[发明专利]在催化重整单元中原位添加助催化剂金属的方法和系统

说明书

技术领域

本发明的领域主要涉及在催化重整单元中转化烃的方法。

背景技术

有多种烃转化方法可用于改变烃流结构或性质。大体上，此类方法包括：由直链烷烃或烯烃至更高度支化的烃的异构化作用，用于生产烯烃或芳族化合物的脱氢作用，用于生产芳族化合物和发动机燃料的脱环化作用，用于生产日用化学品和发动机燃料的烷基化和烷基交换作用等。

这些方法通常使用催化剂以促进烃转化反应。由于催化剂失活，通常需要使其再生和/或添加新催化剂以改进产量和收益率。

现已开发出多种催化剂和方法来转化烃。这些方法常常需要周期性的再生以恢复由于失活而损失的催化剂活性和/或选择性。通常，对于固定床重整单元，要关闭生产单元以再生催化剂，而对于移动床或循环重整单元，可再生催化剂而不关闭单元。催化剂最终的更换可出于多种原因，其中之一是可获得收益率更高的新型催化剂。新型催化剂可提供多种优势，例如活性提高、选择性改进、失活减少和/或催化寿命延长。本领域已知可向催化石脑油的含铂标准重整催化剂中加入多种助催化剂来改进催化剂的性能。在将催化剂装载到商业重整单元前，在制造催化剂的过程中将这些助催化剂加入催化剂中。一般而言，将现有催化剂替换为新催化剂的一个缺点是替换大体积催化剂的成本，特别是在现有催化剂尚未达到可用寿命限度的情况。需要提供通过向商业单元中的现有催化剂中添加至少一种助催化剂组分，从而原位替换催化剂的方法，由此改进性能，节约重新加载催化剂的成本并使加工停工期的时间最小化。

发明内容

一个示例性实施方式可以是用于在催化石脑油的重整单元中原位添加助催化剂金属催化剂组分的方法。所述方法可包括：在使助催化剂金属沉积到催化剂颗粒并改进烃进料转化的条件下，向催化重整过程中添加包含助催化剂金属催化剂组分的化合物。可改进催化剂颗粒的选择性，可改进催化剂颗粒的活性，可减少催化剂颗粒的失活作用，可减少催化剂颗粒的不良焦化行为，或上述的任意组合。

另一个示例性实施方式可以是向重整单元的还原区或反应区的至少一种催化剂颗粒添加诸如铟的助催化剂金属的方法。大体情况是将诸如铟的助催化剂金属添加到如存在于商业催化石脑油重整单元中的大量催化剂颗粒中，但是为了简洁和易于理解而不缩小本发明的范围，本发明在此描述了催化剂颗粒的情况。

另一个示例性实施例可以是用于向重整单元中的催化剂颗粒原位添加助催化剂金属的系统，其包括具有还原气氛的第一区和具有氧化气氛的第二区。此系统可包括重整单元，其包含添加到至少一种催化剂颗粒中的包含助催化剂金属的至少一种化合物。此重整单元可在有利于将有效量的助催化剂金属添加到至少一种催化剂颗粒的条件下操作，以提高催化剂颗粒催化重整反应的功效。因此，本文公开的方法和系统可提供多种优点。通常提供包含助催化剂金属的化合物，其可向催化剂颗粒中添加有效量的助催化剂金属，例如IIIA族(IUPAC 13)金属，如铟；IVA族(IUPOAC 14)金属，如锡、锗；稀土金属，如铈、镧、铕；和其他金属，如磷、镍、铁、钨、钼、钛、锌或镉。也就是说，包含助催化剂金属的化合物可发生反应，从而向催化剂颗粒添加助催化剂金属。这种添加能够改进性能，从而产生更多的高度理想产物(选择性)，提高转化(活性)，和/或降低原本不包含助催化剂金属或助催化剂金属的量不够理想的催化剂颗粒的不良失活特性。这种添加还能提高催化剂颗粒的助催化剂金属水平以提供更多的性能优势。在一个实施方式中，可向移动床连续再生型石脑油重整加工单元的氧氯化区或其它再生区添加包含助催化剂金属的化合物。在另一个实施方式中，当再生催化剂时，可在氧氯化步骤或其它再生步骤中，向固定床石脑油重整单元的再生气体中添加包含助催化剂金属的化合物。

定义

本文所用术语“区”是指包括一个或多个设备项目和/或一个或多个子区的区域。设备项目可包括一个或多个反应器或反应容器、加热器、分离器、料斗、桶、交换器、管线、阀门、泵、压缩机、鼓风机和控制器。此外，设备项目，如反应器或容器，还可进一步包括一个或多个区或子区。

本文所用术语“流”可以是包括各种烃分子(例如直链、支化或环形烷烃、烯烃、二烯烃和炔烃)和任选的其它物质(例如气体，如氢)或杂质(例如重金属，以及硫和氮化合物)的流。所述流还可包括芳族和非芳族烃。此外，烃分子可缩写为C1，C2，C3......Cn，其中“n”代表烃分子中碳原子的数量。

本文所用术语“金属”主要是指当其化合物处于溶液中时形成阳离子的元素。