[發(fā)明專利]轉(zhuǎn)移反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的催化劑的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200580037648.5
• 申請(qǐng)日: 2005-11-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101052461A
• 公開(kāi)（公告）日: 2007-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·H·小比奇;S·N·沃恩;徐騰;L·R·M·默滕斯;R·E·沃爾特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 埃克森美孚化學(xué)專利公司
• 主分類號(hào): B01J8/00
• 分類號(hào): B01J8/00;C10G3/00
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 鄧毅

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)添加和移動(dòng)固體催化劑顆粒的方法。尤 其，本發(fā)明涉及在保持或保護(hù)容易由于與水分子接觸而損失催化活性 的分子篩的催化活性的同時(shí)在反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)添加、移動(dòng)和去除固體催化 劑顆粒的工藝或方法。

發(fā)明技術(shù)

分子篩一般由硅酸鋁材料獲得并且含有孔隙體系，該孔隙體系是 均勻孔隙和空腔的網(wǎng)絡(luò)。這些孔隙和空腔捕捉尺寸等于或小于這些孔 隙和空腔的尺寸的分子，并排斥更大尺寸的分子。

分子篩的孔隙和空腔是由于在分子篩制造工藝過(guò)程中添加模板材 料而形成的。在分子篩本身的形成過(guò)程中，由硅酸鋁類材料形成了晶 格型化學(xué)結(jié)構(gòu)。該晶格型結(jié)構(gòu)基本上包裹模板材料，其中模板材料用 作在分子篩內(nèi)形成孔隙結(jié)構(gòu)的工具。所得分子篩可以與其它組分結(jié)合， 以利于調(diào)節(jié)分子篩的各種性能或用于形成更大的顆粒。

為了制備適于使用的分子篩，必須除去模板，以使得孔隙和空腔 是開(kāi)放的，從而捕捉分子，用于從環(huán)境中吸附分子或使這些分子反應(yīng)， 形成所需產(chǎn)物。當(dāng)這些分子與位于孔隙體系內(nèi)、尤其一個(gè)或多個(gè)空腔 或籠(有時(shí)這樣稱呼)內(nèi)的催化位點(diǎn)接觸時(shí)，發(fā)生了反應(yīng)。

通常通過(guò)煅燒或燒盡模板來(lái)從分子篩中除去模板。雖然煅燒是優(yōu) 選的，但還可以采用洗脫方法來(lái)除去模板。一旦模板被去除，分子篩 被認(rèn)為是活化的或隨時(shí)可使用的。活化的分子篩具有對(duì)直接環(huán)境開(kāi)放 的孔隙體系，包括空腔或籠，并且可以隨時(shí)使用。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在其微孔結(jié)構(gòu)內(nèi)具有催化位點(diǎn)的活化的金屬鋁磷酸鹽 分子篩，例如硅鋁磷酸鹽(SAPO)分子篩，對(duì)濕氣敏感。通常，已經(jīng) 發(fā)現(xiàn)活化的分子篩與濕氣的大量接觸鈍化了該分子篩的催化活性。遺 憾的是，防止活化的金屬鋁磷酸鹽分子篩受濕氣的有害影響的方法是 有限的。

US6,316,683?B1(Janssen等人)公開(kāi)了通過(guò)屏蔽分子篩的內(nèi)部活 性位點(diǎn)而避免與濕氣接觸來(lái)保護(hù)SAPO分子篩的催化活性的方法。模板 本身可以用作屏蔽物，或者無(wú)水掩蔽層可以用作不包括模板的活化的 分子篩的屏蔽物。希望屏蔽活性位點(diǎn)，因?yàn)榛罨腟APO分子篩在接觸 濕氣時(shí)顯示了催化活性的損失。

US4,764,269(Edwards等人)公開(kāi)了防止SAPO-37催化劑由于與 濕氣接觸而鈍化的方法。該催化劑被保持在使得分子篩的有機(jī)模板組 分保留在SAPO-37分子篩中的儲(chǔ)存條件下，直到諸如催化劑被投入到 催化裂化裝置的時(shí)候?yàn)橹埂．?dāng)該催化劑接觸FCC反應(yīng)條件時(shí)，其中反 應(yīng)器在400-600℃下操作，再生器在大約600-850℃下操作，從分子 篩孔結(jié)構(gòu)中除去有機(jī)模板，催化劑被活化，用于烴的裂化。根據(jù)該工 序，即使有的話，也很少與濕氣接觸。

Mees等人，“Improvement?of?the?Hydrothermal?stability?of SAPO-34”，Chem.Commun.，2003，(1)，44-45(2002年11月22日 首先作為預(yù)告文章在網(wǎng)上公開(kāi))公開(kāi)了保護(hù)SAPO-34分子篩的方法， 基于NH₃與分子篩的酸位點(diǎn)的可逆反應(yīng)。該方法以可逆方式將 H⁺-SAPO-34轉(zhuǎn)化為NH₄⁺-SAPO-34。NH₄⁺-SAPO-34據(jù)說(shuō)能夠耐受長(zhǎng)時(shí)間 的苛刻蒸汽加工，不會(huì)損失結(jié)構(gòu)完整性和酸性。

因?yàn)樵谏a(chǎn)方法中采用分子篩的新型大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)設(shè)施繼續(xù)在 實(shí)施，所以防止活化的分子篩由于與濕氣接觸而損失催化活性繼續(xù)成 為甚至更大的挑戰(zhàn)。需要的是減少催化劑顆粒與水分子接觸，使得與 催化劑顆粒接觸的水蒸氣的量在整個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)中被控制和減至最小的 其它方法。

發(fā)明概述

在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了有助于防止分子篩在反應(yīng)系統(tǒng)中添加、 儲(chǔ)存、輸入和輸出催化劑顆粒的過(guò)程中損失催化活性的方法。

在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了將催化劑顆粒轉(zhuǎn)移到含氧化合 物-烯烴轉(zhuǎn)化反應(yīng)系統(tǒng)中的方法。該方法包括將金屬鋁磷酸鹽催化劑顆 粒在容器內(nèi)儲(chǔ)存，將儲(chǔ)存的顆粒從該容器轉(zhuǎn)移到反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)，以及在 催化劑顆粒轉(zhuǎn)移過(guò)程中將氣流引入到該容器內(nèi)，其中在轉(zhuǎn)移過(guò)程中引 入到該容器內(nèi)的氣體體積與通過(guò)催化劑顆粒出口從該容器排出的催化 劑加氣體的體積相當(dāng)。