含烃溶剂的元素硫负荷能力通过以下步骤来改善：首先用硫负载溶剂，并且随后在将负载硫的溶剂中的至少一些元素硫转化成硫化氢，同时保留溶剂中至少95%的单环芳香族和多环芳香族组分的条件下进行加氢处理。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请要求2013年10月7号提交的我们的共同待审的美国临时专利申请序列号61/887613的权益，其 通过引用并入本文。专利
本专利技术的领域是从烃中脱硫，特别是从气井和关联的气体运输系统的酸气中脱除元素硫。专利技术背景以下描述包括在理解本专利技术时可能有用的信息。其并非承认本文提供的任何信息是现有技术或与目前要求保护的专利技术相关，或明确地或隐含地引用的任何出版物是现有技术。酸气常含有显著量的溶解的元素硫，其倾向于在运输期间在多点沉淀，包括井柱(well string)、集气系统，和在下游气体处理和气体加工设备中。为避免此类问题，可将溶剂(例如烃油)注入井柱或收集系统中，以使硫溶解进入液相，并由此防止元素硫的沉淀。最普通地，芳香族溶剂(如烷基萘)用作溶剂，因为它们通常展现比链烷烃或环烷烃更高的元素硫溶解度。此种系统的典型实例在美国专利号4,322,307中描述。本文中所有的出版物以与如同单独的出版物或专利申请各自被明确地且单独地指示为通过引用并入的相同程度通过引用来并入。在所并入的参考中的术语的定义或使用与本文提供的那个术语的定义不一致或相反的情况下，适用本文提供的那个术语的定义，而不适用在所述参考中的那个术语的定义。为了使此类处理经济上可行，用于硫溶解的溶剂常常经再生和再利用。负载硫的芳香烃溶剂的再生通常通过使富溶剂与包含胺(如乙胺)的水溶液接触来实现。在此类系统中，硫被转化成多硫化物并迁移到水相中，从而再生烃溶剂，该烃溶剂随后经再循环。含有胺和多硫化物/硫的水溶液随后通过蒸馏再生，以提供作为塔顶产物的含水胺溶液和作为塔底产物的不纯的、熔融的元素硫。例如，美国专利号5,242,672描述了典型的再生单元。虽然此类系统一般实现合意的酸气中的硫减少，但是保留了众多困难。其中，使用胺溶液的溶剂的再生需要大量能量用于加热和泵送。此外，并取决于特定的酸气，胺溶液的化学稳定性可能不太合意，并需要稳定剂和/或胺的置换。同样，由此种再生获得的多硫化物和/或硫可至少在一些情况下需要额外的处理以提供合意的最终产品。最近，用于元素硫溶解的溶剂已通过加氢处理来再生，如在美国专利号7,988,767中所公开。在该方法中，烃溶剂(例如环烷烃、链烷烃和芳香烃)使用氢化反应来处理以生成硫化氢和再生溶剂。将硫化氢产物从再生溶剂中除去，并转化成元素硫(例如，在克劳斯单元(Claus unit)中)，同时随后将所得的再生溶剂返回以再利用。不幸地是，虽然再循环减少了溶剂的使用，但是购买它们所招致的花费依然是相当大的。此外，硫在此类溶剂中的溶解度也经常受到限制，其使得增加的溶剂使用、再循环率和关联设备的费用成为必要。因此，依然存在对于经济的溶剂系统的需要，所述系统用于从酸气中提取元素硫，并具有改善的元素硫溶解度。
技术实现思路
本专利技术主题涉及 设备、系统和方法，其中脱硫溶剂具有增加的元素硫负荷能力。最显著地，专利技术人发现与在预载和加氢处理之前的溶剂的能力相比较，某些溶剂的预载和加氢处理显著增加元素硫负荷能力。在本专利技术主题的一方面，专利技术人考虑了一种增加脱硫溶剂的元素硫负荷能力的方法。在优选的方法中，贫含烃溶剂与元素硫接触以产生负载硫的溶剂。最通常地，贫含烃溶剂包含多种单环芳香族和多环芳香族组分。随后使负载硫的溶剂经受催化氢化，以将至少一些元素硫转化成硫化氢，同时保留至少95%的单环芳香族和多环芳香族组分以如此产生经调理(conditioned)的溶剂。进一步特别优选氢化步骤使用钼催化剂和/或钴-钼催化剂在介于50-200 psia的氢气分压和使得经调理的溶剂具有高于贫含烃溶剂的元素硫负荷能力的元素硫负荷能力的温度(如介于150°C和350°C)下实施。在另一考虑的方面，单环芳香族和多环芳香族组分通常以介于35 wt%和55 wt%之间的量存在于贫含烃溶剂中，且特别优选贫含烃溶剂是柴油(如直馏柴油)。在氢化步骤在相对温和的条件(如，介于170°C至210°C)下实施的情况下，催化剂优选是钼催化剂，而更苛刻的氢化(如介于295°C和335°C)可使用钴-钼催化剂。因此，还优选经调理的溶剂的元素硫负荷能力比未经调理的贫含烃溶剂的元素硫负荷能力高至少10%，并更优选高至少20% 。专利技术人进一步考虑轻循环油(LCO)可能是优选的备选溶剂，其具有甚至高于直馏柴油的元素硫负荷能力，可能归因于LCO的高芳香族化合物含量(其通常在60-85 wt%的范围内)。如此，预计此种LCO是比直馏柴油更优选的溶剂。因此，从不同的观点来看，专利技术人还考虑了一种改善从含硫产品流脱硫的方法。在此类方法中，经调理的溶剂通过使贫含烃溶剂(优选具有多种单环芳香族和多环芳香族组分)负载元素硫，以如此产生负载元素硫的溶剂，该溶剂随后经受催化氢化来形成。最通常地，催化氢化将在负载硫的溶剂中的至少一些元素硫转化成硫化氢，同时保留至少95%的单环芳香族和多环芳香族组分。进一步优选经调理的溶剂具有比贫含烃溶剂高的元素硫负荷能力。在此类方法的另一步骤中，使含硫产品流随后与经调理的溶剂接触，以产生富溶剂和经处理的产品流。虽然不限于本专利技术主题，但是还考虑了使富溶剂在与用于形成经调理的溶剂的那些实质相同的条件下经受催化氢化，和/或元素硫获自含硫产品流。因此，在催化氢化之后，经调理的溶剂可包含至少20%的富溶剂，或在催化氢化之后甚至全部是富溶剂。如前所述，通常优选使用钼催化剂在介于50-200 psia的氢气分压和使得经调理的溶剂具有比贫含烃溶剂的元素硫负荷能力高(如至少高10%、或至少高20%)的元素硫负荷能力的温度下实施催化氢化。因此，专利技术人还考虑一种用于从酸气中脱硫的系统。此类系统将通常包括用于贫溶剂和/或经调理的溶剂的储存器，其中所述储存器与产生含硫气体的井以流体连通，其中含硫气体和贫溶剂和/或经调理的溶剂之间的接触产生富溶剂。所考虑的系统进一步包含与井和储存器以流体连通的溶剂加氢器，其中所述加氢器进一步包含钼催化剂和/或钴-钼催化剂，并经配置以在介于50-200 psia的氢气分压下操作，以产生经调理的溶剂，该溶剂通常具有比贫溶剂大(如，至少大10%)的元素硫负荷能力。最优选地，贫溶剂是含烃溶剂，且经调理的溶剂的元素硫负荷能力比贫含烃溶剂的元素硫负荷能力至少大10%。此外，一般优选其中加氢器包含钼催化剂，且加氢器经配置以在170°C至260°C的温度下操作。另外，考虑系统还将包括流体耦合在井和加氢器之间的进口分离器和溶剂汽提塔。最后，考虑了加氢器和催化剂可操作以将在负载硫的溶剂中的至少一些元素硫转化成硫化氢，同时保留至少 95%的多种单环芳香族和多环芳香族组分。由以下优选实施方式的详述连同附图(其中类似的数字代表类似的组分)一起，本专利技术主题的各种目标、特征、方面和优势将变得更加显而易见。附图简述图1是根据本专利技术主题的示例性设备构造的示意图。图2的表提供未经调理的溶剂和使用温和的氢化条件和苛刻的氢化条件的经调理的溶剂的示例性试验结果。图3A和3B的表提供未经调理的溶剂(3A)和经调理的溶剂(3B)关于各种硫物质的示例性试验结果。详述专利技术人已发现调理通常用于溶解与酸气相关的硫的含烃溶剂将出乎意料地大量增加元素硫负荷能力。调理最通常包括首先使溶剂负载元素硫的步骤，紧接着是温和的加氢处理过本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种增加脱硫溶剂的元素硫负荷能力的方法，所述方法包括：使贫含烃溶剂与元素硫接触，以如此生产负载硫的溶剂，其中所述贫含烃溶剂包含多种单环芳香族和多环芳香族组分；使所述负载硫的溶剂经受催化氢化步骤，所述催化氢化步骤将至少一些所述元素硫转化成硫化氢，并保留至少95%的所述多种单环芳香族和多环芳香族组分，以如此生产经调理的溶剂；且其中所述氢化步骤使用钼催化剂和/或钴‑钼催化剂在介于50‑200 psia的氢气分压和使得所述经调理的溶剂具有高于所述贫含烃溶剂的所述元素硫负荷能力的元素硫负荷能力的温度下实施。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.07 US 61/8876131.一种增加脱硫溶剂的元素硫负荷能力的方法，所述方法包括：使贫含烃溶剂与元素硫接触，以如此生产负载硫的溶剂，其中所述贫含烃溶剂包含多种单环芳香族和多环芳香族组分；使所述负载硫的溶剂经受催化氢化步骤，所述催化氢化步骤将至少一些所述元素硫转化成硫化氢，并保留至少95%的所述多种单环芳香族和多环芳香族组分，以如此生产经调理的溶剂；且其中所述氢化步骤使用钼催化剂和/或钴-钼催化剂在介于50-200 psia的氢气分压和使得所述经调理的溶剂具有高于所述贫含烃溶剂的所述元素硫负荷能力的元素硫负荷能力的温度下实施。2.权利要求1所述的方法，其中所述贫含烃溶剂中的所述单环芳香族和多环芳香族组分以介于35 wt%和85 wt%的量存在。3.权利要求1所述的方法，其中所述贫含烃溶剂是柴油或轻循环油。4.权利要求1所述的方法，其中所述氢化步骤在介于150°C和350°C的温度下实施。5.权利要求1所述的方法，其中所述氢化步骤在170°C至210°C的温度下实施，且其中所述催化剂是所述钼催化剂，或其中所述氢化步骤在295°C至335°C的温度下实施，且其中所述催化剂是所述钴-钼催化剂。6.权利要求1所述的方法，其中所述经调理的溶剂的元素硫负荷能力比所述贫含烃溶剂的元素硫负荷能力高至少10%。7.权利要求1所述的方法，其中所述经调理的溶剂的元素硫负荷能力比所述贫含烃溶剂的元素硫负荷能力高至少20%。8.一种改善从含硫产品流脱硫的方法，所述方法包括：通过用元素硫负载具有多种单环芳香族和多环芳香族组分的贫烃溶剂以生产负载硫的溶剂，并通过所述负载硫的溶剂的催化氢化来形成经调理的溶剂；其中所述催化氢化将所述负载硫的溶剂中的至少一些所述元素硫转化成硫化氢，同时保留至少95%的所述多种单环芳香族和多环芳香族组分，且其中所述经调理的溶剂具有高于所述贫含烃溶剂的元素硫负荷能力；和使所述含硫产品流与所述经调理的溶剂接触，以生产富溶剂和经处理的产品流。9.权利要求8所述的方法，其进一步包括使所述富溶剂在与用于形...
【专利技术属性】
技术研发人员：C格雷厄姆，G雅各布斯，J卡夫雷拉，G阿尔贾扎，
申请(专利权)人：氟石科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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