[发明专利]用于在轻质链烷烃脱氢过程中管理催化剂上的硫的方法

说明书

本发明提出了一种用于管理催化剂上的硫的方法。该催化剂为脱氢催化剂，并且硫在脱氢过程中积聚。从废催化剂中汽提出硫化合物，并且在再生过程之前将催化剂冷却。所述方法包括控制在再生之前需要从催化剂中去除的硫的量。

优先权声明

本申请要求2016年12月20日提交的美国专利申请号62/436929的优先权，其内容据此全文以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及脱氢方法，并且具体地涉及在脱氢方法中使用的催化剂的再生。

背景技术

轻质烯烃可通过轻质链烷烃的脱氢来制备。链烷烃的脱氢是在催化过程中进行的，在该催化过程中包含链烷烃的烃料流与反应器中的脱氢催化剂在脱氢条件下接触以生成轻质烯烃产物料流。用于该过程中的催化剂包括载体上的催化金属。催化金属通常包括贵金属，诸如铂或钯。脱氢方法涉及在脱氢过程期间的许多反应，催化剂在整个反应过程中慢慢地失活。失活的促成因素之一是催化剂上焦炭的生成。因此，需要周期性地再生催化剂，以保持可用于脱氢过程中。由于在脱氢反应器中产生轻质烯烃需要高温，因此必须在反应器部分中保持低含量的H₂S以防止金属催化的焦炭的形成。就轻质链烷烃脱氢而言，通过直接将含硫化合物诸如二甲基二硫化物与烃进料一起注入到反应器部分中来控制硫含量。已知硫会钝化金属表面，因此防止金属催化的焦炭形成。硫可通过催化剂载入再生器中，并且随时间推移会影响催化剂性能。对催化剂的这种控制和催化剂的再生对于催化剂的寿命及其在催化过程中的可用性是重要的。

发明内容

本发明提供了脱氢反应器系统中改善的硫管理。硫用于钝化金属表面以限制金属催化的焦化。然而，在进料中的硫到反应器的过程中，硫积聚在催化剂上。在一些实施方案中，方法包括通过将废催化剂传递至硫汽提容器，去除废催化剂中的硫来管理硫。硫汽提容器具有热氢气通过以去除废催化剂中的硫化合物，从而产生汽提的催化剂料流。将汽提的催化剂料流传递至冷却部分，在该冷却部分中冷却气体在催化剂上方通过。在将汽提的催化剂送至再生单元之前，将催化剂冷却。将汽提的催化剂传递至再生单元，并且将催化剂再生。再生的催化剂经由还原区返回至脱氢反应器系统。在还原区中，再生的催化剂与氢气接触以将在再生器中被氧化的催化金属还原。

通过以下具体实施方式和附图，本发明的其他目的、优点和应用对于本领域的技术人员将变得显而易见。

附图说明

图1示出了水注入反应器中；

图2示出了水注入汽提器中；并且

图3示出了注水对汽提器和反应器的影响。

具体实施方式

催化剂很容易中毒。催化剂非常昂贵，并且是石油化工装置中最昂贵的物品之一。中毒可加速催化剂的失活，并且在一些情况下，失活足以要求替换催化剂。控制方法中催化剂中毒的水平可导致催化剂寿命延长和产率提高，同时节省催化剂。具体地，包含铂(Pt)作为活性金属组分的脱氢催化剂对硫敏感。虽然本说明书中提及铂，但旨在本说明书中可包括任何铂族金属。硫是链烷烃脱氢中所用的脱氢催化剂，尤其是铂基催化剂加速失活的一个原因。然而，硫也用于钝化金属表面以限制金属催化的焦化。钝化与失活的平衡对保持有用的催化剂寿命很重要。在脱氢过程中，为了钝化目的，注入少量的硫。硫将随时间推移而积聚，并且在催化剂上将具有较高硫浓度，该浓度在废催化剂上可高达0.1重量％至1重量％，或更通常在0.1重量％至0.5重量％的范围内。因此，还需要去除硫以限制再生器、还原区中和进入反应区的硫的量。