TW202328033A - 具高產率及選擇性的生產輕烯烴之方法及系統 - Google Patents

Abstract

本揭露係關於一種形成烯烴之方法，該方法包括：將烴進料流引入包括脫氫觸媒的反應器；使該烴進料流與脫氫觸媒於該反應器中反應以形成高溫脫氫產物，該高溫脫氫產物包括至少一部分的該脫氫觸媒；於主分離裝置及位於該主分離裝置下游並與該主分離裝置流體連通的二次分離裝置中將至少一部分的該脫氫觸媒與該高溫脫氫產物分離；在該高溫脫氫產物自該二次分離裝置出離之後，將該高溫脫氫產物與淬火流(quench stream)合併以冷卻該高溫脫氫產物並形成中溫脫氫產物，其中該淬火流包括烴；及冷卻該中溫脫氫產物以形成經冷卻的脫氫產物。

Description

具高產率及選擇性的生產輕烯烴之方法及系統

相關申請案之相互參照

本案主張申請日為2021年7月16日的美國臨時申請案第63/222,733號及申請日為2022年4月8日的美國臨時申請案第63/329,006號的優先權及權益，其揭露內容在此以引用的方式將其全文併入本文。

本技術進展之示範具體實例關於化學處理系統，並更特定言之，關於脫氫化學處理系統。

輕烯烴可用作生產多種商品及材料之基礎材料。例如，乙烯可用以製造聚乙烯、氯乙烯或環氧乙烷。此類產品可用於產品包裝、建築、紡織品等等。因此，工業上需要輕烯烴如乙烯、丙烯及丁烯。輕烯烴可根據所提供之化學進料藉由不同的反應程序生產，該化學進料可為原油精煉操作之產物或生物精煉廠或天然氣組分流之再生產物。許多輕烯烴可通過催化程序如催化脫氫生產，其中進料流與促成進料流轉化為輕烯烴之流體化觸媒接觸。在此系統中，輕烯烴之反應選擇性可能對整體製程效率很重要。

專利公開WO 2020/263599(以引用的方式將其全文併入本文)描述一種形成輕烯烴之方法，其包括將烴進料流引入反應器中，使烴進料流與脫氫觸媒於反應器中反應以形成高溫脫氫產物，於主分離裝置中將至少一部分脫氫觸媒與高溫脫氫產物分離，將高溫脫氫產物與淬火流合併以冷卻高溫脫氫產物並形成中溫脫氫產物，並冷卻中溫脫氫產物以形成經冷卻的脫氫產物。

專利公開WO 2018/236630(以引用的方式將其全文併入本文)描述一種用於處理化學流之方法，其包括使進料流與觸媒在具有上游反應器段及下游反應器段之反應器的上游反應器段中接觸，將中間產物流傳送至下游反應器段，並將升管淬火流體引入下游反應器段、上游反應器段或過渡段並與中間產物流和觸媒接觸以減慢或停止反應。該方法包括將至少一部分觸媒與產物流分離，將產物流傳送至產物處理段，冷卻產物流，及將一部分升管淬火流體與產物流分離。自產物流分離出來之升管淬火流體可被再循環回到下游反應器段、上游反應器段或過渡段作為升管淬火流體。

一種形成烯烴之方法，該方法包含：將烴進料流引入包括脫氫觸媒的反應器；使該烴進料流與該脫氫觸媒於該反應器中反應以形成高溫脫氫產物，該高溫脫氫產物包括至少一部分的該脫氫觸媒；於主分離裝置及位於該主分離裝置下游並與該主分離裝置流體連通的二次分離裝置(secondary separation device)中將至少一部分的該脫氫觸媒與該高溫脫氫產物分離；在高溫脫氫產物自該二次分離裝置出離之後，將該高溫脫氫產物與淬火流合併以冷卻該高溫脫氫產物並形成中溫脫氫產物，其中該淬火流包括烴；及冷卻該中溫脫氫產物以形成經冷卻的脫氫產物。

一種用於由烴進料流形成烯烴之系統，該系統包含：反應器，其係配置為在與脫氫觸媒的反應條件之下接收該烴進料流，其中該反應條件產生高溫脫氫產物，該高溫脫氫產物包括至少一部分的該脫氫觸媒；複數個分離裝置，其係配置為自該高溫脫氫產物分離至少一部分的該脫氫觸媒，該等複數個分離裝置包括主分離裝置及位於該主分離裝置下游並與該主分離裝置流體連通的二次分離裝置；淬火系統，其係配置為將該高溫脫氫產物與淬火流合併以冷卻該高溫脫氫產物並形成中溫脫氫產物，其中該淬火流包括烴；及傳熱系統，其係配置為冷卻該中溫脫氫產物以形成經冷卻的脫氫產物。

定義

如本文所用，除非另行指明，否則用語“烴”意指一類含有與碳鍵合之氫的化合物，並包含(i)飽和烴化合物；(ii)不飽和烴化合物；及(iii)烴化合物的混合物(飽和及/或不飽和)，其包括具有不同n值之烴化合物的混合物。

如本文所用，“未形成”意指在反應器中之產物形成量不大於0.1碳莫耳%選擇性(與丙烷進料相比)，其中，(產物中碳的莫耳數)/(進料中碳的換算莫耳數)=產物之碳莫耳%選擇性。例如，若在轉化3莫耳之丙烷時產生2莫耳之乙烯，則乙烯的碳莫耳%選擇性為44.4%。

“烯烴”，或者稱為“烯”，係具有至少一個雙鍵之碳和氫的直鏈、支鏈或環狀化合物。

“調壓室(plenum)”意指促成將反應器之熱產物流攜至出口流的管道或導管之間的流體連通之反應器區域。調壓室也可作為在自反應器排出氣體之前收集來自多組旋風分離器的氣體的導管。如下所述，反應器可具有多個調壓室(例如，如圖4舉例說明之第一調壓室及第二調壓室)，除非另行指明，否則用語調壓室將表示第一調壓室或第二調壓室。

就本揭示內容而言，元素之命名係根據Hawley's Condensed Chemical Dictionary, 16 ^thEd., John Wiley & Sons, Inc.,(2016)，附錄V中提供的元素週期表版本(在新符號下)。例如，第2族元素包括Mg，第8族元素包括Fe，第9族元素包括Co，第10族元素包括Ni，及第13族元素包括Al。如本文所用，用語“類金屬”表示下列元素：B、Si、Ge、As、Sb、Te及At。在本揭示內容中，除非另行指明或上下文另有明確指示，否則當指定元素被指示為存在時，其可以元素態或其任何化合物形態存在。

用語“混合金屬氧化物”表示包括氧原子及至少兩種以原子尺度混合之不同金屬原子的組合物。例如，“混合Mg/Al金屬氧化物”具有以原子尺度混合之O、Mg及Al原子，並與藉由煅燒具有一般化學式 之Mg/Al水滑石獲得的組合物實質上相同或相同，其中A係帶負電荷n的相對陰離子，x係於˃0至˂1的範圍內，及m≥0。由混合在一起之奈米級的MgO顆粒及奈米級的Al ₂O ₃顆粒組成的材料並非混合金屬氧化物，因為Mg及Al原子不是以原子尺度混合，而是以奈米尺度混合。

用語“選擇性”表示在催化反應中特定化合物之生產量(以碳莫耳為基準)。例如，短語“烷烴轉化反應對烯烴具有100%之選擇性”意指反應中轉化的烷烴(碳莫耳基準)100%轉化為烯烴。當與指定之反應物連結使用時，用語“轉化率”意指反應中消耗的反應物之量。例如，當指定之反應物為丙烷時，100%轉化率意指100%的丙烷在反應中被消耗掉。在另一個實例中，當指定之反應物為丙烷時，若一莫耳丙烷轉化為一莫耳甲烷及一莫耳乙烯，則對甲烷之選擇性為33.3%，對乙烯之選擇性為66.7%。產率(碳莫耳基準)係轉化率乘選擇性。

為求簡化起見，本文僅明確揭示某些範圍。然而，任何下限之範圍皆可與任何上限組合以敘述未明確列舉的範圍，及任何下限之範圍皆可與任何其他下限組合以敘述未明確列舉的範圍，同樣地，任何上限之範圍皆可與任何其他上限組合以敘述未明確列舉的範圍。除此之外，即使沒有明確列舉，範圍內也包括其端點之間的每個點或個別值。因此，每個點或個別值皆可以其自身作為下限或上限，與任何其他點或個別值或任何其他下限或上限組合，以敘述未明確列舉的範圍。

儘管本文使用諸如熱、高溫及中溫等短語來描述反應器及各種流，但是這些程度用語係用以根據相對溫度特性區分流。所屬技術領域具有通常知識者將理解沒有暗示特定之溫度，且流之相對溫度將就反應器溫度及受熱力學支配的熱流量來理解。 示範具體實例

輕烯烴(例如，丙烯)可藉由催化程序如脫氫生產，其中使進料流(例如，丙烷)於高溫下與流體化脫氫觸媒接觸。進料流可衍生自原油精煉廠(例如，丙烷)。所得產物混合物可含有高反應性分子及觸媒顆粒之混合物。本技術進展之示範具體實例描述一種反應器配置，該配置可將觸媒顆粒與熱產物流(例如，約反應器之溫度)分離，後繼使用直接液體淬火冷卻熱產物流以避免二次熱及催化反應造成的選擇性損失。

來自脫氫反應器之輕烯烴的選擇性由於二次反應而受到不利影響。二次反應包括反應物通過副反應及/或產物之過度反應持續進行的熱和催化反應。為避免此情況，觸媒顆粒應與熱產物流分離且所得熱產物流須被冷卻至足夠低之中間溫度以減緩或停止熱反應。

丙烷脫氫(PDH)反應器生產丙烯後之產率及選擇性損失可能由於熱反應和催化反應而發生。這些二次反應可藉由有效分離觸媒顆粒與高溫產物流及於觸媒分離後立即將高溫產物流淬火而最小化。較佳之順序係用主及第二旋風分離器幾乎完全分離觸媒(即，約＞98%分離)，接著烴淬火。這可與WO 2020/263599所述之具有部分觸媒分離的中間淬火之習用方法形成對比。

根據本技術進展配置之脫氫反應器可包括下列特徵中的一些或全部：(a)在升管之後藉由使用主及第二旋風分離器在冷卻之前立即自產物流中去除觸媒顆粒；(b)在觸媒分離後使用直接液/氣淬火將高溫產物流冷卻；(c)使用屬於氣體或飽和或過冷液體之淬火流體，其於與高溫產物流流體接觸下汽化/閃蒸，從而提供熱傳的有效接觸；(d)在下游分離單元中分離產物流，其中來自分離器之至少一部分副產物流(例如，苯)係作為淬火流體再循環；(e)淬火流體可衍生自產物流，或可為於反應器中未形成之外部流體(如，重芳烴溶劑)，或可為水；(f)介於600℃至700℃之反應溫度；(g)使用負載於混合鎂鋁氧化物上之Pt觸媒；(h)整合蒸汽裂解器之加熱及/或回收程序；及(i)在初始淬火後自產物流中去除細粉。

具體實現本技術發展之反應器系統可提供下列部分或全部優點：(a)第一及第二旋風分離器可在淬火前達成來自高溫產物流之非常高的觸媒分離效率(＞98%)，使得即使是在淬火後也可能發生之二次催化反應最小化；(b)經分離之觸媒顆粒可循環至於800℃下的再生器，其中淬火前較高之分離效率避免觸媒顆粒的顯熱損失(sensible heat loss)；及(c)與WO 2020/263599之習用系統(其中每個分離系列皆需要多個淬火管線)相比，將淬火流體注入反應器的調壓室降低了反應器設計之複雜性。

於實驗室固定床反應器中進行實驗以研究二次熱反應及催化反應對丙烯(C ₃H ₆產率)的影響。在沒有觸媒負載之管式反應器中進行實驗以測量由於二次熱裂解引起的產率損失。圖1係舉例說明於反應器出口溫度及兩種不同壓力下由於後反應器停留時間產生二次熱裂解所導致之丙烯產率損失的圖形。例如，於640℃及26 psia下5秒之後反應器停留時間將導致丙烯產率損失2.5碳莫耳%。圖2係舉例說明於反應器出口溫度及兩種不同壓力下由於後反應器停留時間產生之二次熱裂解所導致的丙烯選擇性損失之圖形。此產率及選擇性損失可歸因於未轉化之丙烷轉為非丙烯產物的二次熱裂解反應及丙烯本身的熱裂解反應。此產率及選擇性損失會對丙烯生產之總體經濟產生重大影響。

圖3舉例說明具有循環淬火流之反應器系統的概括流程圖的示範具體實例。值得注意的是圖3之系統的一個或多個具體實例的許多程序及裝備細節在此參照圖4進行了描述。

再參考圖3，反應器系統102可包括反應器202、分離裝置220及調壓段204。反應器系統與觸媒處理部300耦合。一般，主反應如脫氫反應於反應器202中發生，其中來自所述系統外部的反應物流280(在本文中有時稱為烴進料流)與來自觸媒處理部的流282的再生觸媒合併並被送入反應器202。在反應之後，觸媒、未反應的化學品及產物化學品經由流284轉移至分離裝置220。應當理解“產物流”可包括來自反應物流280的反應產物及未反應的組分。反應物流280可包含丙烷、正丁烷、異丁烷、乙烷或乙苯中的一或多者。

流284在本文中有時被稱為高溫脫氫產物。一般，流284的溫度接近等於反應器202出口處的溫度。溫度可取決於反應及使用的觸媒系統。在一或更多個具體實例中，流284具有範圍在600℃至700℃的丙烷脫氫溫度及範圍在1.0 bara至4.0 bara的壓力。

分離裝置220可包括主分離裝置402及二次分離裝置404。在另一具體實例中，主分離裝置402及/或二次分離裝置404可為但不限於旋風分離器、過濾器或其他適用於自氣體中分離固體如觸媒的裝置。在主分離裝置402中將流284的至少一部分(通常為大部分)觸媒與氣相反應物及產物化學品分離之後，觸媒經由流294進入觸媒處理部300且產物和反應物氣體(有時仍稱為高溫脫氫產物)可經由流286自主分離裝置402中排出。流286的溫度可為約等於流284的溫度。

在高溫脫氫產物286自主分離裝置402出離之後，將產物286傳送到二次分離裝置404。觸媒可經由流298傳送到觸媒處理部300。沒有淬火流體施加到主分離裝置402的輸出。第一和二次分離裝置可在範圍600℃至700℃的溫度及範圍1 bara至4 bara的壓力下下操作。

在高溫脫氫產物經由流288自二次分離裝置出離之後，高溫脫氫產物(或反應器流出物)在反應器系統102的調壓段204中與淬火流296合併以冷卻高溫脫氫產物並形成流289(有時稱為中溫脫氫產物)。中溫脫氫產物的溫度較佳地不高於620℃。淬火流可為身為流288的一部分的氣體或液體流，該氣體或液體流可於下游分離系統中分離出來，這在本文中有詳細說明，或自外部來源提供的流。淬火流可包括乙烯、丙烯、丁烯異構物或苯中的一或多者(例如，反應產物)。淬火流可包括液態烴，且中溫產物可完全處於蒸氣相。

例如，淬火流體296可包括蒸汽、液態水、液態烴(例如，淬火油、燃料油或其他烴)或這些的組合。液態烴可包括具有大於或等於6個碳原子如6個碳原子至25個碳原子或6個碳原子至20個碳原子的烴。在一些具體實例中，淬火流體296可包括水。或者，在其他具體實例中，淬火流體296可包括液態烴。在又其他具體實例中，淬火流體296可包括苯、甲苯、熱解氣體或這些的組合中的一或多者。淬火流可包括未形成於高溫脫氫產物中的芳烴。該淬火劑可包含煤油、輕石油焦製氣油、焦化蒸餾器(焦化器)餾出物(CSD)、經加氫處理的餾出物或新鮮的未加工原始原料如直餾製氣油、直餾重石腦油、直餾輕石腦油，但較佳地包含重芳烴溶劑如輕催化循環油(LCCO或LCO)、重催化循環油(HCCO或HCO)或重催化石腦油(HCN)、芳烴100(A100)溶劑、芳烴150(A150)溶劑、芳烴200(A200)溶劑或其任何組合。

淬火流體296可將流289的溫度降至約620℃至580℃，其中流289由於汽化而經歷小於或等於0.1巴的壓力變化。

淬火流體296的溫度可能比流288中的中間流及觸媒的溫度低大於或等於100℃、大於或等於200℃、大於或等於300℃、大於或等於400℃或大於或等於550℃。淬火流的溫度及注入淬火流的噴嘴的位置可根據需要最佳化以充分減慢或停止以上討論的二次熱反應及催化反應。

然後處理流289以經由例如熱交換器406冷卻其內容物。在另外的具體實例中，冷卻可包括添加另一個液體淬火系統408或其他已知的流冷卻手段。此其他淬火系統408可使用上述任何淬火流體。一般，傳熱系統可包括熱交換器406及其他淬火系統408(或視需要地任何其他冷卻流手段)中的一或二者。熱交換器406的產物流係流290，其可被稱為冷卻的脫氫產物。流290的溫度可與關於淬火料流296所述的溫度大致相同。應當理解的是流290及/或流296可經受壓力提高，使得其以期望的方向流動。

為了形成淬火流296，將至少一部分流290經由分離單元407(其可為任何合適類型的分離裝置或用於轉移一部分流的裝置)再循環回到系統中。應當注意的是流296的化學成分可與流286的化學成分類似或相同(即，與反應器202中的那些相比，除了一些殘餘熱裂解之外沒有發生進一步的反應)。藉由使流288與淬火流296接觸將流288淬火可將流286的內容物冷卻至使熱裂解反應及其他副反應之反應速率實質上降低的溫度。流286可處於發生熱裂解的溫度，且此熱裂解可能降低期望反應產物的選擇性。

熱交換器406可配置成通過來自產物流289的熱傳來加熱進料流280。

根據一個或多個具體實例，由分離裝置220分離的觸媒顆粒及/或自流289回收的觸媒顆粒(未圖示)可在送至觸媒處理部300之前藉由一個或多個步驟進行處理。

圖4舉例說明體現本技術發展的示範反應器。圖4舉例說明的反應器設計使以上討論的二次反應最小化。在此配置中，丙烷進料與脫氫觸媒在高溫(＞600℃)下於反應器的升管部分中接觸。脫氫觸媒在主分離器及第二分離器中與高溫產物流分離。所得高溫產物流包括脫氫產物(丙烯)、副產物(甲烷、苯等等)及未轉化的丙烷。自第二分離器輸出的這種流立即藉著液體淬火流淬火。液體淬火流可包括脫氫反應的副產物(苯)或其他外部流體(水或Al50)。淬火液體與高溫流在反應器的調壓段中接觸時汽化。直接熱傳導致產物流的溫度及二次反應的速率之降低。

儘管圖4關聯丙烯/丙烷具體實例描述，但是目前科技進展可應用於其他烯烴的生產。另外，儘管在某些情況下，圖4使用關於圖3的類似數字，應當理解的是圖3的具體實例可利用多種反應器類型且圖4僅為其中一種類型的實例。

圖4舉例說明圖3的反應器系統102之一部分的具體實例其有時係指反應容器410，其中該分離裝置包括主分離裝置420。主分離裝置420係容納於外殼430內並具有主體421、入口422、出口424及固體排放浸入管426。流體化固體流通過入口422進入主分離裝置420。在主分離裝置420中，將主要部分的夾帶固體例如觸媒顆粒自流體化固體流分離出來。經分離的固體通過排放浸入管426出離主分離裝置，留下包含未被主分離裝置420去除的固體及流體例如氣態產物的主分離裝置流出物。主分離裝置流出物垂直向上並通過出口424離開主分離裝置420，並通過主分離裝置出口管442進入二次分離裝置440，然後通過架空導管(crossover duct)(未圖示)。二次分離裝置440另外包含主體441、出口444及固體排放浸入管446。二次分離裝置440進一步自主分離裝置流出物分離出固體。於二次分離裝置440中分離出的固體通過浸入管446向下排出。

如圖4中所描繪的，淬火流296可進入位於二次分離裝置440上方的二次分離裝置出口管444之上部。據信此佈置可能適於淬火流與第二分離裝置440的流出物之適當混合及縮短於第二分離裝置440的出離與淬火流296之入口或噴嘴的位置之間的停留時間。在一些具體實例中，高溫脫氫產物在主分離裝置和第二分離裝置各者中的停留時間小於一秒。

第二分離裝置出口444係流體連接到第二調壓室450。第二調壓室允許第二分離裝置流出物通過出口470流出容器410。如圖4所示，第二調壓室係收納於更大更高容積的第一調壓室460中。主分離裝置420可受到第一調壓室460所支撐。

淬火流296的入口或噴嘴的確切位置可根據所使用的實際反應器而變化，但是其可設置於第一調壓室460或第二調壓室450內之使高溫脫氫產物內的二次催化裂解最小化及/或使高溫脫氫產物中烯烴(即，丙烯)的產率損失最小化的位置(注意，第二調壓室中的管道、管線或導管296部分地以虛線顯示，因為該部分可能位於限定第二增壓室450的金屬板後面)。較佳地，淬火流296可被配置為使所需的配管減至最少，使得所有第二分離裝置皆可藉由單一入口或噴嘴來淬火；因此在第二調壓室450的區域中淬火以提供簡化的反應器設計。因此，儘管圖4舉例說明淬火流296的入口或噴嘴之兩個可能位置，但是實際上使用一個或兩個皆可。然而，重要的是要注意沒向主分離器420的輸出區(即，輸出424)提供淬火流。

圖4中也顯示，外殼430另外收納升管435。未分離的流體化固體顆粒的流通過升管435進入外殼。升管435與主分離裝置420的入口422流體連接，即允許流體化固體顆粒通過，使得未分離的流體化固體顆粒的流可自升管435進入主分離裝置420。應當理解的是儘管圖4中僅示意性地舉例說明一個主分離裝置及一個第二分離裝置，但是升管周邊也可放置附加的主和第二分離裝置。例如，第二調壓室450可連接到另一個第二分離裝置(未圖示)，該第二分離裝置又由主分離裝置420或由另一個主分離裝置(未圖示)進料。 展示觸媒安定性的實驗

所屬技術領域具有通常知識者將認識到任何適合其用途的觸媒皆可用於體現本技術發展之反應器中。在一些具體實例中，觸媒可包括以無機載體的重量計為0.001重量%、0.002重量%、0.003重量%、0.004重量%、0.005重量%、0.006重量%、0.007重量%、0.008重量%、0.009重量%、0.01重量%、0.015重量%、0.02重量%、0.025重量%、0.03重量%、0.035重量%、0.04重量%、0.045重量%、0.05重量%、0.055重量%、0.06重量%、0.065重量%、0.07重量%、0.075重量%、0.08重量%、0.085重量%、0.09重量%、0.095重量%、0.1重量%、0.2重量%、0.3重量%、0.4重量%、0.5重量%、0.6重量%、0.7重量%、0.8重量%、0.9重量%、或1重量%至2重量%、3重量%、4重量%、5重量%或6重量%之設置於無機載體上的第10族元素。在一些具體實例中，觸媒可包括以無機載體的重量計為≤5.5重量%、≤4.5重量%、≤3.5重量%、≤2.5重量%、≤1.5重量%、≤1重量%、≤0.9重量%、≤0.8重量%、≤0.7重量%、≤0.6重量%、≤0.5重量%、≤0.4重量%、≤0.3重量%、≤0.2重量%、≤0.15重量%、≤0.1重量%、≤0.09重量%、≤0.08重量%、≤0.07重量%、≤0.06重量%、≤0.05重量%、≤0.04重量%、≤0.03重量%、≤0.02重量%、≤0.01重量%、≤0.009重量%、≤0.008重量%、≤0.007重量%、≤0.006重量%、≤0.005重量%、≤0.004重量%、≤0.003重量%或≤0.002重量%之設置於無機載體上的第10族元素。在一些具體實例中，觸媒可包括以無機載體的重量計為＞0.001、＞0.003重量%、＞0.005重量%、＞0.007、＞0.009重量%、＞0.01重量%、＞0.02重量%、＞0.04重量%、＞0.06重量%、＞0.08重量%、＞0.1重量%、＞0.13重量%、＞0.15重量%、＞0.17重量%、＞0.2重量%、＞0.2重量%、＞0.23、＞0.25重量%、＞0.27重量%、或＞0.3重量%且＜0.5重量%、＜1重量%、＜2重量%、＜3重量%、＜4重量%、＜5重量%、或＜6重量%之設置於無機載體上的第10族元素。

在一些具體實例中，第10族元素可為或可包括Ni、Pd、Pt、其組合或其混合物。在至少一個具體實例中，第10族元素可為或可包括Pt。若將兩種或更多種第10族元素設置於無機載體上，則觸媒可包括以無機載體的重量計為0.001重量%、0.002重量%、0.003重量%、0.004重量%、0.005重量%、0.006重量%、0.007重量%、0.008重量%、0.009重量%、0.01重量%、0.015重量%、0.02重量%、0.025重量%、0.03重量%、0.035重量%、0.04重量%、0.045重量%、0.05重量%、0.055重量%、0.06重量%、0.065重量%%、0.07重量%、0.075重量%、0.08重量%、0.085重量%、0.09重量%、0.095重量%、0.1重量%、0.2重量%、0.3重量%、0.4重量%、0.5重量%、0.6重量%、0.7重量%、0.8重量%、0.9重量%、或1重量%至2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、或6重量%之設置於無機載體上的兩種或更多種第10族元素之總量。在一些具體實例中，能引起烴進料流的脫氫之再生觸媒的活性組分可包括第10族元素。

無機載體可為或可包括，但不限於，一種或多種第2族元素、其組合或其混合物。在一些具體實例中，第2族元素可以其元素形式存在。在其他具體實例中，第2族元素可以化合物的形式存在。例如，第2族元素可以氧化物、磷酸鹽、鹵化物、鹵酸鹽(halate)、硫酸鹽、硫化物、硼酸鹽、氮化物、碳化物、鋁酸鹽、鋁矽酸鹽、矽酸鹽、碳酸鹽、偏磷酸鹽、硒化物、鎢酸鹽、鉬酸鹽、鉻鐵礦、鉻酸鹽、重鉻酸鹽或矽化物的形式存在。在一些具體實例中，包括第2族元素的任何兩種或更多種化合物之混合物可以不同的形式存在。例如，第一化合物可為氧化物且第二化合物可為鋁酸鹽，其中第一化合物及第二化合物包括彼此相同或不同的第2族元素。

無機載體可包括以無機載體的重量為基準計為≥0.5重量%、≥1重量%、≥2重量%、≥3重量%、≥4重量%、≥5重量%、≥6重量%、≥7重量%、≥8重量%、≥9重量%，≥10重量%，≥11重量%，≥12重量%，≥13重量%，≥14重量%，≥15重量%，≥16重量%、≥17重量%、≥18重量%、≥19重量%、≥20重量%、≥21重量%、≥22重量%、≥23重量%、≥24重量%、≥25重量%、≥26重量%、≥27重量%、≥28重量%、≥29重量%、≥30重量%、≥35重量%、≥40重量%、≥45重量%、≥50重量%、≥55重量%、≥60重量%、≥65重量%、≥70重量%、≥75重量%、≥80重量%、≥85重量%、或≥90重量%之第2族元素。在一些具體實例中，無機載體可包括以無機載體的重量為基準計為在0.5重量%、1重量%、2重量%、2.5重量%、3重量%、5重量%、7重量%、10重量%、11重量%、13重量%、15重量%、17重量%、19重量%、21重量%、23重量%、或25重量%至30重量%、35重量%、40重量%、45重量%、50重量%、55重量%、60重量%、65重量%、70重量%、75重量%、80重量%、85重量%、90重量%或92.34重量%範圍內之第2族元素。在一些具體實例中，第2族元素與第10族元素的莫耳比可在0.24、0.5、1、10、50、100、300、450、600、800、1,000、1,200、1,500、1,700、或2,000至3,000、3,500、4,000、4,500、5,000、5,500、6,000、6,500、7,000、7,500、8,000、8,500、9,000、9,500、10,000、15,000、20,000、25,000、30,000、35,000、40,000、45,000、50,000、55,000、60,000、65,000、70,000、75,000、80,000、85,000、90,000、95,000、100,000、200,000、300,000、400,000、500,000、600,000、700,000、800,000、或900,000範圍內。

在一些具體實例中，無機載體可包括第2族元素及Al，並可為採混合第2族元素/Al金屬氧化物之形式，其中O、Mg及Al原子以原子尺度混合。在一些具體實例中，無機載體可為或可包括可以奈米尺度混合的採氧化物形式的第2族元素及Al，或第2族元素的一種或多種氧化物及Al ₂O ₃。在一些具體實例中，無機載體可為或可包括第2族元素的氧化物，例如以奈米尺度混合的MgO及Al ₂O ₃。

在一些具體實例中，無機載體可為或可包括採混合第2族元素/Al金屬氧化物形式的第一數量的第2族元素和Al及採第2族元素的氧化物之形式的第二數量的第2族元素。在此具體實例中，混合第2族元素/Al金屬氧化物及第2族元素的氧化物可以奈米尺度混合，混合第2族元素/Al金屬氧化物中的第2族元素及Al可以原子尺度混合。

在其他具體實例中，無機載體可為或可包括第一數量之第2族元素和採混合第2族元素/Al金屬氧化物形式之第一數量的Al、採第2族元素的氧化物的形式之第二量的第2族元素、及採Al ₂O ₃形式之第二數量的Al。在此具體實例中，混合第2族元素/Al金屬氧化物、第2族元素的氧化物及Al ₂O ₃可以奈米尺度混合，且混合第2族元素/Al金屬氧化物中之第2族元素及Al可以原子尺度混合。

在一些具體實例中，當無機載體包括第2族元素及Al時，無機載體中第2族元素與Al的重量比可在0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.3、0.5、0.7或1至3、6、12.5、25、50、75、100、200、300、400、500、600、700、800、900或1,000的範圍內。在一些具體實例中，當無機載體包括Al時，無機載體可包括以無機載體的重量計為0.5重量%、1重量%、1.5重量%、2重量%、2.1重量%、2.3重量%、2.5重量%、2.7重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、或11重量%至15重量%、20重量%、25重量%、30重量%、40重量%、45重量%、或50重量%範圍中的Al。

在一些具體實例中，觸媒可藉由將Pt和Sn沉積於含有至少一種鹼土金屬氧化物或至少一種含有至少一種鹼土金屬之混合金屬氧化物之載體上製備。觸媒的組成可如下：Pt以載體的重量計為0.001重量%至6重量%；Sn以載體的重量計為0重量%至10重量%；載體包括至少一種鹼土金屬氧化物。鹼土金屬總含量可為以載體的重量計為至少0.5重量%。根據Geldart顆粒分類，觸媒可為Geldart A或B型。

其他觸媒皆可使用，並可在實施該方法及/或系統的某個時間點時至少部分去活。觸媒可包括第10族元素、無機載體及污染物，其中第10族元素的濃度為以無機載體的重量計為在0.001重量%至6重量%的範圍內。第10族元素可為或可包括Pt，且其中無機載體包括以無機載體的重量計為至少0.5重量%的第2族元素。第2族元素可包括Mg，且第2族元素的至少一部分可採MgO或包括Mg之混合金屬氧化物之形式。觸媒可另外包括以無機載體的重量計為至多10重量%的促進劑，及其中促進劑可包括下列元素中的一或多者：Sn、Ag、Cu、其組合或其混合物。觸媒可另外包括至多5重量%的設置於無機載體上之鹼金屬元素，其中鹼金屬元素可包括下列中的至少一者：Li、Na、K、Rb及Cs。可用於本技術進展之觸媒的更多實例可於2021年6月2日申請的申請案序號63/195966中找到，在此以引用的方式將其全文併入本文。

觸媒1：藉由噴乾含有煅燒的Mg/Al水滑石PURALOX® MG 70/170(Sasol)及氯化羥鋁(ACH)之含水漿料製備Mg/Al氧化物載體。煅燒後的最終載體含有80重量%煅燒的水滑石及20重量%衍生自ACH的氧化鋁。將氯化錫(IV)五水合物(Acros Organics)及氯鉑酸六水合物(BioXtra)的水溶液浸漬至載體上。經浸漬的材料在密閉容器中於室溫下保持45小時，然後於110℃下乾燥6小時，並於800℃下煅燒12小時，全在空氣中。最終產物標稱上含有0.3重量%的Pt及1.5重量%的Sn。

除非另行指明，否則固定床實驗係於約100 kPa絕對壓力下進行。氣相層析儀(GC)係用以測量反應器流出物的組成。然後使用反應器流出物中各自組分的濃度計算C ₃H ₆產率及選擇性。如這些實施例中報告的，C ₃H ₆產率及選擇性係以碳莫耳數為基準計算的。

在各實施例中，將一定量的觸媒“Mcat”與適量的石英稀釋劑混合並裝入石英反應器中。確定稀釋劑的量以使觸媒床(觸媒+稀釋劑)與石英反應器的等溫區重疊且觸媒床在操作期間大部分為等溫的。反應器的滯死體積(dead volume)充滿石英片/棒。

反應器流出物中各組分的濃度係用以計算C ₃H ₆產率及選擇性。在t _rxn開始及t _rxn結束時的C ₃H ₆產率及選擇性分別記為Y _ini、Y _end、S _ini及S _end，並在下方數據表中報告為百分比。

實施例1：1. 用惰性氣體沖洗系統。2. 使一定流速(F _oxi)的含氧氣體(O _gas)通過反應區的旁路，同時使惰性氣體通過反應區。將反應區加熱至氧化溫度T _oxi。3. 然後使含氧氣體通過反應區某段時間(t _oxi)以使觸媒氧化。在t _oxi之後，反應區內的溫度自T _oxi變為還原溫度(T _red)，同時保持含氧氣體流動。4. 用惰性氣體沖洗系統。5. 使一定流速(F _red)的含氫氣體(Hgas)通過反應區的旁路某段時間，同時使惰性氣體通過反應區。隨後使含氫氣體流過處於T _red下的反應區某段時間(t _red)。6. 用惰性氣體沖洗系統。在此程序中，反應區的溫度自T _red變為655℃的反應溫度。7. 使於一定流速(F _rxn)下之包括81體積%的C ₃H ₈、9體積%的惰性氣體(Ar或Kr)及10體積%的蒸汽之含烴(HCgas)進料通過反應區的旁路某段時間，同時使惰性氣體通過反應區。然後使含烴進料通過於655℃下的反應區10分鐘。一旦進料自反應區的旁路切換到反應區，反應流出物的GC採樣就開始。

重複上述程序步驟多個循環直到獲得穩定的性能。表1顯示觸媒1對丙烷脫氫具有活性/選擇性，並可藉由使用此兩步驟氧化方案進行60+個循環有效地再生。圖5顯示觸媒1在丙烷脫氫60個循環後保持安定。

實施例2：將模擬的丙烷脫氫產物送入裝填有惰性石英晶片的反應區以研究其於不同溫度及壓力下之熱裂解。將模擬的丙烷脫氫產物之莫耳組成顯示於表2。

模擬的丙烷脫氫產物分別對應於63.7%和95.5%的丙烯產率和選擇性。

當通過反應器時，模擬的丙烷脫氫產物之組分進一步裂解。裂解速率係於不同轉化率之下計算並表示為每秒丙烯產率和選擇性的損失。圖1係舉例說明於不同溫度下以每秒丙烯產率為單位之損失的圖表(x軸係以攝氏度為單位的溫度且y軸為%)。圖2係舉例說明於不同溫度下以每秒丙烯選擇性為單位之損失的圖表(x軸係以攝氏度為單位的溫度且y軸為%)。

上述實驗也使用與模擬的丙烷脫氫產物共同進料的約5莫耳%至10莫耳%的蒸汽進行。據發現少量蒸汽對裂解速率的影響最小。對裂解速率的最小影響可歸因於由於蒸汽的存在而導致之較低的烴分壓。

實施例3：進行下列實驗以了解當夾帶觸媒的丙烷脫氫產物在各種溫度下流經旋風裝置下游的設備時未被旋風裝置分離之夾帶觸媒的丙烷脫氫產物之反應。

將由模擬的丙烷脫氫產物和適量蒸汽組成的進料A送入裝填有惰性石英晶片和各種量觸媒2之反應區以研究進料A在不同溫度之下的加氫、熱裂解和催化裂解。觸媒2按照下列程序製備：留出2.3 g PURALOX® MG 70/170(Sasol)，其係藉由煅燒水滑石獲得的MgO-Al ₂O ₃混合金屬氧化物。混合金屬氧化物含有70重量%的MgO及30重量%的Al ₂O ₃。根據Sasol，BET表面積為170 m ²/g。將氯化錫(IV)五水合物(0.103 g)(Acros Organics)、氯鉑酸六水合物(0.0184 g)(BioXtra)及去離子水(2.2 mL)係於小玻璃瓶中混合以製成溶液。PURALOX® MG 70/170載體用該溶液浸漬。經浸漬的材料係於110℃下乾燥6小時，並於800℃下煅燒12小時，全在空氣中。最終產物標稱上含有0.3重量%的Pt及1.5重量%的Sn。

將進料A的莫耳組成顯示於表3。

進料A對應於丙烯產率和選擇性分別為63.7%和95.5%之模擬的丙烷脫氫產物。

進料A的總壓力為約100 kPa-絕對壓力。改變進料A的流速及反應區中觸媒2的量，從而藉由將進料A中含碳組分的質量流速除以反應區中觸媒2的重量計算出之重時空速(WHSV)變化從121 h ^-1、350 h ^-1到無限大(無觸媒)不等。

進料A的流速也發生變化，使得藉由將反應區的空隙體積(void volume)除以進料A在反應溫度/壓力下的體積流速計算之進料A在反應區中的熱停留時間為2秒。反應區大部分為等溫的。反應區外的溫度迅速下降。

當通過反應區時，進料A可進一步裂解(熱裂解或催化裂解)、脫氫或加氫形成產物A。進料A的丙烯產率和選擇性(63.7%和95.5%)可能在反應後發生變化。例如，若丙烯的加氫發生於反應區，則產物A的丙烯產率降低。

圖6(x軸以攝氏度為單位的溫度；y軸丙烯產率(%))顯示當熱停留時間保持於2秒時產物A的丙烯產率與反應區溫度之關係。WHSV變化從121 h ^-1(橙色，線(b))、350 h ^-1(藍色，線(a))到無限大(無觸媒)(灰色，線(c))不等。當沒有觸媒時，於T＞600℃時的丙烯產率損失完全是由於丙烯的熱裂解。當存在觸媒時，於T＜600℃時見到丙烯產率有大量損失，這主要是由於丙烯的加氫。當WHSV提高時，即當丙烷脫氫產物中未被旋風裝置分離的觸媒之量減少時，加氫反應的程度迅速降低。於T為約500℃時由於加氫造成的丙烯產率損失最大。

圖7顯示當熱停留時間保持於2秒時產物A的丙烯選擇性與反應區溫度的關係。WHSV變化從121 h ^-1(橙色，線(b))、350 h ^-1(藍色，線(a))到無限大(無觸媒)(灰色，線(c))不等。當沒有觸媒時，於T＞600℃時的丙烯選擇性損失完全是由於丙烯的熱裂解。有趣的是，當WHSV為121 h ^-1時，丙烯選擇性更高。這可能是由於熱裂解受到觸媒2所抑制。

第6及7圖顯示在淬火期間避免丙烯加氫。有下列策略可採用。(1) 在產物淬火前降低丙烷脫氫產物中夾帶的觸媒量。(2) 迅速將丙烷脫氫產物淬火至＜320 ℃，因為當T＜320℃時加氫速率是慢的。(3) 使用使夾帶的觸媒可逆地去活之淬火。

根據下列程序製備觸媒組合物3至16。對於各觸媒組合物PURALOX® MG 80/150(3克)(Sasol)，其係含有80重量%的MgO及20重量%的Al ₂O ₃並具有150 m ²/g的表面積之混合Mg/Al金屬氧化物，係於空氣作用之下於550℃下煅燒3小時以形成載體。含有當用以製造觸媒組合物(Acros Organics)時適量氯化錫(IV)五水合物及/或當用以製造觸媒組合物(Sigma Aldrich)時適量氯鉑酸、及1.8 ml的去離子水之溶液係於小玻璃瓶中製備。用相應的溶液浸漬各觸媒組合物之經煅燒的PURALOX® MG 80/150載體(2.3 克)。使經浸漬的材料在密閉容器中於室溫(RT)下平衡24小時，於110℃下乾燥6小時，並於800℃下煅燒12小時。表1顯示各觸媒組合物以載體的重量為基準計之Pt和Sn標稱含量。

實施例4-固定床實驗在約100 kPa-絕對壓力下進行，其使用觸媒3至16。氣相層析儀(GC)係用以測量反應器流出物的組成。然後使用反應器流出物中各組分的濃度來計算C ₃H ₆產率及選擇性。如這些實施例中所報告的，C ₃H ₆產率及選擇性係以碳莫耳數為基礎計算。

在各實施例中，將0.3 g的觸媒組合物與適量的石英稀釋劑混合並裝入石英反應器中。確定稀釋劑的量以使觸媒床(觸媒+稀釋劑)與石英反應器的等溫區重疊，且觸媒床在操作期間大部分是等溫的。反應器的滯死體積填充有石英晶片/棒。

在t _rxn開始及t _rxn結束時的C ₃H ₆產率及選擇性分別記為Y _ini、Y _end、S _ini及S _end，並在下表5及6中針對觸媒3至10報告為百分比。

觸媒3至10的製程步驟如下：1. 用惰性氣體沖洗系統。2. 使流速為83.9 sccm的乾空氣通過反應區的旁路，同時使惰性氣體通過反應區。將反應區加熱至800℃的再生溫度。3. 然後使流速為83.9 sccm的乾空氣通過反應區10分鐘以使觸媒再生。4. 用惰性氣體沖洗系統。5. 使流速為46.6 sccm之10體積% H ₂和90體積% Ar的含H ₂氣體通過反應區的旁路某段時間，同時使惰性氣體通過反應區。然後使含H ₂氣體流過處於800℃下的反應區3秒。6. 用惰性氣體沖洗系統。在此程序中，反應區的溫度自800℃變為670℃的反應溫度。7. 使流速為35.2 sccm之包括81體積%的C ₃H ₈、9體積%的惰性氣體(Ar或Kr)及10體積%的蒸汽之含烴(HCgas)進料通過反應區某段時間，同時使惰性氣體通過反應區。然後使含烴進料通過於670℃下的反應區10分鐘。一旦進料自反應區的旁路切換到反應區，反應流出物的GC採樣就開始。

重複上述程序步驟多個循環直到獲得穩定的性能。表5及6顯示與含有0.4重量% Pt及1重量% Sn的觸媒3相比，僅含有0.025重量% Pt及1重量% Sn的觸媒8具有類似產率及類似選擇性，那令人驚訝又意外。不包括任何Pt的觸媒10並未顯示可察的丙烯產率。

同樣使用上述關於觸媒3至10的相同製程步驟1至7測試觸媒11至16。表7顯示對於包括以載體的重量為基準計為0.1重量%的Pt之觸媒組合物的最佳丙烯產率而言，Sn的位準不應太低或太高。

表8顯示對於包括以載體的重量為基準計為0.0125重量%的Pt之觸媒組合物的最佳丙烯產率而言，Sn的位準不應太低或太高。

僅含有0.025重量%的Pt及1重量%的Sn之觸媒8也使用上述關於觸媒3至10的相同製程步驟1至7進行壽命測試，不同之處在於在步驟7中使用17.6 sccm的流速而不是35.2 sccm。圖8顯示觸媒8保持性能204個循環(x軸為時間，y軸為C ₃H ₆產率及對C ₃H ₆的選擇性，二者皆以碳莫耳%為單位)。

將本文所述的所有文件以引用的方式併入本文，包括與本文不矛盾的任何優先權文件及/或測試程序。從前述一般說明及指定具體實例可明顯看出，儘管已經舉例說明並描述了本揭露的形式，但是仍可在不悖離本揭露的精神和範疇之情況下進行各種修飾。因此，本揭露並非意欲受此限制。同樣地，當組合物、元素或元素群組前面帶有過渡短語“包含”時，可理解為我們也考慮在該組合物、元素或多種元素的列舉之前使用過渡短語“基本上由...組成”、“由...組成”、“選自”或“係”的相同組合物或元素群組，反之亦然。

儘管本揭露已經針對多個具體實例及實施例描述了，但是受益於本揭露的本領域之習知技藝者將理解其他不悖離本揭露的範疇和精神之具體實例也可被想出。

102:反應器系統 202:反應器 204:調壓段 220:分離裝置 280:反應物流 282:再生觸媒 284:高溫脫氫產物 286:高溫脫氫產物 288:高溫脫氫產物 289:中溫脫氫產物 290:熱交換器的產物流 294:觸媒 296:淬火流 298:觸媒 300:觸媒處理部 402:主分離裝置 404:第二分離裝置 406:熱交換器 407:分離單元 408:液體淬火系統 410:反應器容器 420:主分離裝置 421:主體 422:入口 424:出口 426:固體排放浸入管 430:外殼 435:升管 440:二次分離裝置 441:主體 442:主分離裝置出口管 444:出口 446:固體排放浸入管 450:第二調壓室 460:第一調壓室 470:出口

[圖1]係舉例說明由於不同溫度下之二次熱裂解導致的每秒丙烯產率損失的圖形。

[圖2]係舉例說明由於不同溫度下之二次熱裂解導致的每秒丙烯選擇性損失的圖形。

[圖3]舉例說明具有再循環淬火流之反應器系統的一般流程圖的示範具體實例。

[圖4]舉例說明體現本技術發展之示範反應器的更詳細實例。

[圖5]係舉例說明與本技術發展相關之典型PDH觸媒的PDH性能的圖表。

[圖6]係舉例說明產物A之C ₃H ₆產率與反應區溫度的關係圖。

[圖7]係舉例說明產物A之C ₃H ₆選擇性與反應區溫度的關係圖。

[圖8]顯示觸媒組合物(觸媒8)保持其性能達204個循環。

296:淬火流

410:反應器容器

420:主分離裝置

421:主體

422,444:入口

424:出口

426:固體排放浸入管

430:外殼

435:升管

440:二次分離裝置

441:主體

442:主分離裝置出口管

446:固體排放浸入管

450:第二調壓室

460:第一調壓室

470:出口

Claims (20)

1. 一種形成烯烴之方法，該方法包含： 將烴進料流引入包括脫氫觸媒的反應器； 使該烴進料流與該脫氫觸媒於該反應器中反應以形成高溫脫氫產物，該高溫脫氫產物包括至少一部分的該脫氫觸媒； 於主分離裝置及位於該主分離裝置下游並與該主分離裝置流體連通的二次分離裝置中(secondary separation device)，將至少一部分的該脫氫觸媒自該高溫脫氫產物分離； 在高溫脫氫產物自該二次分離裝置出離之後，將該高溫脫氫產物與淬火流(quench stream)合併以冷卻該高溫脫氫產物並形成中溫脫氫產物，其中該淬火流包括烴；及 冷卻該中溫脫氫產物以形成經冷卻的脫氫產物。
2. 如請求項1之方法，其中該淬火流包括液態烴且該中溫產物完全處於蒸氣相。
3. 如請求項1之方法，其中該高溫脫氫產物與該淬火流的合併發生於該反應器的調壓段內。
4. 如請求項3之方法，其中該合併包括將來自複數個二次分離裝置的該高溫脫氫產物與該淬火流於該調壓室內之使該高溫脫氫產物內的二次催化裂解(secondary catalytic cracking)最小化之位置處合併。
5. 如請求項1之方法，其中該淬火流包含該高溫脫氫產物中未形成的芳烴。
6. 如請求項1之方法，其另包含利用熱交換器或二次淬火流進一步冷卻該反應器下游的該中溫脫氫產物以獲得該經冷卻的脫氫產物， 其中該淬火流包括至少一部分的在已被該熱交換器或該二次淬火流進一步冷卻之後的該經冷卻的脫氫產物。
7. 如請求項1之方法，其中該淬火流未被提供給該主分離裝置的輸出區。
8. 如請求項1之方法，其中該主分離裝置及該第二分離裝置(second separation device)各自為旋風分離器，及其一起去除存在於該高溫脫氫產物中的至少98%的該脫氫觸媒。
9. 如請求項1之方法，其中該烴進料為丙烷，該烯烴為丙烯，且該脫氫觸媒包括PtSn/MgO觸媒，其中Pt含量範圍在0.001重量%至6重量%，Sn含量在0重量%至10重量%，且該觸媒符合Geldart A或Geldart B分類的要求，且該反應器內的反應溫度為600℃至700℃。
10. 如請求項1之方法，其中該高溫脫氫產物至少為620℃。
11. 如請求項1之方法，其中該中溫脫氫產物不高於620℃。
12. 如請求項1之方法，其中該高溫脫氫產物在該主分離裝置及該二次分離裝置中的停留時間小於一秒。
13. 如請求項1之方法，其中： 該脫氫觸媒包含Pt、無機載體及污染物，其中Pt具有以該無機載體的重量為基準計係0.001重量%至6重量%範圍內之濃度， 該無機載體包含以該無機載體的重量為基準計為至少0.5重量%之第2族元素， 該第2族元素包含Mg， 至少一部分的該第2族元素係採MgO或包含Mg的混合金屬氧化物之形式，及 該觸媒另包含以該無機載體的重量為基準計為至多10重量%之促進劑，及其中該促進劑包含以下元素中的一或多者：Sn、Ag、Cu、其組合或其混合物。
14. 一種用於由烴進料流形成烯烴之系統，該系統包含： 反應器，其係配置為在與脫氫觸媒的反應條件之下接收該烴進料流，其中該反應條件產生高溫脫氫產物，該高溫脫氫產物包括至少一部分的該脫氫觸媒； 複數個分離裝置，其係配置為自該高溫脫氫產物分離至少一部分的該脫氫觸媒，該等複數個分離裝置包括主分離裝置及位於該主分離裝置下游並與該主分離裝置流體連通的二次分離裝置； 淬火系統，其係配置為將該高溫脫氫產物與淬火流合併以冷卻該高溫脫氫產物並形成中溫脫氫產物，其中該淬火流包括烴；及 傳熱系統，其係配置為冷卻該中溫脫氫產物以形成經冷卻的脫氫產物。
15. 如請求項14之系統，其中該淬火流包括液態烴且該中溫產物完全處於蒸氣相。
16. 如請求項14之系統，其中該淬火系統係配置為於該反應器的調壓段內將該高溫脫氫產物與該淬火流合併。
17. 如請求項14之系統，其中該淬火系統係配置為將該淬火流注入該調壓室內的使該高溫脫氫產物內之二次催化裂解最小化的位置。
18. 如請求項14之系統，其中該傳熱系統包括熱交換器或被配置為供應二次淬火流的噴嘴。
19. 如請求項14之系統，其中該淬火系統係配置為不向該主分離裝置的輸出區提供該淬火流。
20. 如請求項14之系統，其中該主分離裝置及該第二分離裝置各自為旋風分離器，及其一起配置為去除存在於該高溫脫氫產物中的至少98%的該脫氫觸媒。

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