[發明專利]湍動流化床反應器中的脫硫

有效

• 申請號: 200680025270.1
• 申請日: 2006-06-06
• 公開（公告）號: CN101247883A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: P·F·邁耶;M·W·湯普森;G·R·杰瑪納;V·G·霍文
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: B01J8/18
• 分類號: B01J8/18;B01J8/26;B01J8/34;B01J8/44;C10G25/00;C10G25/12
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 胡曉萍

本發明涉及用來從含烴的流體流中除去硫的方法和設備。另一方面，本發明涉及一個系統，該系統用來改進流化床反應器中含烴的流體流與吸收硫的固體顆粒之間的接觸。

汽油和柴油燃料之類的含烴的流體通常包含一定量的硫。這些汽車燃料中的高硫含量是人們所不希望的，這是因為汽車廢氣中包含的硫的氧化物會不可逆轉地使汽車催化轉化器中使用的貴金屬催化劑中毒。這些中毒的催化轉化器排出的物質可能包含高含量的未燃燒的烴、氮氧化物和/或一氧化碳，它們在被陽光催化的時候，會形成地面臭氧(ground?level?ozone)，通常稱為煙霧。

大部分汽油的最終混合物中存在的許多硫源自通常被稱為“裂化汽油”的汽油混合組分。因此，降低裂化汽油中的硫含量必定會降低大多數汽油(例如車用汽油、賽車用汽油、航空汽油、船用汽油等)中的硫含量。

存在許多用來從裂化汽油中除硫的常規方法。但是，大部分常規除硫方法，例如加氫脫硫法容易使裂化汽油中的烯烴和芳族化合物飽和，從而減小其辛烷值(包括研究法辛烷值和馬達法辛烷值)。因此，人們需要一種方法，能夠在保持辛烷值的同時對裂化石油進行脫硫。

除了需要從裂化汽油除硫以外，人們還需要降低柴油燃料中的硫含量。在通過加氫脫硫法從柴油燃料中除硫的時候，辛烷值獲得提高，但是在氫氣消耗方面的成本很高。這些氫氣是在加氫脫硫反應以及芳族化合物加氫反應中消耗掉的。因此，人們需要一種方法，它能夠完成柴油燃料的脫硫，而且不會顯著消耗氫氣，以便提供更經濟的脫硫方法。

通常，用來從含烴流體(例如裂化汽油和柴油燃料)中除硫的吸收劑組合物在固定床應用中以聚集態使用。由于流化床反應器相對于固定床反應器具有大量優點，所以有時候在流化床反應器中處理含烴的流體。相對于固定床反應器，流化床反應器既具有優點也具有缺點。固體的快速混合在整個反應器中提供了幾乎等溫的條件，使得可以對反應器進行可靠的控制，如果需要的話，可以很容易地除去熱量。另外，固體吸收劑顆粒的流動性允許吸收劑顆粒在兩個或更多個單元之間循環，這是需要經常再生吸收劑的反應器的理想條件。但是，流化床反應器中的氣流經常難以描述，有可能會很大程度地偏離活塞流，導致氣體旁通、固體回混以及氣/固接觸效率低。這種流化床反應器內的不希望有的流動特性最終導致脫硫過程效率較低。

因此，本發明的一個方面涉及提供新穎的烴類脫硫系統，其使用流化床反應器，該流化床反應器具有的反應器內部結構能夠促進含烴流體流與可再生固體吸收劑顆粒的接觸，從而促進含烴流體流的脫硫。

本發明的另一個方面提供了一種烴類脫硫系統，其使辛烷值損失和氫氣消耗最小化，同時提供改進的除硫能力。

應當注意，上述方面不一定都通過本文要求權利的本發明來完成，本發明的其它方面和優點從以下優選實施方式和所附權利要求書的描述中可以顯而易見地看出。

因此，在本發明的一個實施方式中，提供了一種用來使向上流動的氣態含烴物流與固體顆粒接觸的流化床反應器。所述流化床反應器包括細長的直立式容器，其限定出下部反應區、上部分離區以及大體水平地設置在反應區內的一系列垂直間隔的接觸促進部件。反應區域內的固體顆粒基本被氣態含烴物流流化。在分離區域內，固體顆粒基本與含烴的物流分離。各接觸促進部件包括多個基本平行延伸、橫向間隔的細長的擋板。這些細長的擋板各自具有大體呈V形的橫截面。

在本發明的另一個實施方式中，提供了一種脫硫裝置，其包括流化床反應器、流化床再生器和流化床還原器。所述流化床反應器限定了細長的直立反應區域，其中細分散的固體吸收劑顆粒與含烴的流體流接觸，從而提供脫硫的含烴類的物流以及加載硫的吸收劑顆粒。所述流化床反應器還包括一系列大體水平地設置在反應區域內的垂直間隔的接觸促進部件。所述接觸促進部件各自包括多個基本平行延伸的、橫向間隔的細長擋板。這些細長擋板各自具有基本呈V形的橫截面。所述流化床再生器用來使至少一部分加載硫的吸收劑顆粒與含氧氣再生物流接觸，從而提供再生的吸收劑顆粒。所述粒化床還原器用來使至少一部分再生的吸收劑顆粒與含氫氣的還原物流接觸。