CN101884858A - 具有移出颗粒吹扫部件的脱硫系统 - Google Patents

Abstract

提供一种方法和装置，将松动气注入两个容器之间输送含固体物流的输送管线，以防止输送管线堵塞。该方法包括，将松动气通过套管注入输送管线，防止固体进入套管，这样固体与松动气源和松动气控制阀隔离。在一种实施方式中，汽油或柴油物流脱硫工艺中可以使用该方法和装置，由此当松动气被引入排放管线以防止管线被吸附剂颗粒堵塞时，吸附剂颗粒与松动气源隔离。

Description

具有移出颗粒吹扫部件的脱硫系统

发明背景

1、发明所属的技术领域

本发明的具体实施方式一般涉及到将松动气注入输送管线的方法和装置，以防止输送管线的堵塞，所述输送管线在两个容器之间携带含固体的物流。更具体地说，本发明的具体实施方式涉及到通过套管将松动气注入输送管线，防止固体进入套管，使固体与松动气源和松动气控制阀隔离。

2、相关现有技术描述

本领域普通技术人员的公知常识是，许多工业系统需要将固体颗粒从一个位置输送到另一个位置。这种固体输送工艺的一个例子是流化床工艺，在流化床工艺中多种流态化固体颗粒以悬浮的流体形式一起移动。通常情况下，多种流态化固体颗粒在系统内从一个容器输送到另一个容器。

在固体颗粒将从其被输送的容器出口区附近固体颗粒聚集时，可能发生情况。由于颗粒之间的物理和/或化学吸引力、容器的形状或与具体系统配置相关的其他原因，可能形成这种聚集。在任何情况下，当多种颗粒聚集在容器出口区附近时，容器外的输送管线出口路径可能受限或完全被堵塞，导致系统的总体性能下降。

通常情况下，这样的颗粒聚集能抑制输送管线内物料的流动，从而造成下游工艺的管道和/或设备堵塞，从而降低可操作性，并增加操作费用。此外，当颗粒很容易受到物理和/或化学团聚时，这个问题更加恶化。通常，颗粒堵塞可以变得如此严重，以致整个系统必须停工，以消除颗粒聚集。这种停工很昂贵，而且清除被堵管线的大多数过程必须靠手工完成。

因此，有必要开发一种有效地清除被堵输送管线的高效率方法，尽量减少成本和劳动力的需求。

发明概述

在本发明的一种具体实施方式中，提供一种预防在第一个容器与第二个容器之间延伸的输送管线堵塞的方法，其中输送管线带有含固体的物料，该方法包括，将来自松动气源的松动气通过套管注入输送管线，防止固体聚集在第一个容器的出口区附近。该方法还包括，防止固体进入套管，这样固体与松动气源隔离，其中固体的平均颗粒大小在大约1微米至500微米之间的范围。

在本发明的另一种具体实施方式中，提供一种促进再生吸附剂颗粒通过吸附剂排放管线平缓而连续流动的方法，该吸附剂排放管线从再生器闭锁料斗延伸至脱硫系统的还原器容器。该方法包括，将来自松动气源的松动气通过过滤套管注入排放管线，防止吸附剂颗粒聚集在再生器闭锁料斗的出口区附近。该方法也包括，通过套管上游的控制阀控制来自松动气源的松动气的注入。该方法还包括，防止吸附剂颗粒进入套管，这样吸附剂颗粒与松动气源和控制阀隔离，其中吸附剂颗粒的平均颗粒大小在大约1微米至500微米之间的范围。

在本发明的再一种具体实施方式中，提供一种用于从含烃物流中去除硫的脱硫系统。该脱硫系统包括具有闭锁料斗出口的流化床再生器闭锁料斗、具有接收入口的接收容器和固体输送系统，该固体输送系统可操作地从再生器闭锁料斗至接收容器输送含固体的物流。该固体输送系统在闭锁料斗的出口与接收入口之间延伸。该脱硫系统还包括与固体输送系统流体相通的并且可操作地将松动气注入固体输送系统的松动气注入管线，及用来将松动气注入固体输送系统的套管，该系统可操作地防止含固体物流中的固体经套管流动。该套管包括大致细长的中空管体，该管体限定了通过其中的轴，并有近边和远边。该管体具有径向最外周边，该周边径向与轴隔开，可操作地防止平均颗粒大小大约在1微米至500微米之间范围内的固体颗粒通过其中。

该概述简要介绍构思的选择，以下将详细描述优选具体实施方式。该概述既不旨在指定所要求保护的发明主题的关键特征或必要特征，也不旨在限定所要求保护的发明主题的范围。

本发明的各种其它方面及优点将从下面对优选实施方式及附图的详细描述中体现出来。

附图简要描述

下面将结合附图详细描述本发明的具体实施方式，附图的类似附图标记用于表示各种视图中的类似部件。

图1是颗粒输送系统的示意图，按照本发明的一种具体实施方式，该系统使用具有套管的松动气注入系统，所述套管用于将松动气注入在两个容器之间延伸的固体颗粒输送管线。

图2是脱硫系统的示意图，按照本发明的一种具体实施方式，该系统使用松动气注入系统。

图3是松动气注入系统局部放大的侧视图，按照本发明的一种具体实施方式，特别说明松动气注入管线，其包括与在两个容器之间延伸的输送管线流体相通的注入套管。

图4是按照本发明的一种具体实施方式，注入套管的局部放大的侧视图。

附图并不将本发明限制到这里描述和披露的特定具体实施方式。附图不必然地成比例，相反重点放在清楚说明优选具体实施方式的原理。

优选实施方式的详细描述

先参考图1，按照本发明的一种具体实施方式，所示的颗粒系统100包括松动气注入系统300，其包括其中的套管314。颗粒系统100可以是任何可操作地使多种固体颗粒循环(诸如固体吸附剂和/或催化剂颗粒)通过其中的系统。在一种具体实施方式中，即将参考图2更详细描述的，颗粒系统100能用于脱硫系统。通常，图1所示的颗粒系统100的主要部件包括第一个容器146，第二个容器150和固体输送系统160，该固体输送系统可操作地在第一和第二个容器146、150之间输送含固体的工艺物流。如图1所示，固体输送系统160通常包括松动气注入系统300，其包括松动气源190、控制阀176和套管314。松动气注入系统300将在下面详细描述。

第一个容器146和/或第二个容器150可以是任何固体催化剂和/或吸附剂颗粒能以间歇、半间歇、半连续或连续方式从其加入或卸出的容器。通常，第一个容器146和/或第二个容器150可以包括流态化颗粒床(即流化床容器)，固定颗粒床(即固定床容器)，或者其任何组合(即组合床容器)。通常，第一个容器146和/或第二个容器150可以包括反应容器(即反应器)、再生容器(即再生器)、还原容器(即还原器)或者任何其它类型的工艺或贮存容器(如闭锁料斗)。

如图1所示，第一个容器146包括可操作地接收含颗粒物流的第一个入口147和可操作地排出含颗粒物流的出口149。如图1所示，第一个容器146的出口149能够以与固体输送排放管线148流体流体相通的形式相连。固体输送排放管线148以与松动气注入系统300流体流体相通的形式相连，松动气注入系统300的部件可以根据相对于下面图3和图4讨论的一种或更多种具体实施方式设置。

如图1所示，固体输送排放管线148可操作地从第一个容器146以间歇、半间歇、半连续、或连续方式卸出固体催化剂和/或吸附剂颗粒。在这种卸出期间，颗粒可能在第一个容器146的出口149聚集。如果不检查，颗粒的这种聚集可能引起输送管线148的堵塞，这种堵塞可能加速需要系统停工的情况。松动气注入系统300将松动气注入输送管线148，以便松动或移出颗粒以防止在第一个容器146的出口149处的颗粒的任何这种非理想的聚集，这点将在下面详细描述。

在一种具体实施方式中，输送管线148可能还包括提升气入口184，用于从提升气源188接收气流。注意，可以开启提升气源隔离装置(图中未示出)，由此允许加压的提升气(如氮气)流进入输送管线148，使固体颗粒在里面流化，便于通过可操作地接收含颗粒物流的第二个入口152，将含固体颗粒物流输送进第二个容器150。通常情况下，当固体颗粒物流改变方向时，例如，如果连接第一、二个容器146、150的管线从基本垂直的物理方向改变为基本水平方向，如图1所示，便可以使用提升气流。

继续参考图1，示意性地举例说明了固体输送系统160包括松动气控制隔离装置176，该装置流体地设置在松动气源190与输送管线148之间。隔离装置的例子可以包括但不限于任何类型的隔离或管道盲板阀。通常，可以手动和/或自动地控制隔离装置176。注意，在一种实施方式中，松动气控制隔离装置176可以是球阀。

在松动气注入系统300操作过程中，来自松动气源190的松动气流能进入输送管线148，至少部分向上通过第一个容器146的出口149。以这种方式，松动气流松动或移出固体颗粒，防止这种颗粒在第一个容器146的出口149或附近的任何非理想的聚集，否则可能引起输送管线148的堵塞，并且可能需要系统停工，下面将更详细描述。松动气流的这种注入需要开启松动气控制隔离装置176。松动气注入系统300的特定具体实施方式将在下文特别参考图3和图4进行详细描述。

现参考图2和图4，图示的脱硫系统200包括与在再生器闭锁料斗246和还原器250之间延伸的输送管线248流体相通的松动气注入系统300，其中，按照本发明的一种具体实施方式，所述松动气注入系统300包括其中的套管314(参考图1和3)。通常，脱硫系统200可以是使用多种下面详细描述的可流化、可循环的固体吸附剂颗粒能够对含硫烃类原料物流至少部分脱硫的任何系统。

脱硫系统200例如仅仅作为其中可能使用本发明的工艺示出，并不旨限制本发明原理的范围。如本领域普通技术人员将容易理解的，本发明的原理同样能适用于其它固体输送系统，譬如上面参考图1描述的通用颗粒系统100。

接着参考图2和图4，图示的是使用松动气注入系统300的脱硫系统200的一种具体实施方式，一般包括多个容器和管线。容器包括流化床反应器236、反应器接收器238、反应器闭锁料斗240、流化床再生器242、再生器接收器244、再生器闭锁料斗246和流化床还原器250。管线237、239、241、243、245和输送管线248依次与上述容器互相连接，其中吸附剂输送系统260与输送管线248一起提供。与前面参考图1描述的颗粒系统100的固体输送系统160相类似，吸附剂输送系统260包括松动气注入系统300，其包括松动气源290、控制阀276和套管314(参考图4和图1或3)，下面将更详细描述。

如图4所示，管线202中的含硫烃类原料物流引入流化床反应器236，其中该物流能够通过与多种固体吸附剂颗粒接触在脱硫条件下被脱硫。在本发明的一种具体实施方式中，管线202中的含硫原料物流可能包括汽油、柴油或其组合。

汽油通常包括沸点范围约35℃～260℃(95°F～500°F)的烃类混合物。通常，汽油包括约5～50重％、约10～35重％、或约15～25重％的烯烃，和/或约10～55重％、约15～45重％、或20～40重％的芳烃，以汽油物流总重量为基准。汽油的例子包括但不限于石脑油如直馏石脑油、焦化石脑油、催化汽油、减粘石脑油、烷基化油、异构化油、重整生成油和/或催化裂化汽油或热裂化汽油，如焦化汽油、减粘汽油、流化催化裂化装置(FCC)汽油、重油裂化装置(HOC)汽油和加氢裂化装置汽油。

柴油燃料可能通常表征为沸点范围约150℃～400℃(302°F～752°F)，一般包括约10～90重％、约20～80重％、或约15～60重％的芳烃，和/或低于约10重％、低于约5重％的烯烃、或基本无烯烃。柴油燃料的例子可能包括但不限于轻循环油、煤油、喷气燃料、直馏柴油、加氢处理柴油和其组合。在一种实施方式中，管线202中的汽油和/或柴油燃料在进入反应器236之前，先前已在上游装置(未示出)被分馏和/或加氢处理。

在本发明的一种实施方式中，烃类原料物流可以包括一种或多种含硫化合物，其可包括但不限于硫化氢(H2S)、氧硫化碳(COS)，二硫化碳(CS2)、硫醇(RSH)、有机硫化物(R-S-R)、有机二硫化物(R-S-S-R)、噻吩、取代噻吩、有机三硫化物、有机四硫化物、苯并噻吩、烷基噻吩、烷基苯并噻吩、烷基二苯并噻吩和其组合。通常，R可以是包括碳原子数约为1～15的烷基、环烷基或芳基。

在一种实施方式中，管线202中的原料物流含硫量可能大于约50ppmw，或约100～10,000ppmw，或约150～5,000ppmw，以该物流总重量为基准。含硫量指含硫化合物中的硫原子量，按照各种ASTM标准方法可以测量，例如，所述标准方法包括ASTM D 2622Standard Test Method for Sulfur in Petroleum Products by WavelengthDispersive X-ray Fluorescence Spectrometry(用波长色散X射线荧光光谱仪测量石油产品中硫的标准测试方法)。在另一种实施方式中，管线202中的含硫原料物流硫原子总质量的至少约50％、至少约75％、或至少约90％可能包括有机硫化合物。

在反应器236中，与含硫流体物流接触的固体吸附剂颗粒可以是任何充分可流化的、可循环的和可再生的氧化锌基组合物，该组合物在反应器236中在脱硫条件下具有足够的脱硫活性和足够的耐磨性。在一种实施方式中，流化床反应器236中使用的吸附剂颗粒包括氧化锌和促进剂金属组分。对这种吸附剂组合物和其制备方法的描述见于美国专利第6,429,170号和第7,241,929号，其全部内容在与本公开内容不相矛盾的范围内都参考结合入本文中。

促进剂金属组分可以包括选自镍、钴、铁、锰、钨、银、金、铜、铂、锌、锡、钌、钼、锑、钒、铱、铬、钯、铑和其混合物的促进剂金属。在一种实施方式中，至少一部分促进剂金属组分可包括还原价态的促进剂金属。此处使用的术语“还原价态”是指促进剂金属的价态低于金属在常规氧化态时的价态。例如，在一种实施方式中，其中促进剂金属包括镍，还原价态的促进剂金属的价态可以低于2或0。按照一种具体实施方式，通过管线262进入反应器236的吸附剂和/或在反应器236脱硫区的吸附剂中，至少约65％、至少约75％、至少约90％、或基本全部的促进剂组分可包括还原价态的促进剂金属。

在本发明的一种实施方式中，还原价态的促进剂金属组分包括通式M_AZ_nB表示的替代的(substitutional)金属固溶体，由该金属固溶体组成，或者主要由该金属固溶体组成，式中M是所述促进剂金属，A和B各自是约0.01～0.99的数值。在上面关于替代的金属固溶体的通式中，A可以为约0.70～0.98，或约0.85～0.95；B可以为约0.03～0.30，或0.05～0.15。在一种实施方式中，A+B＝1。

替代的固溶体是通过溶质金属直接替代晶体结构中的溶剂金属原子形成的合金的子集。例如，据认为替代的金属固溶体(M_AZ_nB)是通过溶质锌金属原子替代溶剂促进剂金属原子形成的。有三条利于替代的固溶体形成的基本标准：(1)两种元素的原子半径彼此相差不超过15％；(2)两个纯相的晶体结构相同；(3)两种组分的电负性相类似。

用于本文所述的吸附剂中的促进剂金属(以元素态金属或金属氧化物的形式)和锌(以元素态金属或金属氧化物的形式)通常满足上述三条标准中的至少两条。例如，当促进剂金属为镍时，满足第一条和第三条标准，但不满足第二条。镍和锌金属原子半径彼此相差不超过10％，电负性相近。但是，氧化镍(NiO)优选形成立方晶体结构，氧化锌(ZnO)优选形成六方晶体结构。镍锌固溶体保持氧化镍的立方结构。迫使氧化锌处于立方结构中，增大了相的能量，这限制了可溶于氧化镍结构中的锌的量。这种化学计量控制微观地在还原期间形成的92∶8镍锌固溶体(Ni_0.92Zn_0.08)中和微观地在吸附剂的重复再生能力中本身表现出来。

除了氧化锌和还原价态的促进剂金属组分以外，用于反应器236的固体吸附剂颗粒还可包含孔隙率提高剂和铝酸盐。铝酸盐可以是促进剂金属-锌铝酸盐替代固溶体。所述促进剂金属-锌铝酸盐替代固溶体可由以下通式表征：M_ZZn_(1-Z)Al₂O₄，其中M是促进剂金属，Z是0.01-0.99的数值。当使用孔隙率提高剂的时候，其可以为任何最终增大固体吸附剂颗粒的宏观孔隙率的化合物。

在一种实施方式中，所述孔隙率提高剂可以是珍珠岩。在本文中，术语“珍珠岩”是用于世界范围内某些区域天然存在的硅质火山岩的岩相学术语。其不同于其它火山矿物质的独特特征在于，当将其加热至特定温度的时候，其体积能够膨胀到其初始体积的4～20倍。当加热至870℃(1598°F)以上的温度时，碾碎的珍珠岩由于存在粗珍珠岩结合水而膨胀。所述结合水在加热过程中蒸发，在加热软化的玻璃态颗粒中产生无数细小的气泡。正是这些细小的玻璃密封的气泡使得珍珠岩颗粒具有很轻的重量。

可以制造比重低至2.5磅/英尺³(40千克/米³)的珍珠岩。膨胀珍珠岩的常规化学分析性质为：二氧化硅73％，氧化铝17％，氧化钾5％，氧化钠3％，氧化钙1％，加上痕量元素。膨胀珍珠岩的常规物理性质为：(1)软化点870～1095℃(1598～2003°F)，(2)熔点1260～1343℃(2300°F～2444°F)，(3)pH 6.6～6.8，(4)比重2.2～2.4。在本文中使用的术语“膨胀珍珠岩”表示通过将珍珠岩硅质火山岩加热至870℃(1,598°F)以上的温度而已经膨胀的球形的珍珠岩。在本文中使用的术语“膨胀的颗粒珍珠岩”或“研磨的珍珠岩”表示已经经受粉碎从而形成颗粒物质的膨胀珍珠岩的形式，其中该物质的粒度包括至少97％的粒度小于2微米的颗粒。术语“研磨的膨胀的珍珠岩”表示通过对膨胀的珍珠岩颗粒进行研磨或粉碎制得的产物。

以下表1概括了，按照本发明的一种具体实施方式，在反应器236中使用的还原态吸附剂组合物中的氧化锌、还原价态的促进剂金属组分(M_AZn_B)、孔隙率提高剂(PE)以及促进剂金属-锌铝酸盐(M_ZZn_(1-Z)Al₂O₄)的数量的宽、中、窄范围。

表1

图4所示脱硫系统200中使用的固体吸附剂颗粒平均粒度可能通常为约1～500微米，或约10～300微米，如通过使用美国俄亥俄州门托市的W.S.Tyler，Inc.生产的RO-TAP Testing Sieve-Shaker或其它相当的筛测量。要测量平均粒度，将待测量的物质放在直径为8英寸的不锈钢结构的标准筛巢顶部，筛底部带盘。筛分该物质约10分钟，然后将残留在每个筛上的物质称重。将残留在特定筛上的物质重量除以原始样品重量计算得到在每个筛上的残留物百分数。该信息用于计算平均粒度，使用Fluidization Engineering(作者为Kunii和Levenspiel，1987)第三章概述的方法。在一种实施方式中，固体吸附剂颗粒可以呈微球形态。

再来参考图4，可以将管线202中的含硫烃类物流引入流化床反应器236，其中该物流可以在脱硫条件下与多种吸附剂颗粒接触，由此使其至少一部分脱硫。通常，反应器236中使用的脱硫条件包括总压、温度和重时空速。在一种实施方式中，反应器236中的温度可以为约95℃～815℃(203°F～1499°F)，约260℃～480℃(500°F～896°F)，或者315℃～455℃(599°F～851°F)。总压可以为约205kPa～10,450kPa(29.7psia～1,515.6psia)，约450kPa～4,250kPa(65.2psia～616psia)，或者795kPa～1,480kPa(115psia～215psia)。重时空速(WHSV)是在标准温度和压力(STP)下测量反应器236的脱硫区中存在的每千克吸附剂的质量流率(kg/h)。在一种实施方式中，反应器236中的WHSV可以为约0.5h^-1～50h^-1，或者约1h^-1～20h^-1。

任选地，可以将其它反应物单独或在稀释剂中引入反应器236。例如，在一种具体实施方式中，可以将包括至少约25体积％、至少约50体积％、至少约75体积％、或者至少90体积％氢气的另一种反应物流引入反应器236的脱硫区。在一种实施方式中，可以将含氢气的物流直接引入反应器236。在另一种实施方式中，在进入反应器236之前，可以将含氢气的物流与管线202中的含硫的烃类原料物流混合。通常，可不需要高纯度的氢气，稀释剂如甲烷、二氧化碳、烟气、氮气和其组合可另外存在于引入脱硫区的含氢物流。引入反应器236的氢气总量可以通常是这样的，使得氢气与含硫流体的摩尔比可以为约0.01∶1～100∶1，约0.1∶1～10∶1，或者0.2∶1～2∶1。在一种本发明的实施方式中，反应器236中的脱硫条件可

以足以使引入反应器236的含硫烃类物流的至少一部分气化。在一种实施方式中，管线202中的至少约90％、至少约95％、至少约98％或者基本全部的含硫烃类物流可以在反应器236的脱硫区中的气相中。

当吸附剂组合物与含硫烃类流体在脱硫区中接触时，含硫物流中的至少一部分含硫化合物可以被从中脱除。虽然不希望受理论所限，据信至少一部分从含硫流体中脱除的硫可用于将吸附剂组合物中的氧化锌的至少一部分转化为硫化锌。与大多数常规脱硫工艺(如加氢脱硫)相比，基本上没有从含硫原料物流脱除的硫被转化为硫化氢。相反，在一种实施方式中，经管线203离开反应器236的脱硫流出物物流可以包括，小于约200重量％、小于约150重量％、或者小于总重量的管线202内的含硫原料物流中所含的硫化氢。

按照一种实施方式，反应器236的脱硫区的总脱硫效率可以大于约50％、大于约80％、大于约90％、或者大于约95％，其中脱硫效率按下列公式定义：(经管线202进入反应器236的硫的质量-经管线203离开反应器236的硫的质量)/(经管线202进入反应器236的硫的质量)，以百分数表示。通常，离开反应器236的脱硫流出物的硫原子含量可以小于约50ppmw、小于约20ppmw、小于约15ppmw、小于约10ppmw、或者小于5ppmw，以物流的总重量为基准。

在反应器236的脱硫区中脱除烃类原料物流中至少一部分硫后，按照现有技术的任何方式或方法，可以分离目前负载硫的吸附剂和脱硫后的烃类流出物。固体/流体分离设备的例子包括但不限于旋分设备、沉降室、浸渍设备、过滤器和其组合。一旦脱硫后的烃类流出物经管线203离开反应器236，使用下游加工设备(未示出)可以将至少一部分的物流冷却和冷凝。

如图4所示，分离出来的负载硫的吸附剂颗粒经管线237可以进入反应器接收器238。在一种实施方式中，反应器接收器238可以是盛装或贮存容器。在另一种实施方式中，接收器238可以包括可操作地从吸附剂颗粒除去一部分或基本上全部的残留的烃类物质的汽提区。汽提区可以使用汽提剂(如氮气)，并且可以在温度约35℃～535℃(95°F～995°F)和压力约275kPa～3,550kPa(39.9psia～515psia)下操作。汽提可以进行足以获得理想的汽提效果的时间，其通常可以为约0.1～4小时或者约0.3～1小时。

如图4所示，负载硫的吸附剂然后可以经管线239、通过反应器闭锁料斗240、经管线241被输送到流化床再生器242，其中通过与再生气物流接触，在再生条件下可以将至少一部分吸附剂再生。在一种实施方式中，在温度为约95℃～815℃(203°F～1499°F)、约260℃～650℃(500°F～1202°F)或者455℃～590℃(851°F～1094°F)和压力约175kPa～10,450kPa(25.4psia～1515.6psia)或约205kPa～795kPa(29.7psia～115psia)下可以进行再生。通常再生的时间可以为约0.1～24小时或者0.3～5小时。

通常，引入再生器242的再生区的含氧再生气流能促进至少一部分与硫化吸附剂在一起的硫化锌转化为氧化锌，能促进至少一部分促进剂金属组分变回其常规氧化(即非还原)态；能使存在于吸附剂颗粒中或上的任何残留烃沉积物燃烧。

在一种实施方式中，再生的吸附剂的未还原促进剂金属组分可能包括通式M_XZn_YO表示的替代的金属氧化物固溶体，式中M是所述促进剂金属，X和Y各自是约0.01～0.99的数值。在一种实施方式中，X可以是约0.5～0.9，约0.6～0.8，或0.65～0.75；Y可以是约0.10～0.5，约0.2～0.4，或0.25～0.35。通常，X+Y＝1。按照本发明的一种实施方式，下面的表2概述未还原的吸附剂组成。

表2

如图4所示，可以通过新吸附剂入口251将新的“新鲜”吸附剂加入至再生器242。在一种具体实施方式中，大多数新鲜吸附剂颗粒可以处于还原形式。在另一种实施方式中，至少一部分新鲜吸附剂颗粒可以处于未还原形式。通常，可以将新吸附剂以连续或间歇的方式加入，以维持吸附剂藏量和/或总的活性水平。

在图2所示的一种实施方式中，包含多种吸附剂颗粒的含固体物流可以从再生器242的吸附剂出口(未示出)引出，经管线243引入再生器接收器244。在一种具体实施方式中，再生器接收器244可以是盛装或贮存容器。然后吸附剂颗粒可以被输送经管线245、通过再生器闭锁料斗246并且进入输送管线248。正如前面对于图1所示的颗粒系统100所讨论的，在松动气注入系统300的操作期间，来自松动气源290的松动气流能够被引入输送管线248，从而至少部分向上通过再生器242的出口(未示出)。以这种方式，松动气流松动或移出吸附剂颗粒，以防止这种颗粒在再生器242的出口(未示出)或其附近的任何非理想聚集，否则这可能引起输送管线248的堵塞，并且可能需要系统停工，将在下文更详细描述。松动气流的这种注入需要松动气控制阀276是开启的。下面将特别地结合图3和图2对松动气注入系统300的具体细节进行更详细地描述。

接下来注意，与图1的颗粒系统100中的部件类似的脱硫系统200中的部件在本文中表示为具有类似的附图标记。例如，吸附剂输送系统260及其部件具有与相对于图1中所示的固体输送系统160及其部件所描述的类似结构，并且能够以类似方式进行操作。

仍然参考图4，再生器接收器244可以与反应器接收器238在结构和功能上相似，如上文详细讨论。在一种实施方式中，再生器接收器244能够可操作地除去其中的再生后的吸附剂组合物中所含的至少一部分或基本上全部的任何残留氧气。

如图4所示，然后可以通过输送管线248将再生后的吸附剂输送至还原器250，其中吸附剂颗粒可以通过与含氢还原气流接触，被至少部分还原或“再活化”。还原器250活化区中采用的还原条件可以包括，温度约150℃～540℃(302°F～1004°F)，约260℃～480℃(500°F～896°F)，或315℃～455℃(599°F～851°F)，压力约175kPa～10,450kPa(25.4psia～1515.6psia)，或205kPa～795kPa(29.7psia～115psia)。通常，吸附剂颗粒在还原器250中的平均停留时间可以为约0.1～40小时，约0.2～10小时，或者0.5～1小时。在一种实施方式中，还原气流包括至少约25体积％，至少约50体积％，至少约90体积％，或至少95体积％的氢气。一旦吸附剂已被再活化，可以经管线262将吸附剂颗粒再次引入反应器236，并且可以继续通过上述脱硫系统200。

现参考图3，在松动气注入系统300与图1的颗粒系统100的输送排放管线148的结合点308处，描述了松动气注入系统300的局部放大视图。再注意松动气注入系统300是图1的颗粒系统100和图4的脱硫系统200两者共有的，其中在附图标记中的任何差别源于两个系统之间的相似部件(例如，图4中的松动气源290、输送管线248和控制阀276对应于图1中的松动气源190、输送管线148和控制阀176)，当阅读本发明的公开内容时，这对于本领域普通技术人员来说会是容易理解的。此处为了简化起见，松动气注入系统300将用图1的颗粒系统100的附图标记进行描述，还再理解的是所述描述和操作以等同效力适用于图4的脱硫系统200。

松动气注入系统300广义上包括源管线302和松动气注入管线304。源管线302从松动气源190延伸至松动气注入管线304并且包括带有许多紧固孔307的源法兰306。松动气注入管线304从源管线302延伸至与输送排放管线148的结合点308并且包括带有许多紧固孔311的管线法兰310。法兰306、310可操作地连接而形成连续通道，使松动气从松动气源190移动至输送排放管线148。注意备选的实施方式可能加一根单独管线(未示出)，其从松动气源190延伸至输送排放管线148，其中这种实施方式明显在本发明的范围内。

图示的松动气注入管线304限定了松动气流动的轴312，其一般与输送排放管线148内的固体的流动的轴192(392)垂直，然而在轴312、192(392)之间的备选的相关构造明显在本发明的范围内。如图3所示，套管314可放置在松动气注入管线304中。特别要注意的是，图示的套管的各种构造细节仅举例提供，因为在本发明的范围内的备选的套管可能采用其它的形状或尺寸，当阅读本发明的公开内容时，这对于本领域普通技术人员来说会是容易理解的。

现特别参考图3，套管314广义上包括具有近边318和远边320的中空管体316。管体316也限定了轴322，并且具有径向与轴322间隔开的径向最外周边324。管体316的轴322与松动气流动的轴312同轴成一线。径向延伸的法兰326设置在管体316的近边318并且可操作地固定于其上，端盖328设置在管体316的远边320并且可操作地固定于其上。

法兰326从管体316径向向外延伸，包括许多轴向延伸的紧固孔330，每个紧固孔330延伸通过法兰326。法兰326的紧固孔330成一线，对应源法兰306的孔307和管线法兰310的孔311，从而将管体316设置在松动气注入管线304里，如图3所示。如本领域普通技术人员容易理解的，螺栓或其它连接物(未示出)能通过成一线的紧固孔330、307和311，以分别将管体316、源管线302和松动气注入管线304相互固定。通过法兰326的轴向通道332与管体316的轴322同轴成一线，并且使套管314与源管线302的流体相通。端盖328被可操作地固定到并且闭合(close)否则敞开的管体316的远边320。端盖328包括一体化形成于其中的盖过滤部件334，并且与径向最外周边324相配合防止平均粒度约1～500微米或者约10～300微米的固体颗粒进入套管314的管体316内部。

管体316的径向最外周边324被构造为多孔金属过滤筒。在一种实施方式中，过滤筒可以由烧结不锈钢粉末形成，其防止粒度大于约1微米的颗粒从中通过。适宜的过滤材料实例可从美国纽约州科特兰市的Pall公司市售购买得到。

套管314的过滤性允许松动气通过其中，进入输送排放管线148，从而松动或移出任何潜在的固体聚集，以减少输送管线148的堵塞，同时保护控制阀176免于与任何固体颗粒的接触。与固体颗粒的这种接触可能引起控制阀176的磨损和过早损坏。特别地，在当控制阀176是球阀时的一种实施方式中，固体颗粒与阀176之间的持续接触会磨损球体外表面并且引起松动气注入系统300的性能降低。

按照一种实施方式，套管314可能通常为圆筒状，通常设置在松动气注入管线304的中心部分。但是，对套管314的这种形状和放置方式并没有要求，因为具有备选形状或放置方式的套管在本发明的范围内，只要这样的套管允许松动气通入输送排放管线148，同时防止固体颗粒流过套管并且进入松动气注入系统300接触控制阀176。

在图示的实施方式的松动气注入系统300的操作过程中，松动气通过套管314注入，包括手动或自动开启控制阀176，从而允许松动气从松动气源190经松动气源管线302、套管314流向松动气注入管线304，并且被注入到输送排放管线148。沿着管线的轴312的方向流动的松动气以与沿轴192(392)的颗粒流动的法线方向相对垂直的方向注入输送管线148。这种注入的作用是松动或移出任何可能聚集的颗粒，特别是在容器146的出口末端149，由此这种聚集(如果不移出)可能导致输送管线148的堵塞，如上文讨论的，这种堵塞可能需要系统停工。

松动气的注入是通过选择性地开启控制阀176来间歇操作。这样，当关闭控制阀176时，通过套管314的松动气流动停止，产生暂时真空，当阅读本发明的公开内容时，这对于本领域普通技术人员来说会是容易理解的。套管314的过滤功能防止固体颗粒回流通过套管314，特别是在这种真空间歇期间。以这种方式，通过削除控制阀176与固体颗粒之间的暴露，如上所述一种可能否则毁坏控制阀176的状况，来保护控制阀176。

数值范围

本说明书采用数值范围来定量与本发明相关的某些参数。

当提供数值范围时应理解为该范围是对权利要求的低限和高限提供字面支持。例如披露的数值范围10～100，是对权利要求“大于10”(无高限)和权利要求“小于100”(无低限)的字面支持。

定义

本文所用冠词(“a”、“an”、“the，和“the”)均指一个或多个。

本文所用术语“和/或”，当用于所列两个或多个项目时，指可以单独使用所列项目中的任意一个，也可联合使用所列项目中的两个或多个项目。例如，如果将一种组合物表述为包含组分A、B和/或C，则该组合物可以只含有A，只含有B，只含有C，含有A和B两者，含有A和C两者，含有B和C两者，含有A、B和C三者。本文所用术语“包括”(“comprising”、“comprises”和“comprise”)，是开放式过渡术语，用于从该术语之前引用的主题过渡到该术语之后引用的一个或多个特征，过渡术语之后所列特征并不是构成该主题的唯一特征。

本文所用术语“包含”(“containing”、“contains”和“contain”)，与上文提供的“包括”具有相同的开放含义。

本文所用术语“闭合”(“closed”)，指大于75％、大于85％、大于95％、或者大于99％闭合的值。

本文所用术语“裂化汽油”，指沸点范围约35℃～260℃的混合烃，或者其任何馏分，是将较大烃分子裂化为较小分子的热裂化工艺或催化工艺的产品。

本文所用术语“柴油燃料”，指沸点范围约150℃～400℃的混合烃，或者其任何馏分。

本文所用术语“汽油”，指沸点范围约35℃～260℃的混合烃，或者其任何馏分。

本文所用术语“有”(“having”、“has，”和“have”)，与上文提供的“包括”具有相同的开放含义。

本文所用术语“包括”(“including，”“include，”and“included”)，与上文提供的“包括”(“comprising，”“comprises，”and“comprise”)具有相同的开放含义。

本文所用术语“颗粒”和“固体”，指平均粒度约1～500微米、或者约10～300微米的固体颗粒。

本文所用术语“套管”，指其中通过松动气的气体注入部件，也提供有效防止固体颗粒通过其中的过滤能力。

本文所用术语“还原价态促进剂金属组分”，指价态低于其常规氧化价态的促进剂金属组分。

本文所用术语“再生条件”，指从负载硫的吸附剂中除去至少一部分所吸附的硫所需要的条件。

本文所用术语“吸附”，指任何类型的物理和/或化学吸附和/或吸收或其组合。

不限于披露的具体实施方式的权利要求

上面描述的发明优选方式只用于举例说明，不应用于限制性解释本发明的保护范围。本领域普通技术人员在不违背本发明精神的情况下，可以对上文举例说明的具体实施方式做出变化。

发明人在这里宣称，在本质上不违背但在下列本发明权利要求字面范围之外，根据等同原则来决定和评价本发明相关装置合理、公平的保护范围。

Claims (42)

1.一种防止在第一个容器和第二个容器之间延伸的输送管线堵塞的方法，其中输送管线输送含固体物流，所述方法包括以下步骤：

(a)将来自松动气源的松动气通过套管注入输送管线，防止固体聚集在第一个容器的出口区附近；和

(b)防止固体进入套管，这样固体与松动气源隔离，

所述固体的平均颗粒大小在大约1微米至500微米之间的范围。

2.按照权利要求1的方法，还包括步骤

(c)用控制阀控制来自松动气源的松动气注入，

所述控制阀设置在套管上游，使得避免控制阀因固体磨损或污染损坏，从而保护控制阀。

3.按照权利要求2的方法，所述控制阀包括球阀。

4.按照权利要求2的方法，步骤(a)还包括间歇性注入松动气步骤，使得在从注入松动气到不注入松动气的变化过程中产生真空。

5.按照权利要求4的方法，步骤(b)还包括在真空期间防止固体进入套管的步骤。

6.按照权利要求1的方法，所述固体是吸附剂颗粒。

7.按照权利要求6的方法，所述吸附剂颗粒包括氧化锌和还原价态的金属促进剂。

8.按照权利要求7的方法，所述吸附剂颗粒的平均颗粒大小在大约10微米至300微米之间的范围。

9.按照权利要求1的方法，所述松动气是氢气。

10.按照权利要求1的方法，步骤(b)还包括提供带套管的过滤器的步骤。

11.按照权利要求10的方法，所述过滤器包括大致呈圆柱形的多孔金属过滤筒。

12.按照权利要求11的方法，所述过滤筒与套管一体成形，所述过滤筒包括烧结的不锈钢粉末。

13.按照权利要求12的方法，所述过滤器可操作地防止粒度大于约1微米的颗粒通过其中。

14.按照权利要求1的方法，步骤(a)还包括以与含固体物流通过输送管线流动的法线方向基本上垂直的方向注入松动气的步骤。

15.按照权利要求14的方法，还包括步骤(d)所述含固体物流与含氢还原物流在还原容器中接触。

16.按照权利要求15的方法，所述第一个容器包括流化床再生器，所述第二个容器包括还原容器。

17.一种促进再生后的吸附剂颗粒平稳且基本上连续流动通过脱硫系统的从再生器闭锁料斗延伸到还原器容器的吸附剂排放管线的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)将来自松动气源的松动气，通过过滤注入套管，注入排放管线，防止吸附剂颗粒聚集在再生器闭锁料斗的排放区附近；

(b)用设置在套管上游的控制阀来控制松动气从松动气源注入；知

(c)防止吸附剂颗粒进入套管，使得将吸附剂颗粒与松动气源和控制阀隔离，

所述吸附剂颗粒的平均颗粒大小在约1微米至500微米之间的范围。

18.按照权利要求17的方法，所述控制阀包括球阀。

19.按照权利要求18的方法，步骤(b)还包括步骤：不定期地开启球阀，从而间歇性地注入松动气，使得在从注入松动气到不注入松动气的变化过程中产生真空。

20.按照权利要求19的方法，步骤(c)还包括在真空期间防止吸附剂颗粒进入过滤套管的步骤。

21.按照权利要求17的方法，所述吸附剂颗粒包括载体组分和促进剂金属组分。

22.按照权利要求21的方法，所述吸附剂颗粒包括氧化锌和还原价态的金属促进剂。

23.按照权利要求22的方法，所述促进剂包括镍。

24.按照权利要求23的方法，所述吸附剂颗粒的平均颗粒大小在大约10微米至300微米之间的范围。

25.按照权利要求17的方法，所述松动气是氢气。

26.按照权利要求17的方法，所述过滤套管包括大致圆筒形状，并且包括多孔金属径向外边。

27.按照权利要求26的方法，所述过滤套管包括烧结不锈钢粉末。

28.按照权利要求27的方法，所述过滤套管可操作地防止粒度大于约1微米的颗粒通过其中。

29.按照权利要求28的方法，所述过滤套管包括设置在套管轴边缘的端盖过滤部件。

30.按照权利要求17的方法，步骤(a)还包括以与吸附剂颗粒通过吸附剂排放管线流动的法线方向大致垂直的方向注入松动气的步骤。

31.按照权利要求30的方法，吸附剂颗粒通过吸附剂排放管线流动的所述法线方向是基本上垂直的，所述松动气注入方向是基本上水平的。

32.一种从含烃物流脱硫的脱硫系统，该脱硫系统包括：

具有闭锁料斗出口的流化床再生器闭锁料斗；

具有接收入口的接收容器；

固体输送系统，该固体输送系统可操作地将含固体的物流从所述再生器闭锁料斗输送至所述接收容器，该固体输送系统在所述闭锁料斗出口与所述接收入口之间延伸，

松动气注入管线，其与所述固体输送系统流体相通并且可操作地将松动气注入所述固体输送系统；和

套管，其用于将松动气注入固体输送系统并且可操作地防止来自所述含固体的物流的固体流动通过所述套管，所述套管包括大致细长的中空管体，该管体限定了通过其中的轴，并有近边和远边，该管体具有径向最外周边，该周边径向与轴隔开，并且可操作地防止平均粒度大约在1微米至500微米之间范围内的固体颗粒通过其中。

33.按照权利要求32的脱硫系统，所述套管包括设置在管体近边并且可操作地固定于其上的径向延伸的法兰，

所述法兰包括延伸通过其中的轴向延伸通道，使得松动气源与套管的管体流动相通，所述通道与管体的轴同轴。

34.按照权利要求33的脱硫系统，所述法兰包括延伸通过其中的许多轴向延伸的孔，所述许多孔中的每一个与管体的轴径向间隔开。

35.按照权利要求34的脱硫系统，所述套管设置在所述松动气注入管线里，其中法兰布置在松动气注入管线相应的法兰附近。

36.按照权利要求35的脱硫系统，所述管体大致为圆筒状，并且被设置使得管体的径向最外周边与松动气注入管线的径向内边基本上在径向上等距间隔。

37.按照权利要求36的脱硫系统，所述套管包括设置在管体远边的端盖并且可操作地固定于其上。

38.按照权利要求37的脱硫系统，所述端盖包括过滤部件，其可操作地防止粒度大于约1微米的固体颗粒通过其中。

39.按照权利要求32的脱硫系统，所述管体包括多孔金属过滤筒。

40.按照权利要求39的脱硫系统，所述过滤筒包括烧结的不锈钢粉末。

41.按照权利要求32的脱硫系统，所述管体的轴大致与固体输送系统限定的流动的法线轴垂直。

42.按照权利要求32的脱硫系统，所述接收容器包括还原器。

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