CN100410221C - 操作脱氢反应器系统的方法 - Google Patents

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Abstract

所描述的是一种操作和停止含有一定体积的脱氢催化剂的脱氢反应器的方法。在停止将脱氢原料引入在脱氢反应条件下操作的脱氢反应器之后，将含蒸汽的第一冷却流体引入反应器持续第一时间段，该第一时间段足以使含于脱氢反应器中的脱氢催化剂冷却到第二温度。停止引入第一冷却流体，接着引入第二冷却流体持续第二时间段，该第二时间段足以使含于脱氢反应器中的脱氢催化剂冷却到第三温度，该第三温度允许处理所述脱氢催化剂并将其从脱氢反应器中除去。

Description

操作脱氢反应器系统的方法
本申请要求于2003年10月14日申请的美国临时申请No.60/510,909的权益。
技术领域
本发明涉及一种操作脱氢反应器系统的方法。本发明还涉及一种停止操作用于制备苯乙烯的脱氢反应器系统的方法。
背景技术
在操作烃的脱氢反应器系统过程中，通常出于各种原因例如为了维修过程装置或者为了除去和更换其反应器系统的脱氢催化剂而需要停止操作脱氢过程装置。在将乙基苯脱氢成苯乙烯中使用铁氧化物基催化剂的苯乙烯过程装置中，反应器系统的停车通常需要将含于其中的铁氧化物基催化剂在除去之前冷却的步骤。
用于冷却反应器催化剂的一种常用方法是使蒸汽通过热的催化剂床层持续足够的时间段，以适当降低其温度。但已经发现，使用蒸汽冷却催化剂致使催化剂床层的催化剂颗粒不希望的附聚。为了解决催化剂的附聚问题，已经提出采用一种改进的冷却过程：其中首先用蒸汽将催化剂床层温度冷却至一定的高于大量催化剂颗粒发生附聚的温度的温度，接着用氮气代替蒸汽。使用氮气完成将催化剂床冷却至能够将催化剂从反应器系统中除去的温度水平。
尽管该改进的冷却过程提供了优于只将含蒸汽的流体物流用于冷却脱氢反应器催化剂床的冷却过程的真实优点，但其仍然没有解决与冷却过程相关的所有问题。例如，由于氮气与蒸汽相比具有明显更低的热容，因此使用氮气作为催化剂冷却流体必然需要比蒸汽更多的时间来冷却反应器催化剂床。另外，该改进的冷却过程并没有完全解决催化剂附聚问题。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于停止操作脱氢反应器系统的新方法，其中该方法减少了与其它现有技术的脱氢反应器停车过程相关的一些催化剂附聚问题。
因此，一发明是一种单步冷却方法，其包括：在脱氢反应条件下使脱氢原料与脱氢催化剂接触，以提供处于第一温度下的脱氢催化剂。停止脱氢原料与脱氢催化剂的接触，接着使脱氢催化剂与含二氧化碳的冷却气体(包括二氧化碳)接触。使该接触持续足够的时间段，以降低脱氢催化剂的温度，提供温度低于第一温度的冷却的脱氢催化剂。然后停止脱氢催化剂与含二氧化碳的冷却气体的接触。
在本发明的一个实施方案中，提供一种脱氢反应器系统，该系统包括限定反应区并在其中含有脱氢催化剂的脱氢反应器。将脱氢原料引入在脱氢反应条件下操作的脱氢反应器，以使脱氢催化剂处于第一温度下。然后停止将脱氢原料引入所述脱氢反应器，接着将含二氧化碳的冷却气体(包括二氧化碳)引入脱氢反应器持续足够的时间段，以提供温度低于第一温度的冷却的脱氢催化剂。然后停止将含二氧化碳的冷却气体引入脱氢反应器。
另一发明包括一种方法，该方法包括：在脱氢反应条件下使脱氢原料与脱氢催化剂接触，以由此提供处于第一温度下的脱氢催化剂。然后，停止脱氢原料与脱氢催化剂的接触。然后使脱氢催化剂与含蒸汽的第一冷却气体接触第一时间段，该第一时间段足以使脱氢催化剂的温度降低至低于第一温度但高于第一冷却气体冷凝温度的第二温度。然后，停止脱氢催化剂与第一冷却气体的接触。然后使脱氢催化剂与含大部分二氧化碳的第二冷却气体接触第二时间段，该第二时间段足以使脱氢催化剂的温度降低至低于第二温度的第三温度。
本发明的另一个实施方案包括一种操作脱氢反应器系统的方法。在该方法中，提供一种脱氢反应器系统，该系统包括限定反应区并在其中含有脱氢催化剂的脱氢反应器。将脱氢原料引入在脱氢反应条件下操作的脱氢反应器，以使脱氢催化剂处于第一温度下。然后，停止将脱氢原料引入脱氢反应器。然后将含蒸汽的第一冷却气体引入脱氢反应器持续第一时间段，该第一时间段足以使脱氢催化剂的温度降低至低于第一温度但高于第一冷却气体冷凝温度的第二温度。然后，停止将第一冷却气体引入所述脱氢反应器。然后将含大部分二氧化碳的第二冷却气体引入脱氢反应器持续第二时间段，该第二时间段足以使脱氢催化剂的温度降低至低于第二温度的第三温度。
具体实施方式
根据下述详细描述和所附权利要求，本发明的其它目的和优点将更明显。
为了能够接触脱氢系统的脱氢催化剂或者从中除去该催化剂，本发明的方法是一种特别有利的停止操作脱氢反应器系统的方法。脱氢反应器系统通常包括具有用于接收原料的反应器入口和用于排出反应器流出物的反应器出口的脱氢反应容器。该脱氢反应容器限定了脱氢反应区并且可以含有脱氢催化剂颗粒，这些催化剂颗粒通常堆积在一起形成脱氢催化剂床。
该脱氢反应器系统的脱氢催化剂可以是任何公知的可适用于烃类脱氢的铁基或铁氧化物基催化剂。这些脱氢催化剂包括含有铁氧化物的那些催化剂。该脱氢催化剂的铁氧化物可以是任何形式并且可以由任何来源或者通过提供适用于铁氧化物基脱氢催化剂的铁氧化物材料的任何方法获得。一种特别希望的铁氧化物基脱氢催化剂含钾氧化和铁氧化物。
该铁氧化物基脱氢催化剂的铁氧化物可以为各种形式，包括任何一种或多种铁氧化物，例如氧化铁黄(针铁矿，FeOOH)、氧化铁黑(磁铁矿，Fe3O4)和氧化铁红(赤铁矿，Fe2O3)，包括合成的赤铁矿或再生的铁氧化物，或者可以将其与氧化钾组合以形成铁酸钾(K2Fe2O4)，或者可以将其与氧化钾组合以形成一个或多个含有式(K2O)x·(Fe2O3)y表示的同时含有铁和钾的相。
典型的铁基脱氢催化剂含以Fe2O3计10-100wt％的铁和以K2O计至多40wt％的钾。该铁基脱氢催化剂可进一步含一种或多种通常为氧化物形式的促进剂金属。这些促进剂金属可以选自Sc、Y、La、Mo、W、Cs、Rb、Ca、Mg、V、Cr、Co、Ni、Mn、Cu、Zn、Cd、Al、Sn、Bi、稀土金属和这些物质中任何两种或多种的混合物。在这些促进剂金属中，优选的是选自Ca、Mg、Mo、W、Ce、La、Cu、Cr、V及其中两种或多种的混合物的那些。最优选的是Ca、Mg、W、Mo和Ce。
可适合用作本发明方法或工艺的脱氢催化剂的典型铁基脱氢催化剂的描述可在一些专利公开中找到，包括美国专利公开No.2003/0144566A1、US 5,689,023、US 5,376,613、US 4,804,799、US 4,758,543、US 6,551,958B1和EP 0,794,004B1，所有这些专利公开在此引入作为参考。
该铁氧化物基催化剂可通过本领域技术人员公知的任何方法制备。含氧化钾和铁氧化物的铁氧化物基脱氢催化剂通常可通过以下方式制备：将含铁化合物组分和含钾化合物组分组合，将这些组分成型以形成颗粒，并将该颗粒煅烧。还可以将含有促进剂金属的化合物与该含铁组分和含钾组分组合。
可以将这些催化剂组分成型为颗粒例如挤出物、球粒、片料、小球、丸、鞍状物、三叶状、四叶状等。制备铁基脱氢催化剂的一种优选方法是将催化剂组分与水或可塑剂或两者一起混合并且形成可挤出的糊剂，由该糊剂形成挤出物。然后将挤出物干燥并煅烧。所述煅烧优选在氧化气氛如空气中和在至多1200℃的温度下进行，但优选为500-1100℃，并且最优选为700-1050℃。
在本发明方法中，在脱氢反应条件下使脱氢催化剂与脱氢原料接触，由此使脱氢催化剂的温度升至第一温度即脱氢温度。更特别地，将脱氢原料引入脱氢反应器，在其中使脱氢原料与脱氢催化剂床接触。在原料引入步骤中在脱氢反应条件下操作脱氢反应器，以使脱氢催化剂床的温度升至脱氢温度或第一温度。
已经认识到，脱氢反应器或者脱氢反应器系统可以包括多个脱氢反应器或反应区。如果使用了多个脱氢反应器，则它们可以串联或平行操作，或可以彼此独立或在相同或不同的工艺条件下操作。
脱氢原料可以是任何合适的原料，更特别地，其可以包括任何可脱氢的烃。可脱氢的烃的例子包括异戊烯(其可以被脱氢成异戊二烯)和丁烯(其可以被脱氢成丁二烯)。优选的脱氢原料包括乙基苯，其可以被脱氢成苯乙烯。脱氢原料还可以含其它组分，包括稀释剂。当乙基苯作为被脱氢形成苯乙烯的原料组分时，通常使用蒸汽作为原料稀释剂。
脱氢条件可以包括范围为约500-1000℃的脱氢反应器入口温度，优选为525-750℃，最优选为550-700℃。因此，脱氢催化剂床的第一温度可以为约500-1000℃，更特别地为525-750℃，最特别地为550-700℃。
但已经认识到，在乙基苯脱氢成苯乙烯的过程中反应是吸热的。当进行该脱氢反应时，可以等温或绝热进行。在脱氢反应绝热进行的情况下，跨越处于脱氢反应器入口与脱氢反应器出口之间的脱氢催化剂床的温度可以降低150℃之多，但更通常是该温度可以降低10℃至120℃。
反应压力相对低，并且可以为真空压力至高达约25psia。液时空速(LHSV)可以为约0.01-10hr-1，优选为0.1-2hr-1。这里所使用的术语“液时空速”被定义为在通常条件(即0℃和1巴绝压)下测量的脱氢原料例如乙基苯的体积流量除以催化剂床的体积，或者如果有两个或多个催化剂床则除以这些催化剂床的总体积。当通过将乙基苯脱氢来制备苯乙烯时，通常希望将蒸汽以蒸汽∶乙基苯的摩尔比为0.1-20作为稀释剂使用。也可以将蒸汽与其它可脱氢的烃一起作为稀释剂使用。
为了停止脱氢反应器系统，停止脱氢原料与脱氢催化剂的接触。停止后，反应器催化剂床的脱氢催化剂颗粒处于第一温度下，该第一温度近似于刚好停止引入脱氢原料之前存在的反应器温度条件。
在典型的脱氢反应器系统中，含于脱氢反应容器中的脱氢催化剂的体积是很大的。例如，工业规模的脱氢反应器每个反应容器可以含有至多约100-400吨或更多的催化剂，这对于典型的铁氧化物基脱氢催化剂床来说为每个反应容器约100m3至高达约400m3的催化剂床体积。必须将高温下的该大量催化剂冷却至优选接近于环境温度的温度下，以能够处理并从脱氢反应器中将其除去。另外因为该大量催化剂，使冷却流体通过催化剂以将冷却时间加速至工业上合理的时间段。在大多数工业操作中，希望在维修和更换催化剂期间使过程装置的停车时间最小化以使产品产量最大化。
蒸汽是用于在操作之后冷却脱氢催化剂床的典型冷却流体。但已经发现，如果使用蒸汽将脱氢催化剂床的温度冷却到某一水平以下，则在脱氢催化剂床内可能发生多种反应，造成不希望的催化剂附聚。在含具有铁酸钾相的铁基催化剂的脱氢催化剂床中，蒸汽的存在可能趋向于促进铁酸钾相(例如K2Fe2O4和其它铁酸钾)的分解，以形成氢氧化钾(KOH)和铁氧化物例如赤铁矿(Fe2O3)和磁铁矿(Fe3O4)。如果蒸汽在其中存在有铁氧化物的催化剂床的冷却器部分冷凝，则铁氧化物会水合形成水合铁(FeOOH)。氢氧化钾(其在360℃以上至其沸点之间为流体)和水合的铁氧化物组合会在催化剂小球表面和在催化剂小球之间形成粘稠的混合物。随后将蒸汽或水分从脱氢催化剂床中除去可能导致氢氧化钾转化成氧化钾，这使脱氢催化剂床的催化剂颗粒粘合并凝成硬的附聚物，由此造成将催化剂从脱氢反应容器中除去和处理困难并且耗费时间。
为了解决与蒸汽冷凝和水合铁的形成相关的一些问题，已经提出了用氮气来代替蒸汽而在更低温度下冷却的一种改进的停车方法。但氮气的使用有它自身的一些问题。氮气与蒸汽相比具有明显更低的热容；因此与使用蒸汽时相比，其使用需要更大体积的气体和更大量的时间用于冷却过程。此外，据认为，在其中分散有氢氧化钾的催化剂床中的氮气气氛会促进氢氧化钾脱水成氧化钾(K2O)和水。在催化剂床中氧化钾的存在起到了粘合剂的作用，使催化剂颗粒附聚。
本发明方法是用于停止操作含有脱氢催化剂床的脱氢反应器系统的方法，其解决了上述一些与使用蒸汽冷却催化剂床或者组合使用蒸汽与氮气冷却催化剂床相关的问题。在停止将脱氢原料引入已经在脱氢条件下操作的脱氢反应器之后的第一步包括将蒸汽作为第一冷却流体或气体引入脱氢反应器，由此使脱氢催化剂与第一冷却流体接触。将该含蒸汽的第一冷却流体与脱氢催化剂床接触第一时间段，该第一时间段足以使脱氢催化剂床的脱氢催化剂温度降低至低于所述第一温度的第二温度。
由于蒸汽的易得性和相对低成本及其作为换热介质的有利性能，希望利用该第一冷却流体实现第二温度与第一温度之间的最大温差，而不会发生上文中所提到的使用蒸汽作为冷却流体的一些问题。因此重要的是使脱氢反应器和催化剂床内的温度在第一时间段的冷却期间不会降低到第一冷却流体的冷凝温度以下。因此一般而言，该第一冷却流体含有蒸汽，该蒸汽优选被轻微过热并且当其通过热的脱氢催化剂床时获得附加过热。一般而言，第一冷却流体将含大量的蒸汽，通常含高于90wt％的蒸汽，优选高于95wt％的蒸汽，并且最优选高于99wt％的蒸汽。
通常，可获得约为10磅/平方英寸绝压(psia)至高达500psia或更高的不同压力下的作为第一冷却流体的蒸汽。一般而言，可获得的用作冷却流体的蒸汽将是饱和蒸汽或过热蒸汽；但最初当其通过热的脱氢催化剂床时，此时第一冷却时间段开始，该热的脱氢催化剂床将处于超过500℃的温度下，蒸汽吸收热量并获得附加过热。脱氢反应容器内的冷却压力范围通常为低于大气压至高达40psia或更高，并且对于这些冷却压力而言，最好使脱氢催化剂的温度在第一时间段内降低至不低于约350℃的第二温度，优选不低于380℃，最优选不低于400℃。因此，该第二温度低于如上所述脱氢催化剂床的第一温度并且可以为刚好低于第一温度至约350℃，优选为低于500℃至380℃，最优选为低于500℃至400℃。反应器出口的第一冷却流体温度反映了脱氢催化剂的第二温度。
一旦脱氢催化剂床的温度被降低至所希望的第二温度，如反应器出口的第一冷却流体温度所反映的，则停止将第一冷却流体引入脱氢反应容器并停止与脱氢催化剂接触。
在停止将第一冷却流体引入脱氢反应器之后的步骤中，将第二冷却流体或气体引入脱氢反应器，由此使脱氢催化剂与第二冷却流体接触。该第二冷却流体包括二氧化碳。已经发现，使用二氧化碳减少了上述一些与使用其它冷却流体例如蒸汽和氮气相关的问题。而且，二氧化碳与氮气相比具有更高的热容，这使得与氮气相比，更希望二氧化碳作为除热流体。
表1示出了各种气体的热容。从表1中所示的值可以看出：与氮气和水相比，二氧化碳具有明显更高的热容。
表1：各种气体的热容
*焦/摩尔/开
希望该第二冷却流体含有极少或仅微量的氧气、一氧化碳、为蒸汽或液体的水以及其它不希望的组分。但该第二冷却流体除了含有二氧化碳之外还可以含有至多为其剩余部分的氮气。因此，该第二冷却流体可以含有部分二氧化碳和剩余部分的氮气。
为了由使用含二氧化碳的第二冷却流体获得一些在脱氢催化剂床中减少氧化钾形成的益处，第二冷却流体中的二氧化碳的最低浓度应该超过该第二冷却流体总体积的20体积％或甚至25体积％。第二冷却流体中二氧化碳的浓度越大，由减少氧化钾形成获得的益处越多。
第二冷却流体中氮气的量可以至多为非二氧化碳的剩余体积。因此，第二冷却流体的氮气浓度范围可以至多为70或80体积％。
为了具有与蒸汽相当的除热能力(即热容)，该第二冷却流体应该含有超过约30体积％的二氧化碳浓度。但优选的是第二冷却流体的二氧化碳浓度超过第二冷却流体总体积的50体积％，最优选的是二氧化碳浓度超过75体积％。至多为第二冷却流体非二氧化碳的剩余部分可以含有氮气。已经认识到，由于其高的热容，第二冷却流体中更高浓度的二氧化碳提供了更好地从脱氢催化剂床中除热。因此，第二冷却流体还可以含有超过90体积％或甚至95体积％的二氧化碳。第二冷却流体中的所不希望的组分可以低于0.5体积％的量存在，优选低于0.2体积％，最优选低于0.1体积％。
使第二冷却流体与脱氢催化剂床接触第二时间段，该第二时间段足以使脱氢催化剂床的脱氢催化剂温度降低至低于第二温度的第三温度。该第三温度应该足够低以能够处理冷却的脱氢催化剂，并且其通常接近于环境温度条件。因此，脱氢催化剂的第三温度通常应该低于50℃，以能够处理该催化剂并从脱氢反应器中将其除去。但更好的是，脱氢催化剂的第三温度低于40℃，并且优选低于35℃或30℃。从实际观点出发，脱氢催化剂的第三温度不低于大气温度。在反应器出口的第二冷却流体温度反映了脱氢催化剂的第三温度。
一旦脱氢催化剂床的温度被降低至所希望的第三温度，如反应器出口的第二冷却流体温度所反映的，则停止将第二冷却流体引入脱氢反应容器，并停止与脱氢催化剂接触。该降低的第三温度应足够低，从而能够处理脱氢催化剂并容易地将其从脱氢反应器中除去。使用含二氧化碳的冷却流体还可以提供更快的冷却时间，并且其使用可以导致在脱氢催化剂床中形成碳酸钾，而不是形成与不希望的催化剂附聚相关的氢氧化钾和氧化钾。
另一用于冷却脱氢催化剂的本发明方法包括一个单步冷却方法，其使用含二氧化碳的冷却气体而不是使用蒸汽作为冷却流体。通过取消使用蒸汽作为冷却流体，消除了与使用蒸汽作为冷却流体相关的问题和风险。而且，如果含二氧化碳的冷却气体含有足够高浓度的二氧化碳，则实际上可以使催化剂的冷却速率提高到高于使用蒸汽冷却时的催化剂冷却速率。
本发明的单步冷却方法包括：在脱氢反应条件下使脱氢原料与脱氢催化剂接触以提供处于第一温度下的脱氢催化剂。停止脱氢原料与脱氢催化剂的接触，接着使脱氢催化剂与含二氧化碳的冷却气体(包括二氧化碳)接触。使该接触进行足够的时间段，以降低脱氢催化剂的温度，提供温度低于第一温度的冷却的脱氢催化剂。然后停止脱氢催化剂与含二氧化碳的冷却气体的接触。
在不使用蒸汽作为冷却流体的催化剂冷却方法的另一个实施方案中，提供一种脱氢反应器系统，该系统包括限定反应区并在其中含有脱氢催化剂的脱氢反应器。将脱氢原料引入在脱氢反应条件下操作的脱氢反应器，以使脱氢催化剂处于第一温度下。然后停止将脱氢原料引入所述脱氢反应器，接着将含二氧化碳的冷却气体(包括二氧化碳)引入脱氢反应器持续一段时间，以足以提供温度低于第一温度的冷却的脱氢催化剂。然后停止将含二氧化碳的冷却气体引入脱氢反应器。
用于该单步冷却方法的含二氧化碳的冷却气体可以具有与上述第二冷却流体相同的性能和组成。至于冷却的脱氢催化剂的温度，为了能够进行处理并且从脱氢反应器中除去，其通常应该低于50℃。但更好的是，该温度低于40℃，并且优选低于35℃或30℃。从实际观点出发，该温度不低于大气温度。
在不偏离本发明范围的情况下，可以在所描述的公开内容和所附权利要求的范围内进行合理的变化、改进和调整。

Claims (33)

1. 一种方法，其包括：
在脱氢反应条件下使包括可脱氢的烃的脱氢原料与铁基或铁氧化物基脱氢催化剂接触，由此提供处于第一温度下的所述脱氢催化剂；
停止所述脱氢原料与所述脱氢催化剂的接触；
使所述脱氢催化剂与含蒸汽的第一冷却气体接触第一时间段，该第一时间段足以使所述脱氢催化剂的温度降低至低于所述第一温度但高于所述第一冷却气体冷凝温度的第二温度；
停止所述脱氢催化剂与所述第一冷却气体的接触；和
使所述脱氢催化剂与含二氧化碳的第二冷却气体接触第二时间段，该第二时间段足以使所述脱氢催化剂的温度降低至低于所述第二温度的第三温度。
2. 权利要求1的方法，其中所述第一温度范围为约500-1000℃。
3. 权利要求2的方法，其中所述第一冷却气体主要含蒸汽。
4. 权利要求3的方法，其中所述第二温度范围为低于所述第一温度至350℃。
5. 权利要求4的方法，其中所述第二冷却气体进一步含大部分二氧化碳。
6. 权利要求5的方法，其中所述第三温度低于50℃。
7. 权利要求6的方法，其中所述第二冷却气体的大部分二氧化碳为高于95体积％。
8. 权利要求7的方法，其进一步包括从所述脱氢反应器中除去所述脱氢催化剂。
9. 一种操作脱氢反应器系统的方法，该方法包括：
提供所述脱氢反应器系统，该系统包括限定反应区并在其中含有铁基或铁氧化物基脱氢催化剂的脱氢反应器；
将包括可脱氢的烃的脱氢原料引入在脱氢反应条件下操作的所述脱氢反应器，以使所述脱氢催化剂处于第一温度下；
停止将所述脱氢原料引入所述脱氢反应器；
将含蒸汽的第一冷却气体引入所述脱氢反应器持续第一时间段，该第一时间段足以使所述脱氢催化剂的温度降低至低于所述第一温度但高于第一冷却气体冷凝温度的第二温度；
停止将所述第一冷却气体引入所述脱氢反应器；和
将含大部分二氧化碳的第二冷却气体引入所述脱氢反应器持续第二时间段，该第二时间段足以使所述脱氢催化剂的温度降低至低于所述第二温度的第三温度。
10. 权利要求9的方法，其进一步包括从所述脱氢反应器中除去所述脱氢催化剂。
11. 权利要求10的方法，其中所述第一温度范围为约500-1000℃。
12. 权利要求11的方法，其中所述第一冷却气体主要含蒸汽。
13. 权利要求12的方法，其中所述第二温度范围为低于所述第一温度至350℃。
14. 权利要求13的方法，其中所述第二冷却气体含大部分二氧化碳。
15. 权利要求14的方法，其中所述第三温度低于50℃。
16. 权利要求15的方法，其中所述第二冷却气体的大部分二氧化碳为高于95体积％。
17. 一种方法，其包括：
在脱氢反应条件下使包括可脱氢的烃的脱氢原料与铁基或铁氧化物基脱氢催化剂接触，由此提供处于第一温度下的所述脱氢催化剂；
停止所述脱氢原料与所述脱氢催化剂的接触；
使所述脱氢催化剂与含二氧化碳的冷却气体接触一段时间，该时间足以降低所述脱氢催化剂的温度，以提供温度低于所述第一温度的冷却的脱氢催化剂，所述含二氧化碳的冷却气体包括二氧化碳；和
停止所述脱氢催化剂与所述含二氧化碳的冷却气体的接触。
18. 权利要求17的方法，其中所述第一温度范围为约500-1000℃。
19. 权利要求18的方法，其中所述含二氧化碳的冷却气体含至少25体积％的二氧化碳。
20. 权利要求19的方法，其中所述冷却的脱氢催化剂的温度足够低，以能够处理所述冷却的脱氢催化剂。
21. 权利要求20的方法，其中所述冷却的脱氢催化剂的温度低于50℃。
22. 权利要求21的方法，其中所述含二氧化碳的冷却气体含至少50体积％的二氧化碳。
23. 权利要求22的方法，其中所述冷却的脱氢催化剂的温度低于40℃。
24. 权利要求23的方法，其中所述含二氧化碳的冷却气体含高于95体积％的二氧化碳。
25. 一种操作脱氢反应器系统的方法，该方法包括：
提供所述脱氢反应器系统，该系统包括限定反应区并在其中含有铁基或铁氧化物基脱氢催化剂的脱氢反应器；
将包括可脱氢的烃的脱氢原料引入在脱氢反应条件下操作的所述脱氢反应器，使所述脱氢催化剂处于第一温度下；
停止将所述脱氢原料引入所述脱氢反应器；
将含二氧化碳的冷却气体引入所述脱氢反应器持续一段时间，该时间足以提供温度低于所述第一温度的冷却的脱氢催化剂，所述含二氧化碳的冷却气体包括二氧化碳；和
停止将所述含二氧化碳的冷却气体引入所述脱氢反应器。
26. 权利要求25的方法，其进一步包括从所述脱氢反应器中除去所述冷却的脱氢催化剂。
27. 权利要求26的方法，其中所述第一温度范围为约500-1000℃。
28. 权利要求27的方法，其中所述含二氧化碳的冷却气体含至少25体积％的二氧化碳。
29. 权利要求28的方法，其中所述冷却的脱氢催化剂的温度足够低，以能够处理所述冷却的脱氢催化剂。
30. 权利要求29的方法，其中所述冷却的脱氢催化剂的温度低于50℃。
31. 权利要求30的方法，其中所述含二氧化碳的冷却气体含至少50体积％的二氧化碳。
32. 权利要求31的方法，其中所述冷却的脱氢催化剂的温度低于40℃。
33. 权利要求32的方法，其中所述含二氧化碳的冷却气体含高于95体积％的二氧化碳。
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