Установка обессеривания с улучшенным контактом жидкость/твердая фаза - RU2004133051A

Реферат

1. Установка обессеривания, включающая: реактор с псевдоожиженным слоем, определяющий вертикальную реакционную зону удлиненной формы, внутри которой тонкодисперсные твердые частицы сорбента контактируют с углеводородсодержащим потоком текучей среды, получая обессеренный углеводородсодержащий поток и наполненные серой частицы сорбента, при том реактор включает ряд разнесенных по вертикали усиливающих контакт элементов, обычно расположенных горизонтально в реакционной зоне, в которой каждый из усиливающих контакт элементов включает множество проходящих по существу параллельно отделенных друг от друга в боковом направлении дефлекторов удлиненной формы, причем дефлекторы удлиненной формы проходят поперек соседних усиливающих контакт элементов с углом перекрещивания, составляющим от примерно 60 до примерно 120°, регенератор с псевдоожиженным слоем для контакта по меньшей мере части наполненных серой частиц с кислородсодержащим регенерирующим потоком, получая тем самым регенерированные частицы сорбента, и установку восстановления с псевдоожиженным слоем для контакта по меньшей мере части регенерированных частиц сорбента с водородсодержащим восстанавливающим потоком.

2. Установка обессеривания по п.1, в которой каждый из усиливающих контакт элементов определяет пропускное сечение, через которое проходят углеводородсодержащий поток текучей среды и частицы сорбента, причем пропускное сечение каждого из усиливающих контакт элементов составляет от примерно 40 до примерно 90% площади поперечного сечения реакционной зоны при вертикальном размещении этого соответствующего усиливающего контакт элемента, при этом расстояние по вертикали между соседними усиливающими контакт элементами составляет примерно от 0,02 до примерно 0,5 высоты реакционной зоны, а каждый из дефлекторов имеет в основном цилиндрическую внешнюю поверхность.

3. Установка обессеривания по п.1, в которой высота реакционной зоны составляет от примерно 7,62 м до примерно 22,9 м (примерно от 25 до примерно 75 футов), а ширина реакционной зоны составляет от примерно 0,91 м до примерно 2,44 м (примерно от 3 до примерно 8 футов), расстояние по вертикали между соседними усиливающими контакт элементами составляет от примерно 0, 05 до примерно 0,2 высоты реакционной зоны, каждый из усиливающих контакт элементов определяет пропускное сечение, через которое проходят углеводородсодержащий поток текучей среды и частицы сорбента, при этом пропускное сечение каждого из усиливающих контакт элементов составляет от примерно 55 до примерно 75% площади поперечного сечения реакционной зоны при вертикальном размещении этого соответствующего усиливающего контакт элемента, при этом угол перекрещивания составляет от 80 до примерно 100°, а дефлекторы удлиненной формы проходят по существу перпендикулярно к соседним указанным усиливающим контакт элементам.

4. Установка обессеривания по п.1, дополнительно включающая, первую линию для транспортировки наполненных серой частиц сорбента из реактора в регенератор, вторую линию для транспортировки регенерированных частиц сорбента из регенератора в установку восстановления, и третью линию для транспортировки восстановленных частиц сорбента из регенератора в реактор, шлюзовой бункер реактора, расположенный по потоку в первой линии, предназначенный для передачи наполненных серой частиц сорбента из углеводородной среды с высоким давлением в кислородную среду с низким давлением, и приемник реактора, расположенный в первой линии выше шлюзового бункера реактора и взаимодействующий с шлюзовым бункером реактора для перевода потока наполненного серой сорбента в первую линию из непрерывного в периодический режим.

5. Реакторная система с псевдоожиженным слоем, содержащая: вертикальную емкость удлиненной формы, определяющую реакционную зону, поток, содержащий газообразные углеводороды, проходящий вверх через реакционную зону с приведенной скоростью, составляющей от примерно 0,076 до примерно 1,52 м/с (примерно от 0,25 до примерно 5,0 фт/с), псевдоожиженный слой твердых частиц, расположенных в основном в реакционной зоне, причем твердые частицы псевдоожижены прохождением через них потока, содержащего газообразные углеводороды, и ряд разделенных вертикально усиливающих контакт элементов, расположенных в основном горизонтально в реакционной зоне, при этом каждый из усиливающих контакт элементов включает несколько идущих по существу параллельно, разделенных в боковом направлении, дефлекторов удлиненной формы, которые проходят поперек соседних усиливающих контакт элементов с углом перекрещивания, составляющим от 60 до примерно 120°.

6. Реакторная система с псевдоожиженным слоем по п.13, в которой объемная скорость в реакционной зоне составляет от примерно 2 до примерно 12 ч^-1, твердые частицы имеют средний размер от примерно 20 до примерно 150 мкм, плотность твердых частиц составляет от примерно 0,5 до примерно 1,5 г/см³ (г/см³), а мольное отношение водорода к углеводороду в углеводородсодержащем потоке составляет от примерно 0,1:1 до примерно 3:1.

7. Реакторная система с псевдоожиженным слоем по п.5, в которой приведенная скорость составляет от примерно 0,15 до примерно 0,76 м/с (примерно от 0,5 до примерно 2,5 фт/с), объемная скорость в реакционной зоне составляет от примерно 3 до примерно 8 ч^-1, средний размер твердых частиц составляет от примерно 50 до примерно 100 мкм, плотность твердых частиц составляет от примерно 0,8 до примерно 1,3 г/см³ (г/см³), мольное отношение водорода к углеводороду углеводородсодержащего потока составляет от примерно 0,2:1 до примерно 1:1, и углеводородсодержащий поток включает углеводород, выбранный из группы, состоящей из бензина, крекинг-бензина, дизельного топлива и их смесей.

8. Реакторная система с псевдоожиженным слоем по п.5, в которой отношение высоты псевдоожиженного слоя к ширине псевдоожиженного слоя составляет от примерно 2:1 до примерно 7:1, а плотность псевдоожиженного слоя составляет от примерно 480 до примерно 800 кг/м³ (примерно от 30 до примерно 50 ф/фт³).

9. Реактор с псевдоожиженным слоем для контакта проходящего вверх потока, содержащего газообразные углеводороды, с твердыми частицами, содержащий: вертикальный корпус удлиненной формы, определяющий границы нижней реакционной зоны, внутри которой твердые частицы в основном псевдоожижены потоком, содержащим газообразные углеводороды, и верхней зоны отделения, внутри которой твердые частицы в основном отделяются от углеводородсодержащего потока, и ряд разнесенных по вертикали усиливающих контакт элементов, расположенных в основном горизонтально в реакционной зоне, при этом каждый из усиливающих контакт элементов содержит множество проходящих по существу параллельно разделенных в боковом направлении дефлекторов удлиненной формы, которые проходят поперек соседних усиливающих контакт элементов с углом перекрещивания, составляющим от 60 до примерно 120°.

10. Реактор с псевдоожиженным слоем по п.9, в котором расстояние по вертикали между соседними усиливающими контакт элементами составляет от примерно 0,02 до примерно 0,5 высоты реакционной зоны, при этом каждый из усиливающих контакт элементов определяет пропускное сечение, через которое проходят углеводородсодержащий поток и твердые частицы, при этом пропускное сечение каждого из усиливающих контакт элементов составляет от примерно 40 до примерно 90% от площади поперечного сечения реакционной зоны при вертикальном размещении этого соответствующего усиливающего контакт элемента, причем отношение высоты к ширине реакционной зоны составляет от примерно 2:1 до примерно 15:1, а максимальная площадь поперечного сечения зоны выделения по меньшей мере в два раза больше, чем максимальная площадь поперечного сечения реакционной зоны.

11. Реактор с псевдоожиженным слоем по п.26, в котором высота реакционной зоны составляет от примерно 7,62 м до примерно 22,9 м (примерно от 25 до примерно 75 футов), а ширина реакционной зоны составляет от примерно 0,91 м до примерно 2,44 м (примерно от 3 до примерно 8 футов), расстояние по вертикали между соседними усиливающими контакт элементами составляет от примерно 0,05 до примерно 0,2 высоты реакционной зоны, при этом каждый из усиливающих контакт элементов определяет пропускное сечение, через которое проходят углеводородсодержащий поток и твердые частицы, при этом пропускное сечение каждого из усиливающих контакт элементов составляет от примерно 55 до примерно 75% площади поперечного сечения реакционной зоны при вертикальном размещении этого соответствующего усиливающего контакт элемента, причем каждый из дефлекторов имеет в основном цилиндрическую внешнюю поверхность, дефлекторы удлиненной формы проходят по существу перпендикулярно соседним усиливающим контакт элементам, причем каждый из дефлекторов представляет собой цилиндрическую полосу или трубу диаметром от примерно 3,81 см до примерно 7,62 см (примерно от 1,5 до примерно 3 дюймов) причем дефлекторы отделены друг от друга в боковом направлении в интервале от примерно 10,16 до примерно 20,32 см между центрами (примерно от 4 до примерно 8 дюймов между центрами).

12. Реактор с псевдоожиженным слоем по п.9, дополнительно включающий пароприемный лист, определяющий дно реакционной зоны, причем пароприемный лист имеет множество отверстий, обеспечивающих прохождение углеводородсодержащего потока вверх через пароприемный лист в реакционную зону, причем пароприемный лист содержит от примерно 15 до примерно 90 отверстий, предпочтительно от примерно 30 до примерно 60 отверстий.

13. Реактор с псевдоожиженным слоем по п.9, в котором корпус имеет входное отверстие для текучей среды для приема потока, содержащего газообразные углеводороды, в реакционную зону, выходное отверстие для текучей среды для отвода потока, содержащего газообразные углеводороды, из зоны выделения, входное отверстие для твердой фазы для приема твердых частиц в реакционную зону и выходное отверстие для твердой фазы для выведения твердых частиц из реакционной зоны, при этом входное отверстие для твердой фазы, выходное отверстие для твердой фазы и выходное отверстие для текучей среды отделены друг от друга, причем реактор дополнительно включает фильтр, расположенный вблизи от входного отверстия для текучей среды, обеспечивающий возможность прохождения потока, содержащего газообразные углеводороды, через входное отверстие для текучей среды, одновременно блокируя прохождение твердых частиц через выходное отверстие для текучей среды.

14. Реактор с псевдоожиженным слоем по п.9, в котором максимальная площадь поперечного сечения зоны выделения по меньшей мере в три раза больше, чем максимальная площадь поперечного сечения реакционной зоны, при этом реакционная зона выполнена в основном цилиндрической, а зона отделения включает нижнюю секцию в основном в форме усеченного конуса и верхнюю в основном цилиндрическую секцию, причем отношение высоты к ширине реакционной зоны составляет от примерно 4:1 до примерно 8:1.

15. Способ обессеривания, включающий стадии:

(a) контактирование углеводородсодержащего потока текучей среды с твердыми тонкодисперсными частицами сорбента, содержащими металлический промотор с пониженной валентностью и окись цинка, в корпусе реактора с псевдоожиженным слоем в условиях обессеривания, достаточных для удаления серы из углеводородсодержащего потока текучей среды и превращения по меньшей мере части окиси цинка в сульфид цинка, получая обессеренный углеводородсодержащий поток и наполненные серой частицы сорбента,

(b) одновременно со стадией (a), контактирование по меньшей мере части углеводородсодержащего потока и частиц сорбента с рядом по существу горизонтальных, разнесенных по вертикали перекрещенных группы дефлекторов, снижая аксиальную дисперсию в реакторе с псевдоожиженным слоем и улучшая удаление серы из углеводородсодержащего потока текучей среды,

(c) контактирование наполненных серой частиц сорбента с кислородсодержащим регенерирующим потоком в корпусе регенератора в условиях регенерации, достаточных для превращения по меньшей мере части сульфида цинка в окись цинка, получая регенерированные частицы сорбента, содержащие невосстановленный металлический промотор, и

(d) контактирование регенерированных частиц сорбента с водородсодержащим восстанавливающим потоком в корпусе установки восстановления в условиях восстановления, достаточных для восстановления невосстановленного металлического промотора, получая восстановленные частицы сорбента.

16. Способ обессеривания по п.15, дополнительно включающий стадию:

(e) контактирования указанных восстановленных частиц сорбента с углеводородсодержащим потоком текучей среды в корпусе реактора с псевдоожиженным слоем в условиях обессеривания, при этом промотирующий компонент с пониженной валентностью включает металлический промотор, выбранный из группы, состоящей из никеля, кобальта, железа, магния, вольфрама, серебра, золота, меди, платины, цинка, олова, рутения, молибдена, сурьмы, ванадия, индия, хрома, палладия, или промотирующий компонент с пониженной валентностью включает никель.

17. Способ обессеривания по п.15, в котором углеводородсодержащий поток текучей среды содержит углеводороды, которые в основном находятся в жидком состоянии при стандартной температуре и давлении, при этом углеводородсодержащий поток текучей среды имеет мольное отношение водорода к углеводороду от примерно 0,1:1 до примерно 3:1, причем углеводородсодержащий поток текучей среды включает углеводород, выбранный из группы, состоящей из бензина, крекинг-бензина, дизельного топлива и их смесей.

18. Способ обессеривания по п.15, в котором каждый из группы дефлекторов имеет пропускное сечение, составляющее от примерно 40 до примерно 90% площади поперечного сечения корпуса реактора при вертикальном размещении этой соответствующей группы дефлекторов, при этом ряд групп дефлекторов включает от 3 до 7 индивидуальных групп дефлекторов, причем расстояние по вертикали между соседними индивидуальными группами дефлекторов составляет от примерно 0,152 до примерно 1,83 м (примерно от 0,5 до примерно 6 футов), и каждая из индивидуальных групп дефлекторов содержит множество разнесенных в боковом направлении по существу цилиндрических полос или трубок.