[发明专利]通过低氯含量的氧氯化来再生烷烃脱氢催化剂

说明书

本公开提供一种时间有所缩短的含有空气均热的再生工艺。所述工艺包括(i)在存在燃料气体的燃烧工艺中从镓基烷烃脱氢催化剂中去除表面碳物种；(ii)在(i)之后在空气均热处理中在660℃到850℃的温度下，以及在具有(iv)0.1到100份/百万份体积(ppmv)的选自氯、氯化合物或其组合的氯源的(iii)含氧气体流下，调节所述镓基烷烃脱氢催化剂；并且与对于经历使用(i)到(iii)但不存在(iv)的含有空气均热的再生工艺的镓基烷烃脱氢催化剂，实现相同的预定烷烃转化百分比所需的时间相比，对于在空气均热处理中经历使用(i)到(iv)的含有空气均热的再生工艺的镓基烷烃脱氢催化剂，实现预定烷烃转化百分比提早10％到50％。

技术领域

本公开一般涉及工业工艺，并且更具体地涉及催化再生。

背景技术

用于具有降低的催化活性的催化剂的常规再生工艺通常包括从催化剂表面去除焦炭沉积物。处理催化剂以去除焦炭通常包括在高温(例如，对于乙醇脱氢催化剂至少≥450摄氏度(℃)，并且对于流体催化剂裂化(FCC)催化剂≥650℃)下使这类催化剂与空气或另一种含氧气体接触。视催化剂的类型而定，可能需要额外的处理，如再分散和还原(在铂-锡基脱氢催化剂的情况下)和在钯基乙炔去除催化剂的情况下单独地还原。然而，当应用于镓基烷烃脱氢催化剂时，常规催化剂再生工艺不能完全恢复或甚至基本上完全恢复镓基脱氢催化剂的催化活性到与新制的未使用的脱氢催化剂的催化活性相当或甚至接近的水平。那些实践烷烃脱氢、尤其丙烷脱氢(PDH)的人理解到，在工艺经济性的负面影响情况下，随着催化剂活性的降低，烯烃产量也降低。

对于镓基催化剂，恢复烷烃脱氢催化剂的活性的一种方法是在焦炭燃烧步骤之后在存在额外的燃料情况下包括空气均热步骤(air-soak step)(参考文献WO 2013/009820)。然而，失活的镓基烷烃脱氢催化剂在其再生期间需要延长的空气均热处理以恢复和维持活性反复循环。更长的空气均热时间转换为更大的催化剂存量和更大的再生器设备，从而影响烷烃脱氢工艺的资本和操作成本。缩短所需的空气均热时间将有助于改进烷烃脱氢工艺性能和经济性。

发明内容

本公开意外地发现，与对于进行在空气均热处理中不使用氯化合物的再生工艺中的空气均热处理的镓基烷烃脱氢催化剂，实现相同的预定烷烃转化百分比相比，在再生工艺中向空气均热处理中添加低浓度氯化合物可以缩短实现镓基烷烃脱氢的预定烷烃转化百分比所需的空气均热处理的时间。这个发现允许在本公开的再生工艺中进行空气均热处理的镓基烷烃脱氢催化剂更快地恢复使用，同时实现所需的活性改进反复循环。因此，可能需要较少的催化剂存量和较小的再生器设备，从而对烷烃脱氢工艺的资本和操作成本产生潜在影响。

为此，本公开提供一种缩短再生工艺中的空气均热处理时间的方法，所述方法包括(i)在使用燃料气体的燃烧工艺中从镓基烷烃脱氢催化剂中去除表面碳物种；(ii)在(i)之后在空气均热处理中在660摄氏度(℃)到850℃的温度下，以及在具有(iv)0.1到100份/百万份体积(ppmv)的选自氯、氯化合物或其组合的氯源的(iii)含氧气体流下，调节镓基烷烃脱氢催化剂。这种方法使得与对于经历使用(i)到(iii)但不存在(iv)的含有空气均热处理的再生工艺的镓基烷烃脱氢催化剂，进行空气均热处理以实现相同的预定烷烃转化百分比而所需的时间相比，对于在空气均热处理中经历使用(i)到(iv)的含有空气均热的再生工艺的镓基烷烃脱氢催化剂，实现预定烷烃转化百分比提早至少10％到50％。

举例来说，与经历使用(i)到(iii)但不存在(iv)的含有空气均热的再生工艺的镓基烷烃脱氢催化剂相比，对于经历使用(i)到(iv)的含有空气均热的再生工艺的镓基烷烃脱氢催化剂，在空气均热处理中在重量时空速度(WHSV)条件(100hr^-1)和620℃的反应温度下镓基烷烃脱氢催化剂的10％的预定烷烃转化百分比提早26％到33％实现。