CN118105899A - 改进的催化反应方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于使反应物流与催化剂接触的***，该***包括：反应器，该反应器包括一定量的催化剂和入口以及被配置用于排出产物的产物出口；和催化剂再生器单元，该催化剂再生器单元具有被配置用于从该反应器接收废催化剂流的入口和被配置用于使再生催化剂转移到该反应器的出口，其中该反应器中的水含量为10vppm至3摩尔％。

Description

改进的催化反应方法

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63/385,587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

本发明整体涉及一种催化反应***，并且更具体地涉及一种改进的催化反应方法。

背景技术

催化是通过添加已知为催化剂的物质来提高化学反应速率的方法。催化剂通常在反应器中与一种或多种反应物反应以形成中间产物，该中间产物随后产生最终反应产物。

轻质烯烃生产是一个利用催化剂的过程，并且对于生产足够的塑料以满足全球需求至关重要。链烷烃脱氢(PDH)是其中轻质链烷烃诸如乙烷、丙烷和丁烷可以分别脱氢以制备乙烯、丙烯和丁烯的方法，其中该反应是需要外部热量来驱动该反应的吸热反应。在脱氢反应和类似反应中，在反应期间实现更高的催化剂活性和选择性改善了所得产物。

在反应过程中，某些脱氢催化剂受到工艺物流中水的存在的负面影响。在反应过程中，降低水的浓度，即水在气相中的摩尔百分比，导致催化剂活性的显著提高。然而，从反应过程中完全去除水对催化剂选择性有负面影响。由于原料损失成不期望的副产物，较低的催化剂选择性导致较高的生产成本，并增加产物分离的成本。

因此，需要控制催化反应过程中的水含量以改善催化剂反应性和催化剂选择性以及所得产物。

发明内容

本***和方法涉及包括反应器和/或催化剂再生单元的催化反应方法，该催化反应方法调节***和方法中的水含量以改善该反应方法中的催化剂反应性和选择性，从而增强从反应***和方法得到的产物。

因此，本发明的特征可以广义地在于提供一种用于使反应物流与催化剂接触的***，其中该***包括：反应器，该反应器包括一定量的催化剂和入口以及被配置用于排出产物的产物出口；和催化剂再生器单元，该催化剂再生器单元具有被配置用于从反应器接收废催化剂流的入口和被配置用于使再生催化剂转移到反应器的出口，其中反应器气相中的水含量为10vppm至3摩尔％。在一个实施方案中，反应器中的水含量为100vppm至2摩尔％。在另一个实施方案中，反应器内部的水含量为200vppm至1摩尔％。在一个实施方案中，该反应器包括被配置用于接收反应物的入口，该反应物包括10vppm至3摩尔％的水含量。在另一个实施方案中，催化剂再生器单元的温度为550℃至900℃，使得再生催化剂的水含量为100wppm至8000wppm。在另一个实施方案中，该***还包括在反应器的入口处或在反应器内部的至少一个水含量传感器，其中水含量传感器与控制单元通信。在一个实施方案中，该***还包括在反应器的产物出口处的至少一个水含量传感器，其中水含量传感器与控制单元通信。在一个实施方案中，该***还包括在催化剂再生器单元的出口处的至少一个水含量传感器，其中该水含量传感器与控制单元通信。在另一个实施方案中，该***还包括在该反应器的入口处、在该反应器内部、在该反应器的产物出口处以及在该催化剂再生器单元的出口处的至少一个水含量传感器，每个水含量传感器与控制单元通信。在一个实施方案中，该催化剂包括分散在多孔无机载体材料上的活性金属，该多孔无机载体是二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝、氧化锆、粘土或沸石中的一者。在另一个实施方案中，该催化剂包含氧化铝、二氧化硅-氧化铝、贵金属、碱金属、碱土金属和镓中的至少一者。

本发明的第二实施方案是一种方法，该方法包括：在反应器中接收反应物流，在反应器中使反应物流与催化剂接触，从产物流分离废催化剂，从反应器输出产物流，在催化剂再生器单元中再生废催化剂，其中废催化剂从反应器接收，从催化剂再生器单元向反应器中供应再生的催化剂并控制反应器中的水含量以增强催化剂活性和选择性，其中水含量为10vppm至3摩尔％。在一个实施方案中，反应器中的水含量为100vppm至2摩尔％。在另一个实施方案中，反应器中的水含量为200vppm至1摩尔％。在一个实施方案中，反应物流的水含量为10vppm至3摩尔％。在另一个实施方案中，该方法还包括将催化剂再生器单元加热至550℃至900℃的温度，使得再生催化剂的水含量为100wppm至8000wppm。在一个实施方案中，该方法还包括感测在反应器的入口处、在反应器内部、在反应器的出口处以及在催化剂再生器单元的出口处的水含量传感器。在一个实施方案中，催化剂包括分散在多孔无机载体材料上的活性金属，该多孔无机载体是二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝、氧化锆、粘土或沸石中的一者。在另一个实施方案中，催化剂包括氧化铝、二氧化硅-氧化铝、贵金属、碱金属、碱土金属和镓中的至少一者。

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是催化剂反应器***的透视图；

图2是反应器和催化剂再生器单元的示意图。

具体实施方式

参照图1，显示了利用催化剂生产产物的反应器***的实施方案。反应器使用催化剂与作为进料流进入反应器的反应物接触，以引起反应器内的反应并产生所得产物。反应器内的反应可以是使用催化剂的任何合适的化学反应。

在一个实施方案中，将根据丙烷的脱氢来描述反应器***的操作，但这并不旨在限制本发明的范围。包括丙烷的进料流通过管线1进入该过程，并在进料-流出物热交换器2中加热。然后进料流通过流量控制阀3并进入炉4。进料流被加热至期望的入口温度并通过管线5进入脱氢反应器6。进料流进入保持在低于大气压的反应区的中心部分，并向外通过催化剂7的环形床。已加热的进料流与催化剂的接触实现了部分原料流的脱氢以及烯烃和氢气的生产。烯烃、氢气和未转化的丙烷通过管线8作为该过程的流出物流离开反应区。在热交换器65中从流出物流回收热量。流出物流与有时通过管线63的较小甲烷流混合，然后通入管线60。然后流出物流进入两个抽空器9a和9b中的第一个抽空器，它们由通过管线11进入的高压蒸汽驱动。通过热交换装置10提供级间冷却。然后流出物流通过管线12和进料-流出物热交换器2到达分馏区以回收产物。未转化的丙烷可以通过管线1再循环。

脱氢催化剂的使用寿命相对短，并且反应区内的催化剂逐渐用新鲜催化剂和/或再生催化剂替换，以允许该过程的连续操作。通过由管线19和19a表示的多个催化剂取出管线取出少量离散量的催化剂，并通入中心收集管线20。催化剂取出的速率由阀装置21控制。取出的催化剂落入收集料斗22中，其中催化剂由未示出的装置加压。然后通过打开阀装置24将积聚的催化剂从闭锁料斗22通过管线23传送到提升接合器25。再次关闭阀装置24，并使包含氮气或烟气的气流通过管线26以使催化剂通过管线27向上转移。

将废催化剂从反应器中的反应区取出并送到具有收集料斗28的催化剂再生器单元中，在催化剂再生器单元处将催化剂从气流中分离出来。经分离的气体通过管线29离开收集料斗的顶部并进入旋风分离器30。这导致催化剂从气体中进一步分离并产生包含细催化剂颗粒的废气流，该废气流在管线31中去除。较大的可重复使用的催化剂颗粒通过管线32返回到收集料斗。通过管线33加入新鲜催化剂以弥补损耗，当需要替换或改变催化剂时，通过管线34去除催化剂。

催化剂通过重力流经管线35从收集料斗28中取出。然后，催化剂进入再生区36，在该再生区中，催化剂作为位于筛网39内的催化剂38的致密圆柱形床被保留。第一空气流通过管线37进入再生区，并被导流板装置41迫使向上通过催化剂床38。第二空气流通过管线57进入，并且也向上通过催化剂床。热催化剂与空气流的接触导致催化剂上的碳层烧除。过量空气和燃烧产物从催化剂中分离出来并通过管线40取出。小的连续氮气流通过管线42进入再生区的底部，并向上通过催化剂床38的下部以从催化剂中汽提空气。

在例示的实施方案中，通过管线44以由阀装置43控制的速率间歇地或连续地取出催化剂。然后催化剂落入汽提容器46中，在该汽提容器中它与通过管线47进入的第二氮气流接触。该氮气流和汽提气体通过管线45去除。然后催化剂通过管线48落入还原区49。通过管线51将小的连续甲烷流进料到还原区的底部。这导致包含在催化剂上的金属的还原。还原区的气态流出物通过管线50去除。然后将至少部分还原的催化剂通过管线56以由阀52控制的速率从还原区去除并通入第二提升接合器53。通过管线54进入该过程的甲烷流通过第二炉55，该炉将其加热至基本上等于反应区温度的温度。然后将该气流通入提升接合器中以使催化剂通过管线17向上转移并确保其完全还原。催化剂通过阀装置18并进入上部闭锁料斗16。已加热的甲烷向下通过催化剂并经由管线58和64通过打开的阀59和61去除。然后关闭阀18和61，并打开管线63中的阀62以平衡闭锁料斗内和反应器6内的压力。然后打开阀装置15以允许催化剂以通过管线19a和19取出而控制的速率通过管线14和13转移。

以上描述涉及丙烷的脱氢反应。应当理解，上述过程可用于链烷烃脱氢反应、链烷烃脱氢环化反应、萘脱氢反应或任何类型的脱氢或脱氢环化反应。

轻质烯烃生产对于生产足够的塑料以满足全球需求至关重要。链烷烃脱氢(PDH)是其中轻质链烷烃诸如乙烷、丙烷和丁烷可以分别脱氢以制备乙烯、丙烯和丁烯的方法。脱氢是需要外部热量以驱动反应完成的吸热反应。

在使用流化催化剂的PDH反应中，焦炭可沉积在催化剂上同时催化该反应，并且脱氢金属可通过与反应条件的延长接触而失活。可以通过在存在氧气的情况下从催化剂中燃烧焦炭来在催化剂再生器中再生催化剂。然后可以将热再生催化剂转移回反应器以催化反应。如果提供不足的热量来驱动吸热反应，则烯烃生产可能会受到影响。对于Pt-Ga催化剂，为了保持催化剂活性，通过燃烧补充燃料，然后在每个循环中使碳燃烧的催化剂经受额外的氧处理以保持催化剂随时间的活性来完成催化剂的再生。用于去除水的催化剂汽提可以是催化剂再生器的一部分。

参照图2，显示了PDH反应方法的实施方案，其中该方法包括PDH反应器66和将反应物流递送至反应器66的入口的进料管线68。反应物流可主要包含丙烷或丁烷，但其它烷烃诸如乙烷可与其它烷烃一起或替代其它烷烃存在于反应物流中。任何进料分配器可将反应物流分配到反应器66。产物流70，诸如丙烯和氢气的混合物，离开反应器66的出口。废催化剂流72离开反应器66并被送到催化剂再生器单元74的底部入口。与催化剂再生器单元74连接的再生烟气76从催化剂再生器单元74的顶部出口排出。再生气流78和燃料流80进入催化剂再生器单元74的一个或多个底部入口。再生催化剂流82从催化剂再生器单元74的出口返回到反应器66。催化剂再生器单元74可任选地包括用于催化剂调节或恢复的氧处理区和/或用于从催化剂中去除水和氧的汽提区。

本方法通过调节反应过程中，更具体地反应器中的水含量来提高催化剂反应性和选择性。在一个实施方案中，脱氢反应器中的条件包括500℃至800℃的温度、40kPa至310kPa的压力以及5至100的催化剂与进料的比率。脱氢反应可以流化方式进行，使得可包含反应物链烷烃的具有或不具有流化惰性气体的气体以在反应器容器中提升脱氢催化剂同时催化链烷烃脱氢的方式分配到反应器。在催化脱氢反应期间，焦炭沉积在脱氢催化剂上，从而导致降低催化剂的活性。然后脱氢催化剂必须再生并返回到如上所述的反应器中。

脱氢催化剂可以是适用于流化床脱氢单元的任一种催化剂。所选脱氢催化剂应最小化裂化反应并有利于脱氢反应。适用于本文的催化剂包括可以分散在多孔无机载体材料诸如二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝、氧化锆、粘土或沸石中的活性金属。催化剂的示例性实施方案包括含有镓、贵金属以及碱金属或碱土金属的氧化铝或二氧化硅-氧化铝。

在上述方法中，催化剂载体包含载体材料、粘合剂和任选的填充材料以向催化剂提供物理强度和完整性。载体材料可包括氧化铝或二氧化硅-氧化铝。硅溶胶或氧化铝溶胶或其它来源可用作粘合剂前体。氧化铝或二氧化硅-氧化铝通常包含γ、θ和/或δ相的氧化铝。催化剂载体颗粒的标称直径可以为20微米至200微米，平均直径为50微米至150微米。优选地，催化剂载体的表面积为85m²/g至170m²/g。

脱氢催化剂可含有脱氢金属。脱氢金属可为一种过渡金属或过渡金属组合。在一个实施方案中，脱氢催化剂是贵金属，诸如铂或钯。在另一个实施方案中，催化剂是镓，其是用于链烷烃脱氢的有效金属。一种或多种催化剂金属可以通过浸渍或其它合适的方法沉积在催化剂载体上，或者在催化剂制备期间包含在载体材料或粘合剂中。

催化剂的酸官能被最小化以防止裂化并有利于脱氢。碱金属和碱土金属也可以包含在催化剂中以减弱催化剂的酸度。而且，稀土金属可以包含在催化剂中以控制催化剂的活性。可以将0.001重量％(或wt％)至10wt％浓度的金属掺入催化剂中。在贵金属的情况下，优选使用按重量计百万分之1(ppm)至按重量计600ppm的贵金属。更优选地，优选使用按重量计2ppm至100ppm的贵金属。在一个实施方案中，优选的贵金属是铂。另外，镓以0.3wt％至10wt％并且优选1wt％至7wt％的范围存在。碱金属和碱土金属也以0.05wt％至1wt％的范围存在。

如上所述，汽提的废脱氢催化剂通过废催化剂管道被运输到催化剂再生器单元以燃烧废催化剂上的焦炭并使废催化剂再生成再生催化剂。提供氧气供应气体，该氧气供应气体将室中的废催化剂提升通过催化剂分离器并进入分离室中。通过在再生条件下与氧气供应气体接触，将焦炭燃烧离开废催化剂。在示例性实施方案中，空气用作氧气供应气体，因为空气容易获得并且提供足够的氧气用于燃烧。示例性再生条件包括在催化剂再生器单元中的温度为550℃至900℃、优选670℃至750℃，并且压力为103kPa(abs)(15psia)至450kPa(abs)(70psia)。可将烃燃料添加到催化剂再生器单元中，以增加催化剂再生器单元中产生的热量，并有助于在反应器中提供热量。

上述实施方案提供了用于使反应物流与流化催化剂接触的催化反应方法和装置，并且还提供了催化剂再生和复原以保持催化剂活性和催化剂选择性。

实施例1

通过喷雾干燥制备催化剂。喷雾干燥的催化剂含有按重量计100ppm的Pt、1.7重量％的Ga、0.30重量％的K、1.1重量％的SiO₂，余量为Al₂O₃。在PDH再生多循环老化测试中，将催化剂预老化315个循环。

通过在反应器条件和再生器条件之间循环催化剂来模拟催化剂的长期老化，如下所示：

启动：将1cm³催化剂装入石英管反应器中。将催化剂在氮气中加热至120℃并保持30分钟。在氮气中以10℃/min将温度升至720℃，并开始再生条件。

再生步骤：在氮气中将温度以10℃/min升至720℃。将气体组成从氮气改变为5％O₂、24.2％H₂O、余量N₂(按体积计)，并且以每分钟15标准立方厘米的气体流速流动2分钟。将气体组成变回氮气，将温度保持0.5分钟，并开始冷却。

反应步骤：将样品在氮气中以13℃/min冷却至620℃。气体组成从氮气变为丙烷。使丙烷以每分钟15cm³的气体流速流动2分钟。将气体组成变回氮气，保持温度0.5分钟，并开始再生步骤的加热。

完成了总共315个循环，在程序结束时进行额外的再生。将催化剂在氮气中冷却并取出用于进一步测试。

实施例2

在另一个示例，将循环老化315个循环的52mg来自实施例1的催化剂与1100mg喷雾干燥的惰性α氧化铝稀释剂预混合，该稀释剂装载在内径4.1mm的石英管反应器中的石英棉塞之间。将惰性α氧化铝球装载在催化剂床下方以使热裂化最小化。通过透射红外光谱MKS分析仪分析反应器流出物组成，该分析仪鉴定出丙烷、丙烯、乙烷、乙烯和甲烷产物。将红外分析仪的流出物引导至气相色谱仪，该气相色谱仪用于偶尔分析产物流并检查红外分析仪对实际产物流的准确性。

每个实验由5个反应/再生循环组成，在反应步骤和再生步骤之间有N₂吹扫步骤。如下详述，循环1-2不具有预吸附在催化剂上的H₂S，而循环3-5具有预吸附在催化剂上的H₂S。

步骤(a)再生加热/燃烧步骤：

在720℃下用摩尔组成为5％O₂/8％CO₂/20％H₂O/67％N₂的气体混合物处理催化剂1.5分钟。该气体混合物模拟在燃料源和在催化剂上包含的至少一部分焦炭燃烧之后PDH再生器内的气体组合物的组成。当在室温和压力下测量时，气体混合物的总流速等于27ml/min。

步骤(b)汽提步骤：

用20ml/min的干燥N₂气体流替换步骤(a)中的气体，并将反应器温度降低至620℃。一旦反应器温度达到620℃，切换到含有与PDH循环中相同含量的H₂O的N₂气流并且在该温度下再保持60分钟。通过使N₂气体通过水饱和器来引入水。

对于循环1和2，在60分钟N₂汽提后立即开始PDH步骤。对于循环3、4和5，在60分钟N₂汽提之后增加了额外的H₂S预吸附步骤。这通过将3.8ml/min的(50vppm H₂S/N₂)气体添加至N₂汽提流(23.8ml/min与8vppm H₂S的组合总流速)达10分钟来实现。10分钟后关闭H₂S/N₂流，并且在开始PDH步骤之前用N₂再吹扫催化剂10分钟。

步骤(c)PDH步骤：

用100％丙烷进料替换步骤b)中的气体，丙烷重时空速(WHSV)为35.1倒数小时(hr-1)。下面详细研究了H₂O含量、运行时间(TOS)和H₂S预吸附的影响。通过使丙烷进料通过H₂O饱和器来引入水。记录MKS总烃信号强度与时间的关系。通过将MKS总烃强度对时间响应曲线的初始线性部分外推至0的MKS信号强度来确定时间零点。

步骤(d)吹扫步骤：

用20ml/min的干燥N₂流替换步骤(c)中的气体。将反应器温度升高至720℃。重复步骤(a)进行下一个循环测试。

表1实验细节

转化率通过下式计算：

丙烯选择性通过下式计算：

下表2比较了催化剂对含有0psi、0.15psi和0.30psi水分分压的进料流的催化转化率，其中该催化转化率(没有任何热裂化时的催化剂贡献)通过从观察到的总转化率中减去在相同工艺条件下单独测量的热贡献来计算。下表3比较了在类似的丙烷催化转化率下的催化选择性，其中通过去除热裂化贡献来计算催化选择性。

表2：含有不同水分含量的进料的催化转化

表3：含有不同水分含量的进料在31％丙烷催化转化率下的催化选择性

在上述实施方案中，使用包括控制器或控制单元(其可以是处理器)的控制***来控制反应过程的操作，并且更具体地控制反应炉和/或催化剂再生器单元的操作，使得控制单元与反应炉和/或催化剂再生器单元通信并且被设计成主动控制反应过程的注入速率、位置、局部化学计量。

在一个实施方案中，控制***(控制器或控制单元)包括控制面板，该控制面板位于包括反应过程的设施处的控制室中或位于与反应过程不同的设施或位置处的远程地点处，并且使用分布式控制***(DCS)经由Modbus TCP/IP(传输控制协议/互联网协议)通信与反应炉和/或催化剂再生器单元通信。在操作期间，控制***提供反应过程的有序且安全的启动、操作和关闭。

上述管线、导管、单元、设备、容器、周围环境、区或类似物中的任一者可配备一个或多个监测部件，包括传感器、测量设备、数据捕获设备或数据传输设备。信号、方法或状态测量以及来自监测部件的数据可用于监测方法设备中、周围和与其有关的条件。由监测部件生成或记录的信号、测量和/或数据可通过一个或多个网络或连接收集、处理和/或传输，该网络或连接可以是私有或公共的，通用的或专用的，直接的或间接的，有线的或无线的，加密的或未加密的，和/或它们的组合；本说明书并非旨在在这方面进行限制。

由监测部件生成或记录的信号、测量和/或数据可被传输到一个或多个计算设备或***。计算设备或***可包括至少一个处理器以及存储计算机可读指令的存储器，该计算机可读指令当由至少一个处理器执行时，使一个或多个计算设备执行可包括一个或多个步骤的方法。例如，可配置一个或多个计算设备以从一个或多个监测部件接收与至少一件与该方法相关联的设备相关的数据。一个或多个计算设备或***可被配置为分析该数据。根据数据分析，一个或多个计算设备或***可被配置为确定对本文所述的一个或多个方法的一个或多个参数的一种或多种推荐调整。一个或多个计算设备或***可被配置为传输加密或未加密的数据，其包括对本文所述的一个或多个方法的一个或多个参数的一种或多种推荐调整。

***单元的计算设备可包括例如任何类型的通用微处理器或微控制器、数字信号处理(DSP)处理器、中央处理单元(CPU)、集成电路、现场可编程门阵列(FPGA)、可重新配置处理器、其它适当编程或可编程逻辑电路、或它们的任何组合。

存储器可以是任何合适的已知或其它机器可读存储介质。存储器可包括非暂态计算机可读存储媒体，例如但不限于电子、磁、光、电磁、红外或半导体***、装置或设备，或前述的任何合适组合。存储器可包括位于设备内部或外部的任何类型的计算机存储器的适当组合，例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、光盘只读存储器(CDROM)、电光存储器、磁光存储器、可擦除可编程只读存储器(EPROM)和电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、铁电RAM(FRAM)等。存储器可包括适于可检索地存储可由控制器或计算设备执行的计算机可执行指令的任何存储装置(例如，设备)。

本文所述的方法和步骤可用高级程序或面向对象的编程或脚本语言或它们的组合来实现，以与控制器或计算设备通信或辅助其操作。另选地，本文所述的方法和***可用汇编或机器语言实现。该语言可以是编译或解释语言。用于实现本文所述的用于控制流向燃烧器的气体流量的方法和***的程序代码可存储在存储介质或设备上，例如ROM、磁盘、光盘、闪存驱动器或任何其它合适的存储介质或设备。程序代码可以是通用或专用可编程计算机可读的，用于在存储介质或设备被计算机读取以执行本文所述的过程时配置和操作计算机。

计算机可执行指令可以是由一个或多个计算机或其它设备执行的许多形式，包括程序模块。一般来讲，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。通常，程序模块的功能可根据各种实施方案中的需要进行组合或分布。

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为一种用于使反应物流与催化剂接触的***，其中该***包括：反应器，该反应器含有一定量的催化剂和入口以及被配置用于排出产物的产物出口；和催化剂再生器单元，该催化剂再生器单元具有被配置用于从该反应器接收废催化剂流的入口和被配置用于使再生催化剂转移到该反应器的出口，其中该反应器中的水含量为10vppm至3摩尔％。本段中的先前实施方案直至本段中的第一实施方案中的一个、任何或所有实施方案中的本发明实施方案，其中该反应器中的水含量为100vppm至2摩尔％。本段中的先前实施方案直至本段中的第一实施方案中的一个、任何或所有实施方案中的本发明实施方案，其中该反应器中的水含量为200vppm至1摩尔％。本段中的先前实施方案直至本段中的第一实施方案中的一个、任何或所有实施方案中的本发明实施方案，其中该反应器包括被配置用于接收反应物的入口，该反应物包括10vppm至3摩尔％的水含量。本段中的先前实施方案直至本段中的第一实施方案中的一个、任何或所有实施方案中的本发明实施方案，其中该催化剂再生器单元的温度为550℃至900℃，使得该再生催化剂的水含量为100wppm至8000wppm。本段中的先前实施方案直至本段中的第一实施方案中的一个、任何或所有实施方案中的本发明实施方案，还包括在该反应器的该入口处或在该反应器内部的至少一个水含量传感器，其中该水含量传感器与控制单元通信。本段中的先前实施方案直至本段中的第一实施方案中的一个、任何或所有实施方案中的本发明实施方案，还包括在该反应器的该产物出口处的至少一个水含量传感器，其中该水含量传感器与控制单元通信。本段中的先前实施方案直至本段中的第一实施方案中的一个、任何或所有实施方案中的本发明实施方案，还包括在该催化剂再生器单元的该出口处的至少一个水含量传感器，其中该水含量传感器与控制单元通信。本段中的先前实施方案直至本段中的第一实施方案中的一个、任何或所有实施方案中的本发明实施方案，还包括在该反应器的该入口处、在该反应器内部、在该反应器的该产物出口处和在该催化剂再生器单元的该出口处的至少一个水含量传感器，每个水含量传感器与控制单元通信。本段中的先前实施方案直至本段中的第一实施方案中的一个、任何或所有实施方案中的本发明实施方案，其中该催化剂包括分散在多孔无机载体材料中的活性金属，该多孔无机载体是二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝、氧化锆、粘土或沸石中的一者。本段中的先前实施方案直至本段中的第一实施方案中的一个、任何或所有实施方案中的本发明实施方案，其中该催化剂包括氧化铝、二氧化硅-氧化铝、贵金属、碱金属、碱土金属和镓中的至少一者。

本发明的第二实施方案是一种方法，该方法包括：在反应器中接收反应物流，在该反应器中使该反应物流与催化剂接触，从该产物流分离废催化剂，从该反应器输出产物流，在催化剂再生器单元中再生废催化剂，其中该废催化剂从该反应器接收，从该催化剂再生器单元向该反应器中供应再生的催化剂并控制该反应器中的水含量以增强催化剂活性和选择性，其中该水含量为10vppm至3摩尔％。本段中的先前实施方案直至本段中的第二实施方案中的一个、任何或所有实施方案中的本发明实施方案，其中该反应器中的水含量为100vppm至2摩尔％。本段中的先前实施方案直至本段中的第二实施方案中的一个、任何或所有实施方案中的本发明实施方案，其中该反应器中的水含量为200vppm至1摩尔％。本段中的先前实施方案直至本段中的第二实施方案中的一个、任何或所有实施方案中的本发明实施方案，其中该反应物流的水含量为10vppm至3摩尔％。本段中的先前实施方案直至本段中的第二实施方案中的一个、任何或所有实施方案中的本发明实施方案，还包括将该催化剂再生器单元加热至550℃至900℃的温度，使得该再生催化剂的水含量为100wppm至8000wppm。本段中的先前实施方案直至本段中的第二实施方案中的一个、任何或所有实施方案中的本发明实施方案，还包括感测在该反应器的入口处、在该反应器内部、在该反应器的出口处以及在该催化剂再生器单元的出口处的水含量传感器。本段中的先前实施方案直至本段中的第二实施方案中的一个、任何或所有实施方案中的本发明实施方案，其中该催化剂包括分散在多孔无机载体材料中的活性金属，该多孔无机载体是二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝、氧化锆、粘土或沸石中的一者。本段中的先前实施方案直至本段中的第二实施方案中的一个、任何或所有实施方案中的本发明实施方案，其中该催化剂包括氧化铝、二氧化硅-氧化铝、贵金属、碱金属、碱土金属和镓中的至少一者。

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)

1.一种用于使反应物流与催化剂接触的***，所述***包括：

反应器(66)，所述反应器包括一定量的催化剂和入口以及被配置用于排出产物(70)的产物出口；和

催化剂再生器单元(74)，所述催化剂再生器单元具有被配置用于从所述反应器接收废催化剂流(72)的入口和被配置用于使再生催化剂(82)转移到所述反应器(66)的出口，

其中所述反应器中的水含量为10vppm至3摩尔％。

2.根据权利要求1所述的***，其中所述反应器中的水含量为100vppm至2摩尔％。

3.根据权利要求1所述的***，其中所述反应器中的水含量为200vppm至1摩尔％。

4.根据权利要求1所述的***，其中所述反应器(66)包括被配置用于接收反应物的入口，所述反应物包括10vppm至3摩尔％的水含量。

5.根据权利要求1所述的***，其中所述催化剂再生器单元(74)的温度为550℃至900℃，使得所述再生催化剂(82)的水含量为100wppm至8000wppm。

6.根据权利要求1所述的***，还包括在所述反应器(66)的所述入口处或在所述反应器(66)内部的至少一个水含量传感器，所述水含量传感器与控制单元通信。

7.根据权利要求1所述的***，还包括在所述反应器(66)的所述产物出口处的至少一个水含量传感器，所述水含量传感器与控制单元通信。

8.根据权利要求1所述的***，还包括在所述催化剂再生器单元(74)的所述出口处的至少一个水含量传感器，所述水含量传感器与控制单元通信。

9.根据权利要求1所述的***，还包括在所述反应器(66)的所述入口处、在所述反应器(66)内部、在所述反应器(66)的所述产物出口处以及在所述催化剂再生器单元(74)的所述出口处的至少一个水含量传感器，每个所述水含量传感器与控制单元通信。

10.根据权利要求1所述的***，其中所述催化剂包括分散在多孔无机载体材料中的活性金属，所述多孔无机载体是二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝、氧化锆、粘土或沸石中的一者。