催化剂体系和使用其生产烯烃的方法与流程

本公开总体上涉及化学加工，并且更具体地，涉及催化剂体系和使用其生产烯烃的方法。
背景技术：
轻质烯烃，诸如乙烯，可用作基础材料来生产许多不同的材料，诸如聚乙烯、氯乙烯和环氧乙烷，它们可用于产品包装、建筑和纺织品。由于这种实用性，全世界对轻质烯烃的需求不断增加。用于生产轻质烯烃的合适的工艺通常取决于给定的化学进料，并且包括例如流化催化脱氢(fcdh)工艺。

背景技术

技术实现思路

1、一般来说，fcdh系统的性能很大程度上取决于催化剂的流化质量。例如，催化剂在fcdh系统的反应器部分中的不良流化可能导致形成化学进料的大气泡。这些气泡允许很大一部分化学进料在不接触催化剂的情况下通过反应器部分，从而导致转化率降低。类似地，催化剂在fcdh系统的催化剂加工部分中的不良流化可能导致与燃烧燃料的接触不良，并且因此导致燃烧性能降低。为了改善催化剂的流化质量，流化促进剂可在引入fcdh系统中之前与催化剂混合和/或在操作期间添加到fcdh系统中。理想地，流化促进剂改善催化剂的流化而不对系统的操作造成不利影响。因此，流化促进剂的选择严重依赖于反应过程和/或催化剂的特性。基于此，一些流化促进剂是化学惰性颗粒，其以足以实现期望的催化剂流化质量的量添加到催化剂中。然而，这些化学惰性颗粒稀释了系统中的催化活性材料的平均量，并且因此降低催化剂的催化活性和/或fcdh系统的转化率。然而，本公开的催化剂体系和用于生产烯烃的方法可提高催化剂的流化质量，同时还保持足够的催化活性。这至少部分地通过利用同时提供催化活性的流化促进剂来实现。

2、根据本公开的一个或多个实施方案，可用于脱氢的流化促进剂包含0.1重量百分比(重量％)至10重量％的镓、5百万分之一(ppm)至500ppm的铂、少于5重量％的碱金属或碱土金属，以及载体材料。流化促进剂的平均粒度为20微米(μm)至50μm。

3、根据本公开的一个或多个实施方案，可用于脱氢的催化剂体系包含70体积百分比(体积％)至98体积％的中值粒度为50μm至90μm的催化物和2体积％至30体积％的中值粒度为20μm至50μm的流化促进剂。催化剂可包含铂、镓和载体材料。流化促进剂可包含铂、镓和载体材料。流化促进剂可包含比催化剂更少的铂。

4、根据本公开的一个或多个实施方案，用于生产烯烃的方法包括使含烃进料与催化剂在反应器系统的反应器部分中接触以形成含烯烃流出物，将含烯烃流出物的至少一部分与催化剂分离，将催化剂传送至反应器系统的催化剂加工部分并加工催化剂以产生经加工的催化剂，将经加工的催化剂从催化剂加工部分传送至反应器部分，以及将流化促进剂引入反应器系统中，使得催化剂的流化质量得到改善。催化剂可具有50μm至90μm的中值粒度并且包含铂、镓和载体材料。流化促进剂可具有20μm至50μm的中值粒度并且包含铂、镓和载体材料。流化促进剂可包含比催化剂更少的铂。

5、应当理解，前述整体描述和以下具体实施方式两者都描述了各种实施方案，并且旨在提供用于理解所要求保护的主题的性质和特征的概述或框架。实施方案的附加特征和优点将在具体实施方式中阐述，并且部分地，对于本领域普通技术人员而言将由包括附图和权利要求的描述而显而易见，或者通过实践所描述的实施方案而认识到。附图被包括在内以提供对实施方案的进一步理解，并且与具体实施方式一起用于解释所要求保护的主题的原理和操作。然而，附图中所描绘的实施方案本质上是说明性和示例性的，并且不旨在限制所要求保护的主题。

技术特征：

1.一种能够用于脱氢的流化促进剂，所述流化促进剂包含：

2.一种能够用于脱氢的催化剂体系，所述催化剂体系包含：

3.根据权利要求2所述的催化剂体系，其中所述催化剂包含基于所述催化剂的总重量为0.1重量百分比至10重量百分比的镓。

4.根据权利要求2或3所述的催化剂体系，其中所述催化剂包含基于所述催化剂的总重量为5百万分之一至500百万分之一的铂。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的催化剂体系，其中所述催化剂的所述载体材料包括氧化铝、二氧化硅、氧化钛或锆。

6.根据权利要求2-5中任一项所述的催化剂体系，其中所述催化剂还包含基于所述催化剂的总重量少于或等于5重量百分比的碱金属或碱土金属。

7.根据权利要求2-6中任一项所述的催化剂体系，其中所述流化促进剂包含基于所述流化促进剂的总重量为0.1重量百分比至10重量百分比的镓。

8.根据权利要求2-7中任一项所述的催化剂体系，其中所述流化促进剂包含基于所述流化促进剂的总重量为5百万分之一至500百万分之一的铂。

9.根据权利要求2-8中任一项所述的催化剂体系，其中所述流化促进剂包含量为所述催化剂的铂的量的40百分比至90百分比的铂。

10.根据权利要求2-9中任一项所述的催化剂体系，其中所述流化促进剂的所述载体材料包括氧化铝、二氧化硅、氧化钛或锆。

11.根据权利要求2-10中任一项所述的催化剂体系，其中所述流化促进剂还包含基于所述流化促进剂的总重量少于或等于5重量百分比的碱金属或碱土金属。

12.根据权利要求2-11中任一项所述的催化剂体系，其中所述催化剂体系的索特尔平均直径为30微米至90微米。

13.一种用于生产烯烃的方法，所述方法包括：

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述流化促进剂包含量为所述催化剂的铂的量的40百分比至90百分比的铂。

15.根据权利要求12或14所述的方法，其中引入所述反应器系统的所述流化促进剂的量为所述催化剂的体积和所述流化促进剂的体积之和的2体积百分比至30体积百分比。

技术总结
根据本公开的一个或多个实施方案，可用于脱氢的流化促进剂包含0.1重量％至10重量％的镓、5ppm至500ppm的铂、少于5重量％的碱金属或碱土金属、以及载体材料。流化促进剂的中值粒度为20μm至50μm。还公开了可用于脱氢的催化剂体系和使用其生产烯烃的方法。

技术研发人员：骆林,杨洋,M·T·普雷兹
受保护的技术使用者：陶氏环球技术有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14