CN113710356A - 用于胡得利团块减少的脱氢方法的可编程逻辑控制器 - Google Patents

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吉列尔莫·利尔·卡内隆
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Abstract

胡得利团块可以通过在用于根据所限定的规则生产烯烃的固定床脱氢过程中控制反应器来减少。可编程逻辑控制器可将这些规则施加到脱氢装置的操作中，并根据这些规则控制各个反应器的操作。通过这样做，可以在不添加任何产热惰性物(如CuO‑α氧化铝)的情况下提高脱氢装装置的性能。例如，脱氢装置可以根据可编程逻辑控制器中的组合来操作，这样使得该脱氢装置中最远的两个反应器从不在脱氢或空气再生步骤中并行地操作。

Description

用于胡得利团块减少的脱氢方法的可编程逻辑控制器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年3月13日提交的美国临时专利申请号62/817,931的优先权，其通过引用整体并入本文。
发明领域
本发明总体上涉及用于化学生产装置的过程控制。更具体地，本发明涉及用于固定床脱氢装置的可编程逻辑控制器。
背景技术
固定床脱氢装置用于从烷烃和/或烯烃有目的地生产烯烃和/或炔烃。总体上，固定床脱氢装置包含三个或多于三个并行的固定床反应器和一个催化剂再生系统。当该固定床脱氢装置处于操作中时，一个或多于一个反应器在线(处于脱氢模式中)，并且一个或多于一个固定床反应器处于再生模式。另外的固定床反应器可能处于备用模式。脱氢模式下的固定床反应器首先将烃进料脱氢一段时间。然后，可以用蒸汽吹扫固定床反应器。在随后的再生模式中，可吹入加热空气，以使置于固定床反应器中的催化剂除焦。可以将反应器依次排空，并且可以使反应器中的催化剂进行还原。催化剂还原后，可将反应器重新上线以进行脱氢反应。使用可编程逻辑控制器(PLC)，使每个固定床反应器可以自动重复相同的顺序，以保证整个脱氢装置的连续生产。
商用可编程逻辑控制器通常采用简化算法以不灵活且保守的方法对固定床脱氢装置进行编程。用于定序器控制的基于多固定床绝热脱氢的烯烃制造的常规歧管设计在图1中示出，其包括五个示例反应器102A至102E。在这些串联(in tandem)操作的反应器102A至102E中，任何两个(或少于全部)可能在脱氢中在线，而其他反应器可以在空气再生或调节顺序的一些其他步骤中在线。然而，根据这些常规技术操作反应器可能导致所谓的胡得利团块(Houdry lump)形成。这些胡得利团块是由催化剂转化为(几乎)合成红宝石而形成的α-铬-氧化铝的石笋状结构，其在催化剂床中从底部向顶部呈丘状生长。用于处理胡得利团块的一种常规技术是，通过掺入在床的上部中装入的产热惰性材料，在床的下部中将催化剂杀死。这些产热惰性物的一个问题是，在其脱氢与空气再生之间的氧化还原循环期间它们可以释放水。此水可以通过催化剂床的下部，将催化剂床有效地杀死。虽然这使胡得利团块减少，但它导致大部分的下部催化剂床层被杀死。这降低了催化剂使用寿命老化过程期间的生产率。
发明内容
固定床脱氢装置中反应器的常规操作是用于从烷烃和/或烯烃有目的地生产烯烃和/或炔烃。常规操作导致反应器之间的流量出现系统偏差。也就是说，与其他反应器相比，特定反应器经历了更多的催化剂老化或经历更多的空气再生或加热。发现这些偏差是产生不希望的胡得利团块的促成因素。已经在本发明的上下文中发现了该问题的解决方案。根据本发明的实施方案，可以通过根据所限定的规则控制脱氢装置中的反应器来减少胡得利团块。可编程逻辑控制器可将这些规则施加到脱氢装置的操作中，并根据这些规则控制各个反应器的操作。通过这样做，可以在不添加任何产热惰性物(如CuO-α氧化铝)的情况下提高脱氢装装置的性能。
在一个示例实施方案中，脱氢装置可以根据可编程逻辑控制器中的组合来操作，这样使得该脱氢装置中最远的两个反应器从不在脱氢或空气再生步骤中并行地操作。可编程逻辑控制器的编程可以在现有装置停机期间、或在装置的第一建造期间离线进行。关于最远的两个反应器在脱氢或空气再生中不并行操作的这个规则减少了系统中任意两个反应器之间的流量不平衡，这因而减少了任意两个反应器之间的热量输入和排出差异。这导致暴露于的系统热不平衡的特定反应器中胡得利团块的形成减少，否则，在不应用此规则的情况下，该热不平衡在可编程逻辑控制器操作期间发生。否则，此热不平衡将导致用于脱氢的催化剂损伤。可以使用这种规则实施的脱氢处理的实施例包括丙烷脱氢、异丁烷脱氢、正丁烷制丁烯-1和随后的丁二烯和异戊烷脱氢过程。
当没有使用产热惰性物杀死较低的床催化剂时，当在停机期间取出时，常规操作的反应器中胡得利团块的平均数量可以是大于3000kg。当按照本发明的基于控制器的规则操作反应器时，胡得利团块的数量可以是3000kg或少于3000kg、优选2500kg或少于2500kg、或更优选约200kg至2000kg、200kg至500kg、200kg至400kg、或约250kg至约350kg。这些值可以根据单个反应器中85000kg催化剂重量和85000kg惰性氧化铝颗粒重量的装载混合物进行测量。这些结果可以在不使用产热惰性物时实现。
以下包括遍及本说明书使用的各种术语和短语的定义。
术语“约”或“大致”被定义为如本领域技术人员所理解的接近。在一个非限制性实施方案中，这些术语被限定在10％内、优选5％内、更优选1％内、并且最优选0.5％内。
术语“重量％”、“体积％”或“摩尔％”分别是指，基于包含组分的材料的总重量、总体积、或总摩尔数，该组分的重量百分比、体积百分比、或摩尔百分比。在非限制性实施例中，100摩尔的材料中10摩尔的组分是10摩尔％的组分。
术语“基本上”和其变型被定义为包括10％内、5％内、1％内、或0.5％内的范围。
术语“抑制”或“减少”或“防止”或“避免”或这些术语的任何变型在权利要求书和/或说明书中使用时包括用来达到所希望的结果的任何可测量的减少或完全抑制。
当术语“有效”用于说明书和/或权利要求书中时，该术语意指足以实现所希望、所期望、或所预期的结果。
当与权利要求书或说明书中的术语“包括”、“包含”、“含有”、或“具有”结合使用时，在要素前不使用数量词可以表示“一个”，但是其也与“一个或多个”、“至少一个”和“一个或多于一个”的含义一致。
词语“包括”、“具有”、“包含”或“含有”是包容性的或开放式的，并且不排除另外的、未列举的要素或方法步骤。
本发明的方法可以“包括”贯穿说明书披露的特定的成分、组分、组合物等，“基本上由其组成”或“由其组成”。关于短语“基本上由……组成”，本发明的基本且新颖的特征是当脱氢装置中最远的两个反应器在脱氢或空气再生步骤中从不并行运行时，减小胡得利团块的尺寸和/或减少其形成。
在本发明的上下文中，目前描述了至少二十个实施方案。实施方案1是一种进行用于生产烯烃的固定床脱氢过程的方法。该方法包括以下步骤：控制至少三个被配置成用于使烃脱氢以产生烯烃的固定床脱氢反应器，其中进行所述控制使得在脱氢处理和催化剂再生处理的任一者中，不同时操作所述反应器中彼此之间距离最远的两个。实施方案2是如实施方案1所述的方法，其中，只要两个最远的反应器不并行，就使所述反应器中的两个或多于两个并行地处于脱氢处理和催化剂再生处理阶段。实施方案3是如实施方案1至2中任一项所述的方法，其中，反应器的数量是3、4、5、8、或10。实施方案4是如实施方案1至3中任一项所述的方法，其中，所述脱氢处理是丙烷脱氢过程。实施方案5是如实施方案4所述的方法，其中，反应器的数量是8或10。实施方案6是如实施方案1至3中任一项所述的方法，其中，所述脱氢处理是异丁烷脱氢过程、正丁烷至丁烯-1的脱氢过程、或丁二烯或异戊烷脱氢过程。实施方案7是如实施方案6所述的方法，其中，反应器的数量是3、4或5。实施方案8是如实施方案1至7中任一项所述的方法，其中，所述方法在没有产热惰性物的情况下进行。实施方案9是如实施方案1至8中任一项所述的方法，其中，所述方法在没有CuO-α氧化铝的情况下进行。实施方案10是如实施方案1至9中任一项所述的方法，其中，该过程操作产生3000kg或少于3000kg、优选2500kg或少于2500kg、或更优选约500kg至2000kg的胡得利团块。实施方案11是如实施方案1至10中任一项所述的方法，其中，与实施使得在脱氢处理和催化剂再生处理的任一者中同时操作彼此之间距离最远的两个反应器的控制方法相比，在所述至少三个固定床脱氢反应器中形成的胡得利团块的尺寸减小。
实施方案12是一种进行用于生产烯烃的固定床脱氢过程的方法。该方法包括以下步骤：控制基于多固定床绝热脱氢的烯烃制造系统，所述系统包括至少三个固定床脱氢反应器，所述固定床脱氢反应器被配置成用于共享进料源并被配置成用于使烃脱氢以产生烯烃，其中，所述至少三个固定床脱氢反应器中的每一个都包括不包含产热惰性材料的催化剂床，其中，进行所述控制使得在脱氢处理和催化剂再生处理的任一者中，不同时操作所述反应器中彼此之间距离最远的两个，并且其中，与实施使得在脱氢处理和催化剂再生处理的任一者中同时操作彼此之间距离最远的两个反应器的控制方法相比，在所述至少三个固定床脱氢反应器中形成的胡得利团块的尺寸减小。实施方案13是如实施方案12所述的方法，其中，只要所述两个最远的反应器不并行，就使所述反应器中的两个或多于两个并行地处于脱氢处理和催化剂再生处理阶段。实施方案14是如实施方案12至13中任一项所述的方法，其中，反应器的数量是3、4、5、8、或10。实施方案15是如实施方案12-14中任一项所述的方法，其中，所述脱氢处理是丙烷脱氢过程。实施方案16是如实施方案15所述的方法，其中，反应器的数量是8或10。实施方案17是如实施方案12至14中任一项所述的方法，其中，所述脱氢处理是异丁烷脱氢过程、正丁烷至丁烯-1的脱氢过程、或丁二烯或异戊烷脱氢过程。实施方案18是如实施方案17所述的方法，其中，反应器的数量是3、4或5。实施方案19是如权利要求12至18中任一项所述的方法，其中，该过程操作产生3000kg或少于3000kg、优选2500kg或少于2500kg、或更优选约500kg至2000kg的胡得利团块。实施方案20是一种可编程逻辑控制器，其被配置成用于进行如实施方案1或19中任一项所述的方法。
本发明的其他目的、特征和优点将通过以下附图、详细描述和实施例变得显而易见。然而，应当理解，附图、详细描述和实施例在指示本发明的具体实施方案的同时，仅作为说明给出，并不意指限制。此外，预期本发明的精神和范围内的改变和修改将通过本详细描述对本领域技术人员变得显而易见。在另外的实施方案中，来自特定实施方案的特征可以与来自其他实施方案的特征组合。例如，来自一个实施方案的特征可以与来自任何其他实施方案的特征组合。在另外的实施方案中，可以向本文描述的特定实施方案添加附加特征。
附图说明
为了更全面地理解，现与附图结合参考以下描述，其中：
图1示出了用于基于固定床绝热脱氢的烯烃制造的常规反应器布置；
图2示出了说明根据本公开的一些实施方案的用于控制基于固定床绝热脱氢的烯烃反应器系统的方法的流程图；
图3示出了根据本公开的一些实施方案用于控制基于固定床绝热脱氢的烯烃反应器系统以减少胡得利团块的一个示例性反应器序列；并且
图4是说明根据本公开的一些实施方案用于控制基于固定床绝热脱氢的烯烃反应器系统的可编程逻辑控制器的框图。
具体实施方案
已经发现了一种在包含一种或多于一个并行固定床反应器的固定床脱氢装置中使烃脱氢的方法。通过在脱氢装置中实施该方法，可以减少胡得利团块，由此提高固定床脱氢装置的效率并且降低生产成本而没有大量的资本支出。在一些实施方案中，可以实现该胡得利团块减少，而没有如先前的解决方案中的使用产热惰性物将较低的床催化剂杀死。
图2示出了说明根据本公开的一些实施方案的用于控制基于固定床绝热脱氢的烯烃反应器系统的方法的流程图。方法200以具有用于以下排序命令的方框202开始：控制至少三个被配置成用于使烃脱氢以产生烯烃的固定床脱氢反应器，使得在脱氢处理和催化剂再生处理的任一者中，不同时操作所述反应器中彼此之间距离最远的两个。该排序可以通过耦合到每个反应器内控制系统上的可编程逻辑控制器(PLC)中的处理器或其他逻辑电路来进行。方框202的排序可以包括确定每个反应器在至少再生、排空、脱氢和/或吹扫模式之间转换的时间。可以将这些命令排序，这样使得在排序期间绝不在脱氢处理和催化剂再生处理的任一者中同时操作所述反应器中彼此之间距离最远的两个。在一些实施方案中，只要所述两个最远的反应器不并行，就使所述反应器中的两个或多于两个并行地处于脱氢处理和催化剂再生处理阶段。
在通过选择至少三个反应器中每一个的模式和时间将这些命令排序之后，可以将这些命令发送至方框204处的反应器。可以将这些命令在方框202处排序，并存储在PLC可用的存储器中，以便在反应器应在模式之间转换时稍后被传输到反应器。例如，如果方框202的命令序列包括在时间t1将反应器1转换为脱氢的命令，则可在时间t1将此命令发送至反应器1。这些命令可以可替代地通过指示将来反应器应在模式之间转换的时间的定时指示传输至反应器系统。例如，如果方框202的命令序列包括在时间t1将反应器1转换为脱氢的命令，则可以在时间t1之前在时间t1-t2将此命令以在时间t1转换的指令发送到反应器1。在此布置中，有限数量的命令可在反应器处缓冲并在适当时间执行。可使用共享时钟信号、远程时间服务器或其他时间同步信号在反应器之间协调定时。
如图2所示的固定床脱氢反应器的操作可以减少反应器中胡得利团块发生的量。具体地，与实施使得在脱氢处理和催化剂再生处理的任一者中同时操作彼此之间距离最远的两个反应器的控制方法相比，可以减小在所述至少三个固定床脱氢反应器中形成的胡得利团块的尺寸。在这些反应器中，烃从头部的一端进入，并且空气从另一端开始的另一头进入。由于空气分布不均而具有最高气流的反应器将由于反应器中的分布不均而具有最低烃流量。已知在从空气供热与从烃吸热之间存在更大差距的反应器典型地具有更大量的胡得利团块。使在脱氢处理和催化剂再生处理的任一者中不同时操作反应器中彼此之间距离最远的两个的反应器操作减少了这种分布不均，并且因此减少了胡得利团块的收集。当没有使用产热惰性物杀死较低的床催化剂时，当在停机期间取出时，常规反应器中胡得利团块的典型收集重量达或大于2000kg或大于3000kg/反应器。图2中描述的这种反应器控制方法可以将胡得利团块的数量减少至3000kg或少于3000kg、优选2500kg或少于2500kg、或更优选约200kg至2000kg、200kg至500kg、200kg至400kg、或约250kg至约350kg。胡得利团块的这种减少可以不使用产热惰性物实现。
根据图2的方法，具有五个反应器的示例反应器系统的命令序列的说明在图3中示出。图3示出了根据本公开的一些实施方案用于控制基于固定床绝热脱氢的烯烃反应器系统以减少胡得利团块的示例反应器序列。图3示出了反应器302、304、306、308和310的定时序列。这些反应器可以在系统中从头到尾被安排为302、310、304、308和306。通过发送此实施例中使反应器302在时间322从吹扫转换到再生的命令，对反应器进行排序。同样在时间322，反应器304从再生转换到排空。在时间324，反应器304从排空转换到脱氢，并且反应器308从脱氢转换到吹扫。在时间326，反应器316从再生转换到排空，并且反应器308从吹扫转换到脱氢。在时间328，反应器316从排空转换到脱氢，并且反应器306从脱氢转换到吹扫。在五个反应器302、304、306、308和310的此示例操作中，其他排序的命令在图3中示出。在反应器302、304、306、308和310的排序中，在脱氢处理和催化剂再生处理的任一者中，不同时操作所述反应器中彼此之间距离最远的两个。反应器302、304、306、308和310的操作顺序减少并可最小化反应器中的分布不均。
在本发明的实施方案中，烃可在催化剂存在下在反应器302、304、306、308和310中的一个或多于一个中脱氢持续7分钟至18分钟及其间的所有范围和值的一段时间，包括7分钟至8分钟、8分钟至9分钟、9分钟至10分钟、10分钟至11分钟，11分钟至12分钟、12分钟至13分钟、13分钟至14分钟、14分钟至15分钟、15分钟至16分钟、16分钟至17分钟或17分钟至18分钟。
尽管图3是五个反应器系统的一个实施例，但图2的方法同样可以施加于具有三个、四个、八个、十个或其他数量反应器的系统。命令序列还可以取决于反应器的布局和方向，并且可编程逻辑控制器可通过配置文件或指示反应器布局的其他设置进行编程。然后，可编程逻辑控制器可根据图2的方法、基于特定反应器系统配置调整命令序列，这样使得在脱氢处理和催化剂再生处理的任一者中，不同时操作反应器中彼此之间距离最远的两个。可以将本文所述的反应器系统控制方法施加到不同类型的处理中，包括丙烷脱氢、异丁烷脱氢、正丁烷制丁烯-1和随后的丁二烯和异戊烷脱氢过程。
根据本发明的实施方案，反应器302、304、306、308和310可在彼此不同的反应条件下、在彼此相同的反应条件下、或在第一组反应器在第一组反应条件下操作并且第二组反应器在第二组反应条件(不同于第一组反应条件)下操作的情况下操作。这些反应条件可包括为所希望的脱氢提供特定催化剂。在本发明的实施方案中，催化剂包括氧化铝上的氧化铬、氧化铝上的锡铂和/或铝上的氯化铂。在本发明的实施方案中，这些反应条件可包括反应温度、反应压力和重时空速(进料的重量流率除以催化剂重量)、或其组合。反应温度可以是540℃至750℃及其间的所有范围和值，包括540℃至550℃、550℃至560℃、560℃至570℃、570℃至580℃、580℃至590℃、590℃至600℃、600℃至610℃、610℃至620℃、620℃至630℃、630℃至640℃、640℃至650℃、650℃至660℃的、660℃至670℃、670℃至680℃、680℃至690℃、690℃至700℃、700℃至710℃、710℃至720℃、720℃至730℃、730℃至740℃、或740℃至750℃的范围。反应压力可以是0.2至1.2巴及其间的所有范围和值，包括0.2巴、0.3巴、0.4巴、0.5巴、0.6巴、0.7巴、0.8巴、0.9巴、1.0巴、1.1巴或1.2巴。重时空速可以是1至1.6及其间的所有范围和值，包括1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5或1.6。
根据本发明的实施方案，再生处理包括再生条件，这些再生条件可包括400℃至900℃及其间的所有范围和值的再生温度，包括400℃至450℃、450℃至500℃、500℃至550℃、550℃至600℃、600℃至650℃、650℃至700℃、700℃至750℃、750℃至800℃、800℃至850℃、850℃至900℃的范围。再生条件可包括0.1巴至10巴及其间的所有范围和值的再生压力，包括0.1巴至0.2巴、0.2巴至0.3巴、0.3巴至0.4巴、0.4巴至0.5巴、0.5巴至0.6巴、0.6巴至0.7巴、0.7巴至0.8巴、0.8巴至0.9巴、0.9巴至1巴、1巴至2巴、2巴至3巴、3巴至4巴、4巴至5巴、5巴至6巴、6巴至7巴、7巴至8巴、8巴至9巴和9巴至10巴的范围。再生条件可包括可以是7分钟至18分钟及其间的所有范围和值的再生时间，包括7分钟至8分钟、8分钟至9分钟、9分钟至10分钟、10分钟至11分钟，11分钟至12分钟、12分钟至13分钟、13分钟至14分钟、14分钟至15分钟、15分钟至16分钟、16分钟至17分钟或17分钟至18分钟。
本发明的实施方案提供了一种用于控制基于固体床绝热脱氢的烯烃反应系统的反应器的控制系统。图4是说明根据本公开的一些实施方案用于控制基于固定床绝热脱氢的烯烃反应器系统的可编程逻辑控制器的框图。如图4所示，控制系统400可以包括一个或多于一个处理器401、一个或多于一个通信接口402、一个或多于一个输入/输出设备403和存储器404。尽管示出了处理器401，但术语处理器应包括可被配置成用于执行本文所述控制方法的任何逻辑电路。因此，处理器401可以包括不同种类的处理器，如图形处理装置(GPU)、中央处理装置(CPU)和数字信号处理器(DSP)，以及其他逻辑电路，如专用集成电路(ASIC)。存储器404可以包括一个或多于一个随机存取存储器(RAM)设备、只读存储器(ROM)设备、一个或多于一个硬盘驱动器(HDD)、闪存设备、固态驱动器(SSD)、网络连接存储(NAS)设备、配置成用于以持久或非持久状态存储数据的其他设备、或不同存储设备的组合。在本发明的实施方案中，存储器404可包括存储指令的非暂时性存储介质，这些指令在由一个或多于一个处理器401执行时，使一个或多于一个处理器401执行用于分析、控制或两者的操作，以通过固定床脱氢装置中的一个或多于一个固定床反应器使烃脱氢。在本发明的实施方案中，这些操作可以包括图2中所示的那些。
如由控制器执行的上述操作可以由被配置成用于执行所述操作的任何电路执行。这种电路可以是建造在半导体衬底上的集成电路(IC)，并且包括逻辑电路如被配置为逻辑门的晶体管，以及存储器电路，如被配置为动态随机存取存储器(DRAM)、电子可编程只读存储器(EPROM)的晶体管和电容器，或其他存储器设备。逻辑电路可以通过硬线连接进行配置或通过固件中含有的指令编程进行配置。此外，逻辑电路可以配置为能够执行在软件和/或固件中含有的指令的通用处理器。
如果在固件和/或软件中实现，则上述功能可以作为一个或多于一个指令或代码存储在计算机可读介质上。实施例包括用数据结构编码的非暂时性计算机可读介质和用计算机程序编码的计算机可读介质。计算机可读介质包括物理计算机存储介质。存储介质可以是计算机可以访问的任何可用介质。作为实施例而非限制，此类计算机可读介质可包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、光盘只读存储器(CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器或其他磁存储设备、或任何其他可用于以指令或数据结构的形式存储所希望的程序代码并可由计算机访问的介质。磁盘和光盘包括光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘。通常，磁盘以磁性方式再现数据，而磁盘以光学方式再现数据。上述组合也应包括在计算机可读介质的范围内。
除了存储在计算机可读介质上之外，指令和/或数据还可以作为信号提供在通信器材中包括的传输介质上。例如，通信器材可以包括具有指示指令和数据的信号的收发器。这些指令和数据被配置成用于使一个或多个处理器实现权利要求中概述的功能。
尽管已经参考图2的方框描述了本发明的实施方案，但是应当理解，本发明的操作不限于图2中所示的特定方框和/或方框的特定顺序。因此，本发明的实施方案可以以与图2序列不同的序列使用各种方框块来提供如本文所述的功能。
尽管已经详细描述了本申请的实施方案及其优点，但是应当理解，在不偏离如所附权利要求所限定的实施方案的精神和范围的情况下，可以在本文中进行各种更改、替换和变更。此外，本申请的范围不旨在限制说明书中描述的过程、机器、制造、物质组成、手段、方法和步骤的具体实施方案。如本领域普通技术人员将容易从上述公开中理解的，可以使用与本文描述的相应实施方案相比基本上显示出相同的功能或实现基本相同的结果的当前存在的或稍后要开发的过程、机器、制造、物质组成、手段、方法或步骤。因此，所附权利要求旨在在其范围内包括此类过程、机器、制造、物质组成、手段、方法或步骤。
实施例
将通过具体实施例更详细地描述本发明。以下实施例仅出于说明目的提供，并不旨在以任何方式限制本发明。本领域技术人员将容易识别各种非临界参数，可以改变或修改这些参数以产生基本相同的结果。
实施例1
对常规排序进行了CFD模拟，并且其显示出反应器之间的空气和烃流量分布差异达7％。当按照本文所述的本发明实施方案进行排序时，CFD模拟预测的烃流量差异小于0.5％。

Claims (20)

1.一种进行用于生产烯烃的固定床脱氢操作的方法，所述方法包括：
控制至少三个被配置成用于使烃脱氢以产生烯烃的固定床脱氢反应器，其中进行所述控制使得在脱氢处理和催化剂再生处理的任一者中，不同时操作所述反应器中彼此之间距离最远的两个反应器。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，只要两个最远的反应器不并行，就使所述反应器中的两个或多于两个并行地处于脱氢处理和催化剂再生处理阶段。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，反应器的数量是3、4、5、8、或10。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，所述脱氢处理是丙烷脱氢过程。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，反应器的数量是8或10。
6.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，所述脱氢处理是异丁烷脱氢过程、正丁烷至丁烯-1的脱氢过程、或丁二烯或异戊烷脱氢过程。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，反应器的数量是3、4或5。
8.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，所述方法在没有产热惰性物的情况下进行。
9.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，所述方法在没有CuO-α氧化铝的情况下进行。
10.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，该过程操作产生3000kg或少于3000kg、优选2500kg或少于2500kg、或更优选约500kg至2000kg的胡得利团块。
11.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，与实施使得在脱氢处理和催化剂再生处理的任一者中同时操作彼此之间距离最远的两个反应器的控制方法相比，在所述至少三个固定床脱氢反应器中形成的胡得利团块的尺寸减小。
12.一种进行用于生产烯烃的固定床脱氢操作的方法，所述方法包括：
控制基于多固定床绝热脱氢的烯烃制造系统，所述系统包括至少三个固定床脱氢反应器，所述固定床脱氢反应器被配置成用于共享进料源并被配置成用于使烃脱氢以产生烯烃，
其中，所述至少三个固定床脱氢反应器中的每一个都包括不包含产热惰性材料的催化剂床，
其中，进行所述控制使得在脱氢处理和催化剂再生处理的任一者中，不同时操作所述反应器中彼此之间距离最远的两个，并且
其中，与实施使得在脱氢处理和催化剂再生处理的任一者中同时操作彼此之间距离最远的两个反应器的控制方法相比，在所述至少三个固定床脱氢反应器中形成的胡得利团块的尺寸减小。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，只要两个最远的反应器不并行，就使所述反应器中的两个或多于两个并行地处于脱氢处理和催化剂再生处理阶段。
14.根据权利要求12至13中任一项所述的方法，其中，反应器的数量是3、4、5、8、或10。
15.根据权利要求12至13中任一项所述的方法，其中，所述脱氢处理是丙烷脱氢过程。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，反应器的数量是8或10。
17.根据权利要求12至13中任一项所述的方法，其中，所述脱氢处理是异丁烷脱氢过程、正丁烷至丁烯-1的脱氢过程、或丁二烯或异戊烷脱氢过程。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，反应器的数量是3、4或5。
19.根据权利要求12至13中任一项所述的方法，其中，该过程操作产生3000kg或少于3000kg、优选2500kg或少于2500kg、或更优选约500kg至2000kg的胡得利团块。
20.一种可编程逻辑控制器，其被配置成用于进行根据权利要求1或12中任一项所述的方法。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023078994A1 (en) * 2021-11-03 2023-05-11 Sabic Global Technologies B.V. Programmable logic control optimization in iso-butane dehydrogenation units for reactor sequence productivity and safety

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2423835A (en) * 1942-04-17 1947-07-15 Houdry Process Corp Inert heat material in contact mass catalysis
GB823626A (en) * 1957-09-27 1959-11-18 Houdry Process Corp Improvements in or relating to dehydrogenation of hydrocarbons
GB1221972A (en) * 1967-02-10 1971-02-10 Phillips Petroleum Co Dehydrogenation process
CN101252989A (zh) * 2005-09-02 2008-08-27 苏德-化学公司 催化惰性热发生器和改进的脱氢方法
CN101703937A (zh) * 2009-09-29 2010-05-12 武汉凯迪科技发展研究院有限公司 一种浆态床钴基费-托合成催化剂的再生方法
CN101765576A (zh) * 2007-08-03 2010-06-30 犹德有限公司 用于烷烃脱氢的催化剂的再生
CN101855321A (zh) * 2007-10-16 2010-10-06 南方化学公司 改进的吸热烃转化工艺
CN105585409A (zh) * 2014-10-20 2016-05-18 中国石油化工股份有限公司 一种由小分子烃类混合物制取低碳烯烃的方法
CN106029612A (zh) * 2014-03-14 2016-10-12 科莱恩公司 利用发热材料的改进的脱氢工艺
CN106478351A (zh) * 2015-08-28 2017-03-08 中国石油化工股份有限公司 异丁烷和/或丙烷脱氢的方法
WO2018203233A1 (en) * 2017-05-03 2018-11-08 Sabic Global Technologies B.V. Programmable logic controller in dehydrogenation process

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3937747A (en) * 1974-04-18 1976-02-10 Atlantic Richfield Company Balancing adiabatic reactors
US4789528A (en) * 1983-04-26 1988-12-06 Mobil Oil Corporation Technique for sequential rotation of reactors in a multi-reactor catalytic conversion system
US4754094A (en) * 1984-04-16 1988-06-28 Atlantic Richfield Company Fixed bed reactor system
SU1357408A1 (ru) 1985-12-17 1987-12-07 Предприятие П/Я В-8296 Способ управлени циклическим процессом дегидрировани углеводородов
SU1527231A2 (ru) 1988-02-15 1989-12-07 Институт нефтехимических процессов им.Ю.Г.Мамедалиева Устройство дл автоматического управлени реактором дегидрировани углеводородного сырь
US4996387A (en) * 1989-07-20 1991-02-26 Phillips Petroleum Company Dehydrogenation process
DE10232482A1 (de) 2002-07-17 2004-01-29 Basf Ag Verfahren zum sicheren Betreiben einer kontinuierlichen heterogen katalysierten Gasphasen-Partialoxidation wenigstens einer organischen Verbindung
US7271307B2 (en) 2002-10-29 2007-09-18 Sud-Chemie Inc. Method for improving the performance of a dehydrogenation catalyst
CN101072632A (zh) * 2004-11-18 2007-11-14 国际壳牌研究有限公司 脱氢方法
US10017431B2 (en) * 2014-12-10 2018-07-10 Lummus Technology Inc. Process for co-producing C3 olefins, iC4 olefins, nC4 olefins and diolefins, and/or C5 olefins and diolefins
JP2017193511A (ja) * 2016-04-21 2017-10-26 ダイキン工業株式会社 ハイドロクロロフルオロカーボン及び／又はハイドロフルオロカーボンの製造方法
WO2018172889A1 (en) * 2017-03-20 2018-09-27 Sabic Global Technologies B.V. Systems and methods for uprating dehydrogenation reactors
US10953377B2 (en) * 2018-12-10 2021-03-23 Uop Llc Delta temperature control of catalytic dehydrogenation process reactors
FR3090632B1 (fr) * 2018-12-21 2020-12-25 Ifp Energies Now Procédé de production de butadiène à partir d’éthanol avec régénération in situ optimisée du catalyseur de la deuxième étape réactionnelle

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2423835A (en) * 1942-04-17 1947-07-15 Houdry Process Corp Inert heat material in contact mass catalysis
GB823626A (en) * 1957-09-27 1959-11-18 Houdry Process Corp Improvements in or relating to dehydrogenation of hydrocarbons
GB1221972A (en) * 1967-02-10 1971-02-10 Phillips Petroleum Co Dehydrogenation process
CN101252989A (zh) * 2005-09-02 2008-08-27 苏德-化学公司 催化惰性热发生器和改进的脱氢方法
CN101765576A (zh) * 2007-08-03 2010-06-30 犹德有限公司 用于烷烃脱氢的催化剂的再生
CN101855321A (zh) * 2007-10-16 2010-10-06 南方化学公司 改进的吸热烃转化工艺
CN101703937A (zh) * 2009-09-29 2010-05-12 武汉凯迪科技发展研究院有限公司 一种浆态床钴基费-托合成催化剂的再生方法
CN106029612A (zh) * 2014-03-14 2016-10-12 科莱恩公司 利用发热材料的改进的脱氢工艺
CN105585409A (zh) * 2014-10-20 2016-05-18 中国石油化工股份有限公司 一种由小分子烃类混合物制取低碳烯烃的方法
CN106478351A (zh) * 2015-08-28 2017-03-08 中国石油化工股份有限公司 异丁烷和/或丙烷脱氢的方法
WO2018203233A1 (en) * 2017-05-03 2018-11-08 Sabic Global Technologies B.V. Programmable logic controller in dehydrogenation process

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