CN101107055A - 改进的催化重整装置单元和单元操作 - Google Patents

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Abstract

一种催化重整装置的改进方法，以及它们在石油石脑油催化重整中的应用。更具体地，本发明涉及能够在相对于压缩机规模更高处理量下操作的改进的重整装置单元。本发明利用变压吸附提高催化重整工艺中产生并使用的含氢物流的氢含量。本发明同样能够使压缩机限制的催化重整装置在增加(生产)的能力下操作。

Description

改进的催化重整装置单元和单元操作
发明领域
本发明主要涉及催化重整装置和它们在石脑油催化重整中的用途。更具体地，本发明涉及能够在相对于压缩机规模的更高处理量下操作的改进的催化重整装置方法。本发明能够使有限的压缩机重整单元在更大容量下操作。
发明背景
催化石脑油重整是一种确立的石油炼制方法。它用于改进石脑油沸程的烃原料的辛烷值质量。一般而言，重整指通过大量反应产生的对烃原料分子变化的总的影响。典型的重整反应包括环己烷脱氢，烷基环庚烷的脱氢异构，石蜡和烯烃的脱氢环化，取代的芳香族化合物的异构化和石蜡的加氢裂解。通常重整催化剂是具有分散在多孔无机氧化物载体上的加氢脱氢组份的多功能催化剂。该载体典型地还包含通常通过使用卤素提供的酸官能度，以调节重整反应。
重整单元通常包括多个串连的具有加热炉的反应器，所述的加热炉用于当反应物流通过一个反应器到下一个反应器时给反应物流提供另外的热量，以补偿在该总的吸热特性工艺中使用的热量。通常，重整方法使用固定床反应器以半再生或者循环工艺操作，或者使用移动床反应器以连续工艺比如UOP CCR PlatformingTM(ContinuousCatalytic Regeneration PlatformingTM)操作。已经提出结合使用适合于独立反应器类型的再生器的固定和移动床反应器。这种混合型的单元例如公开在US 5,190,638；US 5,190,639；US 5,196,110；US 5,211,838；US5,221,463；US 5,354,451；US 5,368,720和US 5,417,843中。类似的使用固定床和移动床反应器组合的混合重整单元记载于NPRA Paper No.AM-96-50“IFP Solutions for Revamping Catalytic Reforming Units”(1996 NPRA Annual Meeting，17-19 March 1996)。US 4,498,973描述了移动床重整单元，其中两个移动床反应器堆共用共同的再生器。UOP最近宣布其通过在反应器序列中加入循环的催化剂反应器作为最后的反应器，用于从固定床重整单元增加氢产出的CycleXTM工艺。该反应器提供有其自己的加热器和再生器作为现有资源的扩展而非作为它们的代替物：NPRA Paper AM-03-93。
然而，无论哪一种单元构造，固定床半再生，固定床循环，连续或者混合，均提供氢循环回路以在所有的反应器中在适当的压力下保持足够体积的氢。尽管重整装置是氢的净生产者，但有必要保持氢：油比例在确定的范围之内以最小化催化剂的老化。已经产生或者循环的氢不是纯的，事实上，通常包含大量的继反应器段之后分离器中没有完全去除的轻质烃。本发明使用的术语“轻质烃”是指由约1～约5个碳原子重量(即，C1-C5重量的烃化合物)组成的烃混合物。循环气的组成以及其他工艺变量是重要的工艺变量。重整装置单元通常设计用于最大的进料速度，循环气速率和循环气组成。一旦超过这些最大的设计条件，在该体系中的压降数值能超过循环气压缩机的能力实现可接受的循环速率而不增加系统的压力。然而，在许多情况下不希望增加压力，因为这往往降低重整产品和氢的产率，或者该单元可能已经是在接近设备最大设计压力下操作。
我们现在设计了一种用于石脑油催化重整单元的改进的构造，其能够克服循环气压缩机的限制，并能够使现有装置在超过压缩机限制规定的那些容量下操作，而且使用这种实施方式的新的单元可以在更大额定容量下操作。
发明概述
根据一个实施方式，通过经常规的变压吸附(“常规PSA”)从氢再循环物流中除去烃而进行石脑油催化重整工艺。在一个优选实施方案中，通过经快速循环变压吸附(“RCPSA”)从氢再循环物流中除去烃而进行催化重整工艺。在重整装置再循环物流中烃比例的减少增加了物流的氢纯度，对于重整机制本身以及从本发明观点看是有利的因素，具有减少回路压降的优点，结果是可以克服循环气压缩机强加的限制并相应增加进料速度。可以回避压缩机限制的程度取决于从再循环物流中去除烃的程度：随着氢气纯度的增加，石脑油进料速度可能的增加更大。因此，优选的是将循环物流的氢气纯度增加到至少85vol％，优选到至少90vol％，更优选到至少95vol％。
在一个优选的实施方案中，使用快速循环变压吸附单元增加催化重整装置的含氢循环物流和排出的氢物流中的氢含量。
附图简述
本发明惟一的附图表示典型催化重整工艺的包括用于从循环气回路中除去烃变压吸附单元的固定床重整单元。
本发明的详细说明
该方法适用于石脑油催化重整，也就是说适用于其中石脑油沸程的烃进料在高温下经受包括脱氢，脱氢环化，异构化和加氢裂解反应，使石脑油进料中的脂肪族烃转变为芳烃，从而产生包括增大比例的芳烃(相对于进料)产品的方法。取决于石脑油原料的性能(如通过烷烃，烯烃，环烷和芳烃含量测定)和使用的催化剂，能够制造具有非常高浓度的甲苯，苯，二甲苯及其他用于汽油掺和及石油化工过程芳烃的重整产品。从重整产品中分离出的重要的副产品氢以再循环和用于其他炼油厂工艺中。尽管该反应涉及包括放热和吸热部分的总的重整过程，但该总反应是吸热的并需要相当大量的工艺热量以将它进行到所需的点。较老类型的固定床重整装置通常在中等氢压到高氢压下操作以延长在再生循环之间的催化剂循环寿命；然而，更多新型的连续催化重整装置能够在更低的更有利的压力范围下操作。在本发明的方法中，实际的重整可以在适合于使用选择的用于该单元催化剂体系单元的条件下进行。条件比如温度，压力，进料/循环比，空速，可以根据标准的操作参数保持不变。然而，如果该单元具有压缩机限制，则如以下讨论使用本发明能够实现更高的进料速度(具有任何适当的随之发生的变化)。
本发明提供了一种实际成本更低的用于炼油商实现现有重整装置单元容量(产出)明显改进的选择，或者设计具有比其它可达到的容量更大的新的单元，而不用改进从循环气物流中的烃分离或者增加循环物流的压缩。本发明同样可以应用于具有固定床(非连续)反应器的单元，以及具有移动床(连续)反应器的单元和包括固定床和移动床反应器的混合型单元。固定床设备可以是半再生的催化重整装置或者切换反应器(同样称为循环再生)转化器，可以包含在具有固定床和移动床部分的混合型系统中。最近在美国专利申请10/690,081(公开号US-2004-129605-A1)中提出具有移动床反应器体系和非一体化再生器的单元；在2005年4月1日申请的US专利申请11/096,372(基于2004年4月21日申请的的U.S.申请60/564,133)中提出具有循环再生的可转变为移动床反应器操作的固定床单元；本发明的单元适用于比如那些的移动床反应器单元。
循环的固定床转化器是公知的。在该类型的单元中，使用多个反应器，通常三个到五个，其中一个反应器在某时是所谓的“切换”反应器。根据标准的重整反应器序列在其余反应器中进行实际的重整，同时在通过使再生气体流通过该催化剂再生该“切换”反应器中的催化剂。在标准的操作工序中，从重整序列中取出具有老化最严重的催化剂的反应器(取出“断油(off-oil)”)：在油进料切断之后，使该容器中的催化剂经受再生工序处理，所述再生工序通常包括残余烃的吹扫(氮气吹扫)、氧化再生以烧掉该催化剂上积累的焦炭、卤化再生(通常为氯化处理)、随后为氧化物和残余封留气体吹扫，最后为氢还原，之后该反应器再一次通过将其“进油(on-oil)”返回生产线中，同时另一容器断油取出用于再生，这样成为该部分操作工序的切换反应器。然后在每一反应器反过来成为再生的切换反应器的情况下，进行所述工序。取决于该单元中使用的催化剂，继还原之后可以使用或者可以不使用预硫化步骤以控制初始活性。通常，切换时间的范围为一到五天。在本发明中使用的术语再生气体理解为用于以上所指再生工序中的各种气体，包括加热的吹扫气体(通常为氮)，用于烧掉焦炭的氧化气体，用于再生的卤化气体，吹扫气体，用于还原的氢，和如果催化剂化学需要，则包括预硫化气体处理。
半再生单元通常包括与中间床层加热器串联操作的一个或多个固定床反应器，以当由于升高反应温度使催化剂钝化时保持操作的苛刻度，以及当在连续的反应器中吸热与放热反应比例增加时，保持整个单元所需的温度分布曲线。最后，关闭半再生单元，以其原来的操作方式进行催化剂再生和再活化。
混合型单元的操作描述于以上所指的专利及其他出版物中。具有移动床反应器和非一体化再生器单元的操作描述于美国专利申请10/690,081中(公开号US-2004-129605-A1)；具有移动床反应器段和循环再生段的单元公开在2005年4月1日申请的美国专利申请11/096,372中。
常规的PSA方法可以用于在其被再压缩用于循环物流之前，从氢中分离轻质烃。在本发明中，气体物流负压通过固体吸附剂床一段时间，所述固体吸附剂对于通常认为对待被从气体物流中除去的杂质的某一组份具有选择性或者相对的选择性。可以同时除去两种或多种杂质，但为了方便起见，待被除去的一种或多种组份将以单数形式称为杂质。气体通过吸附床，并从脱除残留吸附在床上的杂质的床中逸出。在预置时间之后，或者当观察到杂质穿透时，将气体物流切换到分离容器中另一个类似的床中继续净化。同时，通过降低压力从原始的床中除去吸收的杂质，通常伴随有逆流气体以使杂质解吸。当容器压力降低时，先前吸附在床层上的杂质逐渐解吸进入通常包括大的废气罐的尾气系统中，所述的罐结合有如下的控制系统，所述设计用以最小化下游系统的压力波动。可从废气系统中以任何适当的方式收集该杂质并进一步处理或者适当处置。当解吸完成时，该吸附剂床层可以用惰性气体物流例如氮或者净化的工艺气体物流吹扫。通过利用更高温度的吹扫气体物流可以促进吹扫。
通常通过在吸附剂上产生的物理吸附而吸附杂质，所述的吸附剂通常是与杂质或多种杂质具有亲合力的多孔固体比如氧化铝，氧化硅或者氧化硅-氧化铝。沸石通常用于许多应用场合中，这是因为由于它们可控和可预测的孔径大小，它们对于特定的杂质表现出更高程度的选择性。通常，考虑到化学结合到吸附剂上的物质实现解吸更为因难，与吸附剂的化学反应是不希望的，但如果例如通过使用较高温度和压力降低相结合而在所述循环的解吸部分中有效实现该吸附材料的解吸的话，绝不是排除化学吸附。
常规的PSA通常在具有三个或更多吸附容器的单元中进行，这些容器可在吸附，解吸和吹扫模式之间循环切换。可以提供另外的容器以允许吸附剂的更换和维护。工业PSA单元可广泛地用于包括氢气净化的许多不同工艺应用场合。
优选的PSA工艺类型是快速循环PSA(RCPSA)工艺，其中总循环时间的持续时间明显减少，从若干分钟减少到每分钟多个循环。RCPSA利用旋转阀系统引导气流通过包含大量独立隔室的旋转吸附器组件，当旋转组件完成操作循环时，所述各独立隔室连续循环通过吸附和解吸步骤。该旋转吸附器组件通常由在旋转吸附器组件两端上的两个密封板之间固定的管道组成，其中该密封板与由另外的歧管组成的定子接触，其中将入口气体导入RCPSA管，离开RCPSA管的处理过的净化产物气体和尾气从旋转吸附器组件中导出。通过密封板和歧管的适当排列，大量单个隔室可在任一时刻通过全循环的特征步骤。与常规的PSA相比，对于吸附/解吸循环要求的流量和压力变化可以若干单独的每个循环大约数秒的增量变化，这消除了压缩和阀设备遇到的压力和流速变动。在该形式中，RCPSA组件包括在旋转吸附组件利用的循环路径周围成角度隔开的阀元件，以在适当的方向和压力下气流路径连续通过各个隔室，以完成完整RCPSA循环中递增的压力/流动方向步骤之一。RCPSA技术的一个关键优点在于对吸附材料的利用要更有效得多。在实现相同的分离数量和质量的情况下，RCPSA技术要求的吸附剂数量可以仅是常规PSA技术要求吸附剂量的一小部分。结果，RCPSA的占地面积、投资和要求的活化吸附剂的数量明显低于常规PSA单元处理等同量气体的所需。
对于本发明石脑油催化重整工艺的目的，在再压缩用于循环回路之前，使用PSA从重整装置流出物流的气态部分中去除轻质烃。来自最后重整反应器的流出物物流首先被导入(一个或多个)气体/液体分离器，以从包括氢(循环的和在重整反应期间产生的)和轻质烃(主要为C5和低级烃)的轻馏分中分离主要包括C5和高级烃的液体重整产品。从该分离器，包括氢和轻质烃的气态物流被导入PSA单元，其中通过吸附在吸附剂上而减少轻质烃的比例。一定百分比的轻质烃作为尾气从该PSA工艺中除去，富含氢的气态物流离开PSA工艺出口，其中比气态物流浓度更高的氢被导入到PSA工艺的进口。该富含氢的气态物流然后可被循环到第一重整装置反应器中。如果需要，该PSA单元能够位于催化重整装置氢出口歧管的循环气体物流上游，因此能够处理可作为重整装置循环气体利用的气体物流以及来自催化重整工艺排出的净氢。
例如仅给出的本发明附图表示固定床催化石脑油重整器，它们可以是循环的，半再生或者连续再生类型。烃进料通过管线10进入并与来自管线11的循环氢结合。然后合并的烃/氢进料通过热交换器13，其中物流从来自最后反应器(显示三个)的流出物中获得热量。然后结合的进料从热交换器13通入到第一加热炉14以使它具备需要的温度以进入第一反应器15，在该处开始重整反应。反应器15，像第二和第三段的反应器16和17，或者可以是固定床反应器或者可以是连续催化再生(“CCR”)反应器。来自第一段反应器15的流出物经由第二加热炉22通入到第二段反应器16，从第二段反应器16经由第三加热炉23以常规的方式通入第三段反应器17。来自第三段反应器的流出物通过热交换器13以加热合并的循环/原料流。来自热交换器13的流出物通入冷却器20并然后到达分离器21。从分离器除去液体重整产品22，同样从分离器除去气相中合并的循环和出口氢气物流23。适当的冷却器20是空气冷却器，尽管水冷却器或者空气和水冷却器的组合同样是有用的。
来自分离器21的合并的循环和出口氢气流23仍包含一定量的来自未转化的进料和重整装置反应产物的轻质烃。为降低物流中轻质烃的含量，合并的循环和出口氢气物流23被导入到变压吸附(PSA)单元，优选快速循环PSA(RCPSA)单元25。净化的循环氢和出口氢物流26离开PSA单元25，其中比合并的循环和出口氢物流23氢含量更大的(物流)送到该PSA单元。该物流然后分离为净化的出口氢气流24和净化的循环气体物流26。净化的循环气体物流26导入到压缩机27用于通过管线11进入循环回路中。在该PSA工艺中除去的轻质烃作为尾气物流28引出并送到燃料气系统，或者分离为可用于其他单元的馏分。取决于具体的RCPSA设计，其他杂质比如而不限于二氧化碳，水，氨，和H2S，也可以从含氢补给气体中除去。
应当指出在附图中尽管净化的出口氢在附图中显示为在进入压缩机之前从该循环气体物流中除去，但在一个实施方式中，如果对于净化的出口氢物流需要另外的物流压力，净化的出口氢可以在压缩机之后从合并物流中引出。可在较高压力下增强PSA中的分离质量，如果进入PSA中的进料处于较高的压力，在送到燃料气体压头或者在炼油厂之内的其他下游应用中之前，可以在足够高的压力下经济地利用来自该PSA的排出(解吸)气体，而不需要另外的压缩。
仍在另一个实施方式中，净化的出口氢可以在分离器21之后但在PSA单元25之前引出。或者当该出口氢的氢含量足够而不需要进一步增加，或者主要的目的是增加循环物流中的氢量时，该特定的实施方式对于提高催化重整反应中可利用的氢分压和/或氢气体积均是有用的。
在一个具体的实施方式中，特别是其中再接触罐用于较高氢气纯度的情况下，合并的循环氢和出口氢物流的氢浓度低至55％(对于高压半再生器单元)到高至85％(对于低压连续催化再生装置)。在物流中的轻质烃比如甲烷，乙烷，丙烷等，将在PSA中被优先吸附，同时氢将流过该单元。当吸附床层达到该循环的吸附部分末端时，吸收的烃及其他吸收的杂质通过降低压力而除去，同时伴随该循环的解吸部分。该操作的净效应是将循环气体的氢气纯度从55％-85％增加到可高达90％或者更高的值。
从循环气体中除去烃杂质的优点是降低回路压降并提高循环气体的氢分压。通常，正是限制进料量的循环气压缩机能够在液压强制的单元中处理。在这种情况下，如果循环气体物流中的烃的比例减少，那么通过该进料预热回路，反应器，加热炉和流出物回路的物流质量和体积流量减少。因此由于消除了循环气压缩机限制，回路压降减少，进料速度增加。从而进料速度可增加至在系统中实现另一种限制。以类似的方式，对于给定尺寸的压缩机，引入变压吸附的基础催化重整装置可以设计为具有相对更大的容量。
在常规变压吸附(“常规的PSA”)中，将气态混合物负压导入到固体吸附剂的第一床层一段时间，所述固体吸附剂对于一个或多个通常认为是要从气体物流中除去的杂质组分具有选择性或者相对的选择性。可以同时除去两种或多种杂质，但是为了方便起见，待除去的一种或多种组份以单数提及称为杂质。该气态混合物通过在第一容器中的第一吸附床，并从脱除了残留吸附在床层内的杂质的床中逸出。在预置时间之后，或者当观察到杂质穿透时，将气态混合物流切换到第二容器的第二吸附床中继续净化。当第二床层处于吸附状态下时，通过降低压力从第一吸附床中除去吸附的杂质，通常伴随有气体逆流以解吸杂质。当容器中的压力降低时，先前吸附在床层上的杂质逐渐解吸进入尾气系统，所述的尾气系统通常包括大的尾气罐以及设计用以最小化下游系统的压力波动的控制系统。可以任何适当的方式收集来自尾气系统的杂质并进行进一步处理或者适当的处置。当解吸完成时，可以用惰性气体物流例如氮或者净化的工艺气体物流吹扫该吸附剂床层。通过利用更高温度的吹扫气体物流可以促进吹扫。
在例如第二床层的穿透之后，以及在第一床层已经再生从而再次准备进行吸附操作之后，将气态混合物流从第二床层切换到第一床层，并再生第二床层。总循环时间是在第一循环中从该气态混合物第一次导入第一循环的第一床层中到在在紧接着随后的循环中气态混合物第一次导入第一床层中时，即在第一床层单次再生之后的时间长度。当吸附时间很短但解吸时间很长时，如需要，可使用除第二容器之外的第三，第四，第五等容器以增加循环时间。
因此，在一种构造中，变压循环将包括进料步骤，至少一个减压步骤，吹扫步骤，和最后的再加压步骤，以制备用于再引入进料步骤的吸附材料。杂质的吸附通常通过物理吸附在吸附剂上而产生，所述的吸附剂通常是与杂质有亲合力的多孔固体比如活性碳，氧化铝，氧化硅或者氧化硅-氧化铝。因为它们可控和可预测的孔径大小，它们对于特定杂质显示更高程度的选择性，因此沸石通常用于许多应用场合中。通常，考虑到化学结合到吸附剂上的物质实现解吸更为因难，与吸附剂的化学反应是不希望的，但如果例如通过使用较高温度和压力降低相结合而在所述循环的解吸部分中有效实现该吸附材料的解吸的话，绝不是排除化学吸附。变压吸附工艺更充分地描述于名称为Pressure Swing Adsorption，by D.M.Ruthven，S.Farouq & K.S.Knaebel(VCH Publishers，1994)的书中。
常规的PSA由于种种原因存在明显的固有的缺点。例如，常规的PSA单元制造和操作昂贵，同RCPSA比较起来，对于需要从含氢物流中回收相同量的氢，其规模明显的较大。同样，由于需要容许组分扩散通过在常规PSA中使用的较大床层和设备装置和阀门需要的时间限制，常规的变压吸附单元通常的循环时间超过一分钟，通常超过2-4分钟。相反，使用的快速循环变压吸附的总循环时间小于一分钟。RCPSA的总循环时间可以小于30秒，优选小于15秒，更优选小于10秒，更优选小于5秒，并且甚至更优选小于2秒。进一步，使用的快速循环变压吸附单元可利用基本上不同的吸附剂，比如而不限于结构化的材料比如整块料。
无论常规的PSA或者RCPSA，该吸附过程总的吸附率特征在于气相中的传质速度常数(τg)与在固相中的传质速度常数(τs)。一种材料的材料传质速度取决于吸附剂，吸附的化合物，压力和温度。气相中的传质速度常数定义为：
τg＝Dg/Rg 2(cm2/秒)    (1)
其中Dg是气相中的扩散系数，Rg是气体介质的特征尺寸。在本发明中气相中的气体扩散(系数)，Dg，是本领域众所周知的(即，能被使用的常规的值)，气体介质的特征尺寸，Rg定义为两层结构化吸附材料之间的通道宽度。
在固相中材料的传质速度常数定义为：
τs＝Ds/Rs 2(cm2/秒)    (2)
其中Ds是固相中的扩散系数，Rs是该固体介质的特征尺寸。在本发明中固相中的气体扩散系数，Ds，是本领域众所周知的(即，能被使用的常规的值)，该固体介质的特征尺寸，Rs定义为吸附剂层的宽度。
作为参考引入的D.M.Ruthven & C.Thaeron，Performance of aParallel Passage Absorbent Contactor，Separation and PurificationTechnology 12(1997)43-60阐明了对于流动通过整块料或结构化吸附剂，通道宽度是气体介质的良好性能尺寸，Rg。作为参考引入的Moreau等人的US 6,607,584同样描述了计算用于常规PSA给定的吸附剂和试验标准组合物的这些传递速率和相关系数的细节。这些传质速度常数的计算是本领域普通技术人员众所周知的，也可以由本领域普通技术人员从标准试验数据导出。
常规的PSA依赖于使用颗粒吸附剂的吸附床。另外，由于结构的制约，常规的PSA通常由2个或更多个独立的循环床层组成，使得至少一个或多个床层在任一时刻全部或者至少部分处于在循环的进料部分中，以限制在处理的工艺流中的击穿或者涌浪。然而，由于常规的PSA设备相对大的尺寸，吸附材料的粒子大小一般为约1mm以及以上有限的粒度。否则，将导致过度的压降，增加的循环时间，解吸受限和进料沟流。
在一个实施方式中，RCPSA层床长度单位压降，需要的吸附活性和机械限制(由于在RCPSA中旋转床层的离心加速度)，防止使用许多常规的PSA吸附床材料，特别是松散球状的形式，颗粒，小球或者挤出物形式的吸附剂。在一个优选实施方案中，吸附材料固定到用于RCPSA转动设备中的支撑下部结构材料上。例如，旋转RCPSA设备的一种实施方式可以是包括连接到结构化加强材料的吸附材料的吸附剂片形式。可以使用适当的粘结剂将吸附材料附着到加强材料上。加强材料非限制性的例子包括整块料，矿物纤维基体，(比如玻璃纤维基体)，金属丝基体(比如金属丝筛网)，或者能够阳极化的金属箔(比如铝箔)。玻璃纤维基质的例子包括纺织和无纺玻璃纤维织品。通过将适当的吸附剂组份比如沸石晶体和粘结剂成分的浆料涂敷到加强材料，无纺玻璃纤维织品，金属网织物和多孔铝箔上，可制造吸附剂片。在一个特定的实施方式中，吸附剂片或者材料覆盖在陶瓷载体上。
在RCPSA单元中的吸收器通常包括由一种或多种吸附材料形成的吸附剂固相和可渗透的气相，要分离的气体通过所述的吸附剂固相从吸附器进口流动到吸附器的出口，其中相当大部分希望从物流中除去的组分吸附在吸附剂的固相上。该气相可以称作“循环气相”，但是更简单点说称作“气相”。该固相包括孔的网络，其平均大小通常为大约0.02微米-20微米。例如在微孔碳吸附剂或者沸石中会遇到甚至更小的称作”微孔”的孔的网络。该固相可以沉积在非吸附剂载体上，载体的主要作用是提供活性吸附材料的机械强度和/或提供热传导功能或者储存热量。吸附现象包括两个主要的步骤，即吸附物从循环气体相移动到固相的表面上，随后该吸附物从该固相体积的表面转移到进入吸附位中。
在一个实施方式中，RCPSA利用结构化的吸附剂，所述结构化吸附剂被引入RSPCA设备中使用的管道中。这些结构化的吸附剂具有意想不到的高传质速度，因为气体流动通过由结构化的吸附剂片形成的通道，而同常规PSA中使用的传统填充固定床排列相比，所述吸附剂提供了明显改进的传质(特性)。在本发明中气相传质速度(τg)与固相传质速度(τs)的比大于10，优选大于25，更优选大于50。这些非常高的传质速度比容许RCPSA仅用常规PSA的设备尺寸、吸附剂体积和成本的一部分就能以高回收率生产高纯度氢物流。
该结构化吸附剂的实施方式还导致获得比常规PSA明显更大的通过吸附剂的压降，而不会产生与颗粒床层技术有关的不利影响。可将吸附床的吸附床单位长度压降设计为大于长度5英寸水柱/每英尺床层长，更优选大于10英寸H2O/英尺，并且甚至更优选大于20英寸H2O/英尺。这与常规的PSA单元形成对比，其中取决于使用的吸附剂，常规PSA单元的吸附床单位长度压降通常被限制在低于约5英寸H2O/英尺，其中最常见的PSA单元设计为压降约1英寸H2O/英尺或更少，以最小化所讨论的与常规PSA单元较大的床层，长的循环时间和颗粒吸附剂有关的问题。因为存在床层流化的危险常规PSA的吸附床不能承受更高的压降，所述床的流化由于伴随的设备问题和和/或添加或者替换损失的吸附材料的需要而导致过度的磨损和设备的过早停车。这些显著更高的吸附床单元长度压降使得RCPSA吸附床比常规PSA利用的那些明显更紧凑，更短和更有效。
在一个实施方式中，高单元长度压降使得可在整个结构化的吸附床内实现高的蒸汽速度。这导致在单位时间内工艺流体和吸附材料之间比常规PSA可获得更大的质量接触速率。这导致更短的层床长度，更高的气相传递速率(τg)和改进的氢回收率。利用这些明显更短的层床长度，本发明RSCPA应用的总压降能够在进料循环期间保持为总的床层差压为约0.5-50磅/平方英寸，优选小于30磅/平方英寸，同时最小化活性床层的长度至通常小于5英尺的长度，优选小于2英尺的长度，以及短到小于1英尺的长度。
在RCPSA工艺期间使用的绝对压力水平不是关键性的。实际上，只要吸附和解吸步骤之间的压差足以引起吸附剂上负载的被吸附物分数变化，从而提供有效分离RCPSA单元处理的物流组分的δ负载。典型的绝对操作压力水平的范围为约50-2500磅/平方英寸。然而，应当指出在进料，减压，吹扫和再次加压阶段期间使用的实际压力高度取决于许多因素，包括但不限于待分离整个物流的实际操作压力和温度，物流组成，和RCPSA产物流所需的回收百分比和纯度。该RCPSA工艺不特别限于任何绝对压力，由于其紧凑的尺寸，在更高工作压力下比常规PSA工艺变得越来越更加经济。此处引入本发明作为参考美国专利6,406,523；6,451,095；6,488,747；6,533,846和6,565,635公开了RCPSA技术的各个方面。
在一个实施方式和一个实施例中，快速循环变压吸附系统总循环时间为将原料气体分离为产品气体(在这种情况下，为富氢物流)和尾(废)气的tTOT。该方法通常包括将具有氢纯度F％的原料气体导入吸附床的步骤，其中F是弱可吸附(氢)组份原料气体的百分比，所述吸附床选择性吸附尾气并将氢产物气体送出该床层时间tF，其中氢产物气体的纯度为P％，回收率为R％。回收率R％是保留在产物中的氢量与进料中可利用的氢量之比。然后该床层并流减压一段时间，tCO，随后逆流减压床层一段时间，tCN，其中在大于或等于1磅/平方英寸的压力下从该床层释放解吸物(尾气或者废气)。通常用一部分氢产物气体吹扫该床层时间tP。随后，通常利用一部分氢产物气体或者原料气体使该床层再加压一段时间，tRP，其中循环时间tTOT等于包括单个循环时间总和的总循环时间，即：
tTOT＝tF+tCO+tCN+tP+tRP    (3)
该实施方式包括但不限于RCPSA工艺，因此对于产品纯度与进料纯度比例P％/F％＞1.1时，回收率R％＞80％，和/或对于产品纯度与进料纯度比例0＜P％/F＜1.1时，回收率R％＞90％。在本发明的实施例4-10中可发现支持这些高回收率和纯度范围的结果。其他实施方式将包括在方法中应用RCPSA，其中氢回收率明显低于80％。RCPSA的实施方式不局限于超过任何具体的回收率或者纯度阈值，当在应用时对于特定的应用场合回收率和/或纯度能低至所需水平或在经济上合理可行。
也应注意在本发明范围之内以上等式(3)中的步骤tCO，tCN，或者tP能够一起省略或者以任何单个的组合省略。然而，优选实施上述等式(3)中所有的步骤，或者仅步骤tCO或者tCN之一从总循环中省略。然而，在RCPSA循环之内也可以加入另外的步骤，以有助于增强氢的纯度和回收率。由于需要小部分的吸附剂和由于消除了常规PSA应用中利用的大量固定阀，从而在RCPSA中可实施地获得增强。
在一个实施方式中，还优选在足够高的压力下释放尾气，以使得该尾气可以被送到另一设备而不需要压缩尾气。更优选该尾气压力大于或等于60磅/平方英寸。在最优选的实施方案中，该尾气压力大于或等于80磅/平方英寸。在高压下，该尾气可导入燃料压头。
本发明的实施具有以下优点：
(a)在它们适合作为补给气体之前，增大可利用作为补给气体的含氢物流纯度，或者增大必须改质至更高纯度的物流的纯度。
(b)增大含氢循环气体物流的纯度，导致在重整反应中总的氢处理气体纯度的增加，以在较低压力下实现更高的重整能力或者严格性。
(c)通过减少循环物流中的轻质烃和提高循环物流的氢纯度，消除现有催化重整装置循环压缩回路的薄弱环节。
在加氢处理中，增大H2纯度意味着加氢处理反应器中更高的H2分压。这不仅增加反应动力学而且降低了催化剂的钝化。可以各种方式利用较高H2分压的优点比如：在较低的反应器温度下操作，其降低能源成本，降低催化剂钝化，及延长催化剂寿命；增加装置进料速度；能处理加工更酸(含硫较高)的原料；处理加工较高浓度的裂化原料；改进产品色彩，特别是接近运转末期；消除现有压缩机和/或处理气体回路的薄弱环节(在总流量不变的情况下增加scf H2，或者在较低的总流量下保持同样的scf H2)；及其他对本领域普通技术人员显而易见的手段。
增加H2回收率还提供明显的潜在优点，其中的一些描述如下：
(i)减少炼油厂内对于购买、制造或者其他H2源的需求；
(ii)由于增加了氢回收率，在(现有)补给气体需求不变的情况下，能增加加氢处理进料速率；
(iii)对于增大的杂原子除去效率，提高了加氢处理中的氢纯度；
(iv)从炼油厂燃料气体中除去部分H2，由于氢的低BTU值其对于燃料气体是有害的，BTU值可表示燃烧能力限度和对于某些燃烧炉的难度；
(v)对于具有本领域常识的人员显而易见的其它优点。
以下提供的实施例仅仅是例证性的目的，不应该以任何方式形成对本发明的限制。
实施例
实施例1
在本实施例中，炼油厂物流为480磅/平方英寸，尾气为65磅/平方英寸，由此压变为6.18。进料组成和压力是炼油厂加工单元常见的，如在加氢操作或加氢处理应用中可见的那些。在本实施例中，通常烃以它们的碳数描述，即C1＝甲烷，C2＝乙烷等。RCPSA在一定流速范围内能够生产＞99％纯度的氢，回收率为＞81％。表1a和1b给出了RCPSA的计算机模拟结果，和对于本实施例不同组分的进料和产出百分比。表1a和1b还给出了对于480磅/平方英寸的6 MMSCFD物流和65磅/平方英寸的尾气，随回收率从89.7％增加到91.7％氢纯度如何降低的。
表1a和1b
在H2净化中RCPSA(67英尺3)的进料和产出物的组成(mol％)。
进料为480磅/平方英寸，122华氏度数，尾气为65磅/平方英寸。
进料速度大约6 MMSCFD(百万标准立方英尺/日)。
表1a.较高的纯度
步骤时间(秒)为tF＝1，tco＝0.167，tCN ＝0，tP＝0.333，tRP＝0.5
H2纯度98.6％，回收率89.7％
    进料   产物     尾气
    H2     88.0     98.69     45.8
    C1     6.3     1.28     25.1
    C2     0.2     0.01     1.0
    C3     2.6     0.01     12.3
    C4+     2.9     0.00     14.8
    H2O     2000vppm     65vppm     9965vppm
总(MMSCFD) 6.162 4.934 1.228
    480psig     470psig     65psig
表1b.较高的纯度
步骤时间(秒)为tF＝1，tco＝0.333，tCN ＝0，tP＝0.167，tRP＝0.5
H2纯度97.8％，回收率91.7％
    进料   产品   尾气
H2C1C2C3C4+H2O     88.06.30.22.62.92000 vppm    97.802.140.020.020.00131vppm  45.925.01.012.314.910016vpm
总(MMSCFD)     6.160     5.085  1.074
    480 psig     470 psig  65psig
描述于本发明的RCPSA运行由不同步骤组成的循环。步骤1是进料，在进料期间生产产品，步骤2是并流减压，步骤3是逆流减压，步骤4是吹扫，通常为逆流，步骤5用产品再次加压。在本发明中描述的RCPSA中，在任何时刻总数一半的床层处于进料步骤。在该实施例中，tTOT＝2秒，其中进料时间，tF，是总循环的一半。
实施例2
在本实施例中，条件与实施例1相同。表2a显示使用并流和逆流步骤二者的条件实现＞99％的氢纯度。表2b显示可以除去逆流减压步骤，但仍保持99％的氢纯度。事实上，由此可见通过增加吹扫循环的时间tP，通过从逆流减压步骤中去除时间tCN，氢回收率能够增加到88％的水平。
表2a和2b
步骤的持续时间对RCPSA(67英尺3)的H2纯度和回收率的影响。
如表1同样的条件。进料为480磅/平方英寸，122华氏度数，尾气为65磅/平方英寸。进料速度大约6 MMSCFD。
表2a.逆流减压，中压＝105磅/平方英寸
    纯度 回收率     tF     tco     tCN     tP     tRP
    ％     ％     s     s   s     s     s
    98.2     84.3     1    0.283   0.05     0.167     0.5
    98.3     85     1    0.166   0.167     0.167     0.5
    99.9     80     1    0.083   0.25     0.167     0.5
表2b.没有逆流减压
  纯度 回收率     tF     tco     tCN     tp     tRP
    ％     ％     s     s     s   s     s
    97.8     91.7     1     0.333     0   0.167     0.5
    98.7     90     1     0.166     0   0.334     0.5
    99     88     1     0.083     0   0.417     0.5
实施例3
该实施例表示10 MMSCFD的炼油厂物流，如表3进料栏所示同样含典型的组分(例如该进料组成包含74％的H2)。物流为480磅/平方英寸，RCPSA尾气为65磅/平方英寸，由此绝对压变为6.18。同样本发明的RCPSA能够从这些进料组成生产纯度＞99％的氢，回收率＞85％。表3a和3b显示该实施例的结果。
表3a和3b
在H2净化中RCPSA(53英尺3)进料和产出物组成(mol％)。进料为480磅/平方英寸，101华氏度，尾气为65磅/平方英寸。
进料速度大约10 MMSCFD。
表3a.较高的纯度
步骤的时间(秒) tF＝0.583，tco＝0.083，tCN＝0，tP＝0.25，tRP＝0.25
H2纯度99.98％，回收率86％
86％recovery
    进料     产品     尾气
  H2C1C2C3C4+H2O     74.014.35.22.63.92000vppm     99.980.020.000.000.000.3vppm   29.837.613.87.411.05387vppm
  总(MMSCFD)     10.220     6.514   3.705
    480psig     470psig   65psig
表3b.较低的纯度
步骤的时间(秒)tF＝0.5，tco＝0.167，tCN＝0，tP＝0.083，tRP＝0.25
H2纯度93％，回收率89％
进料     产品     尾气
  H2C1C2C3C4+H2O     74.014.35.22.63.92000vppm     93.126.340.500.020.00142vppm     29.331.016.68.913.46501vppm
  总(MMSCFD)     10.220     7.240     2.977
    480psig     470psig     65psig
在以上表3a和3b中显示的两种情况中，尽管尾气压力高达65磅/平方英寸，但本发明表示如果吹扫步骤的tP增加的足够，可以得到高纯度(99％)。
表2a，2b和3a显示：对于两种6 MMSCFD和10 MMSCFD流速条件，利用RCPSA能达到非常高的氢纯度～99％，回收率＞85％。在两种情况下尾气为65磅/平方英寸。使用该RCPSA实现如此高纯度和回收率的产品气体，其中没有发现(象)以前在高压下产生的所有废气，是本发明的主要特征。
表3c表示RCPSA(体积＝49立方英尺)的结果，对于在表3a和3b中讨论的相同炼油厂物流，在高回收率下实现高纯度(＞99％)。同表3a比较起来，表3c显示通过同时减少进料循环的时间tF和吹扫循环的时间tP能够实现类似的纯度和回收率。
表3c.步骤持续时间对RCPSA(49英尺3)H2纯度和回收率的影响。进料为480磅/平方英寸，101华氏度，尾气为65磅/平方英寸。进料速度大约为10 MMSCFD。没有逆流减压。
  纯度 回收率     tF     tco     tCN     tP     tRP
    ％     ％     s     s     s     s     s
    95.6     87.1     0.5     0.167     0     0.083     0.25
    97.6     86     0.5     0.117     0     0.133     0.25
    99.7     85.9     0.5     0.083     0     0.167     0.25
实施例4
在该实施例中，表4进一步说明根据此处描述的本发明操作的RCPSA的性能。在该实施例中，进料是典型的炼油厂物流，压力为300磅/平方英寸。当所有尾气在40磅/平方英寸下排出时，本发明的RCPSA能生产99％的纯氢产品，回收率为83.6％。在这种情况下，尾气能够送到闪蒸罐或者其他分离器，或者其他下游的炼油厂设备，而不需要进一步压缩。本发明另一重要的方面是RCPSA同样能将CO去除到＜2vppm，这对于使用富含氢物流产品的炼油厂单元是极其希望的。较低含量的CO能保证下游装置中的催化剂的长时间运行，而无活性劣化。常规PSA不能满足这种CO的性能规格，同时也不能满足在较高压力下排出所有尾气的条件，比如在典型的燃料压头压力或者其他诸如处理RCPSA废气设备的高压下。因为所有可利用的尾气(压力)为40磅/平方英寸或者更大，因此不需要另外的压缩(设备)以使RCPSA与炼油厂设备一体化。
表4
在从氢中去除一氧化碳和烃，RCPSA(4英尺3)的进料和产出物组成(mol％)。
进料为300磅/平方英寸，101华氏度，进料速度大约0.97MMSCFD。
步骤时间(秒)tF＝0.5，tco＝0.1，tCN＝0，tP＝0.033，tRP＝0.066
H2纯度99.99％，回收率38％
    进料     产品     尾气
  H2C1C2C3C4+CO     89.23.32.82.02.650     99.980.010.010.000.001.1     48.813.913.910.213.2198.4
  总(MMSCFD)     0.971     0.760     0.211
    300psig     290psig     40psig
实施例5
表5a和5b比较根据此处描述的本发明操作的RCPSA的特性。待净化的物流在进料中具有较低的H2(51％mol)，是典型的炼油厂/石油化学产品物流。在两种情况(相当于表5a和5b)下，在并流步骤之后施加逆流减压步骤。根据本发明，表5a显示甚至当所有的尾气以65磅/平方英寸或者更大放出时，也可以实现高的H2回收率(81％)。相反，其中利用低到5磅/平方英寸的一些尾气的RCPSA在逆流减压中损失氢，因此H2回收率下降到56％。另外，在表5a中物流的较高压力表明不需要压缩尾气。
表5a和5b
尾气压力对回收率的影响
RCPSA应用于H2浓度为(51.3mol％)进料的实施例
在H2净化中RCPSA(31英尺3)的进料和产出物的组成(mol％)
进料为273磅/平方英寸，122华氏度，进料速度大约为5.1MMSCFD。
表5a.步骤时间(秒)tF＝0.5，tCO＝0.083，tCN＝0.033，tP＝0.25，tRP＝0.133
[a]获得的尾气为65-83psig，H2纯度99.7％，回收率81％
    进料     产品     尾气
  H2C1C2C3C4+H2O     51.338.04.82.23.74000vppm     99.710.290.000.000.000.7vppm     20.161.08.03.86.46643vppm
  总(MMSCFD)     5.142     2.141     3.001
    273psig     263psig     65-83psig
表5b.步骤时间(秒)tF＝0.667，tco＝0.167，tCN＝0.083，tP＝0.083，tRP＝0.33
[b]获得的尾气为5-65psig，H2纯度99.9％，回收率56％
    进料     产品     尾气
  H2C1C2C3C4+H2O     51.338.04.82.23.74000vppm     99.990.010.000.000.000.0vppm     34.248.86.93.46.25630vppm
  总(MMSCFD)     5.142     1.490     3.651
    273psig     263psig     5-65psig
实施例6
在该实施例中，表6a和6b比较根据此处描述的本发明操作的RCPSA的特性。在这些情况中，进料压力是800磅/平方英寸，尾气或者在65磅/平方英寸或者在100磅/平方英寸下排出。该组成反映出存在于诸如此类炼油厂应用场合中典型的杂质诸如H2S。从中可见，在两种情况下都观察到高回收率(＞80％)，同时具有高纯度＞99％。在这两种情况中，仅使用并流减压，在该步骤期间的流出物被送到循环中的其他床层。尾气仅在逆流吹扫步骤期间流出。表6c显示RCPSA操作的情况，其中一些尾气同样在并流减压之后的逆流减压步骤中排出。并流减压的流出物具有足够的纯度和压力能将它返回到RCPSA容器构造中的其他床层之一，这也是本发明的一部分。尾气，即排出的气体，在逆流减压和逆流吹扫步骤期间流出。
在任何场合，可在高压下获得完全量的尾气，这能够与其他高压炼油厂工艺实现一体化。当以高回收率生产高纯度气体时，消除了对于任何形式必要压缩的需要。根据本发明权利要求的范围，这些情况仅被认为是说明性的实施例，而不受炼油厂，石油化学产品或者处理地点限制，甚至不受被分离的特定分子的性质限制。
表6a，6b和6c
应用于高压进料的RCPSA实施例
在H2净化中RCPSA(18英尺3)的进料和产出物的组成(mol％)。
进料为800磅/平方英寸，122华氏度，进料速度大约为10.1MMSCFD。
6a.步骤时间(秒)tF＝0.91，tCO＝0.25，tCN＝0，tP＝0.33，tRP＝0.33
[a]尾气为65psig，H2纯度99.9％，回收率87％
    进料   产品   尾气
  H2C1C2C3C4+H2S     74.014.35.22.63.920vppm   99.990.010.000.000.000vppm     29.537.614.07.410.955vppm
  总(MMSCFD)     10.187   6.524     3.663
    800psig   790psig     65psig
6b.步骤时间(秒)tF＝0.91，tCO＝0.25，tCN＝0，tP＝0.33，tRP＝0.33
[b]尾气为100psig，H2纯度99.93％，回收率80.3％
  进料     产品     尾气
  H2C1C2C3C4+H2S     74.014.35.22.63.920vppm     99.930.070.000.000.000vppm     38.132.812.56.59.649vppm
  总(MMSCFD)     10.187     6.062     4.125
    800psig     790psig     100psig
6c.步骤时间(秒)tF＝0.91，tCO＝0.083，tCN＝0.25，tP＝0.167，tRP＝0.41
[c]尾气为65-100psig，H2纯度99.8％，回收率84％
    进料     产品     尾气
  H2C1C2C3C4+H2S     74.014.35.22.63.920vppm     99.950.050.000.000.000.01vppm     28.939.013.77.210.653vppm
  总(MMSCFD)     10.187     6.373     3.814
    800psig     790psig     65-100psig
实施例7
表7a，7b和7c比较此处描述的本发明操作的RCPSA特性。所讨论净化的物流在进料中具有较高的H2(85％mol)，是典型的炼油厂/石油化学产品物流。在这些实施例中，产品纯度增加低于10％(即P/F＜1.1)。在该限制因素下，本发明的方法能生产回收率＞90％的氢而不需要压缩尾气。
表7a，7b和7c.
应用于H2浓度(85mol％)进料的RCPSA的实施例。
RCPSA(6.1英尺3)的进料和产出物的组成(mol％)
进料为480磅/平方英寸，135华氏度，进料速度大约6 MMSCFD。
7a.步骤时间(秒)tF＝0.5，tCO＝0.33，tCN＝0.167，tP＝0.167，tRF＝1.83
回收率＝85％
    进料     产品     尾气
  H2C1C2C3C4+H2O     85.08.04.03.00.02000     92.404.561.791.160.00866.5     57.917.913.110.40.06915
  总(MMSCFD)     6.100     4.780     1.320
    480psig     470psig     65psig
7b.步骤时间(秒)tF＝1，tco＝0.333，tCN＝0.1 67，tP＝0.083，tRP＝0.147
回收率＝90％
    进料     产品     尾气
  H2C1C2C3C4+H2O     85.08.04.03.00.02000     90.905.472.231.290.001070.5     58.218.112.910.10.06823
  总(MMSCFD)     6.120     5.150     0.969
    480psig     470psig     65psig
7c.步骤时间(秒)tF＝2，tCO＝0.667，tCN＝0.333，tP＝0.167，tRP＝0.833
回收率＝90％
    进料     产品     尾气
  H2C1C2C3C4+H2O     85.08.04.03.00.02000     90.196.212.321.170.001103.5     55.218.813.911.30.07447
  总(MMSCFD)     6.138     5.208     0.93
    480psig     470psig     65psig

Claims (23)

1.一种石脑油催化重整工艺，包括：
a)  在净化的循环气体物流存在下，在重整装置反应器中重整条件下使石脑油沸程的烃原料物流与重整催化剂接触，以生产最后的反应器流出物；
b)  将所述最后的反应器流出物分离为液相重整产品和气相中间气体物流；
c)  将所述的气相中间气体物流导入常规变压吸附区中，其中产生含净化氢的气体物流，所述含净化氢的气体物流比所述气相中间气体物流的氢体积浓度更高；
d)  将至少一部分所述含净化氢的气体物流导入作为所述净化的循环气体物流用于步骤a)。
2.权利要求1的方法，其中在将所述气相中间气体物流导入常规的变压吸附工艺中之前，将所述气相中间气体物流的一部分作为出口氢气流除去。
3.权利要求1的方法，其中所述的重整反应器是固定床类型。
4.权利要求1的方法，其中所述的重整反应器是移动床类型。
5.一种石脑油催化重整工艺，包括：
a)  在净化的循环气物流存在下，在重整装置反应器中的重整条件下，使石脑油沸程的烃原料物流与重整催化剂接触，以生产最后的反应器流出物；
b)  将最后的反应器流出物分离为液相重整产品和气相中间气体物流；
c)  将所述气相中间气体物流导入到总循环时间小于30秒的快速循环变压吸附区，其中产生含净化氢的气体物流，所述含净化氢的气体物流比所述气相中间气体物流的氢体积浓度更高；
d)  将至少一部分所述含净化氢的气体物流导入作为所述净化的循环气体物流用于步骤a)。
6.权利要求5的方法，其中在将所述气相中间气体物流导入所述常规变压吸附工艺中之前，将所述气相中间气体物流的一部分作为出口氢物流除去。
7.权利要求5的方法，其中越过每一吸附床的压降大于5英寸H2O/英尺吸附床长度。
8.权利要求7的方法，其中快速循环变压吸附方法的总循环时间小于10秒，越过每一吸附床的压降大于10英寸H2O/英尺吸附床长度。
9.权利要求8的方法，其中快速循环变压吸附方法的总循环时间小于5秒。
10.权利要求9的方法，其中整个每一吸附床的压降大于20英寸H2O/英尺吸附床长度。
11.权利要求6的方法，其中快速循环变压吸附方法的总循环时间小于5秒，越过每一吸附床的压降大于10英寸H2O/英尺吸附床长度。
12.权利要求11的方法，其中整个每一吸附床的压降大于20英寸H2O/英尺吸附床长度。
13.权利要求11的方法，其中含净化氢的气流包含大于85vol％的氢。
14.权利要求13的方法，其中含净化氢的气流包含大于90vol％的氢。
15.权利要求14的方法，其中含净化氢的气流包含大于95vol％的氢。
16.权利要求14的方法，其中所述的重整反应器是固定床类型。
17.权利要求14的方法，其中所述的重整反应器是移动床类型。
18.权利要求14的方法，其中由于快速循环变压吸附方法，增大了现有重整单元循环气体物流的氢总体积速率。
19.权利要求15的方法，其中由于快速循环变压吸附方法，增大了现有重整单元循环气物流的氢总体积速率。
20.权利要求1的方法，其中该重整催化剂包含铂，钯，锡，铼，锗，氧化铝，氧化硅，氧化硅-氧化铝，沸石或者卤素的至少一种。
21.权利要求5的方法，其中该重整催化剂包含铂，钯，锡，铼，锗，氧化铝，氧化硅，氧化硅-氧化铝，沸石或者卤素的至少一种。
22.权利要求9的方法，其中该重整催化剂包含铂，钯，锡，铼，锗，氧化铝，氧化硅，氧化硅-氧化铝，沸石或者卤素的至少一种。
23.权利要求14的方法，其中该重整催化剂包含铂，钯，锡，铼，锗，氧化铝，氧化硅，氧化硅-氧化铝，沸石或者卤素的至少一种。
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