采用加氢处理、分馏和氧化从烃物流除去硫的方法技术

采用加氢脱硫、分馏和氧化的相继应用从烃物流除去硫的方法。加氢脱硫步骤有效地除去易于加氢的硫物质，例如硫化物、二硫化物和硫醇。然后将所得物流在所选择的温度范围内分馏以产生富含硫的细分物流，其中硫物质耐受通过加氢脱硫进行去除。然后将所述细分物流分离出并使其经历氧化过程，该氧化过程有效地将硫物质氧化为砜或亚砜，然后可以将其通过各种常规方法例如吸收进行去除。或者，所述方法可以包括采用分馏的相继应用以产生富含硫的细分物流，接着是细分馏分中存在的硫物质的氧化和随后去除。后者方法理想地适合于运输混合物应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2010年3月19日提交的题目为PROCESS F0RREM0VING SULFUR FROMHYDROCARBON STREAMSUSING HYDROTREATMENT , FRACTIONATION ANDOXIDATION 的美国临时专利申请序列号61/315，737的优先权，通过引用将其所有教导并入本文。再次声明不适用于联邦政府资助的研究/开发
技术介绍
从原油/精炼的有机燃料中除去含硫化合物是非常重要的目的。实际上，按照要 求，硫水平需要尽可能地接近为零。常规方法是利用加氢脱硫通过在高热和高压下应用氢气从烃分子除去硫原子以最终产生硫化氢气体，随后可以将其转化为单质硫。然而，加氢脱硫由于资本支出高而费用非常高，这是因为必需的设备昂贵，而且该过程消耗很多能量，以及需要使用催化剂和氢气源。此外，加氢脱硫在从烃除去硫中仅部分有效而不能够除去某些类型的硫物质，特别是空间位阻的有机含硫化合物例如苯并噻吩类化合物，该化合物包括苯并噻吩、二苯并噻吩、萘并噻吩(napthothiophene)以及它们的单、二和三_烧基化衍生物。实际上，除去该族分子成本最高而且需要更严苛的加氢处理器压力和热，以及氢气。实际上，充分认识到的是，苯并噻吩类化合物是需要真正大部分的能量和费用(高达90%)以从烃物流除去的物质。作为加氢脱硫替代方案的氧化脱硫作为设法解决这种关注的方法由来已久。示例性的这类方法包括美国专利号1，972，102和3，505, 210中公开的那些。这类方法基本上包括通过在酸性含水环境中使用氧化剂，典型地是过氧化氢，将有机含硫化合物氧化为砜或亚砜，然后通过基于由硫原子氧化引起的化学性能改变的各种技术除去氧化的硫物质。这种方法虽然有效，但是没有被商业化，这是因为氧化上述提到的空间位阻且不易于被氧化的仲硫物质所花费的反应时间，特别是当必须处理整个物流时，在一些应用中所述整个物流的量过大以致于实际上不能够处理而且成本过高(prohibitive)。为了增强和加速氧化反应，已进行各种尝试来使用其它能量源，例如热、压力、微波、超声等以提高或促进(bolster)氧化反应。关于氧化脱硫的这类示例性的其它进展包括本申请人的题为TREATMENT OF CRUDE 0ILFRACTI0NS, FOSSIL FUELS, AND PRODUCTS THEREOFffITH SONICENERGY 的美国专利 No. 7，081，196 和题为 TREATMENT OF CRUDE OIL FRACTIONS, FOSSILFUELS, AND PRODUCTS THEREOF的美国专利No. 7，871，512中的公开内容，通过引用将它们的教导明确并入本文。然而，与加氢脱硫相比，这些基于氧化的硫去除应用可能仍然是高花费的，这是因为实施加氢脱硫的基础设施已经是就绪的(in place)并且效果(尽管不是最佳的)以及多少操作费用将适合于这种工业应用至少是已知的。此外，虽然超声辅助氧化脱硫通常起作用，但是对于处理所有、全部的精炼有机燃料(例如柴油)物流而言实施这种技术的成本，以及使用对于整个炼厂而言作为新的处理方式的这种技术的成本和风险从投资观点来看使人畏缩(daunting)，并且使用这样的技术解决这种问题对于以大规模从精炼产品除去困难的硫物质而言可能不是切合实际或成本有效的方法。与从精炼的烃燃料/化石燃料馏分除去硫有关的并发问题还存在于精炼后的操作中并且产生除去硫物质的单独需要，尽管先前用初始除硫过程进行处理。更具体地，通常通过管线输送的精炼石油产品因为连续流经管线而相继地泵送。其结果是，通常发生邻近产品类型的一定量的混合。两个邻近体积的石油产品之间的管线中的产品由这两个邻近体积的混合物组成并且称作“界面(interface)”。通常，将界面混合物调合到产生该界面的两种相邻产物中。运输混合物(transmix)是由两种相邻的不相似的石油产品，例如汽油和馏分燃料组成的界面，不能够将其调合到两种相邻产品之一中而不使它们中的任一种违反商业标准。因为不能够将运输混合物调合到两种通过管线输送的相邻产品之一中，所以通过管线将其转到分别的储罐中。运输混合物通常通过油罐车、管线或驳船输送到设计成将运输混合物分离成其燃料组分的设备中。例如，在运输混合物由汽油和馏分燃料组成时，可以将运输混合物输送到“运输混合物处理”设备中，于此将汽油部分与馏分燃料分离。在其中 将运输混合物输送到用于分离的运输混合物处理设备中是相对昂贵或不方便的位置时，有时将运输混合物以非常少的量，典型地是汽油的约O. 25体积％调合到汽油中。然而，运输混合物处理器和运输混合物调合器是按照环境保护署(EPA)法规的精炼器。历史上，EPA给运输混合物处理器和运输混合物调合器提供了满足精炼器要求的灵活度。然而，该灵活度几近没有，其要求运输混合物处理器和运输混合物调合器满足按照40CFRPart 80，subpart H的汽油硫法规。其结果是，完整、单独的精炼后工业如今面临与精炼器相同的挑战，并且目前必须实施措施将硫水平降低至满足变得越来越严格的管理法规要求的水平。因此，本领域中对可促进将硫从精炼的烃物流(包括难以除去硫物质的物流)除去且在商业上可行、有效和成本有效的方法存在需要。同样本领域中对可促进将硫从精炼的烃物流除去且这可利用现有加氢脱硫基础设施容易地在现有精炼设施中运用的方法存在需要，还需要仅要求处理一小部分烃物流以除去成问题的有机硫物质。还进一步对可促进将硫从精炼的烃物流除去且这可用于在运输混合物操作中以除去存在于精炼后的烃物流中的成问题的有机硫物质的方法存在需要。简述本专利技术具体解决和缓解本领域中上述确认的缺陷。更具体地，本专利技术涉及采用加氢处理、分馏和氧化的相继应用从烃物流除去硫的方法，由此能够以在商业上成本有效的方式有效且有效率地除去基本上所有的硫物质，包括容易去除的硫物质例如硫化物和硫醇，以及难以去除的有机硫化合物(包括苯并噻吩类化合物)。根据优选实施方案，提供了一种烃物流，其可以采用衍生自原油的任意各种烃馏分。虽然适用于所有类型的馏分，但是明确地预期到本文所公开的方法特别充分适合于沸点高于石脑油(naptha)馏分(汽油)的炼厂馏出物，包括含有相当大量硫化合物的瓦斯油馏分(柴油燃料产物)。关于设法将硫从中除去的这种烃物流，在初始使这种物流经历常规加氢脱硫。就此而言，与常规做法相反，按照本专利技术实施的加氢脱硫仅需要在必须除去通常所理解较容易去除的硫物质例如硫化物、二硫化物和硫醇的足够温度和压力下实施，例如用来产生具有约500ppm硫化合物的低硫柴油。按照这些路线，本文所提及的加氢处理方法不意味着、也不预期是以足以除去或以其它方式处理上述空间位阻的有机硫化合物(即苯并噻吩、二苯并噻吩等)的方式进行实施。其结果是，通过降低的加氢脱硫操作费用，以及氢气消耗量和延长的催化剂寿命，实现了很大的节省，它们在利用加氢脱硫以例如产生具有15ppm或更少硫化合物的超低硫柴油时可典型地得到应用。在初始加氢脱硫后，接着是通过使用分馏或蒸馏塔或单元的常规做法使烃物流分馏由此使该烃物流分馏成至少两种细分馏分或细分物流，即基本上不含有机硫物质的第一细分物流与其中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：马克·卡伦，
申请(专利权)人：马克·卡伦，
类型：
国别省市：