JP2015506921A - 循環触媒リアクタ−リジェネレータシステムにおいて臭化アルキルを高分子量の炭化水素に変換するためのプロセスおよびシステム - Google Patents
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Abstract
循環する触媒リアクタ−リジェネレータシステムにおいて、高分子量の炭化水素への臭化アルキルの変換を含むプロセスおよびシステム。少なくとも１つの変換リアクタにおいて、臭化アルキルを触媒の上で反応させることにより、高分子量の炭化水素と臭化水素とを含む流出流を少なくとも生成し得る。触媒の一部は、変換リアクタから除去され得る。触媒の一部は、ストリッピングガスと接触させられることにより、触媒の一部からの炭化水素を移動させてもよい。触媒の一部は、第１の不活性気体と接触させられ得る。触媒の一部は、酸素と接触させられることにより、コークスを除去することによって再生触媒を形成し得る。再生触媒は、第２の不活性気体と接触させられ得る。再生触媒の少なくとも一部は、変換リアクタの中に導入され得る。
Description
本発明は、概して、低分子量のアルカンから、高分子量の炭化水素を生成するためのプロセスおよびシステムに関し、１つまたはそれよりも多くの実施形態では、循環させる触媒リアクタ−リジェネレータシステムにおいて、高分子量の炭化水素への臭化アルキルの変換を含むプロセスおよびシステムに関する。
天然ガス（化石燃料）は、主に、メタンおよび他の軽アルカンから構成され、世界中で大量に発見されている。他の化石燃料と比較して、天然ガスは、概して、クリーンではあるが価値が低いエネルギー源である。例えば、原油は、典型的に、不純物（例えば、重金属および高分子量有機スルフィド）を含み、これらは、概して、天然ガス中にはみられない。さらなる例として、天然ガス、または天然ガスから誘導される炭化水素液体を燃焼させると、石炭を燃やすよりもかなり少ない二酸化炭素を生成する。しかし、課題は、他の化石燃料の代わりに天然ガスを使用することに関連付けられる。天然ガスが発見された多くの場所は、人口の多い領域からは離れており、ゆえに、顕著なパイプライン構造および／または天然ガスの市場での需要もない。天然ガスが低密度であるため、より人口の多い領域への気体状態での輸送は、高価になることがある。したがって、実施上および経済上の制限が、天然ガスを気体形態で輸送し得る距離に対して存在する。
長い距離をより経済的に天然ガスを輸送するために、天然ガスを低温で液化し、液化天然ガス（「ＬＮＧ」と呼ばれることが多い）を形成することが多く用いられる。しかし、このＬＮＧプロセスは、概して、高価であり、ＬＮＧを取り扱うための再気体化設備は、わずか数ケ国に限定されている。天然ガスの高分子量炭化水素への変換は、炭化水素の密度および価値が高いことに起因して、液体としてより経済的に輸送することができ、天然ガス、特に、人口の多い領域から離れた標準的な天然ガスの市場を顕著に広げることができる。天然ガスを高分子量の炭化水素に変換するための多くのプロセスが開発されてきたが、これらのプロセスは、商業的実用化に制限があるため、広く産業に受け入れられていない。典型的に、これらのプロセスは、高い資本および動作費用がかかり、かつ／または比較的低い炭素効率を有し、使用が制限されるという問題がある。
上の目的および他の目的を達成するために、本発明の目的に従い、本明細書に具現化され、広く説明されるように、本発明の一実施形態は、少なくとも１つの変換リアクタにおいて、少なくとも臭化アルキルを触媒の上で反応させ、高分子量の炭化水素と臭化水素とを含む流出流を少なくとも生成することを含むプロセスである。このプロセスは、さらに、変換リアクタから触媒の一部を除去することを含み得る。このプロセスは、触媒の一部とストリッピングガスとを接触させ、触媒の一部から炭化水素を変位させることをさらに含み得る。このプロセスは、触媒の一部と第１の不活性気体とを接触させることをさらに含み得る。このプロセスは、触媒の一部と酸素とを接触させ、コークスを除去することによって再生触媒を形成することをさらに含み得る。このプロセスは、再生触媒と第２の不活性気体とを接触させることをさらに含み得る。このプロセスは、再生触媒の少なくとも一部を変換リアクタの中に導入することをさらに含み得る。
本発明の別の実施形態は、少なくとも１つの変換リアクタにおいて、少なくともブロモメタンを結晶性アルミノ−シリケート触媒の上で反応させ、高分子量の炭化水素と臭化水素とを含む流出流を少なくとも生成することを含むプロセスである。このプロセスは、変換リアクタからの触媒の一部を２段階ストリッピングユニットの中に導入することをさらに含み得る。このプロセスは、さらに、２段階ストリッピングユニットの上部段階の中にストリッピングガスを導入し、触媒の一部から、炭化水素を変位させることを含み得、その炭化水素は、６個またはそれよりも多くの炭素原子を有する炭化水素を含む。このプロセスは、さらに、第１の不活性気体を、２段階ストリッピングユニットの下部段階の中に導入し、触媒の一部からある量のストリッピングガスを除去することを含み得る。このプロセスは、２段階ストリッピングユニットから再生リアクタの中へ触媒の一部を導入して再生触媒を形成し、コークス除去のために触媒の一部を酸素含有流と接触させることをさらに含み得る。このプロセスは、再生触媒の少なくとも一部を変換リアクタの中に導入することをさらに含み得る。
本発明のさらに別の実施形態は、少なくとも臭化アルキルを触媒の上で反応させ、高分子量の炭化水素と臭化水素とを含む流れを少なくとも生成するように構成された変換リアクタを備えるリアクタシステムを含む。このリアクタシステムは、変換リアクタからの触媒の一部を受け入れるように構成された２段階ストリッピングユニットを備え得る。この２段階ストリッピングユニットは、触媒の一部とストリッピングガスとを接触させるように構成された第１のストリッピング段階と、触媒の一部と不活性気体とを接触させるように構成された第２のストリッピング段階とを備え得る。このリアクタシステムは、２段階ストリッピングユニットからの触媒の一部を酸化するために構成された再生リアクタと、再生リアクタからの触媒の一部と不活性気体とが接触するように構成された第２のストリッピングユニットとをさらに備え得る。
添付の図面は、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を形成し、本発明の実施形態を示し、この説明と一緒に本発明の原理を説明するのに役立つ。
図面において。
好ましい実施形態の詳細な説明
本発明の実施形態は、循環させる触媒リアクタ−リジェネレータシステムにおいて、臭化アルキルの、高分子量の炭化水素への変換を含むプロセスおよびシステムを開示する。具体的な実施形態では、この循環させるリアクタ−リジェネレータシステムは、変換リアクタと、２段階ストリッピングユニットを含む再生プロセスとの間に固体触媒を連続的または断続的に循環させることを利用する。
本発明の実施形態は、循環させる触媒リアクタ−リジェネレータシステムにおいて、臭化アルキルの、高分子量の炭化水素への変換を含むプロセスおよびシステムを開示する。具体的な実施形態では、この循環させるリアクタ−リジェネレータシステムは、変換リアクタと、２段階ストリッピングユニットを含む再生プロセスとの間に固体触媒を連続的または断続的に循環させることを利用する。
本発明のプロセスおよびシステムには多くの潜在的な利点が存在すると考えられ、そのうちほんのいくつかが本明細書で言及される。本発明のプロセスおよびシステムの実施形態の多くの潜在的な利点のうちの１つは、触媒を連続的または断続的に再生する循環触媒リアクタ−リジェネレータシステムの使用が連続リアクタ動作を可能にすることであり、これは、再生触媒が変換リアクタに加えられ、コークスが変換リアクタにおいて触媒に蓄積し、不活性化した触媒が取り出されるためである。さらに、変換リアクタに再生触媒を添加することが、所与の量の生成のために必要な触媒の量およびリアクタの体積を最低限にする。またさらに、２段階ストリッピングユニットによって、酸化的再生の前に触媒から炭化水素を回収することが可能になり、ゆえに、触媒からの炭素の損失が最低限になる。本発明の実施形態に従い、特に、臭化アルキル変換中に触媒上に生成するコークスの少なくとも一部が、Ｃ６＋炭化水素（例えば、芳香族化合物）の形態であり得、これは、例えば触媒の結晶ケージ内に生成し、再生前に、これを触媒から取り出し、回収することができる。
「高分子量の炭化水素」という用語は、本明細書で使用する場合、原料の１つまたはそれよりも多くの成分よりも多くの炭素原子を含む炭化水素を指す。例えば、天然ガスは、典型的に、軽い炭化水素（主に、メタン）と、より少ない量のエタン、プロパンおよびブタンと、さらにより少ない量の長鎖炭化水素（例えば、ペンタン、ヘキサン）などの混合物である。天然ガスを原料として使用する場合、本発明の実施形態に従い生成される高分子量の炭化水素は、Ｃ２およびより長い炭化水素鎖を含む炭化水素、例えば、エタン、エチレン、プロパン、プロピレン、ブタン、ブチレン、Ｃ５＋炭化水素、芳香族炭化水素、およびこれらの混合物を含み得る。ある実施形態では、高分子量の炭化水素の一部またはすべてが、生成物として直接使用され得る（例えば、ＬＰＧ、モーター用燃料など）。他の場合には、高分子量の炭化水素の一部またはすべてを、さらなる処理のための中間体生成物として、または原料として使用し得る。さらに他の場合には、高分子量の炭化水素の一部またはすべてを、さらに処理し、例えば、ガソリングレードの燃料、ディーゼルグレードの燃料および燃料成分を生成し得る。ある実施形態では、本発明のプロセスによって得られる高分子量の炭化水素の一部またはすべてを、かなりの芳香族含有量を有するモーターガソリン燃料として直接使用し得、燃料ブレンディングストック（ｆｕｅｌ ｂｌｅｎｄｉｎｇ ｓｔｏｃｋ）として、またはさらなる処理のための原料（例えば、ポリスチレンのような芳香族ポリマーまたは関連するポリマーを生成するプロセスへの芳香族の供給）として使用し得る。
「オレフィン」という用語は、本明細書で使用する場合、２〜６個の炭素原子と、少なくとも１個の炭素−炭素二重結合とを含む炭化水素を指す。ある実施形態では、ある種のゼオライト触媒で、以下に説明するリアクタ−リジェネレータシステムにおいて、例えば、他の高分子量の炭化水素、例えば、エタンおよびプロパンとともにオレフィンを生成する。所望される場合、オレフィンをさらに処理し得る。例えば、ある場合には、本発明のプロセスによって生成されるオレフィンを、重合反応（例えば、メタロセン触媒を使用する反応）でさらに反応させ、ポリ（オレフィン）を生成し得、このポリ（オレフィン）は、多くの最終製品（例えば、プラスチックまたは合成潤滑剤）で有用であり得る。他の実施形態では、オレフィンを、例えば臭素化段階に戻し、再利用し得る。オレフィン（例えば、Ｃ２およびＣ３オレフィン）は、それぞれのアルカン（エタンおよびプロパン）よりも実質的に反応性が高く、ジ−ブロモエチレンおよびジ−ブロモプロピレンへのほぼ完全な変換が観察されることが、注記されるべきである。それにもかかわらず、ジ−ブロモエチレンおよびジ−ブロモプロピレンは、ゼオライト触媒で高分子量の炭化水素に効率よく変換することができる。
高分子量の炭化水素の最終的な使用は、以下に説明するリアクタ−リジェネレータシステムで実行されるカップリング反応のために用いられる特定の触媒と、このプロセスで用いられる動作パラメータとに依存し得る。他の使用は、本開示の利益とともに当業者には明らかである。
「臭化アルキル」という用語は、本明細書で使用する場合、一臭素化アルカン、二臭素化アルカンおよび三臭素化アルカン、およびこれらの組み合わせを指す。ポリ臭素化アルカンは、二臭素化アルカン、三臭素化アルカン、およびこれらの混合物を含む。これらの臭化アルキルを、高分子量の炭化水素を生成するように好適な触媒で反応させ得る。
「低分子量アルカン」という用語は、本明細書で使用する場合、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、またはこれら個々のアルカンのうちの２つまたはそれよりも多くの混合物を指す。低分子量アルカンを、本明細書に説明する方法のための原料として使用し得る。例えば、低分子量アルカンを臭素と反応させ、臭化アルキルを生成し得る。低分子量アルカンは、天然に存在するか、または合成的に作られるかにかかわらず、任意の好適な供給源、例えば、低分子量アルカンを供給する任意の気体供給源から得られ得る。本発明のプロセスで使用するための低分子量アルカンの供給源の例は、天然ガス、炭層メタン、再気化される液化天然ガス、ガスハイドレートおよび／または包接化合物に由来する気体、有機物質またはバイオマスの嫌気性分解物に由来する気体、タールサンドの処理に由来する気体、合成によって作られる天然ガスまたはアルカンを含むが、これらに限定されない。ある実施形態では、これらの組み合わせも同様に好適であり得る。ある実施形態では、原料の気体を処理し、望ましくない化合物、例えば硫黄化合物および二酸化炭素を除去することが、所望され得る。
本発明の種々の実施形態で使用され得る臭素の好適な供給源は、限定されないが、元素臭素、臭素塩、臭化水素酸水溶液、金属臭化物塩などを含む。組み合わせも好適であり得るが、当業者によって認識されるように、複数の供給源を使用には、さらなる複雑化が存在し得る。
本発明の方法の特定の実施形態を以下に説明する。この方法に関与する主な化学反応であると考えられるものの主な態様を、それらが起こると考えられているように詳細に説明するが、副反応が起こり得ることが理解されるべきである。本明細書で任意の特定の副反応について説明しないことは、その副反応が起こらないことを意味すると推定されるべきではない。逆に、説明されていることは、網羅的または限定的と考えるべきではない。さらに、本発明の方法の特定の態様を概略的に示す図が提供されているが、これらの図は、本発明の任意の特定の方法への限定と考えるべきではない。
図１は、本発明の実施形態に従い、リアクタ−リジェネレータシステム５を示す概略図である。示した実施形態において、リアクタ−リジェネレータシステム５は、以下のものを備えている。臭化アルキルを高分子量の炭化水素に変換するための変換リアクタ１０、変換リアクタ１０からの不活性化した触媒を受け入れ、それからから炭化水素を回収するための２段階ストリッピングユニット１５、２段階ストリッピングユニット１５からのストリッピングされた不活性化した触媒を受け入れ、酸化的再生によってコークス堆積物をそれから除去するための再生リアクタ２０、および、再生リアクタ２０から再生触媒を受け入れ、この触媒から残留酸素および他の成分を除去するための第２のストリッピングユニット２５。すでに述べたように、２段階ストリッピングユニット１５を使用すると、本発明の実施形態に従い、再生前に触媒から炭化水素を回収することができ、処理効率を最大にしつつ炭素の損失を最小限にすることができる。
示されているように、供給流３０を変換リアクタ１０に導入し得る。変換リアクタ１０に導入される供給流３０は、例えば、臭化アルキル、低分子量アルカン（例えば、メタン、エタンなど）および臭化水素（ＨＢｒ）を含み得る。低分子量炭化水素は、概して、本開示の利益とともに当業者によって理解されるはずのように、前の臭素化段階で臭化アルキルに完全には変換されなかった未反応の過剰なアルカンであり得る。これも本開示の利益とともに当業者によって理解されるはずであるが、ＨＢｒは、概して、低分子量アルカンを臭素化して臭化アルキルにすることからの副生成物であり得る。供給流３０中に存在する臭化アルキルは、概して、一臭素化アルカン（例えば、モノ−ブロモメタン、モノ−ブロモエタン、モノ−ブロモプロパンなど）およびポリ臭素化アルカン（例えば、ジ−ブロモメタン、ジ−ブロモエタン、トリ−ブロモエタンなど）を含み得る。ある実施形態では、一臭素化アルカンおよびジブロモメタンに対する一臭素化アルカンの比率（ＲＢｒ／（ＲＢｒ＋ＤＢＭ））は、約０．６〜約１．０であり得る。ある特定の実施形態では、この比率は約０．６７〜約０．９であり得る。ある実施形態では、ＲＢｒ／（ＲＢｒ＋ＤＢＭ））の比率が約０．９に等しいかそれよりも大きくになるように、供給流３０中のジ−ブロモメタンの濃度が限定されるか、または別様に制限されることが所望され得る。ある実施形態では、分離ユニットを使用し、供給流３０中のジ−ブロモメタンの濃度を下げ得る。当業者は、本開示の利益とともに、ジ−ブロモメタンは、概して、コークス形成のより高い選択性を有し、ゆえに、本発明の実施形態に従い、供給流３０中のその濃度を下げると、変換リアクタ１０中のコークス形成率が下がり得ることを理解するだろう。
変換リアクタ１０において、供給流３０中の臭化アルキルを、ＨＢｒ存在下、好適な触媒で反応させ、高分子量の炭化水素とさらなるＨＢｒとを生成し得る。変換リアクタ流出流３５は、変換リアクタ１０から取り出され得、これは、高分子量の炭化水素とＨＢｒとを含んでいる。変換リアクタ流出流３５は、さらに、供給流３０からの過剰な未反応アルカンの少なくとも一部を含み得る。
示した実施形態において、変換リアクタ１０は、さらに、変換リアクタ１０を冷却するための熱移動コイル４０を備えている。これを使用する場合、熱移動コイル４０は、概して、例えば、触媒を望ましい温度範囲に維持することができるように、変換リアクタ１０における脱ハロゲン化水素反応からの反応熱を回収することができる。変換リアクタ１０を、例えば、約５００℃未満の温度に維持することができる。ある実施形態では、変換リアクタ１０を、約３２５℃〜約４５０℃、代替的に、約３７５℃〜約４００℃の範囲の温度に維持することができる。熱移動コイル４０が示されているが、変換リアクタ１０を冷却するための他の機構（例えば、変換リアクタ流出流３５の一部を冷却し、変換リアクタ１０へと再利用する図５に示される実施形態で描写されるもの）を本発明の実施形態に従い使用することができることが、理解されるべきである。冷却機構（例えば、熱移動コイル４０）の使用は必要に応じ、ある実施形態（例えば、反応熱から生じる変換リアクタ１０内の温度上昇が、コークスの選択性を最低限にし、かつ変換速度を最大限にするために許容可能な範囲内である場合、例えばＺＳＭ−５ゼオライト触媒の場合では約３４０℃〜約４２０℃）では、使用されないことが、理解されるべきである。
変換リアクタ１０で使用される触媒は、臭化アルキルから高分子量の炭化水素への変換を触媒する任意の種々の好適な材料であり得る。示した実施形態において、変換リアクタ１０は、触媒の流動床１２を備え得る。触媒の流動床１２は、特定の利点（例えば、コークスの定常的な除去、組成物を生成する定常的な選択性）を有し得る。ある実施形態では、触媒は、平均粒径が約３０ミクロン〜約３００ミクロンの範囲にある顆粒状触媒であり得る。好適な触媒の例は、酸性イオン交換剤と共通の機能を有し、合成結晶性アルミノ−シリケート酸化物骨格も含むかなり広範囲の材料を含む。結晶性アルミノ−シリケートは、微孔性またはメソ孔性の結晶性アルミノシリケートを含むが、特定の実施形態では、合成微孔性結晶性ゼオライト、例えばＭＦＩ構造を有するもの、例えばＺＳＭ−５を含み得る。さらに、ゼオライトに対して化学処理および／または熱水脱アルミナ処理を行ってもよく、これにより、ジ−ブロモメタンに対する触媒の耐性が実質的に向上し、コークスの選択性が低下することがわかっている。特定の実施形態では、結晶性アルミノ−シリケート酸化物骨格中のアルミニウムの一部が、マグネシウム、ホウ素、ガリウムおよび／またはチタンと置き換わり得る。特定の実施形態では、結晶性アルミノ−シリケート酸化物骨格中のケイ素の一部が、必要に応じてリンと置き換わり得る。結晶性アルミノ−シリケート触媒は、概して、結晶性アルミノ−シリケート酸化物骨格構造内にかなりのアニオン性の電荷を有し得、この電荷は、例えば、Ｈ、Ｌｉ、Ｎａ、ＫまたはＣｓの群、あるいはＭｇ、Ｃａ、ＳｒまたはＢａの群、あるいはＬａまたはＣｅの群から選択される元素のカチオンによってバランスが保たれ得る。ゼオライト触媒は、一般に、ナトリウム形態で得られ得るが、プロトン化形態または水素形態（水酸化アンモニウムでイオン交換、および、その後のか焼による）が好ましく、または、プロトン／ナトリウム形態の混合も使用され得る。ゼオライトはまた、他のアルカリ金属カチオン（例えば、Ｌｉ、ＫまたはＣｓ）、アルカリ土類金属カチオン（例えば、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒまたはＢａ）、または遷移金属カチオン（例えば、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｐｂ、Ｖ、Ｗ）、または希土類金属カチオンＬａまたはＣｅとのイオン交換によって改質され得る。このようなその後のイオン交換によって、電荷のバランスをとっている対イオンを置換し得るが、さらに、酸化物骨格中のイオンを部分的に移動させ、結晶の構成および酸化物骨格の構造を変えてもよい。さらに、結晶性アルミノ−シリケートまたは置換された結晶性アルミノ−シリケートは、特定の実施形態では、その後に、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、ＬａまたはＣｅ塩の水溶液を含浸させられ得る。特定の実施形態では、塩は、ハロゲン化物塩、例えば臭化物塩、例えばＭｇＢｒ２、ＣｅＢｒ３、またはＬｅｗｉｓ酸機能を有し、塩基性の結晶性アルミノ−シリケートまたは置換アルミノ−シリケート触媒の不活性化速度を下げることがわかっている他の固体化合物であり得る。必要に応じて、結晶性アルミノ−シリケートまたは置換結晶性アルミノ−シリケートは、約０．１重量％〜約１重量％のＰｔまたは約０．１重量％〜約５重量％のＰｄを含み得る。このような材料は、主に、最初は結晶性であるが、ある結晶性触媒が、初期のイオン交換または含浸によって、または反応条件での動作によって、または再生中に、ある程度の結晶性の消失を受けてもよく、そのため、実質的なアモルファス特徴を有し得、その状態でも、顕著な、ある場合には改良された活性を保持し得ることを注記しておくべきである。
当業者は、本開示の利益とともに、生成される特定の高分子量の炭化水素は、例えば、変換リアクタ１０で使用される触媒、変換リアクタ１０に導入される臭化アルキルの組成、および変換リアクタ１０で使用される正確な動作パラメータに依存することを理解すべきである。変換リアクタ１０で使用される特定の触媒は、例えば、望ましい特定の高分子量の炭化水素に依存する。例えば、主にＣ３、Ｃ４およびＣ５＋ガソリン範囲の芳香族化合物およびより重い炭化水素部分を含む高分子量の炭化水素が望ましい場合、ＺＳＭ−５ゼオライト触媒または改質ＺＳＭ−５ゼオライト触媒、例えば、部分的に脱アルミナされ、かつイオン交換されたＺＳＭ−５触媒を使用し得る。オレフィンおよびＣ５＋生成物の混合物を含む高分子量の炭化水素を生成することが望ましい場合、Ｘ型またはＹ型のゼオライト触媒またはＳＡＰＯゼオライト触媒が、使用され得る。好適なゼオライトの例は、Ｘ型、例えば１０−Ｘを含むが、本発明のいくつかの実施形態では、孔径および酸性度が異なる他のゼオライトを使用し得る。
当業者は、本開示の利益とともに、変換リアクタ１０における触媒は、概して、使用中に触媒活性の減少を経ることを理解すべきである。触媒は、概して、約１０〜２０重量％の範囲の量のコークス（炭素など）またはそれより多い量のコークスが蓄積すると、実質的に不活性化されると考えられる。本発明の実施形態に従い、触媒の不活性化に必要な時間は、数時間から数日まで変動し得る。ある実施形態では、不活性化に必要な時間は、約６時間〜約４８時間まで変動し得る。触媒の不活性化速度に最も実質的な影響を及ぼすいくつかの因子は、供給物の組成（特に、存在するジ−ブロモメタンの量）、空間速度、温度および触媒の種類を含むが、それらに限定されない。
概して、変換リアクタ１０中の触媒は、「コークス」の蓄積によって不活性化し、コークスは、これは、概して、臭化アルキル変換中に触媒上に発生する炭素系物質である。触媒上に蓄積するコークスの一部は、望ましい炭化水素（例えば、単環および二環の芳香族化合物）の形態であり得、触媒再生中に触媒から回収されない場合、失われ得る。それに加え、触媒の結晶性カゴの中に形成されるある種の「炭化水素貯蔵」中間体が、再生前に回収されない場合には失われ得ると考えられる。「炭化水素貯蔵」中間体は、付加を受けた置換芳香族であり、それはまた、より小さなフラグメントに開裂し、Ｃ３＋生成物を産出すると考えられる。
活性を回復させるために、本発明の実施形態に従い、触媒を再生することができる。不活性化した触媒を再生する場合、不活性化した触媒（例えば、コークスが蓄積した触媒）の少なくとも一部を含む流れ４５を、変換リアクタ１０から除去し得、上部ストリッピング段階５０と下部ストリッピング段階５５とを備える２段階ストリッピングユニット１５に導入し得る。ある実施形態では、流れ４５を、変換リアクタ１０から連続的に除去可能である。代替的な実施形態では、流れ４５は、変換リアクタ１０から断続的に除去可能である。示されているように、流れ４５は、例えば変換リアクタ１０の上側部分から、抜き取られ得る。代替的に、図２から最もよく理解されるように、流れ４５を変換リアクタ１０の下部部分から抜き取り得る。図１は、単一の容器のみを有する２段階ストリッピングユニット１５を示しているが、２段階ストリッピングユニット１５は、本開示の利益とともに当業者によって理解されるように、１個またはそれよりも多くの容器を備え得る。例えば、上部ストリッピング段階５０および下部ストリッピング段階５５は、ある実施形態では、別個の容器であり得る。
上部ストリッピング段階５０において、不活性化した触媒は、流れ６０を介して２段階ストリッピングユニット１５に運ばれるストリッピングガスと接触させられ得る。ストリッピングガスは、概して、不活性化した触媒上にあり得るＣ６＋炭化水素の少なくとも一部を除去すべきである。一実施形態では、ストリッピングガスは、低分子量アルカン、例えば、メタン、エタン、プロパン、またはこれらの組み合わせを含み得る。代替的に、ストリッピングガスは、還元性気体（例えば、水素または水素を含有する混合物のような）を含み得る。還元性気体は、不活性化した触媒の微細な孔に残留する芳香族化合物または炭化水素貯蔵中間体を部分的に飽和するというさらなる有利な効果を有し得ると考えられる。
下部ストリッピング段階５５において、不活性化した触媒は、不活性気体、例えば窒素を含む流れ６５と接触させられ得る。不活性気体は、概して、不活性化した触媒からのストリッピングガスの少なくとも一部を除去し、再生リアクタ２０での酸化によるそれの損失を最低限にすべきである。例えば、吸着したストリッピングガスのかなりの部分を脱着させるのに十分な時間を与えるために、上部ストリッピング段階５０での不活性化した触媒の滞留時間は、概して、下部ストリッピング段階５５での不活性化した触媒の滞留時間よりも長くあり得る。ある実施形態では、上部ストリッピング段階５０での滞留時間は、約５分〜約１２０分の範囲であり得、一方、下部ストリッピング段階５５での滞留時間は、約１分〜約１５分であり得る。
不活性化した触媒から除去されたＣ６＋炭化水素を含む流れ７０を、２段階ストリッピングユニット１５から抜き取り、変換リアクタ流出流３５と合わせ得る。この様式で、変換リアクタ１０における触媒に吸着したＣ６＋炭化水素の少なくとも一部が回収され得、ゆえに、触媒からの炭素の損失が最低限になる。Ｃ６＋炭化水素は、例えば多環芳香族化合物および／または炭化水素貯蔵中間体の形態であり得る。Ｃ６＋炭化水素の流れ７０は、それぞれ、流れ６０および流れ６５を介して２段階ストリッピングユニット１５に導入されたストリッピングガスおよび不活性気体の少なくとも一部をさらに含み得る。
ストリッピングされた不活性化した触媒を含む別の流れ７５が、第１のストリッピングユニット１５から抜き取られ得、触媒の少なくとも一部を再生するための酸素と接触させるために、再生リアクタ２０に導入され得る。ある実施形態では、再生リアクタ２０は、触媒の流動床２２を備え得る。酸素含有気体流８０は、再生リアクタ２０に供給され得る。示した実施形態において、酸素含有気体流８０は、再生リアクタ２０の底部または底部近傍に供給される。酸素含有気体流８０は、例えば、酸素および／または空気を含み得る。再生リアクタ２０において、流れ８０からの酸素が、不活性化した触媒に堆積したコークスと反応し、酸化炭素（例えば、ＣＯ、ＣＯ２）および蒸気を産出し、ゆえに、酸化によって、不活性化した触媒に堆積したコークスの少なくとも一部が除去される。この様式で、不活性化した触媒を、変換リアクタ１０で再使用するために再生することができる。驚くべきことに、触媒の実施形態は、触媒上に最大約２０重量％のコークスがあっても依然として活性であり得ることが発見された。ゆえに、ある実施形態では、約１重量％未満〜約１０重量％のコークスを触媒上に含む再生触媒を産出するように、触媒を再生リアクタ２０において再生可能である。ある実施形態では、触媒を完全に再生することができ、これは、最も高いレベルの触媒活性を確かにする。本明細書で使用する場合、触媒上のコークスの量が約０．１重量％未満である場合には、触媒は、完全に再生されると考えられる。しかし、触媒上にある程度のコークスが残っていると、触媒上のほとんどの活性なコークス形成部位はまた、ほとんどが簡単に不活性化され、部分的な自己不動態化効果を生じるため、変換リアクタ１０中のコークス形成速度が低下し得ることが発見された。したがって、本発明の実施形態に従い、触媒上にある程度のコークスを残すことが望ましい場合がある。例えば、触媒は、再生リアクタ２０で再生可能であり、約２重量％〜約１０重量％のコークスを触媒上に含むか、代替的に、約２重量％〜約５重量％のコークスを触媒上に含む再生触媒を産出することができる。
再生リアクタ２０は、概して、約４５０℃〜約６５０℃の範囲の温度および約１大気圧〜約５０大気圧の範囲の圧力で動作し得る。本発明の実施形態によれば、触媒の温度を約６５０℃未満に維持すること、さらに好ましくは、触媒を約５００℃〜約５５０℃の範囲に維持することが重要であり得る。ある実施形態では、このことは、（例えば、再生オフガスの一部を再利用することによって）酸素または空気を窒素で希釈することによって達成され得る。ある実施形態では、再生リアクタ２０は、再生リアクタ２０において起こる発熱する酸化反応からの熱を回収するために熱移動コイル８５を備え得る。再生リアクタ２０は、約６５０℃未満の温度、代替的に、約５５０℃未満の温度に維持され得る。示されているように、熱移動コイル８５を、触媒の流動床２２において配置し得る。本発明の実施形態によれば、ある実施形態ではより高温で起こり得る触媒の高温分解および／または熱水分解を防ぐために、これらのレベルより低い温度に維持することが、所望され得る。熱移動コイル８５が示されているが、再生リアクタ２０を冷却するための他の機構を本発明の実施形態に従い使用可能であることが、理解されるべきである。
再生触媒を含む流れ９０を再生リアクタ２０から抜き取り得、第２のストリッピングユニット２５に導入し得る。第２のストリッピングユニット２５において、再生触媒を不活性気体流９５と接触させ得、図１からわかるように、これを第２のストリッピングユニット２５の底部に供給し得る。不活性気体流９５は、不活性気体（例えば、とりわけ窒素）を含み得る。不活性気体は、概して、残留する酸素、酸化炭素、および／または再生触媒上に保持され得る流れを除去すべきである。例えば、不活性気体は、残留する酸素、酸化炭素、および／または触媒顆粒の間の格子間空間に保持され得るか、または触媒に吸着され得る流れを変位させ得る。第２のストリッピングユニット２５で使用する不活性気体は、下部ストリッピング段階５５で使用する不活性気体と同じでも、異なってもよい。示した実施形態において、第２のストリッピングユニット２５は、単一のトリッピング段階である。再生触媒の少なくとも一部を含む触媒供給流１００を第２のストリッピングユニット２５から抜き取り得、変換リアクタ１０に導入し得る。示されているように、触媒供給流１００は、再生触媒を変換リアクタ１０の下部部分に導入し得る。代替的に、触媒供給流１００は、図２からもっともよくわかるように、変換リアクタ１０の上側部分に導入され得る。
酸素含有気体流８０からの残留する空気または酸素を、流れ１０５を介して再生リアクタ２０から抜き取り得る。不活性化した触媒上のコークスの酸化によって再生リアクタ２０で発生する酸化炭素および／または蒸気はまた、流れ１０５を介して除去され得る。示されているように、流れ１０５を、第２のストリッピングユニット２５からの流れ１１０と合わせ得る。この実施形態では、流れ１１０は、残留する不活性気体と、第２のストリッピングユニット２５における再生触媒から除去された酸素、酸化炭素、および／または蒸気とを含み得る。再生リアクタ２０と第２のストリッピングユニット２５からの流れを合わせた流れが、未反応の過剰な酸素だけではなく、少量の臭素含有種も含み得るため、この合わせた流れを、臭素回収のためのユニット（例えば、図６におけるＨＢｒ酸化ユニット２６５）に向かわせ得、臭素含有種は、元素臭素に変換され、再利用のために回収され得る。
ここで図２を参照すると、供給流３０中の臭化アルキルを高分子量の炭化水素に変換するための第１の移動床リアクタシステム１１５が、本発明の実施形態に従い示されている。移動床リアクタシステム１１５は、示されている実施形態が、ペレット状触媒（任意の好適な形状、例えば球状であり得る）の移動床１４を備えているという点で、図１に示されるリアクタ−リジェネレータシステム５とは異なる。ある実施形態では、ペレット状触媒は、平均粒径が約１ミリメートル〜約１０ミリメートルの範囲であり得る。好適なペレット状触媒の例は、図１に関して上で説明した触媒を含む。示されているように、再生触媒を、触媒供給流１００を介し、変換リアクタ１０の頂部または頂部近傍に導入し得る。当業者は、変換リアクタ１０への再生触媒の導入は、特定の用途について所望されるように、断続的でも、連続的でもよいことを理解する。変換リアクタ１０内で、触媒は下に向かって移動し、同時に、変換リアクタ１０内の蒸気は上に向かって移動する。触媒の下に向かう流れは、本開示の利益とともに当業者には理解されるように、断続的でも、連続的でもよい。不活性化した触媒を含む流れ４５は、変換リアクタ１０の底部または底部近傍から除去され得、２段階ストリッピングユニット１５に導入され得る。図２に描写される他の処理要素（２段階ストリッピングユニット１５、再生リアクタ２０および第２のストリッピングユニット２５を含む）は、ライザー１２０を除き、図１に関して上で説明された類似の要素と機能および動作が実質的に同じであり得、ライザー１２０は、変換リアクタ１０の頂部または頂部近傍への導入のために再生触媒を上昇させる。示した実施形態において、ライザー１２０は、第２のストリッピングユニット２５からの再生触媒を含む流れ１２５を受け取り、再生触媒を上昇させるために気体流１３０を使用し、触媒供給流１００を変換リアクタ１０の頂部または頂部近傍に導入することができる。本開示の利益とともに当業者なら明らかなように、気体流１３０は、不活性気体を含み得る。代替的な実施形態では（図示せず）、再生触媒を機械的に上昇させ、それを変換リアクタ１０に運ぶために、ライザー１２０で、機械的運搬デバイスを使用し得る。
図３は、本開示の代替的な実施形態に従い代替的な移動床リアクタシステム１３５を示す。示した実施形態において、代替的な移動床リアクタシステム１３５は、環状床１４０に触媒が整列している点を除き、図２に関して上に説明した実施形態と機能および動作が実質的に同じである。示した実施形態において、リアクタに供給される供給流３０における反応剤は、環状床１４０において下方向に流れる触媒を放射線状に通過する。環状床１４０を横切る内側から外側への反応剤の流れが図３に示されているが、本発明の代替的な実施形態では、反応剤が外側から内側へと流れることが、有利であり得る。
図４は、本発明の実施形態に従い、変換リアクタ１０を冷却するための一技術を示す。示されているように、変換リアクタ１０は、触媒床１４５に配置されている熱移動コイル４０を備えていてもよく、触媒床１４５は、すでに説明したように、例えば、流動床であっても、移動床であり得る。変換リアクタ１０において起こる脱ハロゲン化水素反応からの反応熱を回収するために、好適な熱移動液（例えば、沸騰水）が、熱移動コイル４０を通過させられ得る。
図５は、本発明の実施形態に従う変換リアクタ１０を冷却する別の技術を示す。示した実施形態において、変換リアクタ流出流３５のスリップストリーム１５０が熱交換器１５５で冷却される。ある特定の実施形態では、スリップストリーム１５０は、低分子量アルカン、例えば、メタン、エタン、および／またはプロパンを含み得る。冷却したスリップストリーム１６０は、部分的に凝集されていてもよいが、蒸気−液体相分離のためにセパレーター１６５に送られ得る。セパレーター１６５において、冷却したスリップストリーム１６０を、気体流１７０と液体流１７５に分け得る。気体流１７０を圧縮器１８０に供給し得、圧縮器１８０は、気体流１７０を圧縮し、圧縮した気体流１８５を変換リアクタ１０に送達する。示されているように、変換リアクタ１０に導入する前に、圧縮した気体流１８５を供給流３０と合わせ得、これによって、供給流３０に含まれる臭化アルキルを冷却する。変換リアクタ１０の冷却に加え、アルカン（例えば、プロパン）の存在が水素供与体として役立ち得、ゆえに、臭化アルキルがコークスへと変換される選択性が潜在的に下がることが発見されている。
本発明の実施形態によれば、臭化アルキルを高分子量の炭化水素に変換するための図１〜５に関して上で説明したリアクタ−リジェネレータシステムは、低分子量アルカンから高分子量の炭化水素を生成するための臭素ベースプロセスで使用され得る。例えば、低分子量炭化水素の流れを、好適な臭素源からの臭素と反応させ、臭化アルキルを生成し得る。次いで、これらの臭化アルキルを、高分子量の炭化水素を形成するように好適な触媒で反応させ得る。上述のリアクタ−リジェネレータシステムをこの臭化アルキル変換に使用し得る。
低分子量アルカンから高分子量の炭化水素を生成するためのプロセス１９０の一実施形態を概して示すブロックフロー図を図６に示す。図６に示されるように、プロセス１９０は、臭素化段階１９５を含み得、臭素化段階１９５において、主にメタンから構成され、例えば供給気体と再利用気体流との混合物に由来する気体流２００を、臭素流２０５からの臭素と反応させ、臭化アルキルとＨＢｒとを生成し得る。ある実施形態では、臭素は、実質的に乾燥した臭素蒸気であり得る。ある実施形態では、臭素化段階１９５は、流れ３１０に含まれるメタンおよびＣ２＋アルカンを別個かつ並行に臭素化することを含み得る。ある実施形態では、臭素化段階１９５は、さらに、Ｃ２アルカンおよびＣ３＋アルカンの別個かつ並行な臭素化を含み得る。得られた臭化アルキルを含む流れ２１０を臭素化段階１９５から抜き取り得、循環触媒リアクタ−リジェネレータシステム２１５に供給し得る。循環触媒リアクタ−リジェネレータシステム２１５において、臭化アルキルを、ＨＢｒの存在下、好適な触媒で反応させ、高分子量の炭化水素を生成し得る。それに加え、図１〜５に関して上で説明したように、循環触媒リアクタ−リジェネレータシステム２１５における触媒を、例えば、２段階ストリッピングユニット１５、再生リアクタ２０および第２のストリッピングユニット２５を含むプロセスによって再生し得る。
リアクタ流出流２２０をリアクタ−リジェネレータシステム２１５から抜き取り得、臭化水素（「ＨＢｒ」）除去および生成物回収ユニット２２５に導入し得る。ある実施形態では、リアクタ流出流２２０は、未反応の炭化水素（例えば、Ｃ１−Ｃ３炭化水素）と、リアクタ−リジェネレータシステム２１５において好適な触媒での臭化アルキルの反応によって生成された高分子量の炭化水素と、ＨＢｒとを含み得る。示されているように、低分子量炭化水素（例えば、天然ガス）を含む供給気体流２３０はまた、生成物回収ユニット２２５に導入可能である。
ＨＢｒ除去および生成物回収ユニット２２５において、臭素化段階１９５およびリアクタ−リジェネレータシステム２１５で発生するＨＢｒを、炭化水素成分と分離し得る。示されているように、ＨＢｒの分離を、生成物の回収および再使用のためのそれぞれの留分への炭化水素成分の分離と合わせ得る。例えば、ＨＢｒ除去および生成物回収ユニット２２５は、それぞれの供給を、メタン流２３５、エタン流２４０、ＨＢｒ流２４５、プロパン流２５０、ブタン流２５５および液体生成物流２６０に分け得る。ＨＢｒ除去および生成物回収ユニット２２５においてＨＢｒおよび炭化水素を分離するために、例えば、とりわけ、本開示の利益とともに当業者には明らかなように、低温分離、分別、抽出蒸留または冷蔵リーンオイルのプロセスを含み、任意の好適な技術を使用し得る。示した実施形態において、メタン流２３５の一部を臭素化段階１９５で再利用する。例えば、図６に示すように、エタン流２４０、プロパン流２５０およびブタン流２５５を、流れ３１０に合わせ得、臭素化段階１９５で再利用し得る。示されていないが、流れ２４０および流れ２５０と２５５との混合物を、２つの別個のＣ２およびＣ３＋臭素化リアクタで臭素化するために別個に再利用し得る。ＨＢｒ除去および生成物回収ユニット２２５から抜き取られたＨＢｒ流２４５を、元素臭素を回収するためにＨＢｒ酸化単位２６５に供給し得る。Ｃ４＋炭化水素を含む液体生成物流２６０はまた、ＨＢｒ除去および生成物回収ユニット２２５から抜き取られ得る。
ＨＢｒ酸化ユニット２６５において、ＨＢｒ流２４５中の分離したＨＢｒを、流れ２７０からの酸素で酸化し、元素臭素および水を生成し得る。流れ２７０は、例えば、酸素、空気、または他の好適な任意の酸素源を含み得る。ＨＢｒおよびコークスの酸化から生成される水は、第１の水流２７５を介して抜き取られ得る。元素臭素は、臭素流２０５を介して抜き取られ得る。酸素が欠乏した気体２８０はまた、ＨＢｒ酸化ユニット２６５から抜き取られ得る。
臭素化段階１９５へと再利用されるメタン流２３５の一部３００はまた、リアクタ−リジェネレータシステム２１５に供給され得、より重い炭化水素を含む触媒をストリッピングするために使用され得る。不活性気体流３０５（例えば、窒素）はまた、リアクタ−リジェネレータシステム２１５に供給され得、循環させられた触媒が酸化によって発生させられる前に、触媒からのメタンを変位させるように使用され得る。酸素含有流２８５はまた、触媒を酸化的に再生するために、リアクタ−リジェネレータシステム２１５に導入され得る。リアクタ−リジェネレータシステム２１５に残る触媒再生オフガス２９５は、酸化炭素を含んでいるはずであり、臭素およびＨＢｒも含み得、ＨＢｒ酸化ユニット２６５に送られ得る。
図６は、生成物の回収および再利用のために炭化水素成分をそれぞれの留分に分離しながらの、ＨＢｒの分離を示したが、ＨＢｒを分離し、生成物を回収するための他の好適な技術はまた、本発明の実施形態に従い使用し得ることが、理解されるべきである。例えば、ある実施形態は、炭化水素成分をそれぞれの留分に分ける前にＨＢｒを分離し得る。ＨＢｒを分離する技術の非限定的な例は、ＨＢｒを水溶液に吸収、ＨＢｒを金属酸化物に吸着、またはＨＢｒを電気分解して元素臭素を生成することを含む。次いで、炭化水素は、生成物回収ユニットに供給され得、冷蔵凝集（ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｅｄ ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ）、深冷分離、または循環吸収油（ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｉｌ）またはいくかの他の溶媒を含む生成物を回収する任意の好適な方法を使用し得る。ある実施形態では、第一に、炭化水素を、望ましい留分に分離する前に、例えば、固体床での乾燥剤の吸着のような技術によって脱水し得る。
ゆえに、本発明は、すでに述べた到達点および利点、および本明細書に固有な到達点および利点を得るように十分に適合させられる。上に開示した具体的な実施形態は、単に例示のためであり、本発明を、異なってはいるが当業者には明らかな、本明細書の教示の利益を有する同等の様式に変え、実施してもよい。個々の実施形態を説明したが、本発明は、これらの全実施形態のあらゆる組み合わせをカバーする。さらに、以下の特許請求の範囲に説明されるものとしてではなく、本明細書に示された構成および設計の詳細に対する限定を、意図していない。ゆえに、上に開示した特定の例示的な実施形態を変更しても、改変してもよく、すべてのこのようなバリエーションは、本発明の範囲および趣旨内にあると考えられることは、明らかである。上に開示したあらゆる数および範囲は、ある程度の量の変動があり得る。下限と上限を有する数値範囲が開示されている場合は常に、その範囲内に入る任意の数および任意の包含範囲が、具体的に開示されている。
Claims (20)
- 少なくとも１つの変換リアクタにおいて少なくとも臭化アルキルを触媒の上で反応させることにより、高分子量の炭化水素と臭化水素とを含む流出流を少なくとも生成することと、
該変換リアクタから該触媒の一部を除去することと、
該触媒の該一部をストリッピングガスと接触させることにより、該触媒の該一部から炭化水素を変位させることと、
該触媒の該一部と第１の不活性気体とを接触させることと、
該触媒の該一部を酸素と接触させることにより、コークスを除去することによって再生触媒を形成することと、
該再生触媒を前記第２の不活性気体と接触させることと、
該再生触媒の少なくとも一部を該変換リアクタの中に導入することと
を含む、プロセス。 - 前記触媒が、結晶性アルミノ−シリケート骨格を含み、前記高分子量の炭化水素が、６個またはそれよりも多くの炭素原子を有する炭化水素を含み、前記臭化アルキルがブロモメタンを含む、請求項１に記載のプロセス。
- 前記臭化アルキルは、一臭素化アルカンおよび二臭素化アルカンに対する一臭素化アルカンの約０．９に等しいかそれよりも多い比率を有する、請求項１に記載のプロセス。
- 前記変換リアクタから除去される前記触媒の前記一部が、約１０重量％に等しいかそれよりも多い量でコークスを含む、請求項１に記載のプロセス。
- 前記ストリッピングガスが、メタン、エタン、プロパン、およびこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つのアルカンを含む、請求項１に記載のプロセス。
- 前記ストリッピングガスが水素を含む、請求項１に記載のプロセス。
- 前記再生触媒が、コークスを約２重量％〜約１０重量％の量で含む、請求項１に記載のプロセス。
- 前記再生触媒が、コークスを約０．１重量％未満の量で含む、請求項１に記載のプロセス。
- 前記変位させられた炭化水素を含む前記ストリッピングガスを、前記変換リアクタからの前記流出流と合わせることをさらに含み、該変位させられた炭化水素が、６個またはそれよりも多くの炭素原子を含む炭化水素を含む、請求項１に記載のプロセス。
- 前記ストリッピングガスが、上部ストリッピング段階で前記触媒の前記一部と接触し、
前記第１の不活性気体が、下部ストリッピング段階で該触媒の該一部と接触し、
該上部ストリッピング段階での該触媒の滞留時間は、該下部ストリッピング段階での該触媒の該一部の滞留時間よりも長い、
請求項１に記載のプロセス。 - 前記触媒の前記一部を酸素と接触させることは、約４５０℃〜約６５０℃の温度で行われる、請求項１に記載のプロセス。
- 前記変換リアクタが、前記触媒の移動床を備えており、該触媒は、約１ミリメートル〜約１０ミリメートルの粒径を有し、前記再生触媒は、該変換リアクタの頂部または頂部近傍で導入される、請求項１に記載のプロセス。
- 前記触媒が、前記変換リアクタにおいて、環状床に配置される、請求項１２に記載のプロセス。
- 前記流出流のスリップストリームを冷却することと、
該冷却した流出流から気体流を分離することと、
該気体流を前記臭化アルキルと合わせることと、
該気体流と該臭化アルキルとを前記変換リアクタに導入することと
をさらに含む、請求項１に記載のプロセス。 - 流出流から臭化水素を除去することと、
該臭化水素を酸化することにより、元素臭素と水とを生成することと、
該元素臭素を低分子量アルカンと反応させることにより、さらなる臭化アルキルを生成し、該臭化アルキルを前記変換リアクタの中に導入することと
をさらに含む、請求項１に記載のプロセス。 - 前記臭化水素を除去することは、前記流出流を、メタン流、エタン流、臭化水素流、ブタン流、および液体生成物流に少なくとも分離することを含み、該液体生成物流は、４個またはそれよりも多くの炭化水素を有する炭化水素を含む、請求項１５に記載のプロセス。
- 少なくとも１つの変換リアクタにおいて少なくともブロモメタンを結晶性アルミノ−シリケート触媒の上で反応させることにより、高分子量の炭化水素と臭化水素とを含む流出流を少なくとも生成することと、
該変換リアクタからの該触媒の一部を２段階ストリッピングユニットの中に導入することと、
該２段階ストリッピングユニットの上部段階の中にストリッピングガスを導入することにより、該触媒の該一部から炭化水素を変位させることであって、該炭化水素は、６個またはそれよりも多くの炭素原子を有する炭化水素を含む、ことと、
第１の不活性気体を該２段階ストリッピングユニットの下部段階の中に導入することにより、該触媒の該一部からある量の該ストリッピングガスを除去することと、
該２段階ストリッピングユニットから再生リアクタへの中に該触媒の該一部を導入することにより再生触媒を形成することであって、該触媒の該一部をコークス除去のために酸素含有流と接触させる、ことと、
該再生触媒の少なくとも一部を該変換リアクタの中に導入することと
を含む、プロセス。 - 前記変換リアクタから除去される前記触媒の前記一部が、コークスを約１０重量％に等しいかそれよりも多い量で含み、前記再生触媒は、コークスを約２重量％〜約１０重量％の量で含む、請求項１７に記載のプロセス。
- 臭化水素除去ユニットにおいて、前記流出流から臭化水素を除去することと、
該臭化水素を酸化することにより、元素臭素および水を生成することと、
該元素臭素を低分子量アルカンと接触させることにより、さらなるブロモメタンを生成することであって、該さらなるブロモメタンは、前記変換リアクタの中に導入され、該低分子量アルカンは、回収されたメタンと、臭化水素除去ユニットに供給された供給メタンとを含む、ことと
をさらに含む、請求項１７に記載のプロセス。 - リアクタシステムであって、
少なくとも臭化アルキルを触媒の上で反応させることにより、高分子量の炭化水素と臭化水素とを含む流れを少なくとも生成するように構成された変換リアクタと、
該変換リアクタからの該触媒の一部を受け入れるように構成された２段階ストリッピングユニットであって、該触媒の該一部をストリッピングガスと接触させるように構成された第１のストリッピング段階と、該触媒の該一部を不活性気体と接触させるように構成された第２のストリッピング段階とを備える、２段階ストリッピングユニットと、
該２段階ストリッピングユニットからの該触媒の該一部を酸化させるように構成された再生リアクタと、
該再生リアクタからの該触媒の該一部を不活性気体と接触させるように構成された第２のストリッピングユニットと
を備える、リアクタシステム。
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