改进的脱硫方法技术

本发明专利技术涉及一种烃脱硫体系，其包括流化床反应器（１２）、流化床再生器（１４）和流化床还原器（１６）。可流化的固体颗粒在反应器（１２）、再生器（１４）和还原器（１６）中循环，由此实现基本连续地脱硫含有流体的烃和基本连续地再生该固体颗粒。使用了一种新的传送系统来将该固体颗粒在反应器（１２）、再生器（１４）和还原器（１６）之间传送。该传送系统使用了紧耦合的阀门和各个阀门之间的重力流动，以将装备成本和颗粒磨损降到最低。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种使用可流化的和可循环的固体颗粒从含烃的流体中除去硫的方法和装置。另一方面，本专利技术涉及一种具有改进的设计的烃脱硫单元，其降低了资本费用和操作成本，同时提供了增强的脱硫和颗粒循环。含烃的流体如汽油和柴油燃料通常含有一些硫。在这种机动车燃料中高含量的硫是不期望的，因为存在于机动车废气中的硫的氧化物能不可逆转地使用于机动车催化转化器中的贵金属催化剂中毒。源于这种中毒的催化转化器的排放物可能含有大量未燃烧的烃、氮的氧化物、和/或一氧化碳，其在太阳光催化下形成地表高度的臭氧，更普遍地称为烟雾。大部分存在于大多数汽油的最终混合物中的硫源于常被称作“裂化汽油”的汽油混合物成分。因此，裂化汽油中含硫量的减小必然减小大多数汽油(例如汽车汽油、赛车汽油、航空汽油、船用汽油等)中的含硫量。已有很多将硫从裂化汽油中除去的常规方法。但是，大部分的常规脱硫方法如加氢脱硫倾向于使裂化汽油中的烯烃和芳族化合物饱和，并且从而减小其辛烷值(包括研究法和发动机法辛烷值)。因此，存在对于其中实现裂化汽油脱硫同时保持其辛烷值的方法的需求。除了从裂化汽油中脱硫的需要外，同样也需要减小柴油中的含硫量。在通过常规加氢脱硫方法从柴油中除去硫时，十六烷得到了改善，但是氢消耗的成本很高。该氢是在加氢脱硫过程和芳族化合物加氢反应过程中被消耗掉的。因此，存在对其中实现了柴油脱硫而不显著地消耗氢以提供更经济的脱硫方法的方法的需求。为了满足上述需求，最近已经开发出了利用可再生的固体吸附剂的改进型脱硫技术。这种可再生的吸附剂通常由金属氧化物组份(如ZnO)和促进剂金属组份(如Ni)形成。当与含硫的烃流体(如裂化汽油或柴油)接触时，该可再生的吸附剂的促进剂金属和金属氧化物组份相互协作，以从烃中去除硫，并且通过金属氧化物组份(如ZnO)向金属硫化物(如ZnS)的转化来将去除的硫储存在吸附剂之上/之内。随后所获得的“加载硫”的吸附剂可以通过将该加载硫的吸附剂与含氧的再生料流接触而再生。再生期间，该加载硫的吸附剂中的金属硫化物(如ZnS)通过与含氧再生料流的反应而回到其原本的金属氧化物形式(如ZnO)。另外，再生期间该促进剂金属被氧化，形成氧化的促进剂金属组份(如NiO)。再生之后，随后可以通过将氧化的吸附剂与含氢的还原料流接触而将该氧化的吸附剂还原。还原期间，该氧化的促进剂金属组份被还原，由此使吸附剂返回到具有金属氧化物组份(如ZnO)和还原价态促进剂组份(如Ni)的最佳脱硫状态。还原之后，该还原的吸附剂可以再次与含硫的烃流体接触以去除其中的硫。通常，用于烃脱硫方法的固体吸附剂组合物为在固定床应用中所采用的团聚物。但是，由于流化床反应器提供许多优于固定床反应器的优点，因而期望在流化床反应器中处理含烃的流体。在利用可再生固体吸附剂的脱硫体系中使用流化床反应器的一个重要优点是，能够在固体吸附剂颗粒变为“加载硫”的之后连续地将它们再生。该再生过程可以通过连续地将固体吸附剂颗粒从反应器中循环到再生器、到还原器、并随后回到反应器中来进行。这样，使用既可流化的又可循环的吸附剂组合物，能够基本连续地从含烃流体中去除硫和基本连续地再生吸附剂。当设计能提供通过可流化和可循环固体吸附剂颗粒而连续脱硫的、使用了流化床反应器、流化床再生器、和流化床还原器的脱硫单元时，必须考虑多种设计参数。在设计各种脱硫单元时的主要考虑之一是，单元的初始投资成本。单元中的容器、阀门、管路、和其它装置的数量较大地增加脱硫单元的投资成本。另外，脱硫单元中各个容器的高度可以较大地增加该脱硫单元的投资成本，因为用于支撑地面之上很高的大容器的支撑结构可以显著地增加该单元的建造和维护费用。在设计脱硫单元时的另一重要因素是操作成本。复杂颗粒传送系统(如气动输送器)可以由于频繁的维护和/或故障而增加操作成本。在使用可流化和可循环固体颗粒以从含烃流体中去除硫的脱硫单元中，颗粒磨损也可以导致操作成本增加。通常，当在高速率下传送固体颗粒时，固体颗粒的磨损会增加。由此，使用了固体颗粒在容器之内和之间稀释相传送的脱硫单元也可以导致明显的颗粒磨损。当用于该脱硫单元的固体颗粒经受高度磨损时，必须频繁更换固体颗粒，由此增加了该单元的操作成本和停机时间。因此，期望提供一种新的烃脱硫系统，其能够通过可流化的、可循环的且可再生的固体颗粒连续地脱硫。也期望提供一种烃脱硫系统，其能够通过使用最小数量的容器、管路、阀门和其它装置而使得投资成本最小化。也期望提供一种脱硫系统，其能够通过将容器保持在地表面上的最小高度处来使得投资成本最小化。也期望提供一种烃脱硫系统，其能够通过使固体颗粒通过该系统传送的速率最小化而将在其中循环的固体颗粒的磨损最小化。应当指出的是，上述期望并不必须全部由本文中所要求的专利技术来实现，并且本专利技术的其它优点从优选实施方式的下列说明、所附权利要求、和附图将变得明朗起来。因此，在本专利技术的一种实施方式中，提供了一种脱硫单元，其利用可流化的和可循环的固体颗粒来从含烃进料中去除硫。该脱硫单元包括流化床反应器、流化床再生器、和紧耦合至反应器的流化床还原器。在本专利技术的另一种实施方式中，提供了一种脱硫单元，其利用可流化的和可循环的固体颗粒来从含烃进料中去除硫。该脱硫单元包括具有反应器固体入口和反应器固体出口的反应器、具有再生器固体入口和再生器固体出口的再生器、具有还原器固体入口和还原器固体出口的还原器、用于将固体颗粒从反应器固体出口传送到再生器固体入口的第一传送组件、用于将固体颗粒从再生器固体出口密相传送到还原器固体入口的第二传送组件、和用于将固体颗粒从还原器固体出口传送到反应器固体入口的第三传送组件。在本专利技术的另一种实施方式中，提供了一种脱硫单元，其利用可流化的和可循环的固体颗粒来从含烃进料中去除硫。该脱硫单元包括反应器、反应器气提器、反应器闭锁料斗、再生器进料缓冲容器(feed surge vessel)、和再生器。该反应器能够进行将含烃进料与固体颗粒接触的操作。该反应器气提器流体耦合至反应器，并且能够进行接收来自反应器的固体颗粒的操作。该反应器闭锁料斗流体耦合至反应器，并且垂直地位于比反应器气提器更低的位置，使得能够形成固体颗粒从反应器气提器到反应器闭锁料斗的重力流动。该再生器进料缓冲容器流体耦合至反应器闭锁料斗，并且垂直地位于比反应器闭锁料斗更低的位置，使得能形成固体颗粒从反应器闭锁料斗到再生器进料缓冲容器的重力流动。该再生器流体耦合至再生器进料缓冲容器，并且能够进行接收来自反应器再生器缓冲容器的固体颗粒的操作。在本专利技术的另一种实施方式中，提供了一种将含烃流体脱硫的方法。该方法包括步骤(a)在足以从含烃流体中去除硫并获得加载硫的固体颗粒的脱硫条件下，将含烃流体与固体颗粒在脱硫区中接触；(b)在足以从加载硫的固体颗粒中去除硫的再生条件下，将该加载硫的固体颗粒与含氧再生料流在再生区中接触，由此获得氧化的固体颗粒；(c)在足以将氧化的固体颗粒还原的还原条件下，将该氧化的固体颗粒与含氢还原料流在还原区中接触，由此获得还原的固体颗粒；和(d)将该还原的固体颗粒从还原区密相传送到脱硫区中。在本专利技术的另一种实施方式中，提供了一种将含烃流体脱硫的方法。该方法包括步骤(a)在足以从含烃流体中去除硫并获得加载硫的固体颗粒的脱硫条本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脱硫单元，其采用可流化的和可循环的固体颗粒来从含烃进料中去除硫，所述脱硫单元包括：流化床反应器；流化床再生器；和紧耦合至所述反应器的流化床还原器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：VG胡弗尔，MW汤普森，DD巴尔那斯，JD柯克斯，PL科林斯，CJ拉弗兰柯伊斯，RE斯那林，JB瑟塞，RE米兰达，R扎帕塔，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]