堿金屬鹽的蒸發和傳輸的制作方法

專利名稱：堿金屬鹽的蒸發和傳輸的制作方法
技術領域：
本發明一般涉及催化脫氫反應。更具體地，本發明涉及烷基芳族化合物的脫氫以產生乙烯基芳族化合物。
背景技術：
催化脫氫工藝是本領域眾所周知的。這些工藝包括烷基芳族化合物的脫氫以產生相應的烯基芳族化合物，以及單烯烴的脫氫產生相應的共軛二烯烴。催化脫氫的一個具體例子是常用的通過乙苯催化脫氫制備苯乙烯(乙烯基芳族化合物)的過程。許多已知的脫氫催化劑和操作參數每一個具有獨特的優點和缺點。關于脫氫催化劑及其具體操作有許多要考慮的因素，例如轉化水平和催化劑的使用壽命之間的因素。在脫氫反應中要重點考慮催化劑的壽命。關于催化劑本身存在一些花費，例如催化劑的單位成本，催化劑的使用壽命，用過的催化劑再生的能力，以及處置用過的催化劑的成本。關于關停脫氫反應器以替換催化劑和/或再生催化劑床也存在一些花費，包括勞力、材料和生產率的損失。正常的催化劑失活往往降低轉化水平和/或選擇性水平，每一種降低情況都會導致不利的生產效率損失。造成脫氫催化劑失活的原因有很多。這些原因可包括催化劑表面被諸如焦炭或焦油堵塞，也稱為碳化；催化劑結構的物理崩潰；催化劑中的促進劑損失，例如催化劑內堿金屬化合物的物理損失。根據催化劑和使用的各種操作參數，可能是這些機理中的一種或多種。通常優選最大化催化劑的使用壽命，有許多已知的技術或方法。有時應用的一個技術是升高反應溫度。其可以例如，通過增加反應流的溫度或者通過對反應室加熱來完成。該反應溫度的升高通常增加了反應速率，其可以抵消催化劑的失活，但是也可能具有不希望的結果，例如損害效率或者選擇性。對于使用該升溫技術也會有窄的限制。對于催化劑或者設備也可能有機械溫度的限制，超過所述機械溫度的進一步的溫度增加會導致催化劑的物理結構和/或設備完整性崩潰。接近該限制時，需要替換催化劑或者通過傳統方式再生催化劑。傳統實踐通常涉及關停反應器并物理去除催化劑用于替換。希望有可以在穩態過程條件下使用而不打斷該過程的催化劑再生方法，所述方法維持了可接受水平的轉化和選擇性。還希望具有有助于向穩態過程條件下的過程中加入催化劑壽命延長劑的設備。還希望具有有助于同時向多個過程中加入催化劑壽命延長劑的設備。此外，希望從遠處傳輸催化劑壽命延長劑。

發明內容
本發明的一個實施方式是用于將堿金屬鹽蒸發成蒸汽的設備，所述設備具有能傳輸堿金屬鹽溶液的第一導管，所述第一導管具有至少一個開口，溶液通過所述開口可以離開第一導管。第二導管與第一導管流體連通。第二導管能傳輸包含蒸汽的物流。同時向蒸汽中注入堿金屬鹽溶液以在蒸汽中形成堿金屬鹽的溶液。之后將蒸汽中的堿金屬鹽溶液傳輸到與第二導管流體連通的第三導管中，其中所述第三導管可以被諸如蒸汽套的熱源加熱。在一個實施方式中，設備具有至少一個與第一導管開口相鄰的分配器(diffuser)以將堿金屬鹽溶液分散到蒸汽中。第三導管可以與第四導管相連接用于將蒸汽中氣化的堿金屬鹽傳輸到第四導管中的物流中。第四導管中的物流還可以包含用于烷基芳族烴脫氫反應的反應物。所述設備還可以包含與第四導管連接相鄰的堰以限制不分散進入到蒸汽中的任意堿金屬流進入到第三導管中。包含第一導管開口的第二導管的部分可以形成混合室，其中堿金屬流可以被分散進入到蒸汽中以形成 第三物流，隨后所述第三物流進入到第三導管中。第二導管的混合室部分可以被諸如蒸汽套的熱源加熱。第一導管的部分可以以基本同心排列放置在第二導管中。堿金屬鹽可以以固體、液體或者蒸汽或者其組合加入。另一個實施方式涉及在催化脫氫反應中，用堿金屬促進來增強脫氫催化劑活性的方法。該方法包括通過使用用于向蒸汽中添加堿金屬鹽的設備將堿金屬鹽加入到蒸汽中以形成第一溶液。該設備具有能傳輸堿金屬鹽的第一物流的第一導管，所述第一導管具有至少一個開口，所述第一物流通過所述開口可以離開第一導管。第二導管與第一導管流體連通；其中第二導管可以傳輸第二物流，所述第二物流可以包含蒸汽。第一物流離開第一導管，并進入第二導管，使所述第一物流經過熱源并同時分散到第二物流中形成第一溶液，所述第一溶液包含第一物流的堿金屬鹽溶液和第二物流的蒸汽。第一溶液離開第二導管并進入與第二導管流體連通的第三導管。在第三導管中，所述第一溶液被進一步加熱并傳輸到第四導管。在第四導管中，所述第一溶液與脫氫催化劑發生接觸。使第三導管經過熱源，當第一溶液傳輸到第四導管時所述熱源對其供熱。第三導管經過的熱量可足以將第一溶液的溫度維持在150至500° C之間。在一個方面，第三導管起了將第一溶液從第二導管傳輸到位于遠處的第四導管的作用。第三導管還經過了足以將第一溶液維持在可泵吸狀態的熱量。堿金屬鹽的加入量可足以維持基本恒定水平的催化劑活性，且在一個方面所述堿金屬鹽是鉀鹽化合物。催化脫氫反應可以是烷基芳族烴反應物流的脫氫以得到烯基芳族烴。堿金屬鹽可以以固體、液體或者蒸汽或者其組合加入到蒸汽流中。在一個實施方式中，催化劑包含40-80重量％的鐵氧化物以及5-30重量％的堿金屬化合物。以堿金屬相對于總反應物流的重量計，可以以相當于連續添加O. 01至1000份每百萬(ppm)的量來加入堿金屬鹽。在一個實施方式中，所述烷基芳族烴是乙苯而所述烯基芳族烴是苯乙烯。另一個實施方式是蒸發并傳輸堿金屬鹽的方法。該方法涉及向可以傳輸堿金屬鹽的第一導管提供包含堿金屬鹽的第一物流，所述第一導管具有至少一個開口，堿金屬鹽可以通過所述開口離開第一導管。向第二導管提供包含蒸汽的第二物流，所述第二導管與第一導管流體連通并可以傳輸蒸汽輸入流。當堿金屬鹽離開第一導管時，對其加熱并同時分散進入到蒸汽輸入流中形成包含氣化堿金屬鹽溶液和蒸汽的第三物流。包含開口的第一導管的部分可以以基本同心排列放置在第二導管中。可以至少有一個與第一導管開口相鄰的分配器以將第一物流分散進入到第二物流中。將第三物流輸送到與第二導管流體連通的第三導管。第三導管經過熱源。所述第三導管可以與第四導管連接以傳輸第三物流與第四導管中的第四物流接觸，所述第三導管還可以包含相鄰于第三導管和第四導管連接的堰以限制不分散進入到第二蒸汽中的任意堿金屬流進入到第四導管中。另一個實施方式是用于向反應室供給羧酸鉀催化劑壽命延長劑的設備，所述反應室裝載有基于鐵氧化物的堿金屬促進的脫氫催化劑，用于從包含烷基芳族烴的進料流制備乙烯基芳族烴。該設備具有能傳輸羧酸鉀第一物流的第一導管，所述第一導管具有至少一個開口，所述第一物流通過所述開口可以離開第一導管。包含至少一個開口的第一導管的至少部分放置在可以傳輸第二物流的第二導管內，所述第二物流可以包含蒸汽。當第一物流離開第一導管時，對其加熱并同時分散進入到第二物流中形成包含第一物流的氣化羧酸鉀溶液和第二物流的蒸汽的第三物流。之后將所述包含氣化羧酸鉀溶液以及蒸汽的第三物流傳輸到與第二導管連接的第三導管中，其中所述第三導管與熱源連接。附圖簡要說明
圖I顯示了用于將堿金屬鹽氣化成蒸汽的本發明的設備的實施方式。圖2顯示了實驗室原型醋酸鉀蒸發器。圖3是使用2mL/分鐘的水作為蒸汽以及2mL/分鐘的10%醋酸鉀時，醋酸鉀回收與蒸發器溫度的圖。圖4是相比較于圖3中10%醋酸鉀的數據，使用2mL/分鐘的水作為蒸汽以及2mL/分鐘的25 %醋酸鉀時，醋酸鉀回收與蒸發器溫度的圖。圖5是使用3mL/分鐘的水以及ImL/分鐘的醋酸鉀溶液時擴大的溫度下限的圖。發明詳述促進的氧化鐵催化劑對于烷基芳族烴脫氫成烯基芳族烴特別有用。例如，可以通過將乙苯與蒸汽混合，并將混合物通過脫氫催化劑填充床來進行乙苯的脫氫制備苯乙烯。在許多情況下，堿金屬例如鉀的化合物，存在于脫氫催化劑中。鉀可以傾向于在脫氫時減少焦炭在催化劑上的沉積，從而增加催化劑的使用壽命。在一個方面，鉀可以通常以至少O. 01摩爾每摩爾鐵氧化物至I摩爾每摩爾鐵氧化物的量存在。脫氫催化劑的一個實施方式中含有30重量％至95重量％的鐵氧化物以及I重量％至30重量％的鉀。脫氫催化劑的另一個實施方式中含有40重量％至80重量％的鐵氧化物以及5重量％至20重量％的鉀。也可向所述脫氫催化劑中加入其他組分，以便進一步提供促進、活化或穩定特性。乙苯的脫氫通常在蒸汽的存在下進行，蒸汽乙苯的重量比為O. 5 :1至4 :1，或者為O. 8 :1至2 :1。蒸汽可以用作熱傳遞媒介，還可以穩定催化劑的中間氧化階段并有助于催化劑上的任意有機沉積物的氣化，從而抵抗了催化劑的碳化。部分有機沉積物可以被氧化成一氧化碳和/或二氧化碳。在新鮮負載催化劑或者現有催化劑再生之后，通常為高催化劑活性和選擇性的起始階段，之后為催化劑失活階段。對于催化劑活性的逐漸退化有許多可能的解釋，對于特定的過程可以應用一種或多種機制。使堿金屬促進的、基于鐵的催化劑失活的一個可能的機制是堿金屬的損失，其中所述堿金屬從催化劑中物理釋放并被反應物流挾帶走。使堿金屬促進的、基于鐵的催化劑失活的另一個可能的機制是堿金屬位置的污染，即催化劑上的堿金屬的物理位置被覆蓋或者阻塞，例如被碳化。隨著催化劑失活的進行，轉化水平和/或選擇性最終顯著下降從而脫氫過程在經濟上不再是可行的。此時，通常需要停止過程并替換催化劑或者通過傳統方法再生催化劑。本發明的實施方式涉及將足以再生、穩定化或者增強脫氫催化劑活性的量的堿金屬化合物加入到過程中，從而維持了經濟水平的轉化和選擇性并降低或延緩對于催化劑替換的需求。將堿金屬化合物在進入到過程中之前加入到蒸汽輸入流中。所述堿金屬化合物可以按需以連續或者間歇的基準加入并可以與其他運行技術結合使用，例如如上所述的提升反應溫度。在一個實施方式中，所述堿金屬化合物是鉀化合物。在一個實施方式中，所述堿金屬化合物是可以與蒸汽一起進入到溶液中的鉀鹽化合物。在其他實施方式中，所述堿金屬化合物是鋰化合物、鈉化合物、銣化合物、銫化合物、鈁化合物及其混合物以及它們的鹽。本文中給出了本發明的多個實施方式和方面。所述多個方面通常不是互斥的且可 以相互結合使用。在一個實施方式中，加入的堿金屬化合物是有機鉀鹽。在加入到脫氫過程前，將可溶有機鉀鹽與蒸汽一起加入到溶液中。鉀鹽可以被噴射或者以其他方式分布到諸如超級加熱流的蒸汽流中，所述物流可以溶解和/或蒸發鹽并產生包含鉀的蒸汽溶液，然后可以將所述蒸汽溶液加入到脫氫過程中。較之非有機含鉀化合物，有機鉀鹽可以在較低溫度下蒸發，從而有助于鉀分布到加入到脫氫過程中的物流中。本領域中已知將鹽化合物與液體流或者蒸汽流一起加入到溶液中的多種方式，所有方式都包括在本發明的范圍內。合適的有機鉀鹽的非限制性例子包括醋酸鉀、苯甲酸鉀、檸檬酸鉀、富馬酸鉀、葡萄糖酸鉀、乳酸鉀、馬來酸鉀、雙羥萘酸鉀、琥珀酸鉀、酒石酸鉀及其混合物。由于K+離子的高水合能，鉀鹽混合物通常具有優良的水溶性。加入的堿金屬化合物的量取決于各種因素，例如反應物流的量和純度、催化劑加料量、催化劑負載的運行時長、脫氫操作條件以及待處理的具體催化劑。可以以基本連續的方式加入堿金屬化合物，例如以堿金屬相對于總反應物流的重量計，以相當于連續添加O. 01至1000份每百萬的量來加入堿金屬化合物。在其他實施方式中，以堿金屬相對于總反應物流的重量計，以相當于連續添加O. 01至750 ；0. 01至500 ;或者O. I至250份每百萬的量加入堿金屬化合物。在一些實施方式中，以堿金屬相對于總反應物流的重量計，可以以相當于連續添加O. I至100份每百萬的量來加入堿金屬化合物。Butler的美國專利6，936，743揭示了以相當于連續加入O. 01至100份每百萬直接進入到反應器中烷基芳族烴的總重量的量加入催化劑壽命延長劑，其通過引用結合入本文。還可以間歇方式加入堿金屬化合物，如果加入的量少至會給連續加入帶來問題，則間歇加入是所希望的。在一些例子中，間歇加入較大量的堿金屬化合物較之連續加入較少量的堿金屬化合物可能提供較好的結果。在其他實施方式中，以堿金屬相對于反應物流的重量計，按間歇基準以O. I至10000或更高；1. O至5000 ;或者100至1000份每百萬的量加入堿金屬化合物。添加堿金屬化合物的各種量和方式包括在本發明的范圍內。本發明的一個方面涉及將堿金屬溶液傳輸到工廠中的至少一個過程/設備中。在遠處制備堿金屬溶液。第一和第二導管以及混合室遠離工廠中的第四導管和其他設備/過程。第三導管起了將堿金屬溶液從遠處傳輸到第四導管以及可任選地傳輸到其他設備/過程的作用。第五導管以及可任選的第六導管可以將至少部分堿溶液傳輸到其他設備/過程。在一個方面，10至90%的堿溶液被傳輸到其他設備/過程。在另一個方面，25至75%的堿溶液被傳輸到其他設備/過程。在一個實施方式中，堿溶液被同時傳輸到第四導管和其他設備/過程。堿金屬溶液可以包含I重量％至95重量％的堿金屬鹽。在另一個方面,堿金屬溶液可以包含5重量％至80重量％,或者5重量％至55重量％,或者5重量％至40重量％的堿金屬鹽，或者10重量％至30重量％的堿金屬鹽。在一個更具體的方面，堿金屬鹽包括可溶于水、甲醇或者其他材料的醋酸鉀，所述其他材料能使得醋酸鉀溶液可經受泵吸而不分解。在一個實施方式中，堿金屬溶液是具有I重量％至95重量％醋酸鉀,或者5重量％至80重量％,5重量％至55重量％,5重量％至40重量％醋酸鉀或者10重量％至25重量％醋酸鉀的醋酸鉀溶液。在一個實施方式中，首先將堿金屬溶液與蒸汽混合然后將混合物進料到蒸發器。在另一個實施方式中，堿金屬溶液和蒸汽是分開的并獨立地進料到蒸發器。可以通過蒸汽進料本身以及可任選地通過另外的熱源，如蒸汽套或者熱交換器來加熱所述蒸發器。可以在150° C至480° C的溫度范圍內運行蒸發器。在另一個實施方式中，在200° C至400° C的溫度范圍內運行蒸發器。進料到蒸發器的鹽溶液與進料到蒸發器的蒸汽的比可以是鹽溶 液蒸汽為I :3至3 :1。在單獨的一個方面中，或者與其他方面結合，熱源與第二導管的混合室以及第三導管連接，所述熱源選自蒸汽套、電加熱元件、輻射熱源中的一個或多個。另一個實施方式是改進現有設備的方法，所述現有設備使用鉀促進的基于鐵的催化劑通過乙苯脫氫來制備苯乙烯。該方法涉及對蒸汽輸入流增加設備使得堿金屬鹽氣化進入到蒸汽輸入流中。所述設備具有能傳輸堿金屬鹽的第一導管，所述第一導管具有至少一個開口，所述堿金屬鹽通過所述開口可以離開第一導管。第二導管與第一導管流體連通，其中第二導管可以傳輸蒸汽輸入流。當堿金屬鹽離開第一導管時，對其加熱并同時分散進入到蒸汽輸入流中形成包含氣化堿金屬鹽溶液和蒸汽的第三物流。包含開口的第一導管的部分可以以基本同心排列放置在第二導管中。所述設備可以至少具有一個與第一導管開口相鄰的分配器以將第一物流分散進入到第二物流中。將第三物流輸送到與第二導管流體連通的第三導管。第三導管經過熱源。所述設備的第三導管可以與第四導管連接以傳輸第三物流與第四導管中的第四物流接觸，所述第三導管還可以包含相鄰于第三導管和第四導管連接的堰以限制不分散進入到第二物流中的任意堿金屬流進入到第四導管中。下面參見

圖1，在一個說明性實施方式100中，通過線路110輸送堿金屬鹽并通過線路120加入到蒸汽輸入流中，其中在混合物沿線路170傳輸之前，它們先在混合室130中結合，之后加入到脫氫過程/設備140中。本文中所示的脫氫過程140可以是進行脫氫過程的輸入流或者可以是脫氫設備的部分，例如脫氫反應區域。堿金屬鹽可以以液體溶液、固體或者蒸汽相或者其組合加入。在一個方面，蒸汽可以是過熱的。混合室130中可以應用各種混合或者攪拌裝置以有助于堿金屬鹽溶解到蒸汽中。在一個方面，混合室130具有在蒸汽線路120中基本同心排列的堿金屬鹽線路110，來自鹽線路和蒸汽線路的蒸汽在如圖I所示的并流流動圖案中接觸。在其他實施方式中，混合室130具有在蒸汽線路120中同心排列的堿金屬鹽線路110，來自鹽線路和蒸汽線路的蒸汽在逆流流動圖案中接觸，或者堿金屬鹽被噴射或者分布到混合室130中。堿金屬鹽線路110可以相對于混合室130任意角度交替連接(attach),例如從一個具有并流流動排列的實施方式中的零度至一個具有逆流排列的實施方式中的180度，或者為30度至45度的角度，或者可以垂直于混合室130，所述混合室130中堿金屬鹽通過注入頭噴射或者分布。在一個方面，混合室130經過熱源180。所述熱源180可以包含蒸汽套或者電加熱元件。在如圖I所示的實施方式中，顯示了可用于將堿金屬鹽分散到在混合室130中的蒸汽流中的可任選的分配器150。本文中所用的術語“分配器”指的是起改變堿金屬鹽的流動路徑以有助于其分散到蒸汽中的作用的任意設備。所述分配器可以減緩流速，提供流動中的湍流和/和提供流動方向的改變，或其組合。可任選的分配器150可以是任意形狀以有助于堿金屬鹽在蒸汽流中的分散。所述分配器可以具有成角度的或者圓錐的形狀，例如如圖I中所示，以將堿金屬鹽在蒸汽流中徑向偏轉和分布。在一個方面，線路170經過熱源182。所述熱源182可以包含蒸汽套或者電加熱元 件。在一個實施方式中，該傳輸線路，線路170，被加熱到200° C至400° C的溫度范圍。在一個可任選的實施方式中，線路190 (a, b)用于將線路170中的至少部分混合物傳輸到工廠中的另一個過程/設備。還顯示了可任選的堰160，所述堰160可用于限制非蒸汽溶液中的任意堿金屬鹽流動進入到脫氫過程/設備140中。本文中所用的術語“堰”指的是限制了非蒸汽溶液中的任意堿金屬鹽流動進入到脫氫過程中的任意設備。所述堰可以抑制部分流的流速，所述流可能包含未全部在溶液中的堿金屬，例如在一個實施方式中，流的較低部分，其中的較重材料如不在溶液中的堿金屬鹽可能沉淀。堿金屬鹽和蒸汽的混合物可以直接加入到脫氫反應器中或者加入到脫氫過程的輸入流中。其他將堿金屬加入到蒸汽中的方式可以包括將堿金屬鹽加熱并蒸發到蒸汽流中。含鐵氧化物和堿金屬化合物的脫氫催化劑在本領域是眾所周知的，且可以購自各個公司，例如巴斯夫(BASF)公司；標準催化劑公司L. P. (Criterion Catalyst Company,L. P.)以及Sud Chemie有限公司(Sud Chemie, Inc)。這些以及類似的催化劑屬于本發明的范圍內。
實施例已概括地描述了各種實施方式，提供以下實施例作為本發明內容的特定實施方式，并表明其實施和優點。應理解，實施例以說明方式給出，但不是用來以任何方式限制本說明書或權利要求書。構建了用于將醋酸鉀注入到苯乙烯催化劑進料中的實驗室原型醋酸鉀蒸發器，并用于評估過程條件。該原型設計包括在較大容器的進口處將液體鉀鹽溶液注入到并流蒸汽流中。通過將一段長度的加熱管連接到蒸發器的出口來模擬氣化鉀鹽流的傳輸。收集流出物并重量分析評估鹽的回收。建立了用于氣化和用于10%和25%醋酸鉀溶液傳輸的合適的溫度范圍。實驗室原型醋酸鉀蒸發器系統200的實施方式如圖2所示。使用連續流雙注射泵將水210和醋酸鉀溶液212加入到系統200中。主體216是每一端安裝有1/4-英寸LPT裝配件的75mL壓力樣品容器。進口是空心通“T”裝配件214，所述裝配件214具有插入到在主體216內部的裝配件邊緣的1/16英寸管，用于加入醋酸鉀溶液。水被泵送入在爐內的線圈管218中以產生稀釋流，然后在引入醋酸鉀之后將所述稀釋流引入到“T”裝配件214。蒸發器流出物通過傳輸管220輸送，所述傳輸管220是3英尺長1/4-英寸的卷曲螺旋管222。蒸發器216和傳輸管220、222位于4-區爐的內部。第一區I封裝了蒸發器容器而其他三個區2、3、4包含了傳輸管220、222。通過絕熱塞將區I與區2_4分開。離開爐的傳輸管224與冷卻水冷凝器226相連。收集瓶228與冷凝器226連接以收集液體產物。通過加熱蒸發器和傳輸管到所希望的溫度開始蒸發器實驗，然后引入水用于蒸汽。一旦實現了穩定的溫度，開始加入醋酸鉀；這是實驗的開始時間。實驗持續2-4個小時將全部的液體流出物收集到配衡瓶中。采樣所述液體用于化學分析。然后將溶液在干燥烤箱中蒸發以得到醋酸鉀的量。使用電感耦合等離子體(ICP)分析以確定鹽的量。實驗數據不于下面表I。表I :使用傳輸線路和冷凝器的蒸發數據
權利要求
1.用于將堿金屬鹽蒸發到蒸汽中的設備，該設備包含 可以傳輸堿金屬鹽溶液的第一物流的第一導管，所述第一導管具有至少ー個開ロ，所述第一物流通過所述開ロ可以離開第一導管； 與第一導管流體連通的第二導管，其中第二導管可以傳輸包含蒸汽的第二物流； 其中，當第一物流離開第一導管時，其分散進入到第二物流中形成包含第一物流的堿金屬鹽溶液和第二物流的蒸汽的第三物流； 與第二導管流體連通的第三導管，其中所述第三導管可以被熱源加熱； 且其中所述第三導管可以傳輸第三物流。
2.如權利要求I所述的設備，其特征在于，該設備還包含至少ー個與第一導管的至少一個開ロ相鄰的分配器以將第一物流分散進入到第二物流中。
3.如權利要求I所述的設備，其特征在于，所述第三導管與第四導管連接用于將第三物流傳輸到第四導管中的第四物流中。
4.如權利要求3所述的設備，其特征在于，該設備還包含 與第三導管與第四導管的連接相鄰的堰，以限制不分散進入到第二物流中的任意堿金屬流進入到第四導管中。
5.如權利要求I所述的設備，其特征在于，所述包含至少ー個開ロ的第一導管的部分放置在第二導管中并形成混合室，其中第一物流分散進入到第二物流中從而形成第三物流，然后該第三物流進入到第三導管中。
6.如權利要求5所述的設備，其特征在于，所述混合室可以被熱源加熱。
7.如權利要求6所述的設備，其特征在于，所述熱源是蒸汽套。
8.如權利要求I所述的設備，其特征在干，所述包含至少ー個開ロ的第一導管的部分以基本同心排列放置在第二導管中。
9.如權利要求I所述的設備，其特征在于，所述熱源是蒸汽套。
10.在催化脫氫反應中，用堿金屬促進來增強脫氫催化劑活性的方法，該方法包括 通過使用設備將堿金屬鹽加入到蒸汽中來形成第一溶液； 所述設備具有能傳輸堿金屬鹽的第一物流的第一導管，所述第一導管具有至少ー個開ロ，所述第一物流通過所述開ロ可以離開第一導管； 所述設備具有與第一導管流體連通的第二導管，其中所述第二導管可以傳輸包含蒸汽的第二物流，其中當所述第一物流離開第一導管時，其被分散到第二物流中形成包含第一物流的堿金屬鹽溶液和第二物流的蒸汽的第一溶液； 所述設備具有與第二導管流體連通的第三導管，其中所述第三導管可以傳輸第一溶液，并可以被熱源加熱；以及 使得第一溶液與脫氫催化劑發生接觸。
11.如權利要求10所述的方法，其特征在干，以足以維持顯著恒定水平的催化劑活性的量加入堿金屬鹽。
12.如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述堿金屬鹽是鉀鹽化合物。
13.如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述催化脫氫反應是烷基芳族烴反應物流的脫氫以得到烯基芳族烴。
14.如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述堿金屬鹽以固體加入到第二物流中。
15.如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述堿金屬鹽以液體加入到第二物流中。
16.如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述堿金屬鹽以蒸汽加入到第二物流中。
17.如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述脫氫催化劑包含40-80重量％的鐵氧化物以及5-30重量％的堿金屬化合物。
18.如權利要求10所述的方法，其特征在干，以堿金屬相對于接觸脫氫催化劑的總反應物流的重量計，以相當于連續添加O. 01至1000份每百萬的量來加入所述堿金屬鹽。
19.如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述烷基芳族烴是こ苯而所述烯基芳族烴是苯こ烯。
20.蒸發并傳輸堿金屬鹽的方法，該方法包括 向第一導管提供包含堿金屬鹽的第一物流； 所述第一導管可以傳輸堿金屬鹽并具有至少ー個開ロ，所述堿金屬鹽通過所述開ロ可以離開第一導管； 向可以傳輸蒸汽并與第一導管流體連通的第二導管提供包含蒸汽的第二物流； 其中當堿金屬鹽離開第一導管時，其被分散到第二物流中形成包含堿金屬鹽溶液和蒸汽的第三物流；以及 向與第二導管流體連通的第三導管提供第三物流，其中所述第三導管可以傳輸第三物流，其中所述第三導管可以被熱源加熱。
21.如權利要求20所述的方法，其特征在干，所述包含至少ー個開ロ的第一導管的部分以同心排列放置在第二導管中。
22.如權利要求20所述的方法，其特征在干，至少ー個與第一導管的至少ー個開ロ相鄰的分配器用于將第一物流分散進入到第二物流中。
23.如權利要求20所述的方法，其特征在于，所述設備的第三導管與第四導管連接以傳輸第三物流與第四導管中的第四物流接觸，所述第三導管還包含相鄰于第三導管和第四導管的連接的堰以限制不分散進入到第二物流中的任意堿金屬流進入到第四導管中。
全文摘要
顯示了用于蒸發和傳輸堿金屬鹽的設備和方法。所述設備具有可以傳輸堿金屬鹽溶液的第一導管以及與第一導管流體連通的第二導管，所述第二導管可以傳輸蒸汽從而將堿金屬鹽分散到蒸汽中形成可以被傳輸到如遠處反應區的溶液。所述溶液可以通過第三導管傳輸，可以通過熱源加熱所述第三導管。可以使用所述方法在脫氫反應中將促進劑加入到脫氫催化劑中。
文檔編號B23P6/00GK102695560SQ201180005667
公開日2012年9月26日 申請日期2011年1月12日 優先權日2010年1月12日
發明者H·克雷格, J·E·佩拉蒂, J·R·巴特勒 申請人:弗納技術股份有限公司