[发明专利]用于催化剂再生以及延长使用的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本发明是于2009年9月28日提交的申请号12/568007的部分继续申请。

技术领域

本发明的实施方式通常涉及芳香族化合物的烷基化。

背景技术

烷基化反应通常涉及在催化剂存在下使第一芳香族化合物与烷基化试剂接触，形成第二芳香族化合物。一种重要的烷基化反应是在乙苯的生产过程中的苯与乙烯的反应。之后，乙苯可以脱氢形成苯乙烯。

催化剂寿命是烷基化反应中的一个重要考虑因素。它包括涉及到催化剂本身的成本，例如催化剂的单位成本，催化剂的有效寿命，用过的催化剂再生的能力，以及处理使用过的催化剂的成本。它也包括涉及到关闭烷基化反应器以替换催化剂和/或再生催化剂床的成本，包括劳力，材料和生产力的损失。

催化剂失活可以倾向于导致降低转化率水平，选择性水平，或者两者都减少，每一种减少都会导致一些不希望的工艺效率的损失。烷基化催化剂的失活可以有各种原因。这些原因可以包括催化剂表面被(例如焦炭或者焦油)封堵，该机理被称为炭化；催化剂结构的物理分解；和催化剂缺少促进剂或者添加剂。取决于催化剂和所使用的各种操作参数，这些机理中的一种或者更多种可以适用。

催化剂失活的另一个原因可以是烷基化系统的输入物流中存在的催化剂毒物的结果，例如胺或者氨化合物。催化剂毒物可以与催化剂的组分反应导致组分失活或者限制接近催化剂结构中的组分。催化剂毒物可以进一步作用，导致收率减少并且增加成本。因此，存在一种需求，即开发一个能够减少烷基化催化剂失活的烷基化体系或者一种能以有效的方式管理烷基化催化剂失活的方法。希望逆转催化剂失活的效果，使已经失活的烷基化催化剂重新活化。

鉴于上述情况，我们希望拥有一种有效的方法，通过一种减少或者没有催化剂失活的催化烷基化反应，生产商业数量的乙苯。我们更希望该方法能够逆转催化剂失活的效果并且重新活化已经失活的烷基化催化剂，而无需停止使用催化剂进行再生或者替换操作。

发明概述

本发明的实施方式包括一种通过苯和乙烯的催化烷基化反应生产商业数量的乙苯的方法。

本发明的实施方式包括一种通过芳基烃和烷基化试剂的烷基化生产烷基芳基烃的方法，该方法涉及提供至少一个含有H-β沸石催化剂的反应段，向该反应段中引入包含芳基烃和烷基化试剂的输入物流。至少一部分的芳基烃在烷基化(反应)条件下经历反应产生烷基芳基烃。然后含有烷基芳基烃的第一产物流可以除去。当至少一个含有H-β沸石催化剂的反应段处于运行中，随后的烷基化反应器经历催化剂重新活化。芳香烃可以是苯，烷基化试剂可以是乙烯，并且烷基芳基烃可以是乙苯。烷基芳香烃产量可以至少是50万磅/天并且可以介于至少50万磅/天与1000万磅/天之间。

至少一个反应段可以包括至少一个初步烷基化反应器和至少一个主要烷基化反应器。至少一个初步烷基化反应器可以含有H-β沸石催化剂的数量在至少5千磅至5万磅之间。至少一个初步烷基化反应器和至少一个主要烷基化反应器中的一个或多个可以含有包括混合催化剂，该混合催化剂包含H-β沸石催化剂，以及至少一种其他的催化剂。在一个实施方式中，当含有H-β沸石催化剂的初步烷基化反应器处于运行中，主要烷基化反应器经历催化剂重新活化。在一个实施方式中，当含有H-β沸石催化剂的初步烷基化反应器至少投入生产线一年时间，主要烷基化反应器没有经历催化剂失活。

一个实施方式是重新活化已经经历失活的烷基化催化剂的过程，该过程包括提供位于含有已经经历一些失活的催化剂的反应段上游的含有H-β沸石催化剂的另外的反应段。包含苯和乙烯的输入物流被引入并且至少一部分的苯和乙烯在烷基化条件下在两个反应段都经历反应并生成乙苯。在一个实施方式中，烷基化催化剂重新获得了至少1%的活性，任选地，烷基化催化剂重新获得了至少5%的活性。输入物流可以包括催化剂毒物，平均含量至少5ppb，也可选择为至少30ppb，或至少75ppb。另外的反应段中的H-β催化剂的含量可以至少有3000磅，并且可以在3000磅到50000磅之间，并且位于第一初步烷基化系统中。

附图简述

图1是烷基化/烷基转移工艺的一个实施方式的流程框图。

图2是包括初步烷基化步骤的烷基化/烷基转移工艺的一个实施方式的流程框图。

图3是可用于初步烷基化步骤的并联反应器系统的示意图。