CN117794887A - 烷烃和烷基芳族烃的脱氢方法 - Google Patents
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Abstract
烃可以与脱氢催化剂颗粒接触以产生可以包括焦化催化剂颗粒和脱氢烃(一种或多种)的流出物。可以从所述流出物中分离富含焦化催化剂颗粒的第一料流和富含脱氢烃(一种或多种)并含有夹带催化剂颗粒的第二料流。第二料流可以与第一骤冷介质接触以产生经冷却料流。所述经冷却料流可以在骤冷塔内与第二骤冷介质接触。可以从所述塔中分离包含脱氢烃(一种或多种)的气态料流、第一骤冷介质料流和包含第二骤冷介质和夹带催化剂颗粒的淤浆料流。可以将第一骤冷介质再循环。可以将所述夹带催化剂颗粒与淤浆分离以提供经回收的第二骤冷介质和经回收的夹带的催化剂颗粒。可以将所述经回收的第二骤冷介质再循环。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求申请日为2021年8月11日的美国临时申请号63/231,939和申请日为2022年4月8日的美国临时申请号63/328,935的优先权和权益，这两个申请的公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本公开涉及一种或多种烷烃和/或烷基芳族烃的脱氢方法。更具体地，本公开涉及在流态化催化剂颗粒存在下使一种或多种烷烃和/或一种或多种烷基芳族烃脱氢以产生包含一种或多种烯烃的流出物的方法。
背景技术
烷烃和/或烷基芳族烃进料的脱氢提供了用于生产各种商品产品(建筑、包装等)的烯属物质。特别地，丙烷的脱氢产生丙烯，丙烯是生产聚丙烯的重要中间体。将烃进料引入反应器中并在高温下与流态化脱氢催化剂颗粒接触，从而允许烃进料脱氢以产生转化流出物。脱氢方法经设计成使用一个或多个旋风分离器回收催化剂颗粒。然而，可能需要回收未收集的催化剂颗粒以再循环回到反应器中或用于金属回收等。
改进从转化流出物中分离催化剂颗粒的一种方式是增加转化流出物穿过的旋风分离器的数量。然而，关于转化流出物的组成，使用多于两个旋风分离器阶段增加了转化流出物在高温下的停留时间，并且是不期望的，因为产物和未反应的烃进料组分可能经历进一步的热反应，这降低所需产物的产率。另一方面，不充分的分离也是不期望的，因为当产物料流被骤冷时，残留在气态产物料流中的任何催化剂颗粒都可能引起反向脱氢，并且由于必须再加热到反应温度的催化剂的量增加，在下游在较低温度下回收的大量催化剂需要更多的热量输入到工艺中。
因此，仍需要用于使烷烃和/或烷基芳族烃脱氢以产生转化流出物并从其中回收催化剂颗粒的改进方法。本公开内容满足了所述需求及其它需求。
发明内容
发明概述
提供了烷烃和/或烷基芳族烃的提质方法。在一些实施方案中，烃的提质方法可以包括(I)使含烃进料与流态化脱氢催化剂颗粒在转化区中接触，以进行所述含烃进料的至少一部分的脱氢，以产生可以包括焦化催化剂颗粒和一种或多种脱氢烃的转化流出物。所述方法还可以包括(II)从所述转化流出物中分离富含所述焦化催化剂颗粒并且贫含所述一种或多种脱氢烃的第一料流和富含所述一种或多种脱氢烃并且含有夹带的焦化催化剂颗粒的第二料流。所述方法还可以包括(III)使第二料流与第一骤冷介质接触以产生经冷却第二料流。所述方法还可以包括(IV)使所述经冷却第二料流与第二骤冷介质在骤冷塔内接触。所述方法还可以包括(V)从骤冷塔回收可以包含一种或多种脱氢烃的气态料流、经冷凝第一骤冷介质料流和可以包含所述第二骤冷介质的呈液相的至少一部分和夹带的焦化催化剂颗粒的淤浆料流。所述方法还可以包括(VI)将经冷凝的第一骤冷介质的至少一部分再循环到步骤(III)。所述方法还可以包括(VII)从所述淤浆料流分离所述夹带的焦化催化剂颗粒的至少一部分以提供经回收的第二骤冷介质料流和经回收的夹带的焦化催化剂颗粒料流。所述方法还可以包括(VIII)将所述经回收的第二骤冷介质料流的至少一部分再循环到步骤(IV)。
附图说明
图1描绘了根据所述一个或多个实施方案的用于使含烃进料脱氢的系统，其包括反应器或转化区、再生器或燃烧区和骤冷塔。
图2描绘了根据所述一个或多个实施方案的用于使含烃进料脱氢的另一个系统，其包括反应器或转化区、再生器或燃烧区和骤冷塔。
图3显示催化剂组合物对于丙烷脱氢超过60次循环是稳定的。
图4显示催化剂组合物(催化剂8)保持其性能持续204个循环。
发明详述
现在描述本发明的各个特定的实施方案、版本和实施例，其中包括为了理解作为请求保护的本发明所采用的优选实施方案和定义。虽然以下详细描述给出了特定的优选实施方案，但是本领域技术人员应领会这些实施方案仅是示例性的，并且本发明可以按其它方式实践。为了确定侵权行为，本发明的范围指所附权利要求中的任何一个或多个，其中包括它们的等同物，和与所列出的那些等同的要素或限制。对本“发明”的任何引用可以是指由权利要求限定的发明的一个或多个，但不一定是全部。
在本公开内容中，方法描述为包括至少一个"步骤"，应当理解，每个步骤是可以在方法中按连续或不连续方式进行一次或多次的动作或操作。除非另有相反规定或上下文明确表明不同，则方法中的多个步骤可以按它们所列的顺序依次进行，有或者没有与一个或多个其它步骤重叠，或按任何其它顺序进行，视情况而定。另外，一个或多个，或甚至全部步骤可以在材料的相同或不同的批次方面同时地进行。例如，在连续方法中，虽然方法中的第一步骤正对于刚刚供入方法起点的原料进行，但是第二步骤可以同时地对于通过处理在第一步骤中在早期供入所述方法的原材料而产生的中间产物进行。优选地，这些步骤以所述顺序进行。
除非另有说明，否则本公开中表示数量的所有数字应理解为在所有情况下由术语"大约"修饰。还应该理解，说明书和权利要求中使用的精确的数值构成具体的实施方案。已经努力确保实施例中数据的精度。然而，应当理解，由于用于进行测量的技术和/或设备的限制，任何测量数据固有地包含一定水平的误差。
这里使用一组数值上限和一组数值下限描述了某些实施方案和特征。不言而喻的是，包括任何两个值的组合的范围，例如任何下限值与任何上限值的组合，任何两个下限值的组合，和/或任何两个上限值的组合的范围是被考虑的，除非另有说明。
本文所使用的不定冠词"一个"或"一种"是指"至少一种"，除非有相反规定或上下文明确表明不同。因此，使用"反应器"或"转化区"的实施方案包括其中使用一个、两个或更多个反应器或转化区的实施方案，除非相反地指定或上下文清楚地指示仅使用一个反应器或转化区。
术语"上"和"下"；"向上"和"向下"；"上部"和"下部"；"向上"和"向下"；"上方"和"下方"；及本文使用的其它类似术语是指彼此的相对位置，并且不旨在表示特定的空间取向，因为设备和使用设备的方法可以在各种角度或取向上同样有效。
术语"烃"是指(i)由氢和碳原子组成的任何化合物或(ii)(i)中两种或更多种这样的化合物的任何混合物。术语“Cn烃”，其中n是正整数，是指(i)在其分子中包含总数为n的碳原子(一个或多个)的任何烃化合物，或(ii)(i)中两种或更多种此类烃化合物的任何混合物。因此，C2烃可以是乙烷、乙烯、乙炔或这些化合物中的至少两种以任何比例的混合物。"Cm至Cn烃"或"Cm-Cn烃"，其中m和n是正整数且m<n，是指Cm、Cm+1、Cm+2、…、Cn-1、Cn烃中的任一种，或其两种或更多种的任何混合物。因此，"C2至C3烃"或"C2-C3烃"可以是乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、丙烯、丙炔、丙二烯、环丙烷中的任一种，以及其两种或更多种在组分之间和之中以任何比例的任何混合物。"饱和C2-C3烃"可以是乙烷、丙烷、环丙烷或其两种或更多种以任何比例的任何混合物。“Cn+烃”是指(i)在其分子中包含总数为至少n的碳原子的任何烃化合物，或(ii)在(i)中的两种或更多种此类烃化合物的任何混合物。"Cn-烃"是指(i)在其分子中包含总数至多为n的碳原子的任何烃化合物，或(ii)在(i)中的两种或更多种此类烃化合物的任何混合物。"Cm烃料流"是指基本上由Cm烃(一种或多种)组成的烃料流。"Cm-Cn烃料流"是指基本上由Cm-Cn烃(一种或多种)组成的烃料流。
出于本公开的目的，元素的命名依据如Hawley's Condensed ChemicalDictionary，第16版，John Wiley&Sons，Inc.，(2016)，附录V中提供的元素周期表(在新符号下)的版本。例如，第8族元素包括Fe，第9族元素包括Co，并且第10族元素包括Ni。本文所使用的术语“准金属”是指以下元素：B、Si、Ge、As、Sb、Te和At。在本公开内容中，当给定元素被指示为存在时，它可以处于元素状态或作为其任何化合物存在，除非上下文另有说明或另有明确说明。
术语"烷烃"是指饱和烃。术语“环烷烃”是指在其分子结构中包含环状碳环的饱和烃。烷烃可以是线性、支化或环状的。
术语"芳族"应根据其本领域公认的范围来理解，其包括烷基取代和未取代的单核和多核化合物。
当在短语如"富X"或"富含X"中使用时，术语"富"是指，相对于从设备例如转化区获得的输出料流，所述料流包含的材料X的浓度高于进料到所述料流所源自的相同设备的原料中的浓度。当在短语如"贫X"或"贫含X"中使用时，术语"贫"是指，相对于从设备例如转化区获得的输出料流，所述料流包含的材料X的浓度低于进料到所述料流所源自的相同设备的原料中的浓度。
术语"混合金属氧化物"是指包含在原子尺度上混合的氧原子和至少两种不同金属原子的组合物。例如，"混合的Mg/Al金属氧化物"具有在原子尺度上混合的O、Mg和Al原子，并且与通过煅烧具有化学通式的Mg/Al水滑石获得的组合物基本上相同或相同，其中A是负电荷n的抗衡阴离子，x在＞0至＜1的范围内，并且m≥0。由nm尺寸的MgO颗粒和nm尺寸的Al2O3颗粒混合在一起组成的材料不是混合金属氧化物，因为Mg和Al原子不是在原子尺度上混合，而是在nm尺度上混合。
术语"选择性"是指在催化反应中特定化合物的产量(基于碳摩尔计)。例如，短语"烷烃转化反应对烯烃具有100％的选择性"是指在反应中转化的烷烃的100％(基于碳摩尔)转化为烯烃。当与指定的反应物结合使用时，术语"转化率"是指反应中消耗的反应物的量。例如，当指定反应物是丙烷时，100％转化率是指所述丙烷的100％在反应中被消耗。产率(基于碳摩尔)是转化率乘以选择性。
术语"增压室(plenum)"是指反应器或分离器的促进将热产物料流从反应器或分离器运送到出口的管道或导管之间的流体连通的区域。反应器或分离器可以具有多个增压室，例如第一增压室和第二增压室，并且除非另有说明，否则术语增压室将指代多个增压室中的任何一个。
术语"淤浆"是指基于淤浆的重量含有至多20wt％的量的细粒或固体的任何液体料流。术语"淤渣(sludge)"是指基于淤浆的重量，含有在＞20重量％至40重量％范围内的细粒或固体的任何液体料流。术语"滤饼"是指基于淤浆的重量含有＞40重量％的量的细粒或固体的任何液体料流。
综述
含烃进料可以在任何合适的转化区中与流态化脱氢催化剂颗粒接触，以进行所述含烃进料的至少一部分的脱氢，以产生可以包括焦化催化剂颗粒和一种或多种脱氢烃的转化流出物。在一些实施方案中，一种或多种脱氢烃可以是或可以包括乙烯、丙烯、一种或多种丁烯、一种或多种戊烯或其任何混合物。在一些实施方案中，转化流出物还可以包括苯。脱氢催化剂颗粒可以包括布置在载体上的一种或多种第8-10族元素，例如Pt。
可以从转化流出物中分离或以其他方式获得富含焦化催化剂颗粒且贫含一种或多种脱氢烃的第一料流和富含一种或多种脱氢烃的第二料流，所述第二料流包含夹带的焦化催化剂颗粒。在一些实施方案中，可以在一个或多个分离设备或气/固分离器内从转化流出物分离第一料流和第二料流。在一些实施方案中，可以经由一个或多个旋风分离器从所述转化流出物分离所述第一料流和所述第二料流。在一些实施方案中，可以在初级分离设备和在初级分离设备下游并与初级分离设备流体连通的次级分离设备(例如初级旋风分离器和次级旋风分离器)中从转化流出物分离第一料流和第二料流。在一些实施方案中，可以在初级分离设备中从所述转化流出物分离所述第一料流和所述第二料流。在一些实施方案中，多个初级分离设备可以并联排列。在一些实施方案中，多个次级分离设备可以并联排列。在一些实施方案中，多个初级分离设备可以并联排列，多个次级分离设备可以并联排列，并且并联排列的多个次级分离设备可以安排在并联排列的多个初级分离设备的下游。
第二料流可以与第一骤冷介质接触以产生经冷却第二料流。例如，当分离设备或气/固分离器是旋风分离器时，第二料流可以在旋风分离器的增压室或与增压室流体连通的输送管线内与第一骤冷介质接触以产生经冷却第二料流。经冷却第二料流可以在骤冷塔内与第二骤冷介质接触。包含一种或多种脱氢烃的基本上不含或不含夹带的焦化催化剂颗粒的气态料流可以作为来自骤冷塔的塔顶馏出物回收。经冷凝第一骤冷介质料流可以作为来自骤冷塔的侧馏分回收，并且经冷凝的第一骤冷介质的至少一部分可以经再循环以接触额外量的第二料流以产生额外经冷却量的第二料流。可以包含第二骤冷介质的至少一部分和夹带的焦化催化剂颗粒的淤浆料流可以作为塔底料流从骤冷塔回收。在一些实施方案中，骤冷塔内的底部区可以含有淤浆料流的存量(an inventory)，使得从骤冷塔回收的淤浆料流可以从所述存量中取出。在一些实施方案中，第二料流可以与第一骤冷介质接触以在第二料流离开初级分离设备之后立即或正好在第二料流进入次级分离设备之前产生经冷却第二料流。经冷却第二料流然后可以在其与骤冷塔内的第二骤冷介质接触之前进入一个或多个次级分离设备。
可以从淤浆中分离夹带的焦化催化剂颗粒的至少一部分以提供贫含或不含任何夹带焦化催化剂颗粒的经回收第二骤冷介质和经回收的夹带的焦化催化剂颗粒料流。在一些实施方案中，可以将所述经回收第二骤冷介质的至少一部分再循环至骤冷塔以在其中接触额外量的经冷却第二料流。
在一些实施方案中，本文公开的催化剂颗粒在与额外量的含烃进料再接触之前经历额外的还原步骤之后可显示出改进的活性和选择性。另外，后还原的催化剂颗粒可以在含烃进料存在下保持改进的活性和选择性10分钟或更长时间。因此，在一些实施方案中，所述方法可以任选地包括使经再生催化剂颗粒的至少一部分与还原气体接触以产生经再生和还原的催化剂颗粒。在所述实施方案中，额外量的含烃进料可以与经再生和还原的催化剂颗粒的至少一部分接触以产生额外的转化流出物。在其它实施方案中，所述方法可以包括使经再生催化剂颗粒的至少一部分和经再生和还原的催化剂颗粒的至少一部分与额外量的含烃进料接触以产生额外的转化流出物。在还有的其它实施方案中，所述方法可以包括使经再生催化剂颗粒的至少一部分、经再生和还原的催化剂颗粒的至少一部分和/或新的或补充的催化剂颗粒接触以产生额外的转化流出物。
烃脱氢方法
含烃进料可以在任何合适的转化区内与脱氢催化剂颗粒接触，以进行所述含烃进料的至少一部分的脱氢，以产生可以包括焦化催化剂颗粒和一种或多种脱氢烃的转化流出物。含烃进料可以是或可以包括但不限于，一种或多种烷烃，例如C2-C16线性或支化烷烃和/或C4-C16环烷烃，和/或一种或多种烷基芳族烃，例如C8-C16烷基芳族烃。在一些实施方案中，含烃进料和脱氢催化剂颗粒可以在布置在流化床反应器中常用的连续型方法内的转化区中接触。在一些实施方案中，转化区可以布置在提升管反应器内。在其它实施方案中，转化区可以布置在下行管反应器(a downer reactor)内。在还有的其它实施方案中，转化区可以布置在涡流反应器(a vortex reactor)内。在其它实施方案中，转化区可以布置在反应器内，并且可以允许流态化脱氢催化剂颗粒在与含烃进料接触期间在其中形成较致密的湍流流化床。较致密的湍流流化床是指这样的流化床，即其表观气速高于被称为鼓泡床和湍流床的过渡之间的临界速度的过渡速度，但低于被划定为快速流化或气动输送状况的输送速度，在所述输送状况中，脱氢催化剂颗粒例如在提升管反应器中输送。在其它实施方案中，转化区可以布置有脱氢反应器，所述脱氢反应器包括作为快速流化或湍流床操作的下部和作为提升管操作的上部，其中平均催化剂流和平均气体流同时向上。
任何数量的反应器可以串联和/或并联操作。任何两种或更多种类型的反应器可以彼此组合使用。如果使用两个或更多个反应器，则反应器可以在相同条件和/或不同条件下操作，并且可以接收相同的含烃进料或不同的含烃进料。如果使用两个或更多个反应器，则反应器可以相对于彼此串联、并联或其组合布置。在一些实施方案中，合适的反应器可以是或可以包括，但不限于，高气体速度提升管反应器、高气体速度下行管反应器、涡流反应器、在第一或底端具有较致密的流化催化剂床并且在位于第二或顶端的提升管内具有较不太致密的流化催化剂的反应器、在相对于彼此相同或不同的条件下并联和/或串联操作的多个提升管反应器和/或下行管反应器，或其组合。
在一些实施方案中，脱氢催化剂颗粒可以经由载流流体或输送流体气动穿过反应系统，例如进料到转化区中，进料到燃烧区中，经由连接两个或更多个位置的管道输送等。输送流体可以是或可以包括但不限于，稀释剂、一种或多种气态形式的反应物，即一种或多种C2-C16烷烃、一种或多种C8-C16烷基芳族烃、一种或多种脱氢烃或其混合物。合适的输送流体可以是或可以包括但不限于，分子氮和挥发性烃如甲烷、乙烷和/或丙烷、氩气、一氧化碳、二氧化碳、蒸汽等。输送流体的量可足以将脱氢催化剂颗粒保持在流化状态并将脱氢催化剂颗粒从一个位置(例如燃烧区)输送到第二位置(例如转化区)。在一些实施方案中，脱氢催化剂颗粒与输送流体的重量比可以在5、10、15或20至50、60、80、90或100的范围内。输送流体的注入点，如可以在沿着连接任何两个区或其它位置(例如燃烧区和转化区)的任何一个或多个输送管线的多个点处设置。
含烃进料和脱氢催化剂颗粒可以在300℃、350℃、400℃、450℃、500℃、550℃、600℃、620℃、630℃、640℃、650℃、660℃、670℃、680℃、690℃或700℃至725℃、750℃、760℃、780℃、800℃、825℃、850℃、875℃或900℃范围内的温度下接触。在一些实施方案中，含烃进料和脱氢催化剂颗粒可以在至少620℃、至少630℃、至少640℃、至少650℃、至少660℃、至少670℃、至少680℃、至少690℃或至少700℃至725℃、750℃、760℃、780℃、800℃、825℃、850℃、875℃或900℃的温度下接触。在一些实施方案中，可以将含烃进料引入转化区中并与其中的脱氢催化剂颗粒接触≤5小时、≤4小时或≤3小时、≤1小时、≤0.5小时、≤0.1小时、≤3分钟、≤1分钟、≤30秒或≤0.1秒的时间段。在其它实施方案中，可以将含烃进料引入转化区中并与其中的脱氢催化剂颗粒接触0.1秒、1秒、1.5秒、2秒或3秒至5秒、10秒、20秒、30秒、45秒、1分钟、1.5分钟、2分钟、2.5分钟或3分钟的时间段。在一些实施方案中，脱氢催化剂颗粒在转化区内的平均停留时间可以≤7分钟、≤6分钟、≤5分钟、≤4分钟≤3分钟、≤2分钟、≤1.5分钟、≤1分钟、≤45秒、≤30秒、≤20秒、≤15秒、≤10秒、≤7秒、≤5秒、≤3秒、≤2秒或≤1秒。在一些实施方案中，脱氢催化剂颗粒在转化区内的平均停留时间可以大于气态组分，例如含烃进料和由其获得的转化流出物在转化区内的平均停留时间。
含烃进料和脱氢催化剂颗粒可以在至少20kPa绝对压力的烃分压下接触，其中烃分压是含烃进料中任何C2-C16烷烃和任何C8-C16烷基芳族烃的总分压。在一些实施方案中，在含烃进料和脱氢催化剂颗粒接触期间的烃分压可以在20kPa-绝对压力、50kPa-绝对压力、100kPa-绝对压力、150kPa、200kPa-绝对压力、300kPa-绝对压力、500kPa-绝对压力、750kPa-绝对压力或1,000kPa-绝对压力至1,500kPa-绝对压力、2,500kPa-绝对压力、4,000kPa-绝对压力、5,000kPa-绝对压力、7,000kPa-绝对压力、8,500kPa-绝对压力或10,000kPa-绝对压力的范围内，其中烃分压是含烃进料中任何C2-C16烷烃和任何C8-C16烷基芳族化合物的总分压。
在一些实施方案中，基于含烃进料的总体积计，所述含烃进料可以包括至少60体积％、至少65体积％、至少70体积％、至少75体积％、至少80体积％、至少85体积％、至少90体积％、至少95体积％或至少99体积％的单一C2-C16烷烃，例如丙烷。含烃进料和脱氢催化剂颗粒可以在至少20kPa绝对压力、至少50kPa绝对压力、至少70kPa绝对压力、至少100kPa绝对压力、至少150kPa绝对压力或至少250kPa绝对压力至300kPa绝对压力、400kPa绝对压力、500kPa绝对压力或1,000kPa绝对压力的单一C2-C16烷烃(例如丙烷)压力下接触。
含烃进料可以与脱氢催化剂颗粒在转化区内以有效进行脱氢方法的任何重时空速(WHSV)接触。在一些实施方案中，WHSV可以是0.1hr-1、0.2hr-1、0.4hr-1、0.8hr-1、2hr-1、4hr-1或8hr-1至16hr-1、32hr-1、64hr-1或100hr-1。在一些实施方案中，脱氢催化剂颗粒与任何C2-C16烷烃和任何C8-C16烷基芳族烃的总量的比例可以在1、3、5、10、15、20、25、30或40至50、60、70、80、90、100、110、125或150的范围内，基于重量相对重量。
在一些实施方案中，可以移除转化区内的流态化脱氢催化剂颗粒的至少一部分，进料到热输入设备中，在其中可以加热脱氢催化剂颗粒，并且可以将经加热催化剂颗粒进料回到转化区中。在转化区内发生的反应是吸热的情况下，可能有利的是从其中移除流态化脱氢催化剂颗粒的一部分，以在与含烃进料的一些接触之后进一步提高温度。热量可以从任何合适的传热介质间接传递，经由电加热器或通常用于间接加热催化剂颗粒的任何其它合适的加热器提供。在另一个实施方案中，可以在转化区内直接施加热量。
富含焦化催化剂颗粒且贫含一种或多种脱氢烃的第一料流和富含一种或多种脱氢烃(包括夹带的焦化催化剂颗粒)的第二料流可以经由任何合适的装置从转化流出物中分离或以其它方式获得。在一些实施方案中，第一料流和第二料流可以经由一个或多个固-气冲击分离器，例如一个或多个旋风分离器从转化流出物获得。在一些实施方案中，旋风分离器可以是或可以包括两阶段或"耦合"构型，包括正压构型和负压构型。在一些实施方案中，合适的旋风分离器可包括美国专利号4,502,947；4,985,136；和5,248,411中公开的那些。在其它实施方案中，第一料流和第二料流可以经由"T"形导管从转化流出物获得，所述"T"形导管可以使大部分焦化催化剂颗粒经由重力沿一个方向流动并且使气态组分沿另一个方向流动。
在一些实施方案中，富含焦化催化剂颗粒且贫含一种或多种脱氢烃的第一料流可以包括>95％、>96％、>97％、>98％或>99％、>99.9％、>99.99％、>99.999％的转化流出物中的脱氢催化剂颗粒。因此，在一些实施方案中，包含夹带的焦化催化剂颗粒的富含一种或多种脱氢烃的第二料流可以包含>0.001％、>0.005％、>0.01％、>0.05％、>0.1％、>0.5％、>1％或>1.5％至3％、4％或5％的转化流出物中的脱氢催化剂颗粒。
第二料流可以与第一骤冷介质接触以产生经冷却第二料流。例如，当分离设备或气/固分离器是旋风分离器时，第二料流可以在旋风分离器的增压室内与第一骤冷介质接触。当串联使用多个旋风分离器时，第二料流可以在与多个旋风分离器中的最后一个旋风分离器流体连通的增压室内接触。在其它实施方案中，第二料流可以在与分离设备或气/固分离器的出口和骤冷塔流体连通的输送管线内接触。在一些实施方案中，当与第二料流接触时，第一骤冷介质可以处于气相、液相或气相和液相混合物。在一些实施方案中，第一骤冷介质在与第二料流接触时可以处于液相，并且在接触第二料流之后可以完全处于气相。
在一些实施方案中，当最初与第一骤冷介质接触时，第二料流可以在≥600℃、≥620℃、≥630℃、≥640℃、≥650℃、≥660℃、≥670℃、≥680℃或≥700℃的温度下。在一些实施方案中，经冷却第二料流可以处于比第二料流在与第一骤冷介质接触之前的温度低至少10℃、至少20℃、至少30℃、至少60℃、80℃或至少100℃的温度。在一些实施方案中，经冷却第二料流可处于500℃、515℃、530℃、550℃或560℃至575℃、590℃、600℃、610℃或620℃范围内的温度。在一些实施方案中，经冷却第二料流可以在≥500℃或≥550℃至<620℃的温度下。
经冷却第二料流可以在布置在骤冷塔内的接触区内与第二骤冷介质接触。在一些实施方案中，第二骤冷介质可以在骤冷塔内与经冷却第二料流按逆流接触。例如，可以在第二骤冷介质下方将经冷却第二料流引入骤冷塔中并在骤冷塔内向上流动，并且所述第二骤冷介质可以在骤冷塔内向下流动。在一些实施方案中，可以经由一个或多个喷嘴将第二骤冷介质引入骤冷塔中。
包含一种或多种脱氢烃的基本上不含或不含夹带的焦化催化剂颗粒的气态料流可以作为来自骤冷塔的塔顶馏出物回收。在一些实施方案中，骤冷塔的上端或区域中的气态料流的速度可以足够低，使得焦化催化剂颗粒不再夹带在其中，从而使夹带的催化剂颗粒的至少大部分向下落下并夹带在第二骤冷介质中。在一些实施方案中，基本上不含夹带的焦化催化剂颗粒的气态流可以包括<0.001重量％，<0.01重量％，<0.1重量％，<1重量％或<10重量％的任何夹带的焦化催化剂颗粒。在一些实施方案中，气态料流可以在50℃、100℃或150℃至200℃、250℃或300℃的温度。
经冷凝第一骤冷介质料流可以作为来自骤冷塔的侧馏分回收，并且经冷凝的第一骤冷介质的至少一部分可以经再循环以接触额外量的第二料流。在一些实施方案中，经冷凝第一骤冷介质料流可以在50℃、60℃或70℃至80℃、100℃或120℃的温度。
可以包含第二骤冷介质的至少一部分和夹带的焦化催化剂颗粒的淤浆料流可以作为塔底料流从骤冷塔回收。在一些实施方案中，骤冷塔内的底部区可以含有淤浆料流的存量，使得从骤冷塔回收的淤浆料流可以从所述存量中取出。当从骤冷塔回收时，淤浆料流可以在150℃、200℃或250℃至300℃、400℃或500℃的温度。
在一些实施方案中，骤冷塔可包括一个或多个内部结构，其可促进经冷却第二料流分离成气态料流、第一骤冷介质料流和淤浆料流。说明性内部结构可以包括但不限于塔板、网格、填料或其任何组合。说明性塔板可包括但不限于，固定阀塔板、射流片塔板、筛板塔板、双流塔板、挡板塔板、角铁塔板、抽出塔板、棚板塔板、圆盘塔板、环形塔板、并排飞溅塔板或其任何组合。合适的固定阀塔板、筛板塔板、双流塔板和栅格可包括DistillationDesign,Henry Z.Kister,McGraw-Hill Inc.,1992,第262至265页和第464至466页中公开的那些。合适的喷射翼片塔板可包括WO公开号WO2011/014345中公开的那些。在一些实施方案中，本文公开的骤冷塔也可以是已知的或称为初级分馏器。
在一些实施方案中，如果骤冷塔内的工艺条件使得夹带的焦化催化剂颗粒可以保留在作为来自骤冷塔的塔顶馏出物回收的气态料流中，则可以对所述气态料流进行进一步处理。在一些实施方案中，如果从骤冷塔作为塔顶馏出物回收的气态料流包含任何夹带的焦化催化剂颗粒，则所述气态料流可以经由一个或多个静电沉降器、一个或多个过滤器、一个或多个筛网、一个或多个膜、湿气洗涤器、与吸收剂清除剂接触、一个或多个另外的骤冷塔、一个或多个电旋风分离器、一个或多个水力旋风分离器、一个或多个离心机、一个或多个板或锥或其任何组合进一步分离，以从其中除去夹带的焦化催化剂颗粒的至少一部分。
在一些实施方案中，如果含烃进料包括水和/或在脱氢反应期间产生水使得转化流出物含有水，则可以从骤冷塔回收水料流作为来自骤冷塔的第二侧馏分。在这样的实施方案中，可以从所述方法中除去水料流，可以将水料流的一部分再循环到骤冷塔的上部以进一步促进夹带的焦化催化剂细粒、第一骤冷介质和第二骤冷介质与骤冷塔内的转化流出物分离，或其组合。在一些实施方案中，也可以使水料流蒸发并作为烃的共进料再循环到转化区的入口。
第一骤冷介质和第二骤冷介质可以独立地是或包括但不限于，一种或多种芳族烃、水或其混合物。在一些实施方案中，芳族烃可以是或可以包括苯，一种或多种单取代的苯，一种或多种二取代的苯，一种或多种多取代的苯，和/或一种或多种标准沸点<580℃的多环芳族烃(a polyaromatic hydrocarbon)。在一些实施方案中，多环芳族烃可以具有<580℃，<550℃，<500℃，<400℃，<300℃，<200℃或<100℃的标准沸点。合适的芳族烃可以是或可以包括但不限于，苯、甲苯、枯烯、乙苯、二甲苯、甲基乙基苯、三甲基苯、甲基萘、A-100溶剂混合物、A-150溶剂混合物、A-200溶剂混合物、A-250溶剂混合物、中间馏分、超低硫柴油、重质瓦斯油或其任何混合物。
在一些实施方案中，第二骤冷介质可以具有低表面张力、高热稳定性和低毒性。在一些实施方案中，第一骤冷介质可以是或可以包括但不限于，苯，并且第二骤冷介质可以是或可以包括但不限于，A-100溶剂混合物、A-150溶剂混合物、A-200溶剂混合物、A-250溶剂混合物、中间馏分、超低硫柴油、重质瓦斯油或其任何混合物。
在一些实施方案中，第一骤冷介质的组成和第二骤冷介质的组成可以相同或不同。在一些实施方案中，第一骤冷介质和第二骤冷介质的组合物可以包括一种或多种相同的组分和一种或多种不同的组分，使得第一和第二骤冷介质的组合物的一部分相同并且第一和第二骤冷介质的组合物的一部分不同。在一些实施方案中，第二骤冷介质可以具有大于第一骤冷介质的标准沸点的标准沸点。在一些实施方案中，第二骤冷介质可以具有低于第一骤冷介质的标准沸点的标准沸点。在一些实施方案中，第一骤冷介质可以是或可以包括苯，并且第二骤冷介质可以包括一种或多种多环芳族烃。在一些实施方案中，可以不使用第一骤冷介质。
在一些实施方案中，第一骤冷介质与第二料流的重量比可以在0.01、0.05或0.08至0.1、0.2或0.3的范围内。在一些实施方案中，第二骤冷介质与经冷却第二料流的重量比可以在0.01、0.1或0.3至0.5、1、2或5的范围内。在一些实施方案中，第一骤冷介质与第二骤冷介质的重量比可以在0.002、0.02或0.2至1、5或10的范围内。
可以从淤浆中分离夹带的焦化催化剂颗粒的至少一部分以提供贫含或不含任何夹带焦化催化剂颗粒的经回收第二骤冷介质和经回收的夹带的焦化催化剂颗粒料流。在一些实施方案中，可以将所述经回收第二骤冷介质的至少一部分再循环至骤冷塔以在其中接触额外量的经冷却第二料流。
在一些实施方案中，夹带的焦化催化剂颗粒可以经由一个或多个液/固分离设备与淤浆分离。合适的液/固分离设备可以是或可以包括但不限于，一个或多个过滤器、一个或多个膜、一个或多个筛网或应变器、一个或多个分离器鼓、一个或多个离心机、一个或多个沉降槽或其任何组合。在一些实施方案中，可以并联使用两个或更多个液/固分离设备，使得至少一个第一液/固分离设备可以按过滤模式操作，而至少一个第二液/固分离设备可以按反洗模式操作以从其中除去所收集的焦化催化剂颗粒。过滤和反洗模式可以周期性地交替。在一些实施方案中，当使用两个或更多个过滤器从淤浆中分离夹带的焦化催化剂颗粒时，反洗模式可以包括在反向流动方向上穿过处于反洗模式的至少一个过滤器的至少一个压缩气体脉冲，以从其中除去所分离的焦化催化剂颗粒。在一些实施方案中，从催化剂再生步骤回收的燃烧气体(具有或不具有除去燃烧气体中任何夹带催化剂颗粒的任选步骤)可以用作用于反洗过滤器的气体。在一些实施方案中，液体料流可用于反洗过滤器。在一些实施方案中，用于从淤浆中回收夹带的焦化催化剂颗粒的合适方法可包括美国专利号7,375,143中公开的方法。
在一些实施方案中，可以将经回收的夹带的焦化催化剂颗粒料流中的焦化催化剂颗粒的至少一部分输送到金属回收设施。在这样的实施方案中，可以从经回收的夹带的焦化催化剂颗粒料流中的焦化催化剂颗粒回收第8-10族元素(一种或多种)的至少一部分。在一些实施方案中，输送到金属回收设施的焦化催化剂颗粒的至少一部分可以呈淤渣或滤饼的形式这样进行。在一些实施方案中，淤渣或滤饼中的液体可以包括第二骤冷介质的一部分。在其它实施方案中，夹带的焦化催化剂颗粒可以基本上与第二骤冷介质分离并呈流化颗粒的形式输送。在还有的其它实施方案中，夹带的焦化催化剂颗粒可以基本上与第二骤冷介质分离并与其它液体介质混合以形成可以输送到金属回收设施的另一种淤浆、淤渣或滤饼。回收的第8-10族元素(一种或多种)可以再用于制备新的催化剂颗粒，提纯和出售，例如作为商品，或用于任何其它所需目的。
在一些实施方案中，可以经由任何合适的方法或方法的组合从焦化催化剂颗粒回收第8-10族元素(一种或多种)的至少一部分。用于回收第8-10族元素(一种或多种)的至少一部分的合适方法可包括但不限于美国专利号：7,033,480；美国专利申请公开号：2004/0219082；英国专利申请公开号GB829972A；中国专利号CN101760627；和/或中国专利公开号CN104831071A中描述的那些。
第一料流中的焦化催化剂颗粒的至少一部分和任选地，经回收的夹带的焦化催化剂颗粒料流中的焦化催化剂颗粒的至少一部分可以与一种或多种氧化剂和任选地，一种或多种烃燃料在燃烧区中接触，以进行焦炭的至少一部分和燃料(如果存在的话)的燃烧，以产生可以包括贫含焦炭的经再生催化剂颗粒和燃烧气体的燃烧流出物。
氧化剂可以是或可以包括但不限于，分子氧、臭氧、二氧化碳、蒸汽或其混合物。在一些实施方案中，可以使用超过燃烧焦化催化剂颗粒上的100％焦炭所需量的氧化剂，以提高从催化剂颗粒中除去焦炭的速率，以致可以减少除去焦炭所需的时间并导致在给定时期内产生的经提质产物的产率增加。任选的燃料可以是或可以包括但不限于，分子氢、甲烷、乙烷、丙烷或其混合物。任选的燃料可以与惰性气体如氩气、氖气、氦气、分子氮、甲烷或其混合物混合。
焦化催化剂颗粒和氧化剂以及燃料(如果存在)可以在500℃、550℃、600℃、650℃、700℃、750℃或800℃至900℃、950℃、1,000℃、1,050℃或1,100℃范围内的温度下彼此接触以产生经再生催化剂颗粒。在一些实施方案中，焦化催化剂颗粒和氧化剂以及燃料(如果存在)可以在500℃至1,100℃、600℃至1,100℃、600℃至1,000℃、650℃至950℃、700℃至900℃或750℃至850℃范围内的温度下彼此接触以产生经再生催化剂颗粒。焦化催化剂颗粒和氧化剂以及燃料(如果存在的话)可以在20kPa-绝对压力、50kPa-绝对压力、70kPa-绝对压力、100kPa-绝对压力、150kPa-绝对压力或200kPa-绝对压力至300kPa-绝对压力、500kPa-绝对压力、750kPa-绝对压力或1,000kPa-绝对压力的氧化剂分压下彼此接触。
焦化催化剂颗粒和氧化剂以及燃料(如果存在)可以彼此接触15秒、30秒、1分钟、2分钟或5分钟至10分钟、20分钟、30分钟、40分钟、50分钟或60分钟的时间段。例如，焦化催化剂颗粒和氧化剂以及燃料(如果存在)可以彼此接触2秒至50分钟、55分钟或60分钟的时间段。在一些实施方案中，焦化催化剂颗粒和氧化剂以及燃料(如果存在)可以接触足以除去布置在催化剂颗粒上的任何焦炭的≥50重量％、≥75重量％或≥90重量％或>99％的时间段。
在一些实施方案中，焦化催化剂颗粒和氧化剂以及燃料(如果存在)彼此接触的时间段可以大于催化剂颗粒接触含烃进料以产生转化流出物的时间段。例如，焦化催化剂颗粒和氧化剂以及燃料(如果存在)彼此接触的时间段可比催化剂颗粒与含烃进料接触以产生转化流出物的时间段长至少50％、至少100％、至少300％、至少500％、至少1,000％、至少10,000％、至少30,000％、至少50,000％、至少75,000％、至少100,000％、至少250,000％、至少500,000％、至少750,000％、至少1,000,000％、至少1,250,000％、至少1,500,000％、至少1,800,000％、至少2,500,000％、至少3,500,000％或4,140,000％。
不希望受到理论的束缚，据信与在与含烃进料接触之前布置在催化剂颗粒中的载体上的第8-10族元素相比，布置在焦化催化剂颗粒中的载体上的第8-10族元素(例如Pt)的至少一部分可以附聚。据信，在焦化催化剂颗粒上的焦炭的至少一部分燃烧期间，第8-10族元素的至少一部分可以在载体周围再分散。将任何附聚的第8-10族元素的至少一部分再分散可以增加活性并改进催化剂颗粒在许多循环中的稳定性。
在一些实施方案中，与接触含烃进料的催化剂颗粒中的第8-10族元素相比和与焦化催化剂颗粒中的第8-10族元素相比，经再生催化剂颗粒中的第8-10族元素(例如Pt)的至少一部分可以处于更高的氧化态。因而，如上所述，在一些实施方案中，所述方法可以任选地包括使经再生催化剂颗粒的至少一部分与还原气体接触以产生经再生和还原的催化剂颗粒。合适的还原气体(还原剂)可以是或可以包括但不限于，分子氢、一氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、蒸汽或其混合物。在一些实施方案中，还原剂可以与惰性气体如氩气、氖气、氦气、分子氮或其混合物混合。在这样的实施方案中，与经再生催化剂颗粒中的第8-10族元素相比，经再生和还原的催化剂颗粒中的第8-10族元素的至少一部分可以还原至更低氧化态，例如元素态。在这个实施方案中，额外量的含烃进料可以与经再生催化剂颗粒的至少一部分和/或经再生和还原的催化剂颗粒的至少一部分接触。
在一些实施方案中，经再生催化剂颗粒和还原气体可以在400℃、450℃、500℃、550℃、600℃、620℃、650℃或670℃至720℃、750℃、800℃或900℃范围内的温度下接触。经再生催化剂颗粒和还原气体可以接触1秒、5秒、10秒、20秒、30秒或1分钟至10分钟、30分钟或60分钟的时期。经再生催化剂颗粒和还原气体可以在20kPa绝对压力、50kPa绝对压力、70kPa绝对压力、100kPa绝对压力、150kPa绝对压力或200kPa绝对压力至300kPa绝对压力、500kPa绝对压力、750kPa绝对压力或1,000kPa绝对压力的还原剂分压下接触。
在一些实施方案中，如果将含烃燃料引入燃烧区，则与在不存在烃燃料的情况下燃烧布置在催化剂颗粒上的焦炭相比，催化剂可能变得进一步失活。在这样的实施方案中，经再生催化剂颗粒可以经受干燥空气浸泡(soaking)以更充分地再生催化剂颗粒并改进其活性。例如，经再生催化剂颗粒可以与包含<5mol％、<3mol％、<1mol％、<0.5mol％或<0.1mol％的H2O的氧化气体在620℃、650℃、675℃、700℃或750℃至775℃、800℃、850℃、900℃、950℃或1000℃的氧化温度下接触至少30秒、至少1分钟或至少5分钟的持续时间，以产生经更完全再生催化剂颗粒。在一些实施方案中，经再生催化剂颗粒和包含<5mol％H2O的氧化气体可以彼此接触≤2小时，≤1小时，≤30分钟，≤10分钟，≤5分钟，≤1分钟，≤30秒，≤10秒，≤5秒或≤1秒的持续时间，以产生经氧化前体催化剂。如果经再生催化剂颗粒与包含<5mol％H2O的氧化气体接触并且还与还原气体接触以产生经再生和还原的催化剂颗粒，则与氧化气体的接触可以在与还原气体接触之前发生。
令人惊讶和出乎意料地发现，使在任选的烃燃料存在下产生的经再生催化剂与包含至多5mol％H2O的氧化气体接触可以显著改进所述经再生催化剂的活性和/或选择性。不希望受到理论的束缚，据信存在于氧化气体中或作为燃烧产物产生的H2O可显著降低第8-10族元素(例如Pt)的再分散的有效性，并因此降低经再生催化剂的有效性。
在一些实施方案中，可以将富含焦化催化剂颗粒的第一料流中的焦化催化剂颗粒的第一部分进料到燃烧区中以再生催化剂颗粒，并且可以将第一料流中的焦化催化剂颗粒的第二部分直接再循环回到转化区中。在一些实施方案中，如果所述方法包括再生和还原两者，则可以将富含焦化催化剂颗粒的第一料流中的焦化催化剂颗粒的第一部分进料到燃烧区中以再生催化剂颗粒，并且可以将所述焦化催化剂颗粒的第二部分进料到还原区中。在其它实施方案中，如果所述方法包括再生和还原两者，则可以将富含焦化催化剂颗粒的第一颗粒料流中的焦化催化剂颗粒的第一部分进料到燃烧区中以再生催化剂颗粒，可以将所述焦化催化剂颗粒的第二部分直接再循环回到转化区中，并且可以将所述焦化催化剂颗粒的第三部分进料到还原区中。在这些实施方案的任一个中，在连续或间歇的基础上，可以从所述方法中除去焦化催化剂颗粒的一部分、经再生催化剂颗粒的一部分和/或经再生和还原的催化剂颗粒的一部分，并且可以将新的或补充的催化剂颗粒引入到所述方法中。催化剂颗粒的去除可以在催化剂颗粒尺寸分解、变得失活和/或开始以不期望的转化率转化含烃进料时进行。在一些实施方案中，可以将任何除去的催化剂颗粒的至少一部分输送到金属回收设施以在其中进行金属回收。
焦化催化剂颗粒的至少一部分、经再生催化剂颗粒的至少一部分、经再生和还原的催化剂颗粒的至少一部分、新的或补充催化剂颗粒或其混合物可以在转化区内与额外量的含烃进料接触以产生额外的转化流出物。在一些实施方案中，从使含烃进料与催化剂颗粒接触到使额外量的含烃进料与至少一部分经再生催化剂颗粒和/或经再生和还原的催化剂颗粒以及任选地与新的或补充催化剂颗粒接触的循环时间可以≤5小时、≤4小时、≤3小时、≤2小时或≤70分钟，例如1分钟至70分钟或5分钟至45分钟。
在一些实施方案中，一种或多种额外的进料，例如一种或多种汽提流体，可用于从催化剂颗粒中除去任何所夹带的气态组分的至少一部分。在一些实施方案中，焦化催化剂颗粒可以在与氧化剂接触之前与汽提流体接触以除去任何所夹带的经提质烃和/或分子氢的至少一部分，和/或其它气态组分。类似地，经再生催化剂颗粒和/或经再生和还原的催化剂颗粒可以与汽提气体接触以从其中除去任何所夹带的燃烧气体或还原气体的至少一部分。在一些实施方案中，汽提气体在脱氢、燃烧和/或还原条件下可以是惰性的。合适的汽提流体可以是或可以包括但不限于，分子氮、氦气、氩气、二氧化碳、蒸汽、甲烷或其混合物。汽提气可以与焦化催化剂颗粒、经再生催化剂颗粒和/或经再生和还原的催化剂颗粒以每立方米催化剂颗粒约0.1m3至10m3汽提气的体积比接触。
如上所述，第一循环在催化剂颗粒与含烃进料接触时开始，随后至少与氧化剂接触以产生经再生催化剂颗粒或至少与氧化剂和任选的还原气体接触以产生经再生和还原的催化剂颗粒，并且第一循环在经再生催化剂颗粒或经再生和还原的催化剂颗粒与额外量的含烃进料接触时结束。如果使用任何吹扫流体，例如从焦化催化剂颗粒中汽提残留烃，则使用这种吹扫流体的时期将包括在循环时间中。
在一个实施方案中，可以实施提升管配置，其中含烃进料可以与稀释气体混合并与提升管内的经加热和流化的催化剂颗粒接触。稀释气体可以是或可以包括但不限于，分子氮、甲烷、蒸汽、分子氢或其混合物。组合气体可以使流态化催化剂颗粒对流或以其他方式输送穿过提升管，同时在混合物流过提升管时接触和反应，以产生包含一种或多种脱氢烃和焦化催化剂颗粒的转化流出物。含烃进料和流态化催化剂颗粒的停留时间可足以实现含烃进料至一种或多种脱氢烃的所需转化率。提升管的具体设计(包括制造和尺寸)可以至少部分地取决于预期的化学过程，但通常可能需要在平均气体组成下超过4.5m/s的速度。
适合于进行含烃进料脱氢的系统可以包括本领域公知的系统，例如美国专利号3,888,762；7,102,050；7,195,741；7,122,160；和8,653,317；美国专利申请公开号2004/0082824；2008/0194891；和WO公开号WO2001/85872；WO2004/029178；和WO2005/077867中公开的流化床反应器。
脱氢催化剂颗粒
脱氢催化剂颗粒可以包括0.001重量％、0.002重量％、0.003重量％、0.004重量％、0.005重量％、0.006重量％、0.007重量％、0.008重量％、0.009重量％、0.01重量％、0.015重量％、0.02重量％、0.025重量％、0.03重量％、0.035重量％、0.04重量％、0.045重量％、0.05重量％、0.055重量％、0.06重量％、0.065重量％、0.07重量％、0.075重量％、0.08重量％、0.085重量％、0.09重量％、0.095重量％、0.1重量％、0.2重量％、0.3重量％、0.4重量％、0.5重量％、0.6重量％、0.7重量％、0.8重量％、0.9重量％或1重量％至2重量％、3重量％、4重量％、5重量％或6重量％的布置在载体上的第8-10族元素，例如Pt，基于载体的重量。在一些实施方案中，催化剂颗粒可包括≤5.5重量％、≤4.5重量％、≤3.5重量％、≤2.5重量％、≤1.5重量％、≤1重量％、≤0.9重量％、≤0.8重量％、≤0.7重量％、≤0.6重量％、≤0.5重量％、≤0.4重量％、≤0.3重量％、≤0.2重量％、≤0.15重量％、≤0.1重量％、≤0.09重量％、≤0.08重量％、≤0.07重量％、≤0.06重量％、≤0.05重量％、≤0.04重量％、≤0.03重量％、≤0.02重量％、≤0.01重量％、≤0.009重量％、≤0.008重量％、≤0.007重量％、≤0.006重量％、≤0.005重量％、≤0.004重量％、≤0.003重量％或≤0.002重量％的布置在载体上的第8-10族元素，例如Pt，基于载体的重量。在一些实施方案中，催化剂颗粒可包括>0.001、>0.003wt％、>0.005wt％、>0.007、>0.009wt％、>0.01wt％、>0.02wt％、>0.04wt％、>0.06wt％、>0.08wt％、>0.1wt％、>0.13wt％、>0.15wt％、>0.17wt％、>0.2wt％、>0.2wt％、>0.23、>0.25wt％、>0.27wt％或>0.3wt％且<0.5wt％、<1wt％、<2wt％、<3wt％、<4wt％、<5wt％或<6wt％的布置在载体上的第8-10族元素，基于载体的重量。在一些实施方案中，第8-10族元素可以是或可以包括但不限于，Fe、Co、Ni、Ru、Pd、Os、Ir、Pt、其组合或其混合物。在至少一个实施方案中，第8-10族元素可以是或可以包括Pt。
在一些实施方案中，催化剂颗粒可任选地包括两种或更多种第8-10族元素，例如Pt和Ni和/或Pd。如果两种或更多种第8-10族元素布置在载体上，则催化剂颗粒可以包括0.001重量％、0.002重量％、0.003重量％、0.004重量％、0.005重量％、0.006重量％、0.007重量％、0.008重量％、0.009重量％、0.01重量％、0.015重量％、0.02重量％、0.025重量％、0.03重量％、0.035重量％、0.04重量％、0.045重量％、0.05重量％、0.055重量％、0.06重量％、0.065重量％、0.07重量％、0.08重量％、0.085重量％、0.09重量％、0.095重量％、0.1重量％、0.2重量％、0.3重量％、0.4重量％、0.5重量％、0.6重量％、0.7重量％、0.8重量％、0.9重量％或1重量％至2重量％、3重量％、4重量％、5重量％或6重量％的布置在载体上的所有第8-10族元素的总量，基于载体的重量。在一些实施方案中，能够进行烃进料的一种或多种脱氢的催化剂颗粒的活性组分可以包括第8-10族元素(一种或多种)。
在一些实施方案中，催化剂颗粒可按至多10重量％的量包括布置于载体上的促进剂，基于载体的重量。促进剂可以是或可以包括但不限于Sn、Ga、Zn、Ge、In、Re、Ag、Au、Cu、其组合或其混合物。在至少一个实施方案中，促进剂可以是或可以包括Sn。在一些实施方案中，促进剂可以与Pt和/或如果存在的Ni和/或Pd缔合。例如，促进剂和布置在载体上的Pt可以形成可以分散在载体上的Pt-促进剂簇合物。促进剂可以改进催化剂颗粒对给定的经提质烃的选择性/活性/寿命。在一些实施方案中，当含烃进料包括丙烷时，促进剂可以改进催化剂颗粒的丙烯选择性。催化剂颗粒可按0.01重量％、0.1重量％、0.2重量％、0.3重量％、0.4重量％、0.5重量％、0.6重量％、0.7重量％、0.8重量％、0.9重量％或1重量％至3重量％、5重量％、7重量％或10重量％的量包含促进剂，基于载体的重量。
在一些实施方案中，催化剂颗粒可任选地按至多5重量％的量包括一种或多种布置在载体上的碱金属元素，基于载体的重量。碱金属元素(如果存在)可以是或可以包括但不限于Li、Na、K、Rb、Cs、其组合或其混合物。在至少一个实施方案中，碱金属元素可以是或可以包括K和/或Cs。在至少一些实施方式中，碱金属元素可以是或可以包括K和/或Cs。在一些实施方案中，碱金属元素(如果存在)可以改进催化剂颗粒对给定的经提质烃的选择性。催化剂颗粒可按0.01重量％、0.1重量％、0.2重量％、0.3重量％、0.4重量％、0.5重量％、0.6重量％、0.7重量％、0.8重量％、0.9重量％或1重量％至2重量％、3重量％、4重量％或5重量％的量包含碱金属元素，基于载体的重量。
载体可以是或可以包括但不限于，一种或多种第2族元素、其组合或其混合物。在一些实施方案中，第2族元素可以其元素形式存在。在其它实施方案中，第2族元素可以呈化合物形式存在。例如，第2族元素可以作为氧化物、磷酸盐、卤化物、卤酸盐、硫酸盐、硫化物、硼酸盐、氮化物、碳化物、铝酸盐、铝硅酸盐、硅酸盐、碳酸盐、偏磷酸盐、硒化物、钨酸盐、钼酸盐、亚铬酸盐、铬酸盐、重铬酸盐或硅化物存在。在一些实施方案中，包含第2族元素的任何两种或更多种化合物的混合物可以呈不同的形式存在。例如，第一化合物可以是氧化物，并且第二化合物可以是铝酸盐，其中第一化合物和第二化合物包含相对于彼此相同或不同的第2族元素。
载体可以包含≥0.5重量％、≥1重量％、≥2重量％、≥3重量％、≥4重量％、≥5重量％、≥6重量％、≥7重量％、≥8重量％、≥9重量％、≥10重量％、≥11重量％、≥12重量％、≥13重量％、≥14重量％、≥15重量％、≥16重量％、≥17重量％、≥18重量％、≥19重量％、≥20重量％、≥21重量％、≥22重量％、≥23重量％、≥24重量％、≥25重量％、≥26重量％、≥27重量％、≥28重量％、≥29重量％、≥30重量％、≥35重量％、≥40重量％、≥45重量％、≥50重量％、≥55重量％、≥60重量％、≥65重量％、≥70重量％、≥75重量％、≥80重量％、≥85或≥90重量％的第2族元素，基于载体的重量。在一些实施方案中，载体可包含0.5重量％、1重量％、2重量％、2.5重量％、3重量％、5重量％、7重量％、10重量％、11重量％、13重量％、15重量％、17重量％、19重量％、21重量％、23重量％或25重量％至30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、90重量％或92.34重量％的第2族元素，基于载体的重量。在一些实施方案中，存在的第2族元素与第8-10族元素(一种或多种)的摩尔比可以在0.24、0.5、1、10、50、100、300、450、600、800、1,000、1,200、1,500、1,700或2,000至3,000、3,500、4,000、4,500、5,000、5,500、6,000、6,500、7,000、7,500、8,000、8,500、9,000、9,500、10,000、15,000、20,000、25,000、30,000、35,000、40,000、45,000、50,000、55,000、60,000、65,000、70,000、75,000、80,000、85,000、90,000、95,000、100,000、200,000、300,000、400,000、500,000、600,000、700,000、800,000或900,000的范围内。
在一些实施方案中，载体可以包含第2族元素和Al，并且可以呈混合的第2族元素/Al金属氧化物形式，其具有以原子尺度混合的O、Mg和Al原子。在一些实施方案中，载体可以是或可以包括第2族元素和Al，后者可以呈以nm尺度混合的第2族元素和Al2O3的氧化物或一种或多种氧化物形式。在一些实施方案中，载体可以是或可以包括以nm尺度混合的第2族元素的氧化物，例如MgO和Al2O3。
在一些实施方案中，载体可以是或可以包括第一量的第2族元素和呈混合的第2族元素/Al金属氧化物形式的Al和第二量的呈第2族元素氧化物形式的第2族元素。在这样的实施方案中，混合的第2族元素/Al金属氧化物和第2族元素的氧化物可以按nm尺度混合，并且混合的第2族元素/Al金属氧化物中的第2族元素和Al可以按原子尺度混合。
在其它实施方案中，载体可以是或可以包括第一量的第2族元素和第一量的呈混合的第2族元素/Al金属氧化物形式的Al、第二量的呈第2族元素氧化物形式的第2族元素和第二量的呈Al2O3形式的Al。在这样的实施方案中，混合的第2族元素/Al金属氧化物、第2族元素的氧化物和Al2O3可以按nm尺度混合，并且混合的第2族元素/Al金属氧化物中的第2族元素和Al可以按原子尺度混合。
在一些实施方案中，当载体包含第2族元素和Al时，载体中第2族元素与Al的重量比可以在0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.3、0.5、0.7或1至3、6、12.5、25、50、75、100、200、300、400、500、600、700、800、900或1,000的范围内。在一些实施方案中，当载体包含Al时，载体可包含0.5重量％、1重量％、1.5重量％、2重量％、2.1重量％、2.3重量％、2.5重量％、2.7重量％、3重量％、4重量％、5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％、10重量％或11重量％至15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、40重量％、45重量％或50重量％的Al，基于载体的重量。
在一些实施方案中，载体可以是或可以包括但不限于以下化合物中的一种或多种：MgwAl2O3+w，其中w是正数；CaxAl2O3+x，其中x是正数；SryAl2O3+y，其中y是正数；BazAl2O3+z，其中z是正数。BeO；MgO；CaO；BaO；SrO；BeCO3；MgCO3；CaCO3；SrCO3、BaCO3；CaZrO3；Ca7ZrAl6O18；CaTiO3；Ca7Al6O18；Ca7HfAl6O18；BaCeO3；一种或多种铬酸镁、一种或多种钨酸镁、一种或多种钼酸镁、其组合及其混合物。在一些实施方式中，第2族元素可以包括Mg，并且第2族元素的至少一部分可以呈MgO或包括MgO的混合氧化物的形式。在一些实施方式中，载体可以是或可以包括但不限于MgO-Al2O3混合金属氧化物。在一些实施方案中，当载体是MgO-Al2O3混合金属氧化物时，载体可以具有等于20、10、5、2、1至0.5、0.1或0.01的Mg与Al的摩尔比。
如果作为载体或作为载体的组分存在，MgwAl2O3+w(其中w为正数)可以具有在0.5、1、2、3、4或5至6、7、8、9或10的范围内的Mg与Al的摩尔比。在一些实施方式中，MgwAl2O3+w可以包括MgAl2O4、Mg2Al2O5或其混合物。CaxAl2O3+x(其中x为正数)如果作为载体或作为载体的组分存在，则可以具有1:12、1:4、1:2、2:3、5:6、1:1、12:14或1.5:1范围内的Ca与Al的摩尔比。在一些实施方案中，CaxAl2O3+x可包括铝酸三钙、七铝酸十二钙、铝酸一钙、二铝酸一钙、六铝酸一钙、铝酸二钙、三铝酸五钙、三铝酸四钙或其任何混合物。SryAl2O3+y(其中y为正数)如果作为载体或作为载体的组分存在，则可以具有在0.05、0.3或0.6至0.9、1.5或3的范围内的Sr与Al的摩尔比。BazAl2O3+z(其中z为正数)如果作为载体或作为载体的组分存在，则可以具有在0.05、0.3或0.6至0.9、1.5或3的范围内的Ba与Al的摩尔比。
在一些实施方案中，载体还可包括但不限于，选自第2族和第10族以外的族的至少一种金属元素和/或至少一种准金属元素和/或其至少一种化合物，其中所述至少一种金属元素和/或至少一种准金属元素不是Li、Na、K、Rb、Cs、Sn、Cu、Au、Ag或Ga。如果载体还包括含有选自除第2族和第10族之外的族的金属元素和/或准金属元素的化合物，其中至少一种金属元素和/或至少一种准金属元素不是Li、Na、K、Rb、Cs、Sn、Cu、Au、Ag或Ga，则所述化合物可以作为氧化物、磷酸盐、卤化物、卤酸盐、硫酸盐、硫化物、硼酸盐、氮化物、碳化物、铝酸盐、铝硅酸盐、硅酸盐、碳酸盐、偏磷酸盐、硒化物、钨酸盐、钼酸盐、亚铬酸盐、铬酸盐、重铬酸盐、重铬酸盐、亚铬酸或硅化物存在于载体中。在一些实施方式中，选自除第2族和第10族之外的族的至少一种金属元素和/或至少一种准金属元素和/或其至少一种化合物(其中至少一种金属元素和/或至少一种准金属元素不是Li、Na、K、Rb、Cs、Sn、Cu、Au、Ag或Ga)可以是或可以包括但不限于，一种或多种稀土元素，即原子序数为21、39或57至71的元素。
如果载体包含选自第2族和第10族以外的族的至少一种金属元素和/或至少一种准金属元素和/或其至少一种化合物，其中所述至少一种金属元素和/或至少一种准金属元素不是Li、Na、K、Rb、Cs、Sn、Cu、Au、Ag或Ga，则在一些实施方案中，所述至少一种金属元素和/或至少一种准金属元素可以用作粘结剂并且可以称为"粘结剂"。无论所述至少一种金属元素和/或至少一种准金属元素是否选自除第2族和第10族之外的族和/或其至少一种化合物，其中所述至少一种金属元素和/或至少一种准金属元素不是Li、Na、K、Rb、Cs、Sn、Cu、Au、Ag或Ga，为了清楚和易于说明，所述至少一种金属元素和/或至少一种准金属元素选自除第2族和第10族之外的族在本文中将被进一步描述为"粘结剂"。已知在文献中，本文中称为"粘结剂"的一些化合物也可称为填料、基质、添加剂等。在一些实施方案中，载体可包含0.01重量％、0.05重量％、0.1重量％、0.5重量％、1重量％、5重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％或40重量％至50重量％、60重量％、70重量％、80重量％或90重量％的粘结剂，基于载体的重量。
在一些实施方案中，包含粘结剂的合适的化合物可以是或可以包括但不限于，以下中的一种或多种：B2O3、AlBO3、Al2O3、SiO2、ZrO2、TiO2、SiC、Si3N4、铝硅酸盐、铝酸锌、ZnO、VO、V2O3、VO2、V2O5、GasOt、InuOv、Mn2O3、Mn3O4、MnO、一种或多种氧化钼、一种或多种氧化钨、一种或多种沸石(其中s、t、u和v是正数)及其混合物和组合。
催化剂颗粒可以具有在1μm、5μm、10μm、20μm、40μm或60μm至80μm、100μm、115μm、130μm、150μm、200μm、300μm或400μm或500μm范围内的中值粒度。催化剂颗粒可以具有在0.3g/cm3、0.4g/cm3、0.5g/cm3、0.6g/cm3、0.7g/cm3、0.8g/cm3、0.9g/cm3或1g/cm3至1.1g/cm3、1.2g/cm3、1.3g/cm3、1.4g/cm3、1.5g/cm3、1.6g/cm3、1.7g/cm3、1.8g/cm3、1.9g/cm3或2g/cm3的范围内的表观松散堆密度(an apparent loose bulk density)，如根据用10、25或50mL量筒代替100或250mL量筒修改的ASTM D7481-18测量。在一些实施方案中，催化剂颗粒可以具有≤5重量％、≤4重量％、≤3重量％、≤2重量％、≤1重量％、≤0.7重量％、≤0.5重量％、≤0.4重量％、≤0.3重量％、≤0.2重量％、≤0.1重量％、≤0.07重量％或≤0.05重量％的一小时后磨损损失，如根据ASTM D5757-11(2017)测量。颗粒的形态基本上是球形的，使得它们适合于在流化床反应器中流动。在一些实施方案中，催化剂颗粒可具有符合可流化固体的Geldart A或Geldart B定义的尺寸和密度。
在一些实施方案中，催化剂颗粒可以具有在0.1m2/g、1m2/g、10m2/g或100m2/g至500m2/g、800m2/g、1,000m2/g或1,500m2/g的范围内的表面积。催化剂颗粒的表面积可以根据Brunauer-Emmett-Teller(Bet)方法，使用Micromeritics 3Flex仪器在350℃下将粉末脱气4小时后使用氮的吸附-解吸(液氮的温度，77K)来测量。关于所述方法的更多信息可以参见例如，"Characterization of Porous Solids and Powders:Surface Area,PoreSize and Density",S.Lowell等，Springer，2004。
载体的制备可以经由任何已知的方法完成。为了简化和易于描述，将更详细地描述包括镁和铝的混合氧化物(Mg(Al)O或MgO/Al2O3)载体的合适载体的制备。催化剂合成技术是公知的，并且以下描述用于说明目的，而不应被认为限制载体或催化剂颗粒的合成。在一些实施方案中，为了制备MgO/Al2O3混合氧化物载体，可以将Mg和Al前体如Mg(NO3)2和Al(NO3)3混合在一起，例如球磨，然后煅烧以制备载体。在另一个实施方案中，可以将两种前体溶解在H2O中，搅拌直至干燥(任选施加热)，然后煅烧以制备载体。在另一个实施方案中，可以将两种前体溶解在H2O中，然后加入碱和碳酸盐，例如NaOH/Na2CO3以产生水滑石，然后煅烧以制备载体。在另一个实施方案中，可以将商业现成的MgO和Al2O3混合并球磨以制备载体。在另一个实施方案中，可以将Mg(NO3)2前体溶解在H2O中，并且可以将所述溶液浸渍到可以干燥和煅烧的现有载体例如Al2O3载体上以制备载体。在另一个实施方案中，可以经由离子吸附将来自Mg(NO3)2的Mg负载到现有的Al2O3载体上，然后进行液-固分离、干燥和煅烧以制备载体。不希望受到理论的束缚，据信经由上述方法和/或其它方法中的任一种制备的载体可以包括(i)以nm尺度混合在一起的Mg和Al，(ii)呈混合的Mg/Al金属氧化物形式的Mg和Al，或(iii)(i)和(ii)的组合。
第8-10族金属和任何促进剂和/或任何碱金属元素可以通过任何已知技术加载到混合氧化物载体上。例如，可以将一种或多种第8-10族元素前体，例如氯铂酸、硝酸四胺铂和/或氢氧化四胺铂，一种或多种促进剂前体(如果使用的话)，例如盐如SnCl4和/或AgNO3，和一种或多种碱金属元素前体(如果使用的话)，例如KNO3、KCl和/或NaCl，溶解在水中。可以将溶液浸渍到载体上，然后干燥和煅烧。在一些实施方案中，第8-10族元素前体和任选地，促进剂前体和/或碱金属元素前体可以同时加载到载体上，或者以通过干燥和/或煅烧步骤分开的顺序分开加载到载体上。在其它实施方案中，可以通过化学气相沉积将第8-10族元素和任选地，促进剂和/或碱金属元素加载到载体上，其中使前体挥发并沉积到载体上，然后煅烧。在其它实施方案中，可以经由离子吸附将第8-10族元素前体和任选地，促进剂前体和/或碱金属前体加载到载体上，然后进行液-固分离、干燥和煅烧。任选地，还可以使用一锅法合成方法合成催化剂颗粒，其中将载体的前体、第8-10族金属活性相和促进剂全部混合在一起，干燥或湿润，有或没有帮助合成的任何其它添加剂，然后干燥和煅烧。
在一些实施方案中，可以经由众所周知的喷雾干燥方法将催化剂颗粒配制成Geldart A或B型颗粒。平均横截面积在20μm、40μm或50μm至80μm、90μm或100μm范围内的喷雾干燥催化剂颗粒通常用于FCC型流化床反应器中。为了制备喷雾干燥的催化剂颗粒，可以在喷雾干燥和煅烧之前将载体、第8-10族元素和任何额外的组分(例如促进剂和/或碱金属)制成淤浆，其中粘结剂/添加剂在所述淤浆中。或者，可以将第8-10族元素和任何额外的组分，例如促进剂和/或碱金属添加到配制的载体中以产生经配制催化剂颗粒。
可用于制备本文公开的催化剂颗粒的合适方法可包括美国专利号4,788,371；4,962,265；5,922,925；8,653,317；EP专利号EP0098622；Journal of Catalysis 94(1985)，第547-557页；和/或Applied Catalysis 54(1989)，第79-90页中描述的方法。
含烃进料
C2-C16烷烃可以是或可以包括但不限于，乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、正己烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2,2-二甲基丁烷、正庚烷、2-甲基己烷、2,2,3-三甲基丁烷、环戊烷、环己烷、甲基环戊烷、乙基环戊烷、正丙基环戊烷、1,3-二甲基环己烷或其混合物。例如，含烃进料可以包括丙烷，其可以脱氢以产生丙烯，和/或异丁烷，其可以脱氢以产生异丁烯。在另一实例中，含烃进料可以包括液化石油气(LP气)，其在与催化剂颗粒接触时可以处于气相。在一些实施方案中，含烃进料中的烃可以基本上由单一烷烃如丙烷组成。在一些实施方案中，含烃进料可包含≥50摩尔％、≥75摩尔％、≥95摩尔％、≥98摩尔％或≥99摩尔％的单一C2-C16烷烃，例如丙烷，基于含烃进料中所有烃的总重量。在一些实施方案中，含烃进料可以包括至少50体积％、至少55体积％、至少60体积％、至少65体积％、至少70体积％、至少75体积％、至少80体积％、至少85体积％、至少90体积％、至少95体积％、至少97体积％或至少99体积％的单一C2-C16烷烃，例如丙烷，基于所述含烃进料的总体积。
C8-C16烷基芳族烃可以是或可以包括但不限于，乙苯、丙苯、丁苯、一种或多种乙基甲苯或其混合物。在一些实施方案中，含烃进料可以包括≥50摩尔％、≥75摩尔％、≥95摩尔％、≥98摩尔％或≥99摩尔％的单一C8-C16烷基芳族化合物，例如乙苯，基于含烃进料中所有烃的总重量。在一些实施方案中，可以将乙苯脱氢以产生苯乙烯。因此，在一些实施方案中，本文公开的方法可以包括丙烷脱氢、丁烷脱氢、异丁烷脱氢、戊烷脱氢、戊烷脱氢环化成环戊二烯、石脑油重整、乙苯脱氢、乙基甲苯脱氢等。
在一些实施方案中，含烃进料可以用一种或多种稀释剂气体稀释。合适的稀释剂可以是或可以包括但不限于，氩气、氖气、氦气、分子氮、二氧化碳、甲烷、分子氢或其混合物。如果含烃进料包括稀释剂，则基于所述含烃进料中任何C2-C16烷烃和任何C8-C16烷基芳族烃的总体积计，所述含烃进料可以包括0.1体积％、0.5体积％、1体积％或2体积％至3体积％、8体积％、16体积％或32体积％的稀释剂。当稀释剂包括分子氢时，分子氢与任何C2-C16烷烃和任何C8-C16烷基芳族烃的总量的摩尔比可以在0.1、0.3、0.5、0.7或1至2、3、4、5、6、7、8、9或10的范围内。在一些实施方案中，如果使用稀释剂，则稀释剂可以与含烃进料混合和/或作为单独的进料经由专用于将稀释剂进料到转化区中的一个或多个入口引入或以其它方式进料到转化区中。类似地，含烃进料也可以经由专用于将含烃进料进料到转化区中的一个或多个入口引入到转化区中。
在一些实施方案中，含烃进料可以基本上不含任何水或蒸汽，例如<0.1体积％的水或蒸汽，基于所述含烃进料中任何C2-C16烷烃和任何C8-C16烷基芳族烃的总体积计。在其它实施方案中，含烃进料可以包含蒸汽。例如，含烃进料可以包含0.1体积％、0.3体积％、0.5体积％、0.7体积％、1体积％、3体积％或5体积％至10体积％、15体积％、20体积％、25体积％、30体积％、35体积％、40体积％、45体积％或50体积％的水或蒸汽，基于所述含烃进料中任何C2-C16烷烃和任何C8-C16烷基芳族烃的总体积计。在其它实施方案中，含烃进料可以包含≤50体积％、≤45体积％、≤40体积％、≤35体积％、≤30体积％、≤25体积％、≤20体积％或≤15体积％的水或蒸汽，基于所述含烃进料中任何C2-C16烷烃和任何C8-C16烷基芳族烃的总体积计。在其它实施方案中，含烃进料可以包含至少1体积％、至少3体积％、至少5体积％、至少10体积％、至少15体积％、至少20体积％、至少25体积％或至少30体积％的水或蒸汽，基于所述含烃进料中任何C2-C16烷烃和任何C8-C16烷基芳族烃的总体积计。类似于稀释剂，如果将水或蒸汽进料到转化区中，则水或蒸汽可以作为含烃进料的组分或经由专用于将蒸汽引入转化区中的一个或多个单独的入口进料到转化区中。
在一些实施方案中，含烃进料可以包含硫。例如，含烃进料可包含0.5ppm、1ppm、5ppm、10ppm、20ppm、30ppm、40ppm、50ppm、60ppm、70ppm或80ppm至100ppm、150ppm、200ppm、300ppm、400ppm或500ppm的硫。在其它实施方案中，含烃进料可包含1ppm至10ppm、10ppm至20ppm、20ppm至50ppm、50ppm至100ppm或100ppm至500ppm的硫。如果存在于含烃进料中，硫可以是或可以包括但不限于，H2S、二甲基二硫醚(作为一种或多种硫醇)或其任何混合物。在一些实施方案中，硫可以作为单独的进料、作为稀释剂的组分(如果使用的话)和/或作为蒸汽的组分(如果使用的话)引入转化区。
含烃进料可以基本上不含或不含分子氧。在一些实施方案中，含烃进料可以包括≤5摩尔％、≤3摩尔％或≤1摩尔％的分子氧(O2)。据信，提供基本上不含分子氧的含烃进料显著防止氧化偶联反应，否则氧化偶联反应将消耗含烃进料中的至少一部分烷烃和/或烷基芳族烃。
脱氢烃的回收和使用
转化流出物可以包括至少一种烯烃、水、未反应的烃、未反应的分子氢等。烯烃(一种或多种)可以经由任何方便的方法回收或以其它方式获得，例如通过一种或多种常规方法。一种这样的方法可以包括冷却流出物以冷凝可能存在的任何水和任何重质烃的至少一部分，使烯烃和任何未反应的烷烃或烷基芳族烃主要留在气相中。然后可以在一个或多个分离器鼓中从反应产物中除去烯烃和未反应的烷烃或烷基芳族烃。例如，可以使用一个或多个分流器将脱氢产物与未反应的含烃进料分离。
在一些实施方案中，回收的烯烃，例如丙烯，可以用于生产聚合物，例如，回收的丙烯可以聚合以生产具有衍生自回收的丙烯的链段或单元的聚合物，例如聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物等。回收的异丁烯可以用于例如生产以下物质中一种或多种：氧合物如甲基叔丁基醚、燃料添加剂如二异丁烯、合成弹性体聚合物如丁基橡胶等。
示例性实施方案
图1描绘了根据一个或多个实施方案的用于使管线101中的含烃进料脱氢的系统，其包括反应器或转化区103、再生器或燃烧区104、氧均热区(an oxygen soaking zone)137、还原区139和骤冷塔113。可以将经由管线101的含烃进料引入转化区103中，例如在提升管反应器的底端或下行管反应器的上端。在一些实施方案中，管线101中的含烃进料可包括蒸汽。经再生和还原的催化剂颗粒经由管线102可以从还原区139输送到转化区103。含烃进料可以在转化区103中与经再生和还原的催化剂颗粒接触，以进行所述含烃进料的至少一部分的脱氢，以经由管线105产生转化流出物，其可以包括焦化催化剂颗粒、一种或多种脱氢烃、未反应的含烃进料、蒸汽、苯或其任何混合物。
可以将经由管线105的转化流出物引入一个或多个分离设备106，例如一个或多个旋风分离器，其可以将转化流出物分离成富含焦化催化剂颗粒并且贫含一种或多种脱氢烃的第一料流107和经由管线109富含一种或多种脱氢烃的第二料流，所述第二料流包含夹带的焦化催化剂颗粒。
可将经由管线107的第一料流再循环至燃烧区104。在一些实施方案中，管线107中的第一料流可包括夹带的气态组分，例如一种或多种脱氢烃、含未反应烃的进料、蒸汽或其混合物。在这样的实施方案中，可在将第一料流引入燃烧区104中之前将管线107中的第一料流中的至少一部分气态组分汽提掉。可以将氧化剂和任选地，燃料经由管线108引入燃烧区104中，其可以接触第一料流中的焦化催化剂颗粒的至少一部分以进行焦炭的至少一部分和燃料(如果存在)的燃烧，以产生包含经再生催化剂颗粒和燃烧气体的燃烧流出物。焦炭和燃料(如果存在)的燃烧可以产生热量以燃烧来自焦化催化剂颗粒的焦炭，将第8-10族元素(一种或多种)再分散在废催化剂颗粒上并向经再生催化剂颗粒添加热量。
燃烧流出物可以经由管线131回收，并且可以进入一个或多个分离设备132，例如一个或多个旋风分离器，以分离成含有燃烧流出物中的任何催化剂颗粒的大部分和少量夹带的燃烧气体的料流134和含有燃烧气体的大部分和(如果有的话)少量夹带的催化剂颗粒的燃烧气体料流133。在一些实施方案中，一个或多个分离设备132可包括三级或更多级旋风分离器，以实现从管线131中的燃烧流出物中更高的固体回收效率并减少燃烧气体料流133中夹带催化剂颗粒的量。可将料流134送至氧均热区137。可将相对干燥的氧化剂气体料流136进料到氧均热区137中以使催化剂完全再生。在进入区段137之后，任何未反应的干燥氧化剂气体料流可以夹带经完全再生催化剂颗粒并作为料流135离开区段137。料流135可以进入分离设备132并分流成固体流和气体流。富含经完全再生催化剂颗粒的固体流可以联合料流134并返回到区段137。富含未反应的干燥氧化剂气体的气体流可以联合料流133。经完全再生催化剂颗粒可以作为料流138离开区段137并进入还原区139。还可以将还原气体料流140进料到区段139中。经由管线102的经再生和还原的催化剂颗粒可以离开还原区139并进入转化区103。未反应的还原气体可以作为料流141离开还原区。如果燃烧气体料流133包括任何夹带的催化剂颗粒，则可以经由过滤器、静电沉降器、湿气洗涤器等除去这种催化剂颗粒。可以分别调节转化区103和燃烧区104上的分离设备和/或分离设备106和132的操作条件，以在第二料流109或燃烧气体料流133中输送更高或更低量的夹带催化剂颗粒，这取决于来自第二料流109对管线133中的燃烧气体料流的夹带催化剂收集难度水平。
第二料流109可以进入增压室110。在增压室110中，料流109可以与第一骤冷介质料流111混合以在管线112中产生经冷却第二料流。在一些实施方案中，管线109中的第二料流的温度可以>620℃。
在一些实施方案中，苯可以在含烃进料的脱氢期间产生，并且可以存在于经冷却第二料流中。在一些实施方案中，苯可以用作管线111中的第一骤冷。在一些实施方案中，第一骤冷介质料流在与增压室110中的第二料流接触时可以处于液相。在一些实施方案中，使第二蒸汽109与管线111中的第一骤冷介质料流在增压室110中接触可以产生温度≤620℃、≤610℃、≤600℃、≤590℃或≤580℃的经冷却第二料流。在一些实施方案中，经冷却第二料流可处于≥550℃且≤620℃或≤600℃的温度。将管线109中的第二料流的温度降低至低于600℃可以减少或停止气体组分的不期望的热反应。
可以将经由管线112的经冷却第二料流引入布置在骤冷塔113内的气-液接触区114中。在进入区段114之前，经由管线112的经冷却第二料流也可以穿过一个或多个换热器用于热回收。在气-液接触区114中，经冷却第二料流可以接触经由管线115引入骤冷塔113中的贫含催化剂颗粒的第二骤冷介质料流。管线115中的第二骤冷介质料流可以与管线112中的经冷却第二料流逆流地向下喷射到气-液接触区114中，以确保经冷却第二料流和第二骤冷介质料流之间的良好接触。在气-液接触区114中，经冷却第二料流112中的大部分催化剂细粒和热量可以转移到第二骤冷介质料流115以产生淤浆，所述淤浆可以包括液相中的第二骤冷的至少一部分和夹带的焦化催化剂颗粒的至少一部分。
在一些实施方案中，料流115中的第二骤冷介质可具有大于第一骤冷介质111的标准沸点。例如，第二骤冷介质料流115的标准沸点可以为150℃至580℃。
淤浆可以经由管线116从骤冷塔113回收。在一些实施方案中，淤浆可以积聚在骤冷塔113的底部以形成储液器117。在一些实施方案中，经由管线129的补充料流可与管线116中的淤浆混合、共混、组合或以其它方式接触以产生管线118中的组合料流。管线116中的淤浆料流或管线118中的组合料流可以在一个或多个换热器119中冷却以产生经由管线120的经冷却淤浆料流。可以将经由管线120的经冷却淤浆料流的至少一部分引入固-液分离设备121中，使得可以回收经由管线115的贫含细粒第二骤冷介质料流，并且可以回收经由管线122的富含细粒第二骤冷介质料流。固-液分离设备121的一个实例是过滤器。
在一些实施方案中，管线122中的富含细粒的第二骤冷介质料流的至少一部分可以经由管线123引入燃烧区104中。管线123中的富含细粒的第二骤冷介质料流中的残余烃可以燃烧以在燃烧区104中产生热量。管线123中的富含细粒的第二骤冷介质料流中所含的催化剂颗粒可以在燃烧区104中再生。
在一些实施方案中，可以将管线122中的富含细粒的第二骤冷介质料流的至少一部分送至金属回收设施124，其中可以回收第8-10族元素(一种或多种)。
在一些实施方案中，在骤冷塔113中的气-液接触区114上方的位置处，可以经由管线132从骤冷塔中提取标准沸点低于第二骤冷介质的第一骤冷介质，经由一个或多个换热器126冷却，并且可以使第一部分或第一量循环回到骤冷塔113中。在一些实施方案中，可以提取第二部分或第二量的经冷却第一骤冷介质以形成产物料流125，因为第一骤冷介质可以是烷烃脱氢的产物之一，苯。在一些实施方案中，经冷却第一骤冷介质的第三部分或第三量可以经由管线111作为第一骤冷介质料流再循环到增压室110。
在骤冷塔113中的区段114上方的位置处，可以经由管线133从骤冷塔中提取存在于骤冷塔113中的任何水的至少一部分，通过一个或多个换热器127冷却，并且可以使冷却水的至少一部分循环回到骤冷塔113中。可以经由管线128提取一部分或一定量的冷却水，其可以经发送用于废水处理。
从骤冷塔113出来的塔顶产物料流130可以基本上不含焦化催化剂颗粒，然后可以将其进一步冷却、压缩并送至进一步产物回收。在一些实施方案中，管线130中的塔顶产物料流可以穿过一个或多个气-固分离器以除去如果存在的任何夹带催化剂颗粒的至少一部分。
图2描绘了根据一个或多个实施方案的用于使管线201中的含烃进料脱氢的另一系统，其包括反应器或转化区203、再生器或燃烧区204、氧均热区237、还原区240和骤冷塔213。可以将经由管线201的含烃进料引入转化区203中，例如在提升管反应器的底端或下行管反应器的上端。在一些实施方案中，管线201中的含烃进料可包括蒸汽。可以从还原区240将经再生和还原的催化剂颗粒经由管线202输送到转化区203。含烃进料可以在转化区203中与经再生和还原的催化剂颗粒接触，以进行所述含烃进料的至少一部分的脱氢，以经由管线205产生转化流出物，其可以包括焦化催化剂颗粒、一种或多种脱氢烃、未反应的含烃进料、蒸汽、苯或其任何混合物。
可以将经由管线205的转化流出物引入一个或多个分离设备206，例如一个或多个旋风分离器，其可以将转化流出物分离成富含焦化催化剂颗粒并且贫含一种或多种脱氢烃的第一料流207和经由管线209富含一种或多种脱氢烃的第二料流，所述第二料流包含夹带的焦化催化剂颗粒。
可将经由管线207的第一料流再循环至燃烧区204。在一些实施方案中，管线207中的第一料流可包括夹带的气态组分，例如一种或多种脱氢烃、含未反应烃的进料、蒸汽或其混合物。在这样的实施方案中，可在将第一料流引入燃烧区204中之前将管线207中的第一料流中的至少一部分气态组分汽提掉。可以将氧化剂和任选地，燃料经由管线208引入燃烧区204中，其可以接触第一料流中的焦化催化剂颗粒的至少一部分以进行焦炭的至少一部分和燃料(如果存在)的燃烧，以产生包含经再生催化剂颗粒和燃烧气体的燃烧流出物。焦炭和燃料(如果存在)的燃烧可以产生热量以燃烧来自焦化催化剂颗粒的焦炭，将第8-10族元素(一种或多种)再分散在废催化剂颗粒上并向经再生催化剂颗粒添加热量。
燃烧流出物可以经由管线233回收，并且可以进入一个或多个分离设备234，例如一个或多个旋风分离器，以分离成含有燃烧流出物中的任何催化剂颗粒的大部分和少量夹带的燃烧气体的料流236和含有燃烧气体的大部分和(如果有的话)少量夹带的催化剂颗粒的燃烧气体料流235。在一些实施方案中，一个或多个分离设备234可包括三级或更多级旋风分离器，以实现从管线233中的燃烧流出物中更高的固体回收效率并减少燃烧气体料流235中夹带催化剂颗粒的量。
可将料流236送至氧均热区237。可将相对干燥的氧化剂气体料流239进料到氧均热区237中以使催化剂完全再生。在进入区段237之后，任何未反应的干燥氧化剂气体流可以夹带经完全再生催化剂颗粒并作为料流238离开区区段237。料流238可以进入分离设备234并分流成固体流和气体流。富含经完全再生催化剂颗粒的固体流可以联合料流236并返回到区段237。富含未反应的干燥氧化剂气体的气体流可以联合料流235。经完全再生催化剂颗粒可以作为料流241离开区段237并进入还原区240。还可以将还原气体料流242进料到区段240中。经由管线202的经再生和还原的催化剂颗粒可以离开还原区240并进入转化区203。任何未反应的还原气体可以作为料流243离开还原区。
在一些实施方案中，如果燃烧气体料流235包括任何夹带的催化剂颗粒，则它可以穿过过滤器、静电沉降器、湿气洗涤器等。转化区203和燃烧区204上的分离设备206和234可以分别经调节以在第二料流209或燃烧气体料流233中输送更高或更低量的夹带催化剂颗粒，这取决于来自管线209中的第二料流对来自管线235中的燃烧气体料流的夹带催化剂收集难度水平。
第二料流209可以进入增压室210。在增压室210中，料流209可以与第一骤冷介质料流211混合以在管线212中产生经冷却第二料流。在一些实施方案中，管线209中的第二料流的温度可以>620℃。
在一些实施方案中，苯可以在含烃进料的脱氢期间产生，并且可以存在于经冷却第二料流中。在一些实施方案中，苯可以用作管线211中的第一骤冷介质。在一些实施方案中，第一骤冷介质料流在与增压室210中的第二料流接触时可以处于液相。在一些实施方案中，使第二蒸汽209与管线211中的第一骤冷介质料流在增压室210中接触可以产生温度≤620℃、≤610℃、≤600℃、≤590℃或≤580℃的经冷却第二料流。在一些实施方案中，经冷却第二料流可处于≥550℃且≤620℃或≤600℃的温度。将管线209中的第二料流的温度降低至低于600℃可以减少或停止气体组分的不期望的热反应。
可以将经由管线212的经冷却第二料流引入布置在骤冷塔213内的气-液接触区214中。在进入区214之前，经由管线212的经冷却第二料流也可以行进穿过一个或多个换热器以便热回收。在气-液接触区214中，经冷却第二料流可以接触经由管线215引入骤冷塔213中的贫含催化剂颗粒的第二骤冷介质料流。管线215中的第二骤冷介质料流可以与管线212中的经冷却第二料流逆流地向下喷射到气-液接触区214中，以确保经冷却第二料流和第二骤冷介质料流之间的良好接触。在气-液接触区214中，经冷却第二料流212中的大部分催化剂细粒和热量可以转移到第二骤冷介质料流215以产生淤浆，所述淤浆可以包括处于液相的第一骤冷介质和第二骤冷介质和焦化催化剂颗粒的至少一部分。
淤浆可以经由管线216从骤冷塔213回收。在一些实施方案中，淤浆可以积聚在骤冷塔213的底部以形成储液器217。储液器还可以包括未反应的水，其可以作为反应物添加到含烃进料中。可以将管线216中的淤浆料流引入分离设备218中以经由管线219产生包含焦化催化剂颗粒的水料流和经由管线226产生包含焦化催化剂颗粒的骤冷介质料流。
可以将经由管线219的水料流引入分离设备220中以产生经由管线222的含焦化催化剂颗粒的水料流和经由管线221的贫含焦化催化剂颗粒的水料流。在一些实施方案中，分离设备220可以是液-固过滤器。经由管线221的废水料流可以送至废水处理设施。在一些实施方案中，含焦化催化剂颗粒的水料流的至少一部分可以经由管线222输送到金属回收设施224，经由管线228输送到燃烧区204，或其组合。
可以将经由管线226的骤冷介质料流引入一个或多个换热器227中以产生经由管线229的经冷却骤冷介质料流。可以将经由管线229的经冷却骤冷介质料流引入一个或多个固-液分离设备230中以经由管线215产生贫含焦化催化剂颗粒的骤冷介质料流和经由管线231产生富含焦化催化剂颗粒的骤冷介质料流。在一些实施方式中，固-液分离设备230可以是液-固过滤器。
在一些实施方案中，富含焦化催化剂颗粒的骤冷介质料流的至少一部分可以经由管线231输送到金属回收设施224，经由管线223输送到燃烧区204，或其组合。如果富含焦化催化剂颗粒的骤冷介质料流的至少一部分经由管线223输送到燃烧区204，则其中的残余烃可以在转化区204内燃烧以产生热量，并且所述焦化催化剂颗粒可以在其中再生。在一些实施方案中，贫含焦化催化剂颗粒的骤冷介质料流的第一部分经由管线215可以作为第二骤冷介质再循环到骤冷塔213中，贫含焦化催化剂颗粒的骤冷介质料流的第二部分经由管线215可以作为第一骤冷介质经由管线211再循环到增压室210中，并且任选地，管线215中贫含焦化催化剂颗粒的骤冷介质料流的第三部分可以作为产物经由管线225回收。
从骤冷塔213出来的塔顶产物料流232可以基本上不含焦化催化剂颗粒，然后可以将其进一步冷却、压缩并送至进一步产物回收。在一些实施方案中，管线232中的塔顶产物料流可以穿过一个或多个气-固分离器以除去如果存在的任何夹带催化剂颗粒的至少一部分。
实施例
可以参照以下非限制性实施例进一步描述上述论述。
催化剂组合物1：通过在去离子水(524ml)中混合D假勃姆石(Sasol)(47g)和含有70重量％MgO和30重量％Al2O3的经煅烧Mg-Al水滑石(MG70)(44g)以制备淤浆来制备。将淤浆研磨并在Buchi B-290微型喷雾干燥器上喷雾干燥以产生喷雾干燥颗粒。将所述喷雾干燥颗粒在空气中在550℃下煅烧4小时，以产生经煅烧载体颗粒，其标称含有50重量％MG 70和50重量％得自D的Al2O3。使用始润浸渍法用包含氯化锡(IV)五水合物、氯铂酸六水合物和去离子水的水溶液浸渍所述经煅烧载体颗粒。将所述经浸渍材料在空气中在800℃下煅烧12小时，以产生在50:50MG70:D上标称含有0.3重量％Pt和1.5重量％Sn的催化剂组合物。
催化剂组合物2：通过将40重量％水合氯化铝溶液(ACH)(85g)和经煅烧的Mg-Al水滑石(MG70)(88g)在去离子水(596ml)中混合以制备淤浆来制备。将淤浆研磨并在Buchi B-290微型喷雾干燥器上喷雾干燥以产生喷雾干燥颗粒。将所述喷雾干燥颗粒在空气中在550℃下煅烧4小时，以产生经煅烧载体颗粒，其标称含有80重量％MG70和20重量％得自ACH的Al2O3。使用始润浸渍法用包含氯化锡(IV)五水合物、氯铂酸六水合物和去离子水的水溶液浸渍所述经煅烧载体颗粒。将经浸渍材料在空气中在800℃下煅烧12小时，以产生在80:20MG70:ACH上标称含有0.3重量％Pt和1.5重量％Sn的催化剂组合物。
根据以下程序制备催化剂组合物3-16。对于每种催化剂组合物，将MG80/150(3克)(Sasol)(其是含有80重量％的MgO和20重量％的Al2O3并且具有150m2/g的表面积的混合Mg/Al金属氧化物)在空气中在550℃下煅烧3小时以形成载体。在小玻璃指管中制备当用于制备催化剂组合物(Acros Organics)时含有适量的五水合氯化锡(IV)和/或当用于制备催化剂组合物(Sigma Aldrich)时含有适量的氯铂酸和1.8ml去离子水的溶液。用相应的溶液浸渍每种催化剂组合物的经煅烧的MG 80/150载体(2.3克)。使经浸渍材料在密闭容器中在室温(RT)下平衡24小时，在110℃下干燥6小时，并在800℃下煅烧12小时。表1示出了每种催化剂组合物的标称Pt和Sn含量，基于载体的重量。
使用上述催化剂组合物1和2的实施例.
固定床实验在～100kPa-绝对压力下进行。使用气相色谱仪(GC)测量反应器流出物的组成。然后使用反应器流出物中每种组分的浓度来计算C3H6产率和选择性。如在这些实施例中报道的C3H6产率和选择性是基于碳摩尔计算的。
在每个实施例中，将0.3g催化剂Mcat与适量的石英稀释剂混合并装入石英反应器中。确定稀释剂的量，使得催化剂床(催化剂+稀释剂)与石英反应器的等温区重叠，并且催化剂床在操作期间很大程度上是等温的。反应器的死体积用石英碎片/棒填充。
反应器流出物中每种组分的浓度用于计算C3H6产率和选择性。在trxn开始时和在trxn结束时的C3H6产率和选择性分别表示为Yini、Yend、Sini和Send，并在下面的表中以百分率报道。
实施例1和2的方法步骤如下：
1.用惰性气体冲洗系统。
2.使流速(Fregen)的含氧气体(O气)流过反应区的旁路，同时使惰性物质流过反应区。将反应区加热至再生温度Tregen。
3.然后使含氧气体流过反应区一段时间(tregen)以再生催化剂。在tregen之后，将反应区内的温度从Tregen改变为还原温度(Tred)，同时保持含氧气体流动。
4.用惰性气体冲洗系统。
5.使流速(Fred)的含H2气体(H气)流过反应区的旁路一段时间，同时使惰性物质流过反应区。然后使含H2气体在Tred下流过反应区一段时间(tred)。
6.用惰性物质冲洗系统。在所述过程中，反应区的温度从Tred变为655℃的反应温度。
7.使包含81体积％C3H8、9体积％惰性物质(Ar或Kr)和10体积％蒸汽的含烃(HC气)进料以一定的流速(Frxn)流过反应区的旁路一段时间，同时使惰性物质流过反应区。然后使含烃进料在655℃下流过反应区10分钟。一旦进料从反应区的旁路切换到反应区，就开始反应流出物的GC取样。
循环重复上述方法步骤，直到获得稳定的性能。表2示出了催化剂1和催化剂2对于丙烷脱氢都具有活性/选择性。图3是显示作为运行时间(time on stream)的函数的丙烯选择性(以Cmol％计)和丙烯产率(以Cmol％计)的图解，表明催化剂2对于丙烷脱氢在60个循环内是稳定的。
使用上述催化剂组合物3至16的实施例。
固定床实验在使用催化剂组合物3-16的约100kPa-绝对压力下进行。使用气相色谱仪(GC)测量反应器流出物的组成。然后使用反应器流出物中每种组分的浓度来计算C3H6产率和选择性。如在这些实施例中报道的C3H6产率和选择性是基于碳摩尔计算的。
在每个实施例中，将0.3g的催化剂组合物与适量的石英稀释剂混合并装入石英反应器中。确定稀释剂的量，使得催化剂床(催化剂+稀释剂)与石英反应器的等温区重叠，并且催化剂床在操作期间基本上是等温的。反应器的死体积用石英碎片/棒填充。
在trxn开始时和trxn结束时的C3H6产率和选择性分别表示为Yini、Yend、Sini和Send，并对于催化剂组合物3-10在下表3和4中作为百分率报道。
催化剂组合物3-10的方法步骤如下：
1.用惰性气体冲洗系统。
2.干燥空气以83.9sccm的流速穿过反应区的旁路，同时惰性物质穿过反应区。将反应区加热至800℃的再生温度。
3.然后使干燥空气以83.9sccm的流速穿过反应区10分钟以再生催化剂。
4.用惰性气体冲洗系统。
5.使具有10体积％H2和90体积％Ar的含H2气体以46.6sccm的流速穿过反应区的旁路一段时间，同时使惰性气体穿过反应区。然后使所述含H2气体在800℃下流过反应区3秒。
6.用惰性气体冲洗系统。在所述过程中，反应区的温度从800℃变为670℃的反应温度。
7.使包含81体积％C3H8、9体积％惰性气体(Ar或Kr)和10体积％蒸汽的含烃(HC气)进料以35.2sccm的流速穿过反应区的旁路一段时间，同时使惰性气体穿过反应区。然后使含烃进料在670℃下穿过反应区10分钟。一旦进料从反应区的旁路切换到反应区，就开始反应流出物的GC取样。
循环重复上述方法步骤，直到获得稳定的性能。表3和表4显示，与含有0.4重量％的Pt和1重量％的Sn的催化剂组合物3相比，仅含有0.025重量％的Pt和1重量％的Sn的催化剂组合物8具有相似的产率和相似的选择性，这是令人惊讶和出乎意料的。不包含任何Pt的催化剂组合物10未显示出可评估的丙烯产率。
还使用与上文关于催化剂3-10所述相同的方法步骤1-7测试催化剂组合物11-16。表5显示，对于包含基于载体重量0.1重量％Pt的催化剂组合物，为了最佳丙烯产率，Sn的水平不应太低或太高。
表6显示，对于包含基于载体重量0.0125重量％Pt的催化剂组合物，为了最佳丙烯产率，Sn的水平不应太高或太低。
仅含有0.025重量％Pt和1重量％Sn的催化剂组合物8也使用与上面对于催化剂组合物3至10所述的相同方法步骤1-7进行寿命测试，不同之处在于在步骤7中使用17.6sccm的流速代替35.2sccm。图4显示催化剂组合物8保持性能持续204个循环(x轴是时间，y轴是C3H6产率和对C3H6的选择性，两者均以碳摩尔％计)。
上面已经限定了各种术语。如果权利要求中使用的术语没有在上面限定，则应该为它赋予最宽的定义，因为相关领域人员已经知道所述术语反映在至少一篇印刷的出版物或发布的专利中。另外，本申请中引用的所有专利、试验程序和其它文献在此公开物与本发明一致并且针对允许这种引入的所有权限的程度上充分引入供参考。
虽然上述内容涉及本发明的实施方案，但是可以在不脱离本发明基本范围的情况下设计本发明的其它和另外的实施方案，并且本发明的范围由随后的权利要求确定。
Claims (24)
1.烃的提质方法，包括：
(I)使含烃进料与流态化脱氢催化剂颗粒在转化区中接触，以进行所述含烃进料的至少一部分的脱氢，以产生包含焦化催化剂颗粒和一种或多种脱氢烃的转化流出物；
(II)从所述转化流出物中分离富含所述焦化催化剂颗粒并且贫含所述一种或多种脱氢烃的第一料流和富含所述一种或多种脱氢烃并且包含夹带的焦化催化剂颗粒的第二料流；
(III)使所述第二料流与第一骤冷介质接触以产生经冷却第二料流；
(IV)使所述经冷却第二料流与第二骤冷介质在骤冷塔内接触；
(V)从所述骤冷塔回收包含一种或多种脱氢烃的气态料流、经冷凝第一骤冷介质料流和包含所述第二骤冷介质的呈液相的至少一部分和所述夹带的焦化催化剂颗粒的淤浆料流；
(VI)将所述经冷凝第一骤冷介质的至少一部分再循环到步骤(III)；
(VII)从所述淤浆料流分离所述夹带的焦化催化剂颗粒的至少一部分以提供经回收的第二骤冷介质料流和经回收的夹带的焦化催化剂颗粒料流；和
(VIII)将所述经回收的第二骤冷介质料流的至少一部分再循环到步骤(IV)。
2.权利要求1的方法，还包括：
(IX)使所述第一料流中的所述焦化催化剂颗粒的至少一部分和所述经回收的夹带的催化剂颗粒料流中的所述焦化催化剂颗粒的至少一部分与氧化剂和任选地，燃料在燃烧区中接触，以进行焦炭的至少一部分和如果存在的燃料的燃烧，以产生包含贫含焦炭的经再生催化剂颗粒和燃烧气体的燃烧流出物；
(X)分离燃烧气体料流和经再生催化剂颗粒料流；和
(XI)使额外量的含烃进料与来自所述经再生催化剂颗粒料流的流态化经再生催化剂颗粒接触，以产生包含再焦化催化剂颗粒和额外的一种或多种脱氢烃的额外转化流出物。
3.权利要求1或权利要求2的方法，其中所述脱氢催化剂颗粒包含布置在载体上的第8-10族元素，所述方法还包括：
(XII)将所述经回收的夹带的催化剂颗粒料流的至少一部分输送到金属回收设施；和
(XIII)从所述经回收的夹带的焦化催化剂颗粒料流中的所述焦化催化剂颗粒回收所述第8-10族元素的至少一部分。
4.权利要求1至3中任一项的方法，还包括(XIV)在步骤(VII)之前冷却所述淤浆料流以产生经冷却淤浆料流。
5.权利要求1至4中任一项的方法，其中所述转化流出物进一步包含苯，所述方法进一步包括(XV)从所述骤冷塔中提取苯产物料流。
6.权利要求5的方法，其中所述第一骤冷介质包含从所述骤冷塔提取的所述苯产物料流的至少一部分。
7.权利要求1至6中任一项的方法，其中在一个或多个旋风分离器内从所述转化流出物分离所述第一料流和所述第二料流，和其中在一个或多个旋风分离器的至少一个增压室内使所述第二料流与所述第一骤冷介质接触。
8.权利要求1至6中任一项的方法，其中在初级分离设备和在所述初级分离设备下游并与所述初级分离设备流体连通的次级分离设备中从所述转化流出物分离所述第一料流和所述第二料流，和其中使所述第二料流在所述次级分离设备的增压室内与所述第一骤冷介质接触。
9.权利要求1至6中任一项的方法，其中在一个或多个气/固分离器内从所述转化流出物分离所述第一料流和所述第二料流，和其中在与所述一个或多个气/固分离器和所述骤冷塔流体连通的输送管线内使所述第二料流与所述第一骤冷介质接触。
10.权利要求1至9中任一项的方法，其中所述第一骤冷介质在与所述第二料流接触时处于液相，和其中所述第一骤冷介质在与所述第二料流接触后处于气相。
11.权利要求1至10中任一项的方法，其中所述第一骤冷介质包含苯、水或标准沸点<580℃的多环芳族烃或其混合物。
12.权利要求1至11中任一项的方法，其中所述第二骤冷介质包含苯、水或标准沸点<580℃的多环芳族烃或其混合物。
13.权利要求1至12中任一项的方法，其中所述第二骤冷介质具有大于所述第一骤冷介质的标准沸点的标准沸点。
14.权利要求1至13中任一项的方法，其中所述骤冷塔内的底部区含有淤浆料流的存量。
15.权利要求1至14中任一项的方法，其中在步骤(VII)中经由一个或多个过滤器从所述淤浆料流分离所述夹带的焦化催化剂颗粒。
16.权利要求1至15中任一项的方法，其中所述第一骤冷介质包含液态烃，和其中所述经冷却第二料流中的任何非固态组分完全处于气相。
17.权利要求1至16中任一项的方法，其中所述第一骤冷介质包含在所述含烃进料脱氢期间形成的芳族烃。
18.权利要求1至17中任一项的方法，其中所述第二骤冷介质包含不是在所述含烃进料脱氢期间形成的芳族烃。
19.权利要求1至18中任一项的方法，其中所述第二骤冷介质在所述骤冷塔内逆流接触所述经冷却第二料流。
20.权利要求1至19中任一项的方法，其中所述转化流出物的温度≥620℃，和所述经冷却第二料流的温度≥500℃且<620℃。
21.权利要求1至20中任一项的方法，其中所述脱氢催化剂颗粒包含布置在载体上的0.001重量％至6重量％的第8-10族元素和任选地至多10重量％的包含Sn、Cu、Au、Ag、Ga、其组合或其混合物的促进剂，和其中所有重量百分比值均基于所述载体的重量。
22.权利要求1至20中任一项的方法，其中所述脱氢催化剂颗粒包含布置在载体上的0.001重量％至6重量％的Pt和任选地至多10重量％的包含Sn、Cu、Au、Ag、Ga、其组合或其混合物的促进剂，其中所述载体包含至少0.5重量％的第2族元素，和其中所有重量百分比值均基于所述载体的重量。
23.权利要求1至22中任一项的方法，其中所述脱氢催化剂颗粒具有10μm至500μm的中值粒度和0.3g/cm3至2g/cm3的表观松散堆密度，根据用10、25或50mL量筒代替100或250mL量筒修改的ASTM D7481-18测量。
24.权利要求1至23中任一项的方法，其中脱氢催化剂颗粒满足Geldar t A或Geldar tB分类的要求。
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