CN118105973A - 用于活化脱氢催化剂的方法 - Google Patents
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Abstract
用于活化包括载体上的镓的脱氢催化剂的方法和设备。将包括铂的添加剂颗粒与所述催化剂颗粒混合,所述催化剂颗粒可以是新鲜的或失活的催化剂。在含氧环境中,将所述混合物暴露于650℃和1,000℃之间的温度下。所述添加剂颗粒可以与催化剂颗粒一起流化,并且可以在再生器中活化所述催化剂。
Description
优先权声明
本申请要求于2022年11月30日提交的美国临时专利申请序列号63/385,497的优先权,该美国专利申请的全部内容以引用方式并入本文。
技术领域
本发明整体涉及用于活化脱氢催化剂的方法,并且更具体地涉及使用不同于该催化剂的含铂颗粒来活化该催化剂的方法。
背景技术
催化脱氢反应是重要的工业过程,其产生烯烃,举例来说,包括丙烯、丁烯、苯乙烯等。
轻质链烷烃脱氢反应通常是热力学受限的,并且在较低温度下具有较低的单程转化率。为了提高单程转化率和总工艺效率,需要同时具有高活性和与高反应温度的相容性的脱氢催化剂以允许在更有利的平衡下进行脱氢工艺操作。此外,还希望催化剂能够耐受甚至更高的再生温度和快速循环,使得它还可以提供反应热并且限制进料流的热停留时间。
合适材料的一个示例是负载的镓催化剂。已知向负载的镓催化剂添加铂提高了脱氢活性。能够向镓催化剂添加铂,例如用美国专利号9,834,496中所述的方法。
然而,严苛的脱氢工艺条件常常导致催化剂的活性损失。通常希望在催化剂颗粒的物理寿命期间活化和/或再活化脱氢催化剂并保持其活性。
美国专利申请号2021/0129117A1公开了一种通过将包含Pt盐的溶液浸渍到失活的催化剂上,然后煅烧来重建失活的Pt-Ga催化剂的方法。然而,这种重构过程需要将催化剂从操作中去除并冷却以允许溶液浸渍步骤。因此,该程序导致脱氢工艺的连续操作中断。
因此,希望有更有效且高效的方式来活化或再活化脱氢催化剂。
发明内容
本发明人已经发现活化或再活化Ga或Pt-Ga基脱氢催化剂(“催化剂”)的方法。该方法包括将该Ga或Pt-Ga催化剂与包含Pt的固体颗粒(“添加剂”)混合,并且随后在含氧环境中煅烧。在煅烧处理后,该添加剂能够从混合物中去除或保留在该混合物中,并且处理后的混合物将表现出提高的脱氢活性。
因此,在至少一个方面,本发明的特征可以在于提供一种通过以下步骤活化脱氢催化剂的方法:提供包括在载体上的镓和任选的铂的脱氢催化剂颗粒;提供包括铂的添加剂颗粒,其中所述添加剂颗粒上的铂含量为至少0.005重量%,并且当所述脱氢催化剂颗粒包括铂时,其中所述添加剂颗粒上的铂含量高于所述脱氢催化剂颗粒上的铂含量;在介于650℃和1000℃之间的温度下,在含氧气体环境中同时处理所述催化剂颗粒和所述添加剂颗粒;并且,其中在以下情况中观察到脱氢活性的改善:在其他方面相同的脱氢反应条件下,所述催化剂颗粒的脱氢活性在所述处理后增加并且高于所述处理前的所述催化剂颗粒的脱氢活性;或者,在其他方面相同的脱氢反应条件下,所述混合物的脱氢活性在所述处理后增加并且高于所述处理前的所述混合物的脱氢活性,或两者。
所述处理温度可介于700℃和900℃之间。
当引入到所述添加剂颗粒中时,所述脱氢催化剂颗粒可以是新鲜催化剂。
所述脱氢催化剂颗粒可以是失活催化剂。
处理期间所述气体环境中的氧浓度可以是至少0.1mol%。
所述处理可以在催化剂再生器中进行。
所述处理可以与再生和再加热所述脱氢催化剂颗粒同时进行。
所述方法还可以包括在所述处理后将所述脱氢催化剂颗粒与所述添加剂颗粒分离。
所述脱氢催化剂颗粒的所述载体可以是或包括二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝或无定形磷酸铝。
所述添加剂颗粒可以进一步包括载体,并且用于所述添加剂颗粒的所述载体可以是或包括二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝、二氧化钛、氧化锆、二氧化铈或无定形磷酸铝。
所述混合物可以在处理过程中流化。
在另外的方面,本发明的一般特征可以在于提供一种通过以下步骤活化脱氢催化剂的方法:在再生区中提供脱氢催化剂颗粒,其中所述催化剂颗粒包括在载体上的镓和任选的铂,并且其中所述再生区被配置为接收含氧流和任选的燃料流并且在条件下操作以再加热所述催化剂颗粒;提供包括在载体上的铂的添加剂颗粒,其中每个添加剂颗粒上的铂含量为至少0.005重量%,并且当所述脱氢催化剂颗粒包括铂时,其中所述添加剂颗粒上的铂含量高于所述脱氢催化剂颗粒上的铂含量;在含氧环境中在介于650℃和1000℃之间的温度下,在所述再生区中同时处理所述催化剂颗粒和添加剂颗粒;其中在以下情况中观察到脱氢活性的改善:在其他方面相同的脱氢反应条件下,所述催化剂颗粒的脱氢活性在所述处理后增加并且高于所述处理前的所述催化剂颗粒的脱氢活性,或者,在其他方面相同的脱氢反应条件下,所述混合物的脱氢活性在所述处理后增加并且高于所述处理前的所述混合物的脱氢活性,或两者。
所述处理可以与再生和再加热所述催化剂颗粒同时进行。
所述温度可介于700℃和900℃之间。
当与所述添加剂颗粒混合时,所述脱氢催化剂颗粒可以是新鲜催化剂。
所述脱氢催化剂颗粒可以是失活催化剂。
处理期间所述再生区中的氧浓度可以是至少0.1mol%。
在第三方面,本发明的特征可以广义地在于提供以下物质的混合物:包括在载体上的镓和任选的铂的脱氢催化剂颗粒;和包括在载体上的铂的添加剂颗粒,其中每个添加剂颗粒上的铂含量为至少0.005重量%;并且当所述脱氢催化剂颗粒包括铂时,其中所述添加剂颗粒上的铂含量高于所述脱氢催化剂颗粒上的铂含量;当在其他方面相同的脱氢反应条件下测试时,所述混合物或所述脱氢催化剂颗粒或两者在介于650℃和1000℃之间的温度下暴露于含氧环境后具有提高的脱氢活性。
用于所述脱氢催化剂颗粒的载体和用于所述添加剂颗粒的载体各自独立地可以是二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝、二氧化钛、氧化锆、二氧化铈或无定形磷酸铝。
所述混合物可以是可流化的。
本发明的另外的方面、实施方案和细节(所有这些都可以任何方式组合)在本发明的以下具体实施方式中阐述。
附图说明
下面将结合以下附图来描述本发明的一个或多个示例性实施方案,其中:
图1是根据本发明的一个或多个方面的催化剂和添加剂颗粒的混合物的示意图。
具体实施方式
如上所述,已经发明了用含Pt颗粒活化(最初的或作为再活化)脱氢催化剂和在含氧环境中煅烧的方法。活化可以在原位进行而不需要去除催化剂或停止操作。另外,由于脱氢工艺的连续操作通常涉及一个步骤,在该步骤期间,催化剂暴露于含氧环境以用于例如焦炭燃烧、再氧化或再加热的目的,因此活化可以在脱氢工艺的该步骤期间完成,而不需要工艺循环中的额外操作步骤。
考虑到这些一般原理,将在理解以下描述并非旨在进行限制的情况下描述本发明的一个或多个实施方案。
烃的脱氢可以在不同类型的反应器(例如固定床、移动床或循环流化床)中使用不同的催化剂进行。本发明可与这些反应器类型中的任一种反应器类型一起使用,但被认为在循环流化床工艺中特别有益。
已知具有负载的Pt-Ga的脱氢催化剂在宽范围的Pt/Ga原子比上表现出脱氢活性。该组合物通常具有与Ga含量(通常为0.25重量%至5重量%)相比相对低的Pt含量(通常在1ppmw和1500ppmw之间)。
用于催化剂的载体通常包括二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝或无定形磷酸铝。
在脱氢工艺的商业操作期间,例如在循环流化床中,负载的Pt-Ga催化剂通常在600℃和750℃之间循环。已知催化剂随时间损失Pt和/或损失活性。因此,如果使用水溶液浸渍法将Pt添加到经历活性降低的工作催化剂中,则在浸渍之前首先需要将催化剂从操作循环中去除并冷却,以防止液体在与溶液接触时快速蒸发。这导致了商业操作的中断。
为了克服这种破坏,如图1所示,本发明人已经发现了这样的方法,其中,通过将催化剂颗粒10与包含Pt(优选比催化剂颗粒10的Pt含量更高)的固体添加剂颗粒12混合、共混或以其他方式接触以形成混合物14来活化催化剂颗粒10,而不是使用液体Pt溶液浸渍。在将两种颗粒10、12混合、共混或以其他方式接触在一起后,使混合物14在含氧环境中经受热处理,例如煅烧。通常,含氧环境具有至少0.1%的气相氧,例如0.5%至100%的O2。
该热处理程序通常在氧化环境中在650℃和1000℃之间进行,或更优选地在700℃和900℃之间进行。热处理期间的混合物可以是静止的(例如在烤箱或固定床中)或移动的(例如在炉或流化床中),具有或不具有环境气体流主动地通过该混合物上方或穿过该混合物。
添加剂可以具有与催化剂基本上不同的尺寸和形状,并且如果必要的话,在热处理后被去除,或者添加剂可以具有与催化剂类似的尺寸并且不被去除。如果不去除该添加剂,其不应该在脱氢条件下引入不希望的反应(即,具有可忽略的催化裂化活性)。
例如,在流化床脱氢工艺中,可以将少量负载有Pt的可流化添加剂引入反应器或再生器中。添加剂的引入可以使用添加补充脱氢催化剂的典型设备和程序来进行,单独添加或与补充脱氢催化剂预混合。该添加剂优选地是耐磨的并且将与工作催化剂一起循环。该添加剂将不妨碍脱氢反应并且将在含氧环境中在高温下在再生或其他非脱氢步骤中活化工作催化剂。
进一步考虑将Pt添加剂包含在篮或其他多孔容器中并安装在再生器内的固定位置或将催化剂暴露于含氧环境的其他工艺位置。这将允许在高温和氧气环境下在指定位置处使用尺寸比流化催化剂大的添加剂。当较大尺寸的添加剂保持静止时,工作脱氢催化剂可以穿过该区域并与添加剂接近或直接接触。
活化可以在新的或新鲜的催化剂上或在最初不具有Pt的催化剂上进行。活化还可以在失活的催化剂上进行,或者在与初始水平相比具有降低量的Pt和/或在一个或多个操作循环后已经丧失活性并且甚至在焦炭燃烧/再生后不再达到初始高活性的催化剂上进行。因此,如本文所用,“活化”应理解为还包括“再活化”。
添加剂颗粒可以包括或不包括镓。添加剂颗粒可以包括多孔载体,例如二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝或无定形磷酸铝载体。
为了有效地活化催化剂,添加剂颗粒上的铂浓度应该高于催化剂颗粒上的铂浓度,或者按重量计不小于50ppm,以较大者为准。通常,添加剂颗粒上的铂含量为至少0.005重量%。
实施例
实施例1:在暴露于高温氧化环境后Pt-Ga催化剂的Pt损失
通过初始含浸法将四氨合氯化铂(TAPC)、硝酸镓和KNO3在水中的溶液浸渍到已煅烧的喷雾干燥的二氧化硅-氧化铝载体上,随后在空气中705℃煅烧4小时以去除水并分解盐。所得催化剂A具有下表1中列出的金属负载。然后将催化剂A在空气中暴露于900℃下1小时,并在900℃暴露后再次测量浸渍金属的组成并列于表1中。如下表1所示,观察到显著的Pt损失,而Ga和K的含量保持基本不变。
表1
实施例2:丙烷脱氢反应-再生循环后的Pt损失
通过初始含浸法将TAPC、硝酸镓和KNO3在水中的溶液浸渍到已煅烧的喷雾干燥的二氧化硅-氧化铝载体上,随后在空气中705℃煅烧4小时以去除水并分解盐。然后将已煅烧的催化剂B在以下条件下在固定床反应器系统中在脱氢和再生之间循环:
将0.85g催化剂装入具有8mm ID的石英反应器中。催化剂于氮气气氛中加热至720℃,然后经历脱氢和再生的循环。每个反应-再生循环由以下组成:
1.在720℃下在组成为24.2mol%蒸汽、2.4mol%氧气和余量氮气的气体混合物中的2分钟的再生步骤。气体流速为30cc/min。
2.于氮气气氛中以13℃/min冷却至620℃。
3.在620℃下、环境压力和15cc/min的丙烷进料流速下2min的脱氢反应步骤。
4.于氮气气氛中以10℃/min加热至720℃,并重复步骤1-4。
在1575次循环后,回收废催化剂,测量剩余金属含量并与表2中的起始催化剂比较。结果表明,与实施例1中的高温煅烧实验类似,对于典型的Pt-Ga脱氢催化剂,在高达720C下的脱氢-再生的循环操作也导致Pt的损失,但没有Ga或K的损失。
表2
催化剂B | 1575次操作循环后的催化剂B | |
Pt/ppm重量 | 76 | 48 |
Ga/重量% | 1.56 | 1.51 |
K/重量% | 0.26 | 0.26 |
实施例3:通过流化的Pt添加剂活化负载的Ga催化剂
将硝酸镓和KOH的溶液加入到二氧化硅-氧化铝的浆料中并喷雾干燥。将喷雾干燥的产物在具有2%水分的空气中在704℃下煅烧10小时,然后在干燥空气中在899℃下煅烧1小时。发现产物包含1.2重量%Ga、0.25重量%K和1重量%SiO2。将该催化剂指定为催化剂C。
使用初始含浸法将TAPC和KNO3的溶液加入到喷雾干燥的氧化铝中,随后将喷雾干燥的氧化铝在500℃下煅烧30分钟。测定该产物包含0.01重量%Pt和0.2重量%K,并将其指定为添加剂A。
将催化剂C和添加剂A以9∶1的质量比充分混合,然后在坩埚中在空气中在750℃下煅烧3小时以获得活化的催化剂D。另一相同比例的催化剂C和添加剂A的混合物在坩埚中在空气中在900℃下煅烧21.25小时以获得活化的催化剂E。
实施例4:脱氢活性测试
使用以下程序评价用于丙烷脱氢反应的催化剂活性:
将200mg催化剂样品装入两层石英棉载体之间的石英反应器(ID=7mm)中。将样品于氮气下在635℃预处理60分钟,并在氮气流下冷却至620℃。使用20标准立方厘米/分钟(SCCM)的纯丙烷流在620℃和大气压下进行脱氢反应。在进料引入后3.5分钟,通过装备有GS-GasPro和HP-PONA柱和FID检测器的气相色谱仪对产物进行甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯和C4+烃物质的分析。
催化剂C、添加剂A、未经任何热处理的它们的9∶1物理混合物、活化催化剂D和活化催化剂E的性能列于下表3中:
表3
可以观察到不含任何Pt的催化剂C显示出低活性。添加剂A本身或催化剂C和添加剂A的物理混合物的活性低于催化剂C。在750℃下处理3小时导致催化剂/添加剂混合物的显著活化,其现在显示比起始催化剂C更高的丙烷转化率和更高的丙烯选择性。更高温度和更长时间的处理导致对活性和选择性的进一步增加的益处。
实施例5:通过大颗粒的Pt添加剂活化负载的Ga催化剂
按照实施例3中催化剂C的步骤制备催化剂F,不同之处在于调节硝酸镓的含量以在最终催化剂中获得0.79重量%Ga。
通过将TAPC始润浸渍到直径为2mm的球形γ-氧化铝颗粒上,然后在500℃下煅烧3小时来制备添加剂B。已煅烧的球形氧化铝颗粒具有0.5重量%Pt。
将催化剂F和添加剂B以22.5∶1的质量比混合并装入石英流化床(ID=54mm)中。将该混合物在空气中以1200气时空速(GHSV)在750℃和大气压下流化8小时,然后冷却并通过适当尺寸的筛以去除所有添加剂B颗粒。已回收的流化催化剂被指定为催化剂G。另一相同质量比例的催化剂F与添加剂B的混合物在相同的流化床中在相同的条件下进行处理,不同之处在于温度为800℃,并且筛分以回收可流化催化剂作为活化催化剂H。
将催化剂F和添加剂A(来自实施例3)以9∶1的质量比混合并以与活化催化剂G相同的方式处理(在石英流化床中在750℃下和空气中GHSV=1200下处理8小时),但之后不筛分以将添加剂颗粒与催化剂颗粒分离。经处理的混合物称为活化催化剂I。
按照与实施例4相同的步骤测试上述活化催化剂,结果在下表4中比较:
表4
从结果可以看出,催化剂F本身在没有活化的情况下具有类似的低脱氢活性。尽管添加剂B的尺寸较大且在流化床条件下固-固接触不太有利,但是当与负载在大氧化铝球体上的Pt混合并在流化床中处理时,催化剂F可以获得显著的活性。因为添加剂颗粒在测试之前从活化催化剂G和H中物理地去除,所以还可以进一步看出,活性改善是由于催化剂F的活化而不是添加剂B本身的活化。当比较活性催化剂G、H和I以及D和E之间的活性时,可以得出结论,活性程度与添加剂的物理状态(包括但不限于粒度和Pt含量)和活性条件(包括但不限于温度、催化剂运动、氧含量、气体速度、压强和时间)相关。
具体的实施方案
虽然结合具体的实施方案描述了以下内容,但应当理解,该描述旨在说明而不是限制前述描述和所附权利要求书的范围。
本发明的第一实施方案是用于活化脱氢催化剂的方法,所述方法包括提供包括在载体上的镓和任选的铂的脱氢催化剂颗粒;提供包括铂的添加剂颗粒,其中所述添加剂颗粒上的铂含量为至少0.005重量%,并且当所述脱氢催化剂颗粒包括铂时,其中所述添加剂颗粒上的铂含量高于所述脱氢催化剂颗粒上的铂含量;在介于650℃和1000℃之间的温度下,在含氧气体环境中同时处理所述催化剂颗粒和所述添加剂颗粒;其中在以下情况的至少一个情况中观察到脱氢活性的改善:在其他方面相同的脱氢反应条件下,所述催化剂颗粒的脱氢活性在所述处理后增加并且高于所述处理前的所述催化剂颗粒的脱氢活性,或者,在其他方面相同的脱氢反应条件下,所述混合物的脱氢活性在所述处理后增加并且高于所述处理前的所述混合物的脱氢活性。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中所述处理温度在700℃和900℃之间。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中所述脱氢催化剂颗粒当引入到所述添加剂颗粒中时是新鲜催化剂。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中所述脱氢催化剂颗粒是失活催化剂。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中处理期间所述气体环境中的氧浓度是至少0.1mol%。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中所述处理在催化剂再生器中进行。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中所述处理与再生和再加热所述脱氢催化剂颗粒同时进行。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,还包括在所述处理后将所述脱氢催化剂颗粒与所述添加剂颗粒分离。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中用于所述脱氢催化剂颗粒的所述载体包括二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝或无定形磷酸铝。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中所述添加剂颗粒还包括载体,并且用于所述添加剂颗粒的所述载体包括二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝、二氧化钛、氧化锆、二氧化铈或无定形磷酸铝。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中所述混合物在处理过程中流化。
本发明的第二实施方案是用于活化脱氢催化剂的方法,所述方法包括在再生区中提供脱氢催化剂颗粒,其中所述催化剂颗粒包括在载体上的镓和任选的铂,并且其中所述再生区被配置为接收含氧流和任选的燃料流并且在条件下操作以再加热所述催化剂颗粒;提供包括在载体上的铂的添加剂颗粒,其中每个添加剂颗粒上的铂含量为至少0.005重量%,并且当所述脱氢催化剂颗粒包括铂时,其中所述添加剂颗粒上的铂含量高于所述脱氢催化剂颗粒上的铂含量;在含氧环境中在介于650℃和1000℃之间的温度下,在所述再生区中同时处理所述催化剂颗粒和添加剂颗粒;其中在以下情况的至少一个情况中观察到脱氢活性的改善:在其他方面相同的脱氢反应条件下,所述催化剂颗粒的脱氢活性在所述处理后增加并且高于所述处理前的所述催化剂颗粒的脱氢活性,或者,在其他方面相同的脱氢反应条件下,所述混合物的脱氢活性在所述处理后增加并且高于所述处理前的所述混合物的脱氢活性。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中所述处理与再生和再加热所述催化剂颗粒同时进行。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中所述温度在700℃和900℃之间。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中所述脱氢催化剂颗粒当与所述添加剂颗粒混合时是新鲜催化剂。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中所述脱氢催化剂颗粒是失活催化剂。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中处理期间所述再生区中的氧浓度是至少0.1mol%。
本发明的第三实施方案是一种混合物,所述混合物包括脱氢催化剂颗粒,所述脱氢催化剂颗粒包括在载体上的镓和任选的铂;和包括在载体上的铂的添加剂颗粒,其中每个添加剂颗粒上的铂含量为至少0.005重量%;并且当所述脱氢催化剂颗粒包括铂时,其中所述添加剂颗粒上的铂含量高于所述脱氢催化剂颗粒上的铂含量,其中当在其他方面相同的脱氢反应条件下测试时,所述混合物在介于650℃和1000℃之间的温度下暴露于含氧环境后具有提高的脱氢活性。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第三实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中用于所述脱氢催化剂颗粒的载体和用于所述添加剂颗粒的载体各自独立地包括二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝、二氧化钛、氧化锆、二氧化铈或无定形磷酸铝。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第三实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中所述混合物是可流化的。
尽管没有进一步的详细说明,但据信,本领域的技术人员通过使用前面的描述可最大程度利用本发明并且可容易地确定本发明的基本特征而不脱离本发明的实质和范围以作出本发明的各种变化和修改,并且使其适合各种使用和状况。因此,前述优选的具体的实施方案应理解为仅例示性的,而不以无论任何方式限制本公开的其余部分,并且旨在涵盖包括在所附权利要求书的范围内的各种修改和等效布置。
在前述内容中,所有温度均以摄氏度示出,并且所有份数和百分比均按重量计,除非另外指明。
虽然在本发明的前述具体实施方式中已呈现了至少一个示例性实施方案,但是应当理解存在大量的变型形式。还应当理解,一个示例性实施方案或多个示例性实施方案仅是示例,并且不旨在以任何方式限制本发明的范围、适用性或配置。相反,前述具体实施方式将为本领域的技术人员提供便利的路线图以实施本发明的示例性实施方案,应当理解,在不脱离如所附权利要求书以及其法律等同形式所阐述的本发明的范围的情况下,可对示例性实施方案中所描述的元件的功能和布置进行各种改变。
Claims (10)
1.一种用于活化脱氢催化剂(12)的方法,所述方法包括:
提供包括在载体上的镓和任选的铂的脱氢催化剂颗粒(12);
提供包括铂的添加剂颗粒(14),其中所述添加剂颗粒(14)上的铂含量为至少0.005重量%,并且当所述脱氢催化剂颗粒(12)包括铂时,其中所述添加剂颗粒(14)上的铂含量高于所述脱氢催化剂颗粒(12)上的铂含量;
在介于650℃和1000℃之间的温度下,在含氧气体环境中同时处理所述催化剂颗粒(12)和所述添加剂颗粒(14);
其中在以下情况的至少一个情况中观察到脱氢活性的改善:
a)在其他方面相同的脱氢反应条件下,所述催化剂颗粒(12)的脱氢活性在所述处理后增加并且高于所述处理前的所述催化剂颗粒(12)的脱氢活性,或
b)在其他方面相同的脱氢反应条件下,所述催化剂颗粒(12)和所述添加剂颗粒(14)的混合物(10)的脱氢活性在所述处理后增加并且高于所述处理前的所述混合物(10)的脱氢活性。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述处理温度在700℃和900℃之间。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述脱氢催化剂颗粒(12)当引入到所述添加剂颗粒(14)中时是新鲜催化剂,或者当引入到所述添加剂颗粒(14)中时是失活催化剂。
4.根据权利要求1所述的方法,其中处理期间所述气体环境中的氧浓度是至少0.1mol%。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中所述处理在催化剂再生器中进行。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中所述处理与以下同时进行:
再生和再加热所述脱氢催化剂颗粒(12)。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,所述方法还包括:
在所述处理后将所述脱氢催化剂颗粒(12)与所述添加剂颗粒(14)分离。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中用于所述脱氢催化剂颗粒(12)的所述载体包括二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝或无定形磷酸铝。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中所述添加剂颗粒(14)还包括载体,并且用于所述添加剂颗粒(14)的所述载体包括二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝、二氧化钛、氧化锆、二氧化铈或无定形磷酸铝。
10.一种混合物(10),所述混合物包括:
包括在载体上的镓和任选的铂的脱氢催化剂颗粒(12);和
包括在载体上的铂的添加剂颗粒(14),其中每个添加剂颗粒(14)上的铂含量为至少0.005重量%;并且当所述脱氢催化剂颗粒(12)包括铂时,其中所述添加剂颗粒(14)上的铂含量高于所述脱氢催化剂颗粒(12)上的铂含量,
其中当在其他方面相同的脱氢反应条件下测试时,所述混合物(10)在介于650℃和1000℃之间的温度下暴露于含氧环境后具有提高的脱氢活性。
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