再生沸石催化劑的方法技術

按照本發明專利技術，提供了用于烴轉化方法的催化劑的再生方法。在一些實施方案中，所述方法包括包含所述工藝反應器內控制的“原位”氧氣灼燒的再生程序。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及沸石催化劑的再生。
技術介紹
許多烴轉化方法，例如輕烯烴至更高級烯烴的轉化，含氧物至汽油的轉化，甲基化的芳族化合物至二甲苯的岐化和烷基轉移，和丙烯至異丙醇和二異丙基醚的水合，有利地使用沸石催化劑進行。這樣的催化劑包括ZSM-5，β，ZSM-12, ZSM-23，絲光沸石，和其它沸石中的一種或多種，所述沸石可以具有與其結合的一種或多種金屬，例如所謂的貴金屬如鉬。在工藝過程中，這些催化劑累積焦炭，例如至約30wt%或甚至更高的水平，導致顯著的失活。取決于所述工藝和催化劑，這樣的失活的沸石催化劑可以被再生，至少在一定程度上。典型地，所述失活和再生循環發生，一個周期在許多年至數個月或甚至數天的水平。美國專利6，380, 119中闡述了一種這樣的再生技術。在所述失活和再生循環中遇到的問題之一是，如果使用氧氣/惰性氣體混合物燒掉焦炭，顯著的永久失活可能因在升高的溫度下的蒸汽處理而發生。本專利技術人已經發現一種再生沸石的方法，該方法減輕水熱蒸汽失活。專利技術概述本專利技術涉及沸石催化劑的再生。在一個實施方案中，所述再生方法減輕水熱蒸汽失活。 在一個實施方案中,所述沸石催化劑包含一種或多種金屬。在一個實施方案中，所述烴轉化方法包括第一烴進料物流與包含至少一種沸石的固定床催化劑在足以轉化所述第一進料物流至第二和不同的進料物流的條件下的接觸。在一個實施方案中，所述進料物流包含非芳族烴，芳族烴，和含有選自氧、硫、氮和它們的混合物的一個或多個雜原子的烴中的一種或多種。在一個實施方案中，所述催化劑包含選自ZSM-5，β，ZSM-12, ZSM-23，絲光沸石中的一種或多種的沸石。在一個實施方案中，所述催化劑包含一種或多種金屬，優選包括至少一種貴金屬，更優選鉬、鈀、銠、釕中的至少一種。在其它優選的實施方案中，所述一種或多種金屬選自銅、銀、錫和它們的混合物，任選地還含有至少一種貴金屬。本專利技術的一個目的是通過提供改進的再生方法來改善和/或延長催化劑失活和再生循環，和在其中一種或多種金屬被結合到所述催化劑內或所述催化劑上的情況下，減少所述一種或多種金屬的燒結作用，這改善所述催化劑在烴，特別是芳族烴轉化方法中的活性的一個或多個指示。本專利技術的另一個 目的是允許所述催化劑的壽命(工藝循環數)被延長到超過通過使用就溫度和水分壓來說更嚴苛的其它程序(非原位和其它程序)所能獲得的壽命。參考以下詳細描述、優選的實施方案、實施例和所附權利要求書，這些和其它目的、特征和優點將變得顯而易見。詳細描述按照本專利技術，提供了再生用于烴轉化方法的催化劑的方法。在一些實施方案中，所述方法包括包含所述工藝反應器內控制的“原位”氧氣灼燒的再生程序。所述“原位”方面允許溫度、水分壓和氧氣含量的嚴格控制。通過參考以下詳細解釋和具體實施例可以理解所述程序的具體細節。掌握本公開的本領域技術人員將理解，所述方法可以以不同于本文中以下具體闡述的方式實踐。(I)當所述系統不含烴和水時，原位引發所述催化劑的氧氣灼燒。反應器的溫度應當是低的，約650-700° F/340-370。C，在反應器床的入口處采用0.5體積％的氣體中氧氣含量(其余為氮氣)。在一些實施方案中，流出物分離器應當在盡可能低的溫度下運行，與所述系統整體的溫度一致，并且累積的水定期排除。在優選的實施方案中，循環氣體也可以通過分子篩干燥器，但這不是必需的。所述再生在50 — 200psig下進行。溫升不應超過100° F/55° C (較小的溫升更好)，并且被通過調節所述反應器入口氧氣含量控制。干燥空氣被摻入到反應器進料氣體中，以調節入口氧氣含量。所述再生進行，同時在反應器出口處沒有氧氣或者在出口氣體 中有一定分數的入口氧氣含量。所述入口再生氣體進料速度是約 0.5 至 2.0NM3/hr/kg 催化劑。(2)當出口氣體達到70-80%的入口氣體氧氣濃度時，將所述床的入口溫度提高到大約750° F/400。C。將入口氧氣含量保持在0.5%體積。焦炭灼燒的主體應該在步驟(I)和⑵中發生。(3)當出口氣體再次達到70-80%的入口氣體氧氣濃度時，將入口氧氣濃度升高至1.0體積％，并且將入口溫度保持在750° F/400。C(然而，如果更低的溫度支持基本上燃燒，即約50%或更多的氧氣消耗，所述入口溫度可以被降低)。不允許任何床溫度超過850° F/450。C，如果需要降低反應器入口氧氣含量以降低任何熱點溫度。(4)當出口氣體再次達到70-80%的入口氣體氧氣濃度時，將所述床入口溫度升高至800° F/425。C，同時保持I體積％的入口氣體中氧氣含量。此時，所述再生應該幾乎完全，其中顯著超過90%的焦炭被燒掉，并且溫升應該是低的。不允許任何床溫度超過850° F/450。C，如果需要降低反應器入口氧氣含量以降低任何熱點溫度。(5)當所述出口氣體達到90-100 %的入口氣體氧氣濃度時，將溫度升高至850° F/450。C，如果完全凈化燃燒是希望的(這可能是不必要的，尤其是對于大孔沸石如ZSM-12, β,絲光沸石等，因為顯著超過90%的焦炭已經被燃燒，并且小量剩余的焦炭可以提供一些防止蒸汽失活和金屬功能燒結的保護)，否則直接前進到下一步驟。此時應該不再有放熱。入口氧氣含量可以進一步升高至7體積％，以確保所述灼燒完全。在一些實施方案中，不應允許所述床溫度超過850° F/450。C，并且為了這個目的，如果需要降低反應器入口氧氣含量，以便降低任何熱點溫度。此時所述再生被完成，并且反應器溫度應該被降低至600-700° F，用干燥氮氣吹掃出氧氣，并且為按照將新鮮的或再生的催化劑用于相關方法的起動指令進行操作做好準備。重要的是，當焦炭被燃燒時所述再生溫度盡可能低(即，僅當氧氣已經實質上(即70體積％ )突破時才增加溫度，在這之前不增加溫度)。目的是在可能的最低溫度下除去大部分焦炭。典型地，在再生中，一旦氧氣開始突破，操作者立即開始升高溫度以實現最高的燃燒速率，并且我們已經發現這使得所述催化劑在較高溫度下暴露于較多水。本專利技術方法盡管需要稍長的灼燒時間，但其是在較低的平均溫度下進行的，減少了失活，因為溫度對失活的影響是指數的，而時間影響是線性的。所述新的方法也降低所述催化劑在較高溫度下所遇到的蒸汽分壓，因為富氫的焦炭被允許在所述催化劑在較早的較低溫度時燒掉(特別是當所述分離器被經常排水，被保持在低的溫度，和如果使用再循環氣體干燥器時)。下面概述的是芳族化合物烷基轉移催化劑(Pt-ZSM_12，0.1wt % Pt頂部床和HZSM-5底部床)的中試裝置再生的結果。如通過工藝性能和催化劑表征性能所顯示的，在催化劑上約32重量％焦炭的再生后兩種催化劑重新獲得幾乎與新鮮催化劑完全一樣的活性。在TransPlus反應器的再生之前和之后的催化劑吸著容量和活性(α測試)被顯示在下表I中。所述α測試被描述在美國專利3，354，078以及Journal ofCatalysis, 4, 527(1965) ；6, 278(1966);和 61，395 (1980)中。這里使用的所述測試的實驗條件包括538° C的恒定溫度和可變流量,如在Journal of Catalysis, 61, 395 (1980)中詳細描述的。所述測試可被本領域技術人本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：小J·H·畢馳，W·G·博哈德，
申請(專利權)人：埃克森美孚化學專利公司，
類型：
國別省市：