EA016478B1

EA016478B1 - Способ десульфуризации олефинсодержащих подаваемых газов

Info

Publication number: EA016478B1
Application number: EA201070650A
Authority: EA
Inventors: Тило Фон Трота; Франк Урнер
Original assignee: Тиссенкрупп Уде Гмбх
Priority date: 2007-12-07
Filing date: 2008-11-18
Publication date: 2012-05-30
Also published as: ZA201003387B; CA2706003A1; CO6300872A2; EP2217685A1; MX2010006156A; DE102007059243A1; US20100294697A1; EA201070650A1; CN101932676A; BRPI0821022A2; WO2009071180A1

Abstract

Изобретение относится к способу и устройству для гидродесульфуризации олефин- и водородсодержащего подаваемого газа. Подаваемый газ можно смешать с дополнительным водородом и разделить по меньшей мере на два сырьевых потока. Первый поток подаваемого газа отдельно вводят в реактор и пропускают через первый слой катализатора, который содержит гранулы катализатора, расположенные на подходящей основе или сетке. Сырьевой поток нагревается в реакции гидрогенизации. Снизу по потоку от первого слоя катализатора подают дополнительный подаваемый газ, который служит для охлаждения подаваемого газа, позволяя затем пропускать газ через второй слой катализатора. Снизу по потоку от второго слоя катализатора могут находиться дополнительные слои катализатора и дополнительные устройства подачи подаваемого газа. Слои катализатора могут быть установлены в реакторе в любом количестве, любого типа и любой формы. Данные технологические условия гарантируют, что получают газовый продукт, который, по существу, не содержит никаких соединений серы, кроме сероводорода.

Description

Изобретение относится к способу гидродесульфуризации олефин- и серосодержащих технологических потоков, полученных, например, на нефтеперегонных установках. Посредством гидрогенизации способ согласно данному изобретению служит для превращения всех соединений серы, содержащихся в данных потоках, полностью или частично в сероводород и олефинов, содержащихся в данных потоках, полностью или частично в алканы. Изобретение также относится к устройству, которое используют для проведения способа и которое подходит для осуществления данных технологических стадий.

Продукты, получаемые при переработке нефтепродуктов, часто все еще содержат серосодержащие органические соединения, которые необходимо удалить из продуктов. Почти все продукты, получаемые из нефти, должны подчиняться требованиям по низкому содержанию серы, что касается их дальнейшего использования. Это также относится к газам, получаемым в процессах переработки сырой нефти. Большинство последующих областей использования требует, чтобы такие газы не содержали серы, поскольку соединения серы являются нежелательными в областях использования для целей нагревания или синтеза.

Газы, которые часто захватываются потоками, образующимися при нефтепереработке, представляют собой легкие олефиновые газы, в основном включающие в себя этены, пропены и бутилены. Примерами являются ЬРО (сжиженный нефтяной газ) или сжиженный газ. Когда газовую смесь пропускают через катализатор гидрогенизации, часть олефинов, содержащихся в газовой смеси, и органические соединения серы гидрируются водородом, также содержащимся в газе, давая газовую смесь с повышенным уровнем алканов и сероводорода. При завершении гидрогенизации соединений серы все органические соединения серы будут конвертированы в сероводород, который можно затем полностью удалить из газовой смеси в газоочистном устройстве, получая подаваемый газ, который не содержит серу. Другим газом, который часто получают на нефтеперерабатывающих заводах, является водород.

Многие способы гидроочистки углеводородов позволяют десульфуризацию как жидкостей, так и газов. Десульфуризация жидких углеводородных смесей хорошо известна и используется в коммерческих масштабах. Что касается типов бензина современного уровня развития техники, то содержание серы не должно превышать максимального значения 150 мг/кг бензина для предотвращения выбросов кислотной серы. Десульфуризация жидкостей имеет проблему, состоящую в том, что содержание серы в продукте следует минимизировать, с одной стороны, но, с другой стороны, основная часть олефинов, захваченных в углеводородах, также будет гидрироваться при гидрогенизации. Если углеводороды используют в качестве топлива, олефины имеют значительно более высокую стойкость к детонации по сравнению с простыми алканами. Поскольку алканы можно снова дегидрировать, если потребуется, целью является полное гидрирование соединений серы, поскольку удаление серы является приоритетным по экологическим причинам. Что касается соединений серы, то гидрогенизацию, по этой причине, осуществляют стехиометрически избыточным количеством водорода. Чтобы понизить содержание серы в топливе до требуемого значения, стандартной практикой является осуществление гидродесульфуризации в нескольких последовательных стадиях.

Десульфуризацию газов технически осуществляют аналогично десульфуризации топлива. Десульфуризацию газов также проводят в несколько последовательных стадий. Современный уровень способов гидродесульфуризации позволяет десульфуризацию олефин- и водородсодержащих подаваемых газов до остаточного содержания серы в несколько ч./млн. Процесс десульфуризации сильно экзотермический, в особенности в присутствии олефинов, что во многих случаях укорачивает жизнь используемых катализаторов. Действительная гидрогенизация имеет место в реакторе с неподвижным слоем, в котором газ пропускают через так называемые слои катализатора. Они включают сетку или колпачковую тарелку, на которой нанесенный на носитель катализатор, т.е. катализатор, нанесенный на подходящее инертное твердое вещество, помещают таким образом, что он является проницаемым для газа. В отличие от топлива, в данном случае менее проблематично иметь повышенный уровень алканов в газах после гидрирования.

\УО 9829520 А1 описывает способ гидрогенизации углеводородов, в особенности для удаления соединений серы в многоступенчатом реакторе. В реакторе смесь жидких и газообразных углеводородов заставляет взаимодействовать с водородсодержащим подаваемым газом посредством катализатора гидрогенизации. В последующей технологической стадии жидкие реакционные продукты отделяют от газообразных и жидкие компоненты подают на вторую гидрогенизацию. Полное отделение газообразных реакционных продуктов от углеводородных потоков достигается в отпарной колонне. При отделении газообразных компонентов также получают образовавшийся сероводород, который можно удалить известными способами, такими как, например, очистка в скруббере. Реакцию гидрирования можно осуществлять так часто, как необходимо, пока содержание серы в полученных углеводородах не будет удовлетворять техническим условиям.

При гидродесульфуризации газов катализатор, требуемый для гидрогенизации, достигает значительно более высокой температуры, чем в случае гидрогенизации жидкостей. Диссипация теплоты реакции является проблемой, поскольку газы обладают заметно более низкой теплоемкостью по сравнению с жидкостями. Для данной цели необходимо последовательно использовать несколько стадий гидрогенизации при десульфуризации газов или разбавить флегмой. Хотя можно в значительной степени минимизировать содержание серы в газовом продукте, если обеспечить много реакционных стадий, это также

- 1 016478 означает повышенную потребность в оборудовании и, таким образом, высокие капитальные затраты, более высокую потребность в пространстве, а также повышенные производственные издержки, например, вследствие функционирования трубопровода возврата флегмы.

Поэтому задачей настоящего изобретения является предложение способа, который дает возможность осуществить гидрогенизацию олефинсодержащих подаваемых газов для целей десульфуризации при сниженных издержках, но, тем не менее, позволяет надежно провести гидрогенизацию посредством безопасной диссипации тепла реакции. Способ должен позволить десульфуризацию вплоть до требуемого содержания серы без каких-либо угроз безопасности. Способ должен использовать имеющиеся в продаже катализаторы и, если возможно, проводиться без какого-либо дорогостоящего оборудования для охлаждения.

Данную задачу решают в соответствии с изобретением посредством реактора, который включает несколько слоев катализатора и имеет дополнительные впускные отверстия для подаваемого газа ниже по потоку от каждого слоя катализатора. Первую часть сырьевого потока вводят в верхней части реактора гидрогенизации. Подаваемый газ нагревается в результате реакции гидрирования. Последующим добавлением подаваемого газа непрерывный газовый поток охлаждается до температуры газа, требуемой для последующей гидрогенизации, и осуществляется дальнейшая гидрогенизация. Расход подаваемого газа, подаваемого ниже по потоку от слоев катализатора, контролируют вентилями, которые установлены ниже по потоку от газового манифольда для подающих устройств. Гидрированием соединений серы получают сероводородный продукт, который можно удалить расположенным ниже по потоку газоочистным устройством. Количество слоев катализатора выбирают так, чтобы содержание серы в газовом продукте могло быть снижено до предусмотренного значения.

Подачей подаваемого газа для гидрогенизации в соответствии с настоящим изобретением реакцию можно контролировать таким образом, чтобы поддерживать узкие температурные границы и, в добавление к этому, заданное низкое содержание серы можно регулировать в сочетании с подходящим способом удаления сероводорода. Реактор, используемый для осуществления гидрогенизации, может состоять из одной единственной части и не требовать каких-либо дополнительных устройств для охлаждения газового продукта. Если катализатор располагают на подходящих носителях, данные носители можно располагать, например, на сетке или на колпачковых тарелках, которые позволяют реакционному газу протекать с незначительной потерей давления. Многоступенчатая компоновка слоев катализатора в одном реакторе дает возможность проводить процесс с низким числом реакторов, что предоставляет экономическое преимущество при эксплуатации участка. В данном контексте необходимо понимать, что подаваемый газ представляет собой газ, который, в зависимости от качества сырья, также может содержать частицы или капли.

Изобретение заявляет способ гидродесульфуризации олефинсодержащего сырья посредством водородсодержащего подаваемого газа, в котором олефин- и водородсодержащий подаваемый газ пропускают через реактор, который снабжен катализатором, подходящим для гидродесульфуризации; и органические соединения серы, содержащиеся в олефин- и водородсодержащем подаваемом газе, гидрогенизируют полностью или частично, получая сероводород; и все количество или часть олефинов, включенных в подаваемый газ, гидрогенизируют, получая алканы, причем способ отличается тем, что олефинсодержащий подаваемый газ разделяют по меньшей мере на два сырьевых потока перед поступлением в реактор;

первый поток подаваемого газа пропускают посредством подходящих устройств через слой катализатора в реакторе, который обеспечивается частичным количеством катализатора, подходящего для гидродесульфуризации, таким образом увеличивая температуру реагирующего подаваемого газа; и второй поток подаваемого газа подают сбоку в реактор ниже по потоку от первого слоя катализатора и добавляют к реакционной смеси, которая была нагрета в первой стадии гидрогенизации, так что реакционная смесь будет охлаждена, будучи смешанной со вторым потоком подаваемого газа, до температуры реакции, подходящей для дальнейшей гидродесульфуризации;

полученную таким образом реакционную смесь пропускают с газовым потоком в реакторе через другое частичное количество катализатора, подходящего для гидродесульфуризации так, что получают гидрогенизированный газовый продукт, соединения серы или соединения олефинов, или соединения серы и соединения олефинов которого были конвертированы частично или полностью в сероводород или алканы.

Чтобы подогреть подаваемый газ до реакционной температуры, требуемой для реакции, можно обеспечить первый поток подаваемого газа, который подают через верхнюю часть реактора посредством подходящих устройств. Такие устройства могут представлять собой, например, газовые горелки или нефтяные форсунки. Чтобы гарантировать, что установка работает в экономически благоприятном режиме, предпочтительно устанавливают теплообменник, который использует тепло горячего газового продукта на выходе из реактора для нагрева подаваемого газа. В фазе запуска реактора подаваемый газ

- 2 016478 или реактор или подаваемый газ и реактор могут быть подогреты до требуемой температуры гидрогенизации. Также можно ввести часть потока горячего подаваемого газа. Реакционная температура газа, требуемая для осуществления способа по изобретению, находится в диапазоне от 150 до 500°С. Подаваемый газ предпочтительно вводят в реактор при температуре от 200 до 400°С. Особенно предпочтительная температура подаваемого газа, подаваемого в реактор, находится в диапазоне от 250 до 350°С и в идеальном случае составляет 300°С. Предпочтительное давление для осуществления способа по изобретению находится в диапазоне от 0,1 до 10 МПа. Гидрогенизация может вызвать увеличение температуры газового потока до 350-450°С.

В настоящем описании термин полезный газ относится к частично или полностью гидрогенизированному газу в любом месте в реакторе, термин газовый продукт относится к частично или полностью гидрогенизированному полезному газу в конце способа согласно изобретению.

Чтобы выполнить способ по изобретению, часть подаваемого газа, которую пропускают через первый слой реактора для гидрогенизации, предпочтительно составляет приблизительно от 5 до 15 мас.% от массы подаваемого газа. Однако в зависимости от содержания серы и ожидаемой теплоты гидрирования, подаваемая часть для первого слоя реактора может быть ниже или выше. Часть подаваемого газа, которую пропускают через первый слой реактора для гидрогенизации, может составлять от 1 до 99 мас.% от массы подаваемого газа для осуществления способа по изобретению в случае инициирующих параметров. Число слоев катализатора в реакторе, по существу, зависит от содержания серы и олефинов в газе, который необходимо гидрогенизировать. В зависимости от конкретного случая, можно рекомендовать саму установку дополнительных слоев катализатора в качестве подходящей меры в случае потребностей в уменьшении производственной площади.

После протекания через первую часть катализатора гидродесульфуризации получаемый полезный газ пропускают через одну или более дополнительных частей катализатора гидродесульфуризации. Чтобы выполнить способ, целесообразно пропускать газ, который необходимо гидрировать, сверху вниз через реактор. Таким способом легче поддерживать расположение материала катализатора в слое катализатора. Как правило, также можно направлять поток газа снизу вверх или сбоку. Однако в данном случае будут требоваться специфические устройства, чтобы избежать ожижения слоя катализатора.

Чем выше содержание серы или содержание олефина или содержание серы и содержание олефина в подаваемом газе, тем выше требование по увеличению количества слоев катализатора. Если доля серы или доля олефина в реакционной смеси увеличивается, в реакторе можно установить, например, три каталитические части. Когда подаваемый газ проходит через каталитическую часть, он будет нагреваться. Вниз по потоку от каждой каталитической части находится подающее устройство для холодного реакционного газа, который смешивается с газовым потоком из слоя катализатора, таким образом охлаждаясь до температуры, необходимой для дальнейшей гидрогенизации.

Реактор можно обеспечить любым числом слоев катализатора. Таким образом, можно регулировать содержание серы любого подаваемого газа гидрированием и очисткой фактически до любого уровня. Органические соединения серы в подаваемом газе могут иметь любую возможную форму. Наиболее частыми компонентами низкомолекулярных углеводородных газов являются алифатические меркаптаны. В зависимости от природы газа, он также может содержать циклические или ароматические соединения серы.

При гидрогенизации органические соединения серы превращают в сероводород, который можно удалить из газового продукта процессом промывания газа. Подходящие процессы промывания газа с целью удаления сероводорода из газов хорошо известны специалисту в области получения нефтезаводских газов. Подходящими, например, являются способы промывки в скруббере этаноламинами или алкилированными полиалкиленгликолями. Посредством таких способов содержание серы в получаемом газе можно регулировать до величины менее 100 ч./млрд. Однако также можно получать газовый продукт с более высоким содержанием серы.

Чтобы снизить концентрацию сероводорода, также можно использовать способы химической абсорбции. Подходящим адсорбентом является, например, оксид цинка. Данные способы предпочтительно используют в сочетании со способом согласно изобретению. Однако также можно гидрогенизировать технологические потоки способом согласно изобретению и затем направлять их в дополнительное технологическое оборудование. Для функционирования способа по изобретению подходящими являются действительно все способы, которыми можно гидрогенизировать содержание серы в олефин- и водородсодержащих подаваемых газах посредством расположения слоев катализатора в реакторе по изобретению.

В качестве подаваемых газов подходящими являются почти все газы, которые содержат серу. Типичными подаваемыми газами являются нефтезаводские газы, которые получают в виде фракций при перегонке сырой нефти. В данном контексте примерами являются остаточные газы из процессов переработки нефти. Обычно они имеют повышенное содержание углеводородов, содержащих от 1 до 6 атомов углерода. Примерами таких газовых смесей являются ЬРО (сжиженный нефтяной газ), сжиженный газ и легкий бензин. Конечно, также можно использовать более тяжелые углеводородные фракции при условии, что они являются газообразными при используемых условиях. Примерами являются бензин или па

- 3 016478 рафиновое масло. Они также могут иметь повышенное содержание высших олефинов.

Единственное предварительное условие для газов, используемых в способе по изобретению, состоит в том, чтобы они содержали серу или олефины. Однако газы, предпочтительные для данных целей, содержат как соединения серы, так и олефины. В частности, данные газы генерируют значительные количества тепла при гидрогенизации так, что необходимо последовательно соединять несколько слоев катализатора. Содержание серы в подаваемых газах может находиться на любом уровне. Содержание олефинов или содержание водорода также может находиться на любом уровне. Подаваемый газ можно предварительно очистить перед его использованием, чтобы снизить содержание в нем серы по сравнению с содержанием при доставке.

Может быть целесообразным примешать дополнительный водород к подаваемому газу, в особенности, если требуется полная десульфуризация. Водород можно добавить в подаваемый газ перед его использованием в способе по изобретению. Однако также можно добавить водород после того, как сырьевой поток был разделен. Далее можно подать водород в реактор и можно использовать устройства для перемешивания газа. Наконец, водород можно добавить в реакционный поток в любой точке, чтобы регулировать содержание водорода до требуемого значения.

В частности, изобретение заявляет устройство для осуществления способа по изобретению. Изобретение заявляет, в частности, реактор по меньшей мере с двумя слоями катализатора, подходящими для гидрогенизации по меньшей мере с одним устройством подачи свежего подаваемого газа, установленным ниже по потоку от первого слоя катализатора.

В частности, изобретение заявляет устройство, отличающееся тем, что трубопровод, подающий подаваемый газ, делит поток подаваемого газа на два газовых поток, и трубопровод, подающий первый поток подаваемого газа, проходит от загрузочной стороны в реактор, снабженный несколькими горизонтально расположенными слоями катализатора, причем реактор имеет по меньшей мере два горизонтально расположенных слоя катализатора; и в газовый поток между первым и вторым слоями катализатора установлен второй трубопровод, входящий в реактор сбоку, который может вводить второй поток подаваемого газа в нисходящий газовый поток так, что первый поток подаваемого газа может течь через второй слой катализатора.

Предварительным условием для осуществления способа по изобретению является то, что подаваемый газ, направляемый с верхней части, можно подогреть, если его температура недостаточна для гидрогенизации. Поэтому в предпочтительном варианте осуществления устройство также обеспечивается нагревающим устройством, которое может быть в форме газовых горелок или нефтяных форсунок. Также можно установить электрическую или паровую систему подогрева, которая может быть целесообразна, особенно в случае агрегатов меньшего размера. Чтобы сконфигурировать способ экономически выгодным путем, способ по изобретению предусматривает установку теплообменников в питающем тракте для подачи первого потока подаваемого газа, которые используются для подогрева подаваемого газа посредством газового продукта, нагретого в процессе дегидрогенизации. Однако также можно подогреть подаваемый газ другими нагретыми реакционными продуктами.

В зависимости от содержания серы и требуемой степени гидрогенизации реактор может быть снабжен несколькими слоями катализатора. Вместо двух слоев катализатора также можно установить три или более или любое количество. В таком случае ниже по потоку от каждого слоя катализатора может быть обеспечено устройство, посредством которого в реактор можно подать свежий подаваемый газ. Данные устройства могут быть распылительного или струйного типа, в зависимости от того, подается жидкость или газ. Устройства, используемые для подачи свежего реакционного газа, могут быть любого типа, который гарантирует, что поток газа не имеет турбулентности, насколько это возможно. Распылительные или струйные устройства могут быть установлены с контролирующими приборами, такими как, например, вентили.

Кроме того, изобретение, в частности, заявляет устройство, отличающееся тем, что трубопровод, подающий подаваемый газ, делит поток подаваемого газа на несколько газовых потоков;

реактор обеспечивается дополнительными, горизонтально установленными слоями катализатора;

реактор обеспечивается входящими в реактор сбоку трубопроводами, которые используются для введения дополнительных сырьевых потоков в нисходящий газовый поток так, что подаваемый газ может течь через дополнительные слои катализатора.

Чтобы поддерживать надлежащие рабочие условия, количество холодного подаваемого газа необходимо точно дозировать. Это является единственным способом точного контроля температуры реактора. Непосредственно в линии подачи свежего подаваемого газа устанавливают устройство, которое служит для разделения газового потока. Ниже по потоку от данного устройства имеются вентили, которые служат для точного контроля подачи газа к индивидуальным распыляющим или струйным устройствам реактора. Данное количество дозируют, рассматривая условия нагрева газа в индивидуальных слоях катализатора. Таким образом, температуру реактора можно поддерживать в точно определенных температурных границах.

- 4 016478

Скорость потока подаваемого газа в реактор предпочтительно контролируют с помощью температуры. Поэтому в любом месте внутри реактора устанавливают датчики температуры или термометры. Измеряющие температуру устройства можно, в частности, обеспечить в положениях подвода газа в реактор и выше по потоку и ниже по потоку от слоев катализатора. Само собой разумеется, что устройство согласно изобретению также обеспечивается необходимыми контролирующими приборами; в данном контексте не важно, являются они электрическими, электронными или механическими. Однако контроль подачи газа также возможен посредством других сигналов, таких как, например, содержание серы или олефина в газе, или комбинацией данных измеряемых значений.

Устройство по настоящему изобретению предпочтительно не требует никаких охлаждающих или нагревающих устройств. В идеальном случае дозирование необходимо осуществлять без таких устройств. Однако, если должны быть выбраны другие технологические условия, также можно обеспечить устройство с нагревающими или охлаждающими устройствами при условии, что это является необходимым для установления оптимальной работы.

Слои катализатора располагают таким образом, чтобы обеспечить адекватное прохождение газа и быструю и эффективную реакцию. Предпочтительно катализатор обеспечивается на подходящем носителе. Носитель по изобретению размещают в форме гранул, колец Рашига или пористых формованных керамических материалов. Подходящие материалы известны специалисту, например керамические носители или прессованные керамические материалы на основе оксида алюминия. Также подходят кремниевые кислоты. Носители предпочтительно располагают на сетках с мелким размером ячейки, используемых для адекватной поддержки катализаторов внутри реактора. Также можно использовать другие подходящие основы. Слой катализатора можно расположить, как желательно. Можно фиксировать катализатор в основе круглой или неаксиальной формы. Также можно расположить слой катализатора концентрически, чтобы улучшить газовый поток. Для данной цели в слое катализатора существует паз круглой или неаксиальной формы.

Способ по настоящему изобретению использует катализаторы, которые обычно используют для реакций гидрогенизации при гидродесульфуризации. Чтобы привести в действие способ по настоящему изобретению, предпочтительными являются катализаторы, содержащие никель, кобальт или молибден. Также подходящими являются другие металлы из группы УШЬ периодической системы элементов. Также известны благородные металлы, такие как Рб или Ρΐ, или цеолиты, которые можно использовать для осуществления гидродесульфуризации. Следует принимать как должное, что данные металлы или даже другие металлы можно использовать для катализатора в любой желаемой комбинации.

Устройство по настоящему изобретению также может включать устройства в любом желаемом месте, которые требуются для обеспечения оптимальной работы. Они могут представлять собой вентили, насосы, газовые манифольды или устройства транспортировки газа. Они также могут представлять собой датчики, термометры, расходомеры или анализаторы. В соответствии с изобретением их можно установить в любом желаемом месте устройства.

Способ по изобретению и устройство по изобретению позволяют гидродесульфуризацию олефинсодержащих подаваемых газов с минимальной потребностью в оборудовании и без необходимости дорогих охлаждающих или нагревающих устройств. Десульфуризация является такой эффективной, что содержание серы в подаваемом газе можно снизить до диапазона ч./млрд (ч./млрд: частей на миллиард, 10^-7 мол.%). Способ дает возможность надежного и безопасного контроля и использования температуры.

Устройство по изобретению более подробно иллюстрируется на чертеже, причем вариант осуществления не ограничивается фигурой на чертеже.

На фигуре показан типичный реактор согласно изобретению с тремя слоями катализатора, используемыми для осуществления гидродесульфуризации. Подаваемый газ (1) из подающего резервуара разделяется газовым манифольдом (2) на три сырьевых потока (3, 4, 5). Каждая линия подачи газа или жидкости снабжается вентилем (3а, 4а, 5а), используемым для контроля подаваемого газа. Первый поток подаваемого газа (3) подогревают с помощью нагревающего устройства (6) или теплообменника (посредством теплового потока (6а)) и направляют в реактор (7) через верхнюю часть реактора (3Ь). В идеальном случае температура первого потока на входе составляет 300°С. Первый поток подаваемого газа вводят в первый слой катализатора (8), где его температура возрастает. Слой катализатора (8) содержит катализатор (8Ь) на подходящем материале-основе и сетку (8с) или другую приемлемую основу. Температура на выходе у нижней сетки первого слоя катализатора (8) может быть вплоть до 390°С. Ниже по потоку от первого слоя катализатора (8) вводят второй поток подаваемого газа (9а). Это заставляет подаваемый газ снова охлаждаться, в идеальном случае до 300°С. Данный поток поступает на второй слой катализатора (9) с катализатором (9Ь) на основе (9с). Здесь газовый поток снова нагревается в результате реакции гидрогенизации. Для регулирования надлежащей температуры реакции ниже по потоку от слоя катализатора вводят дополнительный подаваемый газ (10а). Затем газовый поток вводят в третий слой катализатора (10) с катализатором (10Ь). Внутри реактора катализатор поддерживается сетками (8с, 9с, 10с) или другими основами. На выходе из реактора получают газовый поток (11), который, по существу, не содержит соединений серы, отличных от сероводорода. Газовый продукт (12) получают на выходе из реактора.

- 5 016478

Список номеров позиций и обозначений

1	Подаваемый газ
2	Газовый манифольд
3	Первый поток подаваемого газа
За	Регулирующий вентиль для первого потока подаваемого
	газа
ЗЬ	Первый поток подаваемого газа через верхнюю часть
	реактора
4	Второй поток подаваемого газа
4а	Регулирующий вентиль для второго потока подаваемого
	газа
5	Третий поток подаваемого газа
5а	Регулирующий вентиль для третьего потока
	подаваемого газа
6	Теплообменник
6а	Поток тепла
7	Реактор

Первый слой катализатора

8а Устройства подачи газа для первого потока подаваемого газа

8Ъ Материал катализатора в первом слое катализатора

8с Основа для первого слоя катализатора

Второй слой катализатора

9а Устройства подачи газа для второго потока подаваемого газа

9Ь Материал катализатора во втором слое катализатора

9с Основа для второго слоя катализатора

Третий слой катализатора

10а Устройства подачи газа для третьего потока подаваемого газа

10Ь Материал катализатора в третьем слое катализатора

10с Основа для третьего слоя катализатора

Поток газа

Газовый продукт

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ гидродесульфуризации олефинсодержащего подаваемого газа посредством водородсодержащего подаваемого газа, в котором олефин- и водородсодержащий подаваемый газ пропускают через реактор, который снабжен катализатором, подходящим для гидродесульфуризации; и органические соединения серы, содержащиеся в олефин- и водородсодержащем подаваемом газе, гидрогенизируют частично или полностью, получая сероводород; и все количество или часть олефинов, включенных в подаваемый газ, гидрогенизируют, получая алканы, отличающийся тем, что олефинсодержащий подаваемый газ разделяют по меньшей мере на два сырьевых потока перед поступлением в реактор; и первый поток подаваемого газа пропускают посредством подходящих устройств через слой катализатора в реакторе, который обеспечивается частью катализатора, подходящего для гидродесульфуризации, таким образом увеличивая температуру реагирующего подаваемого газа; и второй поток подаваемого газа подают сбоку в реактор ниже по потоку от первого слоя катализатора и добавляют к реакционной смеси, которая была нагрета на первой стадии гидрогенизации, так, что реакционная смесь будет охлаждена, будучи смешанной со вторым потоком подаваемого газа, до температуры реакции, подходящей для дальнейшей гидродесульфуризации; и полученную таким образом реакционную смесь пропускают с газовым потоком в реакторе через другую часть катализатора, подходящего для гидродесульфуризации так, что получают гидрогенизиро

- 6 016478 ванный газовый продукт, соединения серы и/или олефиновые соединения которого были конвертированы частично или полностью в сероводород или алканы.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что водород добавляют до или после того, как поток подаваемого газа был разделен.
3. Способ по одному из пп.1 или 2, отличающийся тем, что первый поток подаваемого газа, который подают в верхнюю часть реактора, является подогретым.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что массовая часть первого потока подаваемого газа, подаваемого в верхнюю часть реактора, составляет от 1 до 99 мас.% от общего потока подаваемого газа.
5. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что массовая часть первого потока подаваемого газа, подаваемого в верхнюю часть реактора, составляет от 5 до 15 мас.% от общего потока подаваемого газа.
6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что полезный газ, полученный после пропускания через первую часть катализатора гидродесульфуризации, пропускают через одну или несколько дополнительных частей катализатора гидродесульфуризации.
7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что в качестве подаваемого газа для гидродесульфуризации используют газ, основная часть которого состоит из олефинов, содержащих от 2 до 6 атомов углерода.
8. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что в качестве подаваемого газа для гидродесульфуризации используют газ, основная часть которого состоит из высших олефинов.
9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что гидродесульфуризацию осуществляют при температуре от 150 до 500°С.
10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что подаваемый газ вводят в реактор при температуре от 200 до 400°С.
11. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что подаваемый газ вводят в реактор при температуре от 250 до 350°С.
12. Способ по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что гидродесульфуризацию осуществляют при давлении от 0,1 до 10 МПа.
13. Способ по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что подаваемый газ нагревают теплообменом с гидрогенизированным полезным газом.
14. Способ по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что за процессом гидродесульфуризации следует очистка газа в скруббере или процесс отделения сероводорода.
15. Способ по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что за процессом гидродесульфуризации следует процесс абсорбции с использованием химического абсорбента.
16. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее трубопровод, подающий подаваемый газ и делящий поток подаваемого газа на два газовых потока, причем указанный трубопровод, подающий первый поток подаваемого газа, проходит от загрузочной стороны в реактор, снабженный множеством горизонтально расположенных слоев катализатора, причем реактор имеет по меньшей мере два горизонтально расположенных слоя катализатора; и второй трубопровод, входящий в реактор сбоку, установлен в газовый поток между первым и вторым слоями катализатора и может вводить второй поток подаваемого газа в нисходящий газовый поток так, что подаваемый газ может течь через второй слой катализатора.
17. Устройство по п.16, отличающееся тем, что подающее устройство для примешивания водорода устанавливают выше по потоку или ниже по потоку от точки, в которой разделяют газовый поток.
18. Устройство по одному из пп.16 или 17, отличающееся тем, что трубопровод, подающий первый поток подаваемого газа, оборудован нагревающим устройством выше по потоку от реактора.
19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что устройство, используемое для нагрева первого потока подаваемого газа, представляет собой теплообменник, который использует полезный газ для нагревания подаваемого газа.
20. Устройство по любому из пп.16-19, отличающееся тем, что трубопровод, подающий подаваемый газ, делит поток подаваемого газа на несколько газовых потоков;

реактор оборудован дополнительными горизонтально расположенными слоями катализатора;

к реактору присоединены дополнительные, входящие в реактор сбоку трубопроводы, которые используют для введения дополнительных подаваемых потоков в нисходящий газовый поток так, что подаваемый газ может течь через дополнительные слои катализатора.
21. Устройство по любому из пп.16-20, отличающееся тем, что устройства измерения температуры установлены на входах подаваемого газа в реактор и выше и ниже по потоку от слоев катализатора.
22. Устройство по любому из пп.16-21, отличающееся тем, что вентили, которые служат для контроля потока газа, расхода и количественного отношения поставок индивидуальных подаваемых газов в реактор, установлены в линиях подаваемого газа, подающих подаваемый газ.
23. Устройство по любому из пп.21 и 22, отличающееся тем, что к температурным датчикам и вен

- 7 016478 тилям присоединены контролирующие устройства, которые контролируют расход газов в зависимости от сигналов температурных датчиков.
24. Устройство по любому из пп.16-23, отличающееся тем, что катализатор состоит из никельсодержащих соединений.
25. Устройство по любому из пп.16-24, отличающееся тем, что катализатор расположен на носителях в форме гранул, колец Рашига или пористых формованных керамических материалов и каталитически активный материал расположен на данных формованных керамических материалах.
26. Устройство по п.25, отличающееся тем, что носители состоят из спрессованного оксида алюминия или спрессованной кремниевой кислоты.
27. Устройство по любому из пп.16-26, отличающееся тем, что катализатор помещают на сетке или другой подходящей основе, установленной в реакторе.
28. Устройство по п.27, отличающееся тем, что сетка или основа для катализатора имеют округлую или неаксиальную форму.
29. Устройство по одному из пп.27 или 28, отличающееся тем, что сетка или основа для катализатора снабжаются пазом округлой или неаксиальной формы.