩尔比(H2O = HCl)可以是从约0.01:1至约10:1,可选地从约0.5:1至约5:1,可选地从约1:1至约3:1。当使用除了 HCl的含氯化合物时，基 于在存在废催化剂的情况下产生的HCl的等效量计算H2O = HCl摩尔比。
[0063]废催化剂可经历再活化步骤，其可在脱焦的废催化剂经历如上所述的再分散后发
生。在一个实施方式中，使用包括一种或多种卤化剂-包括气相卤化剂、液相卤化剂、固
相卤化剂、或其任何组合一的再活化组合物可进行脱焦的、再分散的废催化剂的再活化。在一个实施方式中，在通常称作氟化的方法中，通过脱焦的、再分散的废催化剂与含氟溶液接触进行脱焦的、再分散的废催化剂的再活化。含氟化合物可以是固相、液相、气相、或其任何组合。适于用在该公开中的含氟化合物的例子，包括但不限于，四甲基氟化铵(TMAF)、氟化铵(NH4F或AF)、四氟乙烯、2，2，2-三氟乙醇(TFE)、氟(F2)、氢氟酸(HF)、或其组合。在一个实施方式中，该含氟化合物是全氟烷烃、全氟醇或其混合物。适于用在该公开中的全氟醇的例子，包括但不限于，2，2，2-三氟乙醇(TFE)、六氟异丙醇、四氟丙醇、五氟丙醇、六氟苯丙醇、全氟丁醇、六氟_2_丙醇、五氟-1-丙醇、四氟-1-丙醇、1，I, I, 3, 3, 3-六氟-2-丙醇、2，2, 3, 3, 3-五氟-1-丙醇、和其任何组合。
[0064]在一个实施方式中，含氟化合物是卤化铵化合物，并且可包括由通式N (R) 4F表示的一种或多种化合物，其中R表示氢或具有I至20个碳的取代的或未取代的碳链分子，其中每个R可以相同或不同。在一个实施方式中，R是甲基、乙基、丙基、丁基、或其组合。可选地，R是甲基。适合的铵化合物的例子包括氟化铵(AF)、四甲基氟化铵(TMAF)、氟化四乙铵(TEAF)、氟化四丙铵、氟化四丁铵、氟化甲基三乙铵、或其任何组合。可选地，卤化铵化合物可也包括至少一种氢氟酸和由式N(R’)40H表示的至少一种铵氢氧化物，其中R’是氢或具有I至20个碳原子的取代的或未取代的碳链分子，其中每个R’可以相同或不同。在一个实施方式中，R’是甲基、乙基、丙基、丁基、或其组合。可选地，R’是甲基。适于使用在该公开中的铵氢氧化物的例子包括氢氧化铵、四烷基氢氧化铵比如四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵，或其任何组合。
[0065]在一个实施方式中，在从约(TC至约200°C，可选地从约20°C至约100°C，可选地从约40°C至约60°C的温度范围内，脱焦的、再分散的废催化剂与TMAF的溶液接触约I分钟至约100小时，可选地约0.1小时至约50小时，可选地从约I小时至约24小时的时间期间。该溶液也可包含一种或多种适合的溶剂。
[0066]在一个实施方式中，通过与气相氟化剂比如例如氟接触，脱焦的、再分散的废催化剂可被再活化。在这样的实施方式中，气相氟化剂可与脱焦的、再分散的废催化剂接触约I分钟至约100小时，可选地从约0.1小时至约50小时，可选地从约I小时至约24小时，可选地从约4小时至约11小时的时间期间。
[0067]在一个实施方式中，通过与固相氟化剂，比如有机卤化铵化合物，例如氟化铵、四甲基氟化铵、或其任何组合接触，脱焦的、再分散的废催化剂可被再活化。在这种实施方式中，该固相氟化剂可与脱焦的、再分散的废催化剂在提升的温度下接触。接触可发生约I分钟至约100小时，可选地从约0.1小时至约50小时，可选地从约I小时至约24小时，可选地从约4小时至约11小时的时间期间。提升的温度可在约0°C至约200°C，可选地从约20°C至约100°C，可选地从约40°C至约60°C的温度范围内。虽然不希望被理论限制，但认为在这些条件下，一些固相氟化剂升华并且迁移至脱焦的、再分散`的废催化剂。
[0068]含氯的化合物可也用于脱焦的、再分散的废催化剂的再活化。含氯的化合物可以是固相、液相、气相、或其任何组合。在一个实施方式中，含氯的化合物是以上描述的类型。适于用于再活化组合物的含氯化合物的例子，包括但不限于，由通式N(R)4Cl表示的化合物，其中R表示氢或具有I至20个碳的取代的或未取代的碳链分子，其中每个R可以是相同的或不同的。在一个实施方式中，R是甲基、乙基、丙基、丁基、或其组合。可选地R是甲基。适合的有机铵氯化合物的具体例子包括氯化铵、氯化四甲铵(TMAC)、氯化四乙铵、氯化四丙铵、氯化四丁铵、氯化甲基三乙铵、或其组合。可选地，含氯的化合物是TMAC。
[0069]除了本文公开的使用系统600再生和/或复活催化剂的实施方式，在VanLeirsburg等的美国专利Re.34, 250、Cohn等的美国专利4，810, 683、Fung等的美国专利5，776，849、Mohr的美国专利4，855，269、Fung等的美国专利4，925，819、Fung的美国专利5，106, 798和Wu的美国专利申请公开2010-0160147中描述了用于再生和/或复活催化剂的适合方法，其每一篇通过引用将其全部并入本文。欧洲专利公开316，727，其也通过引用将其全部并入本文，也描述了通过在约930° F下用卤素化合物比如四氯化碳和氮气处理催化剂而复活失活的Pt-L-沸石催化剂的方法。然后将氧气添加至混合物以去除焦炭，并且最终，催化剂用氯氟烃化合物、氧气和氮气处理。
[0070]在仍其他实施方式中，系统600可用于原位还原新催化剂，或以其他方式制备催化剂，以便引入烃。例如，当反应器放回至重整反应中的反应器系列时，在引入烃至反应器602之前，系统600可用于用氮气冲刷催化剂。
[0071]返回至图5，使用重整反应器部分500可进行重整工艺。烃流可首先经过线312并且进入进料集管540。在一个实施方式中，可布置反应器和炉使得烃流分别顺序地流过炉514、518、522、526、502 和 506，以及反应器 516、520、524、528、504 和 508，其中炉 514 和反应器516表示该系列中的第一炉和反应器。在该布置中，除了阀550，在进料集管540和炉之间的所有的阀是关闭的，以及除了阀552，在反应器和流出物集管542之间的所有的阀是关闭的。在流送线544中的阀576是打开的以允许流从反应器528的出口至炉502的入口。除了阀554和558是关闭的，在反应器和炉之间的阀是打开的。炉510和反应器512可在开始与反应器链隔离，并且维持作为备用反应器。通过关闭的阀554可隔离炉510。通过关闭阀558和560可隔离反应器512。通过打开或关闭阀556和562，炉510和反应器512二者都可与再生和/或复活系统600选择性的流体连通，并且可如对于图6所述处理反应器512的废催化剂。在一个实施方式中，可关闭阀556和562以完全地隔离炉510和反应器512以更换催化剂，或在原位处理后恢复操作。
[0072]在一个实施方式中，该重整工艺可不具有脱硫系统。因此，该系列中的第一反应器可用于吸收经过线312的烃流中存在的硫。重整催化剂的最终中毒可以是不可逆的，并且可导致该系列中的第一反应器516中的催化剂变无效。催化剂一旦被认为是废催化剂，可操作一个或多个阀以隔离包含废催化剂的反应器与其余的反应器。在一个实施方式中，由于关闭的阀566和进一步通过关闭阀550和564，可隔离第一炉514和反应器516。阀572和574可以是打开的，以允许炉518和反应器520被动态重新排序为反应器系列中的第一炉518和反应器520。在一个实施方式中，炉510和反应器512可与反应器516与反应器系列隔离同时地动态加入到反应器系列中，以获得在反应器部分500中脂肪族、脂环族和/或环烷烃至芳族烃的期望转化。然后可打开阀560和554和关闭阀552以使流出物从反应器508按路线至反应器512 ，并且向前至流出物集管542。可关闭阀556和562以使炉510和反应器512与系统600隔离。通过打开阀570和568可将新隔离的反应器516连接至系统600。然后可处理反应器516的废催化剂，如对于图6所述。
[0073]然后可恢复包含废催化剂的反应器将烃流中的脂肪族、脂环族和/或环烷烃转化成芳族烃的能力。在一个实施方式中，通过用新催化剂更换反应器中的废催化剂、再生该催化剂、复活该催化剂、或这些方法的组合，可恢复将脂肪族、脂环族和/或环烷烃转化成芳族烃的能力。
[0074]一旦已经恢复反应器将脂肪族、脂环族和/或环烷烃转化成芳族烃的能力，可任选地准备反应器以恢复包括脂肪族、脂环族和/或环烷烃的烃流的转化。在一个实施方式中，多种方法可用于制备用于重整工艺的催化剂。例如，可使用例如系统600用惰性气体或还原气体冲洗反应器，并且可在烃流引入至反应器之前还原催化剂。在一个实施方式中，催化剂可被加热和/或暴露于加热的惰性气体，以允许去除催化剂的可离析的任何组分，然后催化剂与烃流接触。例如，包括卤化物的催化剂可在暴露于烃流期间离析一些卤化物。通过使用连接至卤化物去除系统的系统600将催化剂暴露于加热的气体中而制备催化剂可允许在将反应器放置在反应器系列中之前去除否则在重整工艺期间离析的部分卤化物。由于卤化物可降低任何下游催化剂的活性，用该方法制备新催化剂可帮助避免降低重整工艺中其它反应器所包含的催化剂的活性。另外的适合的制备程序在本领域是已知的。在一个实施方式中，可在将反应器放回至反应器系列前不久才准备使用该方法的反应器。
[0075]在一个实施方式中，准备反应器以恢复包括脂肪族、脂环族和/或环烷烃的烃流的转化包括用可逆地还原催化剂活性的化合物还原催化剂。适合的化合物可包括但不限于，氢、卤化物、或有机分子，其可逆地吸收并且稍后从催化剂解吸。通过可逆地还原催化剂的活性，当烃再引入至反应器时，在恢复的反应器中的转化可逐渐地更增加。
[0076]一旦反应器已经恢复和准备用于重整工艺，通过放回反应器系列中投入使用，反应器可返回至烃流。在一个实施方式中，反应器可不放回至反应器系列，直到认为其它至少一个反应器包含废催化剂。例如，可维持近来恢复的和准备的反应器作为备用反应器，直到认为在反应器方案内的反应器包含废催化剂。通过操作一个或多个阀以使反应器返回至烃流，反应器可被放回至反应器系列内。反应器可放置作为反应器系列中的第一个或最后的反应器，或可选地在反应器系列中第一个和最后的反应器之间的某点。在一个实施方式中，已离开管线并且如本文描述催化剂已恢复的反应器516可被放回反应器系列内投入使用，作为反应器系列中的最后反应器。这可通过关闭阀564和打开阀566以使流出物从反应器516按路线至流出物集管542实现。可关闭阀560和打开阀558以引导流出物从反应器512至炉514并且随后通过反应器516。接着，通过关闭阀564和574可隔离反应器520以便恢复。另外的阀可以是打开的或关闭的，以在隔离的反应器和系统600之间产生期望的反应器配置和/或连接。一旦已经恢复和准备的反应器被放回至反应器系列，重整反应器系统可恢复操作以将烃流中的至少部分脂肪族、脂环族和/或环烷烃转化成芳族烃。[0077]每当反应器包含认为无效的催化剂时，通过操作反应器系统中合适的阀可重复该工艺。例如，反应器520可放回至反应器系列作为最后的反应器，并且反应器524可与按路线至炉526的烃隔离，并且反应器528作为反应器系列中的第一反应器。继续该实例，当恢复和制备催化剂后，反应器524可放回至反应器系列中作为最后的反应器，并且反应器528可与按路线至炉502的烃隔离，并且反应器504作为反应器系列中的第一反应器。通过反应器系列可重复该工艺，并且可继续无限的时间期间。在一个实施方式中，反应器可不按顺序地隔离。例如，反应器520可放回至反应器系列中作为最后的反应器，并且可隔离反应器508作为有废催化剂的下一个反应器。在一个实施方式中，可同时隔离一个或更多个反应器。在一个实施方式中，隔离的反应器可不作为最后的反应器放回至反应器系列。例如，基于例如每个反应器中催化剂的活性，进料集管540、流出物集管542和一个或多个循环线的使用可允许反应器如期望的动态排序。在一个实施方式中，催化剂的隔离、恢复和制备对于反应器和反应器-炉对二者都是可适用的。因此，描述反应器中催化剂的隔离、恢复和制备的每个实施方式对于使用一个或多个反应器-炉对的相应的实施方式也是可适用的。隔离该系统中一个或多个反应器的能力可允许反应器系统的连续操作，同时也允许反应器活性的恢复，包括原位再生和/或复活催化剂的能力。该方法提供了避免系统完全停止的优势，系统完全停止否则是恢复一个或多个反应器活性所需要的。
[0078]在一个实施方式中，方法包括操作包括多个反应器的重整反应器系统，直到认为反应器包含废催化剂，其中多个反应器的每个包含催化剂，催化剂包括能够将至少部分烃流转化成芳族烃的沸石；从其余的多个反应器隔离包含废催化剂的反应器；恢复包含废催化剂的反应器将至少部分烃流转化成芳族烃的能力；准备反应器以恢复烃流的转化；通过将反应器以新顺序连接至其余的多个反应器，使该反应器返回至烃流；并且恢复重整反应器系统的操作以将至少部分烃流转化成芳族烃。重新排序反应器的能力可允许新系列中的第一反应器用于吸收硫，其可允许不使用脱硫系统而操作该系统和工艺。该实施方式允许去除脱硫系统、换热器、以及操作脱硫系统的相关成本，例如其可包括材料吸收剂成本。虽然在第一反应器中的催化剂的反应可以是不可逆的，并且需要催化剂被更换而不是再生和/或复活，但获得的成本节省和工艺简化可超过催化剂更换成本。进一步，继续操作重整工艺同时恢复反应器中的废催化剂的能力代表了相对于需要停止工艺以便更换催化剂的工艺的实施方式的优势。
[0079]作为本文公开的系统和方法的进一步优势，可改变重整反应的操作条件以产生进一步操作优势。在一个实施方式中，使用本文公开的系统和方法可显著降低重整工艺的操作条件。例如，可降低用在该系统中包括重整反应器部分的压力和温度。在一个实施方式中，在系统内的温度可维持在低于约800° F，可选地低于约750° F，或可选地低于约700° F。在反应器部分的温度的下降可能导致通过反应器系列的烃单程下降的转化效率。为了补偿转化效率的降低，包括未反应的反应物的循环流可用于产生总体等效的转化效率，或反应器可按需要调整大小。在系统内可使用多个循环线以允许在反应器系列内的多循环构造，如本文对于图4和图5所更详细讨论的。进一步，操作温度的下降可允许与烃流接触的管道和设备的表面涂层的减少或去除，如以上所描述。金属保护涂层的减少或去除可表示总体系统中显著的成本节省。
[0080]在另一个实施方式中，可使重整工艺的操作条件可更苛刻。这可包括增加重整反应器部分的温度和/或压力，以及改变工艺流流速率和/或反应物比例。在一个实施方式中，相对于没有动态流动方案的工艺，重量时空速可增加至少约50%，可选地至少约75%，或可选地至少约100%。在一个实施方式中，相对于没有动态流动方案的工艺,反应器内氢与烃的比可降低至少约10%，至少约25%，或可选地至少约50%。条件的苛刻性的增加可产生增加的转化效率，其对于等效的流动速率可转变增加的生产量或增加的单程转化率。然而条件的苛刻性的增加也可导致下降的催化剂寿命，使得催化剂以更快的速率失活。通过恢复催化剂生产率同时继续操作重整工艺的能力减缓催化剂失活。增加条件的苛刻性的总的结果可以是增加重整工艺的经济性，代表了本文公开系统和方法的优势。
[0081]另外的实施方式
[0082]以下是根据本公开的非限制性的【具体实施方式】:
[0083]实施方式A.—种用于操作重整反应器系统的方法，其包括:
[0084]操作多个反应器，直到认为至少一个反应器具有操作问题，其中多个反应器的每个包含能够将至少部分烃流转化成芳族烃的催化剂；
[0085]将认为具有操作问题的所述至少一个反应器与其余的多个反应器隔离，在认为具有操作问题的所述至少一个反应器与多个其余的反应器隔离时其余的多个反应器隔离继续操作以将至少部分烃流转化成芳族烃；
[0086]解决所述操作问题；
[0087]通过将反应器连接至所述其余的多个反应器使所述至少一个反应器返回至烃流；
[0088]恢复重整反应器系统的操作以将至少部分烃流转化成芳族烃。[0089]实施方式B.实施方式A所述的方法，其中所述操作问题包括认为所述至少一个反应器中的催化剂是废催化剂。
[0090]实施方式C.实施方式B所述的方法，其中认为反应器包含废催化剂是基于操作考虑、经济考虑、催化剂性能、或其任何组合。
[0091 ] 实施方式D.实施方式B或C所述的方法，其中解决所述操作问题包括用新催化剂更换废催化剂；用复活催化剂更换废催化剂；处理废催化剂以复活所述废催化剂；或处理废催化剂以再生所述废催化剂。
[0092]实施方式E.实施方式D所述的方法，其中处理废催化剂以复活所述废催化剂包括原位复活所述废催化剂；或其中处理废催化剂以再生所述废催化剂包括原位再生所述废催化剂。
[0093]实施方式F.实施方式A所述的方法，其中所述操作问题包括所述至少一个反应器的检查和/或维修；和其中解决所述操作问题包括所述至少一个反应器的检查和/或维修。
[0094]实施方式G.实施方式A所述的方法，其中所述操作问题包括与所述至少一个反应器关联的安全系统的检查和/或维修，和其中解决所述操作问题包括所述至少一个反应器的安全系统的检查和/或维修。
[0095]实施方式H.实施方式A至G的任一项所述的方法，进一步包括准备所述至少一个反应器以恢复烃流的转化，然后通过将反应器连接至其余的多个反应器使所述至少一个反应器返回至烃流。
[0096]实施方式1.实施方式H所述的方法，其中准备所述至少一个反应器以恢复烃流的转化包括使在所述至少一个反应器内的催化剂与可逆地降低催化剂的活性的化合物接触。
[0097]实施方式J.实施方式H所述的方法，其中所述可逆地降低催化剂的活性的化合物包括氢、卤化物、一氧化碳、有机分子、或其任何组合，其可逆地吸附并且稍后从催化剂脱附。
[0098]实施方式K.实施方式A至J的任一项所述的方法，其中通过将反应器连接至其余的多个反应器使所述至少一个反应器返回至烃流包括，通过在烃流的流动路径中的新位置将反应器连接至其余的多个反应器使所述至少一个反应器返回至烃流。
[0099]实施方式L.实施方式A至K的任一项所述的方法，进一步包括:
[0100]在通过将反应器连接至其余的多个反应器使所述至少一个反应器返回至烃流后，在新位置将烃流进料至多个反应器。
[0101]实施方式M.实施方式L所述的方法，其中在新位置将烃流进料至多个反应器包括重新配置烃流通过多个反应器的流动。
[0102]实施方式N.实施方式A至M的任一项所述的方法，其中催化剂包括至少一种VIII族金属以及沸石载体。
[0103]实施方式0.实施方式N所述的方法，其中至少一种VIII族金属包括钼，以及沸石载体包括粘结二氧化硅的L-沸石。
[0104]实施方式P.实施方式A至O的任一项所述的方法，其中催化剂包括一种或多种卤素。 [0105]实施方式Q.实施方式A至P的任一项所述的方法，进一步包括用金属保护涂层涂覆与烃流接触的多个反应器的至少一个的一个或多个表面。[0106]实施方式R.实施方式A至Q的任一项所述的方法进一步包括:操作多个反应器上游的脱硫系统。
[0107]实施方式S.实施方式A至Q的任一项所述的方法进一步包括省略多个反应器上游的脱硫系统。
[0108]实施方式T.一种系统,其包括:
[0109]多个反应器-炉对，其通过流送线连接，其中每个反应器-炉对包括连接至反应器的炉，其中每个反应器包括重整催化剂；
[0110]进料集管，其通过多个进料线连接至多个反应器-炉对；
[0111]流出物集管，通过多个流出物线连接至多个反应器-炉对；
[0112]多个阀，其布置在流送线、进料线和流出物线中，其中阀能够被动态操作以形成通过多个反应器-炉对的串联流动路径。
[0113]实施方式U.实施方式T所述的系统，其中所述多个阀进一步被配置来使所述串联流动路径按路线绕过至少一个反应器-炉对。
[0114]实施方式V.实施方式U所述的系统，其中所述多个阀被配置来通过多个反应器-炉对在第二串联流动路径中重新连接绕过的至少一个反应器-炉对。
[0115]实施方式W.实施方式T、U或V所述的系统，进一步包括:
[0116]供给集管，其通过多个供给线连接至多个反应器-炉对；
[0117]返回集管，其通过多个返回线连接至多个反应器-炉对；
[0118]流动系统，其连接至供给集管和返回集管，用于提供流体至多个反应器-炉对中的至少一个；和
[0119]多个流动系统阀，其布置在供给线和返回线中，
[0120]其中多个流动系统阀能够被动态操作，以将多个反应器-炉对的一个或多个连接至流动系统。
[0121]尽管已经就具体的装置和使用方法，阐释和描述了本公开，但是显而易见，等价的技术、组件和构成可替换显示的那些，并且可在如所附权利要求限定的本公开的范围内作出改变。
[0122]本文公开的【具体实施方式】仅仅是说明性的，因为本公开可被修饰并且以具有本文教导好处的本领域技术人员显而易见的不同的但是等价的方式实践。进一步，不打算限于本文显示的构造或设计的细节，而是如权利要求中所描述。因此，明显地上面公开的【具体实施方式】可被改变或修饰，并且认为所有的这些变化在本公开的范围和精神内。所以，本文要求保护的是如权利要求中提出的。
【权利要求】
1.一种用于操作重整反应器系统的方法，其包括: 操作多个反应器，直到认为至少一个反应器具有操作问题，其中所述多个反应器的每个包含能够将至少部分烃流转化成芳族烃的催化剂； 将认为具有操作问题的至少一个反应器与其余的多个反应器隔离，在认为具有操作问题的所述至少一个反应器与所述其余的多个反应器隔离时所述其余的多个反应器继续操作以将至少部分烃流转化成芳族烃； 解决所述操作问题； 通过将所述反应器连接至所述其余的多个反应器使所述至少一个反应器返回至所述烃流； 恢复所述重整反应器系统的操作以将至少部分所述烃流转化成芳族烃。
2.权利要求1所述的方法，其中所述操作问题包括认为所述至少一个反应器中的所述催化剂是废催化剂。
3.权利要求2所述的方法，其中认为所述反应器包含废催化剂是基于操作考虑、经济考虑、催化剂性能、或其任何组合。
4.权利要求2或3所述的方法，其中解决所述操作问题包括用新催化剂更换所述废催化剂；用复活催化剂更换所述废催化剂；处理所述废催化剂以复活所述废催化剂；或处理所述废催化剂以再生所述废催化剂。
5.权利要求4所述的方法，其中处理所述废催化剂以复活所述废催化剂包括原位复活所述废催化剂；或其中处理所述废催化剂以再生所述废催化剂包括原位再生所述废催化剂。
6.权利要求1所述的方法，其中所述操作问题包括所述至少一个反应器的检查和/或维修；并且其中解决所述操作问题包括所述至少一个反应器的检查和/或维修。
7.权利要求1所述的方法，其中所述操作问题包括与所述至少一个反应器关联的安全系统的检查和/或维修，并且其中解决所述操作问题包括所述至少一个反应器的安全系统的检查和/或维修。
8.权利要求1至7任一项所述的方法，进一步包括准备所述至少一个反应器以恢复所述烃流的转化，然后通过将所述反应器连接至所述其余的多个反应器使所述至少一个反应器返回至所述烃流。
9.权利要求8所述的方法，其中准备所述至少一个反应器以恢复所述烃流的转化包括使在所述至少一个反应器内的所述催化剂与可逆地降低所述催化剂的活性的化合物接触。
10.权利要求8所述的方法，其中可逆地降低所述催化剂的活性的所述化合物包括可逆地吸附并且稍后从催化剂脱附的氢、卤化物、一氧化碳、有机分子、或其任何组合。
11.权利要求1至10任一项所述的方法，其中通过将所述反应器连接至所述其余的多个反应器使所述至少一个反应器返回至所述烃流包括通过在烃流的流动路径中的新位置将所述反应器连接至所述其余的多个反应器使所述至少一个反应器返回至所述烃流。
12.权利要求1至11任一项所述的方法，进一步包括: 在新的位置将所述烃流进料至所述多个反应器，然后通过将所述反应器连接至所述其余的多个反应器使所述至少一个反应器返回至所述烃流。
13.权利要求12所述的方法，其中在新的位置将所述烃流进料至所述多个反应器包括重新配置通过所述多个反应器的所述烃流的流动。
14.权利要求1至13任一项所述的方法，其中所述催化剂包括至少一种VIII族金属以及沸石载体。
15.权利要求14所述的方法，其中所述至少一种VIII族金属包括钼，并且所述沸石载体包括粘结二氧化硅的L-沸石。
16.权利要求1至15任一项所述的方法，其中所述催化剂包括一种或多种卤素。
17.权利要求1至16任一项所述的方法，进一步包括用金属保护涂层涂覆与所述烃流接触的所述多个反应器中至少一个的一个或多个表面。
18.权利要求1至17任一项所述的方法，进一步包括:操作所述多个反应器上游的脱硫系统。
19.权利要求1至17任一项所述的方法，进一步包括省略所述多个反应器上游的脱硫系统。
20.—种系统,其包括: 多个反应器-炉对，其通过流送线连接，其中每个反应器-炉对包括连接至反应器的炉，其中每个反应器包括重整催化剂； 进料集管，其通过多个进料线连接至所述多个反应器-炉对； 流出物集管，其通过多个流出物线连接至所述多个反应器-炉对； 多个阀，其布置在所述流送线、所述进料线和所述流出物线中，其中所述阀能够被动态操作以形成通过所述多个反应器-炉对的串联流动路径。
21.权利要求20所述的系统，其中所述多个阀进一步被配置来使所述串联流动路径按路线绕过所述至少一个反应器-炉对。
22.权利要求21所述的系统，其中所述多个阀被配置来通过所述多个反应器-炉对在第二串联流动路径中重新连接绕过的至少一个反应器-炉对。
23.权利要求20、21或22所述的系统，进一步包括: 供给集管，其通过多个供给线连接至所述多个反应器-炉对； 返回集管，其通过多个返回线连接至所述多个反应器-炉对； 流动系统，其连接至所述供给集管和所述返回集管，用于提供流体至所述多个反应器-炉对中的至少一个；和 多个流动系统阀，其布置在所述供给线和所述返回线中，其中所述多个流动系统阀能够被动态操作以将所述多个反应器-炉对的一个或多个连接至所述流动系统。
【文档编号】C10G35/04GK103890143SQ201280051628
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年9月20日 优先权日:2011年10月26日
【发明者】S·G·莫瑞森, T-T·P·张, J·勃格美斯特三世, V·D·麦加黑, B·D·莫尔雷, D·M·海森伯格 申请人:切弗朗菲利浦化学公司