KR20100087049A - 탄화수소 스트림으로부터 황 화합물을 추출하는 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

탄화수소 스트림으로부터 황 화합물을 추출하는 장치 및 방법이 개시된다. 가성화제와 같은 알칼리와의 반응에 의하여 황화수소를 황화물 염으로 전환하는 예비세척 섹션은 예비세척 섹션 바로 위에 배치된 알칼리와의 반응에 의하여 메르캅탄을 메르캅티드로 전환하는 추출기 섹션과 연결된다. 탄화수소 생성물은 알칼리가 탄화수소 생성물 스트림과 함께 탈출하지 못하도록 하는 연합기를 통하여 추출기 섹션을 탈출한다. 가성화제와 같은 알칼리와의 반응에 의하여 황화수소를 황화물 염으로 전환하는 예비세척 섹션은 추출용 탄화수소 스트림을 제조한다. 소비된 알칼리는 연속적으로 회수되고, 재생된 알칼리는 예비세척 섹션에 연속적으로 첨가된다.

Description

탄화수소 스트림으로부터 황 화합물을 추출하는 장치 및 방법{APPARUTUS AND PROCESS FOR EXTRACTING SULFUR COMPOUNDS FROM A HYDROCARBON STREAM}

본 발명은 일반적으로 탄화수소를 함유하는 스트림으로부터 유기 황 화합물을 제거하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 탄화수소 스트림으로부터 메르캅탄을 제거하는 수성 가성(caustic) 용액의 사용에 관한 것이다.

현 시점에서, 메르캅탄을 제거하기 위하여 황화물이 섞인 탄화수소(sour hydrocarbon) 및 기체 스트림을 처리하는 것이 통상적인 실무이다. 메르캅탄 제거를 위하여 가벼운 탄화수소 및 기체 스트림을 처리할 때 추출 방법이 전형적으로 사용된다. 메르캅탄은 그 악취때문에 전통적으로 탄화수소 스트림으로부터 제거되어 왔다.

US 5,244,643 B1 은 메르캅탄 황을 포함하는 탄화수소함유 기체 스트림, 공기 및 메르캅탄 산화 촉매를 포함하는 수성 알칼리 용액이 혼합 용기 내에서 혼합되며, 여기서 메르캅탄이 이황화물로 전환되는 방법을 개시한다. 혼합 용기의 상부로부터 회수되는 유출물은 용기 내에 침강되어, 공기, 이황화물을 포함하는 액체 탄화수소 생성물 및 메르캅탄 산화 촉매를 포함하는 수성 알칼리 용액의 분리된 스트림을 생성하였다.

US 4,562,300 B1 은 유기 메르캅탄을 포함하는 탄화수소 스트림을 수산화 나트륨에 접촉시켜 유기 메르캅탄으로부터 탄화수소를 유리시키는 것을 개시한다. 메트캅탄이 풍부한 가성 용액은 촉매로 산화되고, 유기 메르캅탄은 유기 이황화물로 전환된다. 유기 메트캅탄 및 유기 이황화물이 없는 재생된 가성 용액의 혼합물은 침강기(settler) 내로 들어가며, 여기서 메르캅탄은 업스트림에서 추출되고 소량의 유기 이황화물을 함유하는 재생된 수성 가성 용액과 혼합되어, 재생된 가성 용액으로부터 유기 이황화물을 추출한다. 이러한 방법은 액체 탄화수소 스트림 내에 이황화물을 남긴다. 예상되는 현재 정부 규제는 액체 탄화수소 생성물 스트림에서의 잔존하는 유기 이황화물의 비바람직성(undesirability)을 증가시키고 있다.

액체-액체 추출 방법에서, 이황화물은 탄화수소 스트림으로부터 제거되며 다시 복귀되지 않는다. 액체-액체 추출 방법은 일반적으로 J.R. Salazar, HANDBOOK OF PETROLEUM REFINING PROCESSES 9-4-9-5(Robert A.Meyers ed. 1986)에 기재되어 있다. 전형적인 추출 방법에서, 액체 탄화수소 스트림은 아민 흡수기 컬럼에 공급되어, 디에틸아민과 같은 아민과 접촉되고, 탄화수소 스트림으로부터 황화수소 및 이산화탄소와 같은 산(acid) 기체를 흡수한다. 황화수소 및 다른 산(acid) 기체의 탄화수소 스트림 린(lean)은 6.5 내지 7.0 중량%의 액체 가성화제를 함유하는 예비세척 용기 내에서 예비세척되며, 잔존하는 황화수소를 가성화제에 가용성인 황화나트륨으로 전환시킨다. 황화수소가 고갈된 탄화수소 스트림은 추출 용기 내에서 14 중량%의 액체 가성화제의 역류(counter-current) 흐름을 하게 된다. 추출기 용기 내의 제트 데크(jet decks)는 역류 접촉을 촉진시킨다. 탄화수소 스트림 내의 메르캅탄은 가성화제와 반응하여 메르캅티드를 생성한다. 탄화수소 스트림 내의 메르캅티드는 가성화제 내에서 가용성이다. 메르캅탄 내의 생성물 탄화수소 스트림 린은 추출 컬럼으로부터 침강기 드럼(drum)을 통하여 샌드(sand) 필터 용기로 높이 통과하며, 메르캅티드가 풍부한 가성화제는 컬럼의 하부로부터 통과한다. 침강기 드럼은 침강을 가능케 하며, 가성화제 서지(surge)에 대하여 샌드 필터를 완충시킨다. 낙하하는 가성화제 방울의 유입을 방지하기 위하여 상부에서 차폐된 출구를 통하여 생성물 탄화수소 스트림이 용기로부터 전달되어 나가는 동안, 샌드 필터는 가성화제를 합체시켜 이를 용기의 하부로 가라앉도록 한다. 추출기 컬럼으로부터 재생을 위한 산화 용기로 전달되기 때문에, 메르캅티드가 풍부한 가성화제는 공기 및 촉매의 주입을 받게된다. 프탈로시아닌 촉매를 사용한 메르캅티드의 이황화물로의 산화는 가성화 용액을 재생시킨다. 이황화물 분리기는 산화 용기로부터 이황화물이 풍부한 가성화제를 수집한다. 재생된 가성화제가 방출되고 추출기 용기로 회수되기 전에 이황화물 분리기는 과량의 공기를 배출하며, 가성화제로부터 이황화물을 운반한다. 이황화물은 샌드 필터를 통하여 운반되며 공정으로부터 제거된다.

추출 전에 황화수소는 예비세척 용기로부터 제거되어야 하거나, 또는 가성화제는 바람직하게는 추출 반응기 내에서 황화수소와 반응하여 탄화수소 스트림 내에 메르캅탄을 남길 것이다. 결국, 예비세척 용기 내의 가성화제는 황화물로 과부하되며, 황화수소의 적절한 전환을 담보하기 위하여 대체되어야만 한다. 상기 기재된 메르캅탄 추출 시스템에서, 예비세척 용기 내의 가성화제는 배치 기저 상으로 대체되어야만 했다. 결과적으로, 대체 사이클의 후단부에서 황화수소의 전환이 더 낮았다. 또한 예비세척 용기는 가성화제 및 탄화수소의 적절한 혼합을 담보할 정도로 커야 한다. 또한, 통상적인 메르캅탄 추출 시스템은 하기의 4 개의 용기를 사용한다: 가성화제 예비세척 용기, 추출 용기, 침강기 드럼 및 샌드 필터 용기. 각각의 용기는 이러한 시스템을 건설하는 것을 자본 집약적으로 만드는 그 자체의 지지체 및 기저 구조를 가져야만 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 추출 용기, 침강기 드럼 및 샌드 필터 용기를 하나의 용기로 조합함으로써, 추출 시스템을 건설하는데 요구되는 자본을 감소시키는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 가성화제 예비세척 용기, 추출 용기, 침강기 드럼 및 샌드 필터 용기를 하나의 용기로 조합함으로써, 추출 시스템을 건설하는데 요구되는 자본을 감소시키는 것이다.

본 발명자들은 추출기 용기 및 샌드 필터 용기의 기능을 하나의 공통의 추출기 용기로 조합하는 방법 및 장치를 개발하였다. 연합기(coalescer)는 용기의 추출기 섹션의 상부에 배치되어, 샌드 필터가 이전에 제공했던 기능을 수행한다. 연합기는 가성화제 서지를 완충시키는데 충분한 부피에 의하여 추출기 섹션의 최상부 제트 데크로부터 떨어져 있을 수 있으며, 침강기 드럼의 기능을 수행한다.

또한, 본 발명자들은 예비세척 용기, 추출기 용기, 침강기 드럼 및 샌드 필터 용기를 하나의 공통의 추출기 용기로 조합하는 방법 및 장치를 개발하였다. 추출기 섹션은 가성화제 예비세척 섹션 바로 위에 배치된다.

또한, 본 발명자들은 가성화제 예비세척 섹션으로부터 소비되는 가성화제의 연속적 회수 및 메르캅탄 추출기 시스템의 예비세척 섹션에 대한 재생된 가성화제의 연속적 대체를 제공하는 배치(arrangement)를 개발하였다.

본 발명의 추가적인 목적, 구현예 및 상세한 내용은, 하기의 본 발명의 상세한 설명으로부터 얻어질 수 있다.

도 1 은 본 발명의 방법의 공정 흐름도이다.
도 2 는 도 1 의 추출 용기의 상세한 도면이다.
도 3 은 본 발명의 추출기 섹션에서의 공급물 데크의 투시도이다.
도 4 는 본 발명의 추출기 섹션의 제트 데크의 투시도이다.

본 발명의 방법 및 장치에 대한 일반적인 이해는 도면을 참조함으로써 얻어질 수 있다. 도 1 을 참조하면, 메르캅탄 황 및 황화수소를 함유하는 LPG 또는 나프타와 같은 탄화수소 액체 스트림은 라인 10 을 통하여 아민 흡수기 관 12 로 공급된다. 디에틸아민 또는 모노에틸아민과 같은 아민은 라인 14 를 통하여 아민 흡수기 관 12 로 공급된다. 아민 흡수기 관 12 는 일련의 트레이를 포함한다. 탄화수소 스트림을 전달하는 라인 10 은 관 12 의 중앙지점 밑에 있는 분배기를 가진다. 아민을 전달하는 라인 14 상의 노즐은 관의 상부를 향하여 배치되어 관에서 하강하는 아민 및 관 12 를 통하여 상승하는 탄화수소의 역류 접촉을 가능케한다. 관 12 내의 아민은 황화수소와 반응하여 티올아미드를 생성한다. 전형적으로, 아민 흡수기 관 12 에서 약 1000 내지 2000 wppm 의 황화수소를 함유하는 탄화수소 스트림은 15 wppm 의 황화수소 농도로 감소된다. 티올아미드가 풍부한 아민 유출물 스트림은 관 16 을 통하여 아민 흡수기 관 12 의 하부를 탈출하는 반면, 탄화수소 유출물 스트림은 실질적으로 감소된 농도의 황화수소를 가지며 라인 18 을 통하여 아민 흡수기 관 12 의 상부를 탈출한다. 또한, 이산화탄소 또는 라인 10 에서 공급물 스트림 내에 존재할 수 있는 다른 산(acid) 기체는 아민과 또한 반응하며, 아민 유출물 스트림으로 흡수되어 라인 16 을 통하여 아민 흡수기 관 12 를 떠난다.

가성 재순환 도관 20 은 라인 18 과 합쳐져서 수성 가성화제와 같은 수성 알칼리 용액이 아민 흡수기 관 12 로부터의 탄화수소 유출물과, 추출관 24 에 들어가기 전에 라인 22 에서 혼합되는 것을 가능케 한다. 압력 차 지시자 조절기(PDIC) 26 은 7 내지 103 kPa (1 내지 15 psig) 및 바람직하게는 28 내지 55 kPa (4 내지 8 psig) 와 같은 조절 밸브 28 을 가로지르는 압력 강하를 유지하며, 라인 22 내에서 액체 가성화제 및 액체 탄화수소 사이의 적절한 혼합을 담보한다.

예비혼합된 탄화수소 및 수성 가성화제 스트림은 라인 22 를 통하여 추출 용기 24 로 들어간다. 추출 용기 24 는 비천공된, 아래로 향하면서 볼록한 배플 34 에 의하여 분리된 하부 예비세척 섹션 30 및 상부 추출기 섹션 32 를 포함한다. 추출기 섹션 32 는 예비세척 섹션 30 바로 위에 있으며, 양 섹션은 바람직하게는 하나 이상의 공통벽 33 을 공유한다. 예비세척 섹션 30 은 예비세척 섹션 30 의 상부에 근접한 연합기 36 를 포함한다. 라인 22 는 예비세척 섹션 30 의 하부에 근접한 예비세척 섹션 30 을 공급한다.

예비세척 섹션 30 에서, 3 내지 20 보메(Baume) (2 내지 12 중량%), 적절하게 5 내지 17 보메 (3 내지 12 중량%) 및 바람직하게는 8 내지 12 보메 (5 내지 8 중량%)의 가성화제와 같은 수성 알칼리 용액은 임의의 잔존하는 황화수소와 반응하여 황화나트륨과 같은 황화물 염을 생성한다. 전형적으로, 수성 알칼리 용액은 10 보메 (7 중량%)이다. 고밀도 수성 가성화제 및 이에 용해되어 있는 황화물은 예비세척 섹션 30 의 하부로 가라앉는 반면, 황화수소가 고갈된 탄화수소는 예비세척 섹션 30 의 상부로 떠오른다. 연합기 36 는 예비세척 섹션 30 에서 떠오르는 더 작은 방울의 가성화제를 모으도록 작용하여 이들에게 나머지 가성화제와 함께 예비세척 30 을 통하여 하강하기 시작하기에 충분한 질량을 제공한다.

전달 도관 38 은 연합기 36 위의 예비세척 섹션 30 의 상부에 근접한 예비세척 섹션 30 과 연결되어 있는 입구 및 추출기 섹션 32 의 하부에 근접한 추출기 섹션 32 와 연결되어 있는 출구를 가진다. 더 높은 밀도의 가성화제는 더 낮은 밀도의 탄화수소를 펌프의 도움없이 전달 도관 38 을 통하여 밀어올린다. 펌프 42 는 재순환 도관 20 을 통하여 예비세척 섹션 30 의 하부로부터 소비된 가성화제를 펌프한다. 소비된 가성화제는 조절 밸브 46 에 의하여 조절되는 라인 44 를 통하여 재순환 도관 20 으로부터 회수된다. 조절 밸브 46 을 통한 가성화제의 유속은 탄화수소-가성화제 계면에서 예비세척 섹션 30 에서의 가성화제의 수준을 관찰하는 수준 지시자 조절기 (LIC) 48 에 의하여 자동적으로 제어된다. 예비세척 섹션 30 에서의 가성화제의 수준을 감지하는 LIC 48 은 예비세척 섹션 30 에서의 가성화제의 수준을 바람직한 예비설정 수준으로 끌어올리는 완전 개방에 대하여 조절 밸브 46 에 대한 설정을 신호한다. 따라서, 소비된 가성화제는 재순환 도관 20 을 경유하여 라인 44 를 통하여 예비세척 섹션 30 으로부터 연속적으로 회수된다. 라인 44 를 통하여 회수되는 소비된 가성화제는, 소비된 가성화제가 드럼으로부터 하강하여 처리되기 전에 휘발성 탄화수소를 드럼의 상부로부터 증발제거시키는 것을 가능케 하는, 소비된 가성화제 가스제거 드럼 (제시되지 않음) 으로 보내질 수 있다. 라인 50 에서의 재생된 가성화제는 연속적으로 가성화제 재순환 도관 20 으로 공급되며, 이에 따라 유속 조절기(FRC) 98 에 의하여 제어되는 조절 밸브 52 에 의하여 조절되는 유속에서 예비세척 섹션 30 으로 공급된다. 또한, 물은 라인 54 에 의하여 가성화제 재순환 도관 20 으로 첨가된다.

추출기 섹션 32 내의 수성 가성화제와 같은 수성 알칼리 용액은 17 내지 25 보메 (12 내지 19 중량%), 바람직하게는 18 내지 22 보메 (13 내지 16 중량%) 및 전형적으로 20 보메(14 중량%)의 농도를 가진다. 황화수소가 실질적으로 결여된 탄화수소 스트림은 전달 도관 38 의 출구를 탈출하여 추출기 섹션 32 로 들어간다. 추출기 섹션 32 내의 메르캅탄은 가성화제와 반응하여 소디움 메르캅티드 및 물을 생성한다. 더 낮은 밀도의 탄화수소는 추출기 섹션 32 의 상부로 떠오르는 반면, 수성 가성화제 및 수성 가성화제 내에 용해되어 있는 메르캅티드는 추출기 섹션 32 의 하부로 가라앉으며, 비천공된, 아래로 향하면서 볼록한 배플 34 에서 수집한다. 탄화수소는 메쉬 블랭킷 61 cm (2 피트)를 포함하는 연합기 58 로 떠오르며, 이는 그 작은 크기 때문에 탄화수소와 함께 추출기 섹션 32 의 상부로 운반된 더 작은 가성화제 방울을 합체시킨다. 연합기 58 은 더 작은 방울의 가성화제를 함께 합체시켜서 추출기 섹션 32 의 하부로 다시 가라앉는 경향이 있는 더 큰 방울을 형성한다. 실질적으로 메르캅탄 및 메르캅티드가 결여된 처리된 탄화수소는 생성물 도관 60 을 경유하여 추출기 섹션 32 를 탈출한다.

메르캅티드가 풍부한 소비된 가성화제는 배수관을 통하여 아래로 향하면서 볼록한 배플 34 의 최하부에서 라인 62 를 통하여 회수된다. 라인 62 는 실제로 연합기 36 위의 예비세척 섹션 30 및 그 공통벽 33 을 통하여 연장한다.

라인 64 는 라인 62 에 산화 촉매를 부가한다. 본 발명은 특정 메르캅탄 산화 촉매의 사용을 요구하지 않는다. 다수의 적절한 촉매가 당업계에 공지되어 있다. 하나의 바람직한 촉매의 분류는 술폰화된 금속 프탈로시아닌을 포함한다. 특히 바람직한 술폰화된 금속 프탈로시아닌은 US 4,049,572 B1 의 방법으로 제조되는 고수준으로 모노술폰화된 코발트 프탈로시아닌이며, 상기 문헌의 교시내용은 본원에 참조문헌으로 편입된다. 다른 프탈로시아닌 촉매는 US 4,897,180 B1 에 개시되어 있다. 알칼리 접촉 용액의 사용에 적합한 추가적인 이극성 타입 촉매는 US 4,956,324 B1; US 3,923,645 B1; US 3,980,582 B1 및 US 4,090,954 B1 에 기재되어 있다. 전형적으로, 수성 알칼리 용액 내의 산화 촉매는 10 내지 500 wppm 의 농도 및 바람직하게는 200 wppm 의 농도를 가진다. 첨가된 촉매를 갖는 소비된 가성화제 스트림은 바람직하게는 히터 66 내의 열 교환 유체로서 낮은 압력 스트림을 가지는 간접 열 교환기에서 가열된다. 히터 66 은 바람직하게는 38℃(100℉) 내지 43℃(110℉)의 소비된 수성 가성화제를 가열한다. 메르캅티드를 산화시키는데 충분한 공기는 라인 68 을 통하여 라인 62 내의 소비된 가성화제 스트림에 첨가되어, 산화제 공급물 라인 70 을 형성한다. 소비된 수성 가성화제 및 공기 혼합물은 산화 용기 72 내로 분배된다. 산화 용기 72 에서, 소디움 메르캅티드는 산소 및 물과 촉매적으로 반응하여 가성화제 및 유기 이황화물을 생성한다. 산화 용기 72 내의 라식(rashig) 고리는 표면적을 증가시켜 그 안에서 촉매와의 접촉을 개선시킨다. 출구 도관 74 는 산화 용기 72 의 상부로부터 유출물을 회수한다. 산화 용기 72 로부터의 유출물은 공기 상, 액체 이황화물 상 및 액체 수성 가성화제 상을 포함하는 세가지 상을 포함한다.

출구 도관 74 는 산화 용기 72 로부터 수직 섹션 78 및 수평 섹션 80 을 포함하는 이황화물 분리기 76 으로 유출물을 운반한다. 일단 분리기 내에 침강되면, 공기 상은 라인 82 를 통하여 수직 섹션 78 의 상부를 탈출한다. 두가지 액체 상은 이황화물 분리기 76 의 수평 섹션 80 에 침강한다. 더 가벼운 이황화물 상은 라인 84 를 통하여 수평 섹션 80 의 상부를 탈출한다. 이황화물 분리기 76 으로부터의 이황화물 유출물은 라인 84 에 의하여 샌드 필터 86 으로 운반되어, 임의의 극미량의 가성화제를 연합 및 분리하고, 라인 88 을 통하여 공정으로부터 제거된다. 더 무거운 재생된 가성화제는 라인 90 을 통하여 수평 섹션 80 의 하부를 탈출한다. 이황황물 분리기 76 의 수직 섹션 78 은 공기 내에 비말동반된(entrained) 액체가 동반흐름으로부터 녹아웃(knocked out)되는 것과 같이 표면적을 증가시키는 탄소 라식 고리를 포함하여, 라인 82 를 통하여 탈출하지 못하도록 한다. 이황화물 분리기 76 의 수평 섹션 80 의 부분은 연합기로서 작용하는 무연탄 석탄을 포함한다. 이황화물 상에 함유되어 있는 가성화제 방울은 더 무거운 수성 가성화제 상으로 강하하게 되는, 더 크고 더 무거운 방울로 연합되어, 라인 84 의 입구 대신에 라인 90 의 입구를 탈출한다.

재생된 가성화제를 운반하는 라인 90 은 두개의 라인 92 및 50 으로 나뉜다. 라인 92 는 유속 조절기(FRC) 96 에 의하여 제어되는 조절 밸브 94 에 의하여 조절되는 유속으로 재생된 가성화제를 추출기 섹션 32 로 운반한다. 라인 50 은 FRC 98 에 의하여 제어되는 조절 밸브 52 에 의하여 조절되는 유속으로 재생된 가성화제를 가성화제 재순환 도관 20 으로 운반한다. FRC 의 96 및 98 은 그 각각의 라인 92 및 52 에서 가성화제의 유속을 측정하며, 조절 밸브 52 및 94 를 신호하며, 원하는 인풋(input) 유속을 얻기 위하여 설정이 완전히 개방된다. 원하는 인풋 유속이 측정되어 추출기 용기 24 의 각각의 섹션에서 원하는 가성화제 농도를 얻는다.

아민 흡수기 용기 12 및 추출기 용기 24 내의 압력은 생성물 도관 60 내의 압력을 관찰하는 압력 조절자 제어기 (PIC) 63 에 의하여 제어되는 조절 밸브 61 에 의하여 생성물 도관 60 에서 추출기 섹션 32 로부터의 탄화수소의 흐름을 조절함으로써 유지된다. 상기 압력은 바람직하게는 탄화수소가 액화된 상태에서 유지되는 것을 담보하는 수준으로 유지되어야 한다. 상기 압력은 전형적으로 517 및 2758 kPa (75 및 400 psig) 이다. 탄화수소 스트림의 온도는 바람직하게는 38℃(100℉) 부근에서 유지된다. 히터 66 은 라인 70 에서 산화 용기 72 로 들어가기 전에 소비된 가성화제의 온도를 바람직하게는 38℃(100℉) 에서 43℃(110℉) 로 상승시킨다. 산화 반응은 발열성이며, 이는 출구 도관 74 내의 유출물의 온도를 바람직하게는 57℃ (135℉) 를 초과하지 않게 증가시킨다. 따라서, 이황화물 분리기 76 내의 온도는 바람직하게는 57℃ (135℉) 미만이다. 산화 용기 72 및 이황화물 분리기 76 내의 압력은 라인 82 내의 압력을 관찰하는 압력 지시자 조절기 (PIC) 87 에 의하여 조절되는 조절 밸브 85 에 의하여 라인 82 내에서 바람직하게는 345 내지 448 kPa (50 내지 65 psig) 로 유지된다.

도 2 는 보다 상세하게 추출 용기 24 의 내부를 보여준다. 몇몇 예외를 가지면서 예비세척 섹션 30 은 실질적으로 비어있다. 라인 22 의 출구는 이로부터 공급물을 위쪽으로 분배하는 분배기 26 으로 연장된다. 분배기 26 은 수평선 위쪽으로 45°를 향하여 개방된 라인 22 에 수직인 실린더형 파이프를 포함한다. 가성화제-탄화수소 계면 57 은 전형적으로 분배기 26 및 연합기 36 사이에 위치한다. 연합기 36 은 상부 말단에 근접한 30 cm (1 피트) 두께의 메쉬 블랭킷을 포함하며, 이는 예비세척 섹션 30 의 전체 크로스-섹션 면적을 가로질러 연장된다. 연합기 36 위에 배치된 전달 도관 38 로의 입구 38a 는 유체를 출구 38b 를 통하여 추출기 섹션 32 내의 분배기 56 으로 전달한다. 라인 62 로의 입구는 연합기 36 위의 예비세척 섹션 30 을 통하여 연장된다.

추출기 섹션 32 의 내부는 도 2 와 함께 도 3 에서 나타내어진다. 분배기 56 은 분배기 56 과 연결되어 있는 전달 도관 38 의 출구 38b 에 수직으로 연장되는 실린더형 파이프를 포함한다. 수평선 밑으로 45°에서 아래쪽으로 배치된 개구부는 추출기 섹션 32 로의 공급을 허용한다. 분배기 56 은 부분적으로 추출기 섹션 32 의 교차-섹션 면적을 가로지르며 연장되는 수평판 104 및 두개의 기립한 위어(wier) 106 및 108 을 포함하는 공급물 데크 102 상에 배치된다. 분배기 56 은 위어 106, 108, 판 104 및 추출 용기 24 의 추출기 섹션 32 의 공통벽 33 의 내부 표면으로 정의되는 공급물 팜(pam) 109 내에 배치된다. 다운커머(docomer) 110 은 판 104, 위어 106 및 추출 용기 24 의 공통벽 33의 내부 표면으로 정의되는 입구 팬(pan) 107 내에 배치된 출구 112 를 가진다.

도 2 는 공급물 데크 102 위의 여섯개의 제트 데크 120 을 나타낸다. 다소의 제트 데크 120 이 본 발명의 추출기 섹션 32 에서 사용될 수 있다. 적절하게, 2 내지 15 개의 데크가 추출기 섹션에서 사용되며, 6 내지 8 개의 데크가 전형적이다. 또한, 패크된 층 또는 트레이 (packed beds or trays) 와 같은 액체-액체 접촉을 촉진시키는 기타 형태의 구조가 고려된다.

도 2 및 4 는 제트 데크 120 을 설명하는데에 참조된다. 각각의 제트 데크 120 은 추출 용기 24 의 공통벽 33 의 내부 표면에 의하여 정의되는 출구 팬 122, 다운커머 110 의 입구 126 과 연결되어 있는 수평 팬 판 124, 및 수직 위어 128 을 포함한다. 제트 데크 120 은 천공 체 섹션 130 및 비천공 섹션 131 을 포함하는 판 129 를 또한 포함한다. 비천공 섹션 131 은 수직 위어 134 에 의하여 체 섹션 130 으로부터 분리된다. 입구 팬 132 는 비천공 섹션 131, 공통벽 33 의 내부 표면 및 위어 134 에 의하여 정의된다. 라인 92 로부터의 재생된 가성화제는 최상부 제트 데크 120 의 입구 팬으로 공급된다.

도 3 에서는, 입구 팬 107 및 공급물 팬 109 를 정의하는 추출기 섹션 32 를 가로질러 현모양으로 연장되는 수직 위어 106, 108 이 관찰될 수 있다. 도 4 에서는, 입구 팬 132 및 출구 팬 122 를 정의하는 추출기 섹션 32 를 가로질러 현모양으로 연장되는 수직 위어 128, 134 가 관찰될 수 있다. 가성화제가 깊이 30.5 cm(1 피트) 를 초과할 경우 위어 106, 108, 128 및 134 의 높이는 30.5 cm(1 피트)이며, 따라서 각각의 위어를 넘친다. 위어의 길이는 더 길게 만들어 질 수 있다. 공급물 데크 102 에서, 입구 팬 107 및 공급물 팬 109 로부터 넘치는 가성화제는 공급물 데크 102 밑의 가성화제-탄화수소 계면 111 로 넘쳐흘러 내린다. 제트 데크 120 의 경우에서, 넘치는 가성화제는 체 섹션 130 상으로 흘러, 체 섹션 130 에서 천공을 통하여 상승하는 탄화수소와 접촉한다. 제트 데크 120 의 출구 팬 122 로 향하게 하는 가성화제는, 다운커머 110 의 입구 126 을 통하여, 하부에 있는 제트 데크 120 또는 공급물 데크 102 의 입구 팬 132, 107 로, 각각, 출구 112 를 통하여 진행한다. 이러한 배치는 탄화수소가 추출기 섹션 32 의 상부로 상승하고 생성물 도관 60 을 통하여 빠져나가는 동안에, 탄화수소와 가성화제 사이의 적절한 접촉을 담보한다.

연합기 58 은 제트 데크 120 위의 추출기 섹션 32 의 상부에 근접해 있다. 메쉬 블랭킷을 포함하는 연합기 58 은 추출기 섹션 32 의 전체 크로스-섹션 면적을 가로질러 연장된다. 가성화제가 탄화수소 생성물과 함께 탈출하지 못하도록 하는 최종 장벽이기 때문에, 연합기 58 이 2 ppm 이하 및 바람직하게는 1 ppm 이하의 가성화제가 이를 통과하는 것을 허용하는데 충분한 양이라는 사실이 중요하다. 코흐-오토-요크(Koch-Otto-York)사의 COALEX 와 같은 연합기가 적절하다.

연합기 58 은 제트 데크 120 의 상부로부터 공간적으로 분리되어, 개방된 설정 부피 59 을 제공하고, 이로써 가성화제 서지의 경우에 완충제로서 작용한다. 설정 부피 59 는 하나 이상의 제트 데크 120 을 수용하는 큰 부피를 적어도 차지한다. 추출 용기 24 내의 연합기 58 및 설정 부피 59 는 통상의 액체-액체 추출 방법에서의 샌드 필터 및 설정 드럼 용기의 필요를 제거한다.

Claims (3)

1. 하기를 포함하는, 탄화수소 스트림에서 황 화합물을 전환하는 방법:
   탄화수소 스트림 및 알칼리 스트림을 혼합하는 단계;
   상기 알칼리 스트림과 혼합된 상기 탄화수소 스트림을 알칼리를 함유하는 예비세척 섹션(30)으로 공급하여, 황화수소를 황화물 염으로 전환하는 단계;
   메르캅티드를 함유하는 소비된 알칼리 스트림을 상기 예비세척 섹션(30)으로부터 연속적으로 회수하는 단계;
   적어도 일부의 상기 소비된 알칼리 스트림을 재순환시켜, 상기 탄화수소 스트림과 혼합되도록 하는 단계;
   재생된 알칼리 스트림을 상기 예비세척 섹션(30)에 연속적으로 첨가하는 단계;
   예비세척된 탄화수소 스트림을 상기 예비세척 섹션(30)으로부터 회수하는 단계; 및
   상기 예비세척된 탄화수소 스트림을 상기 예비세척 섹션(30)으로부터 분리된 추출기 섹션(32)으로 공급하는 단계로서, 상기 추출기 섹션은 알칼리를 함유하는 것인 단계.
2. 제1항에 있어서, 상기 소비된 알칼리 스트림의 일부가 상기 예비세척 섹션(30)으로 재순환되고, 상기 소비된 알칼리 스트림의 다른 일부가 상기 소비된 알칼리 스트림으로부터 제거되는 것인 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 재생된 알칼리 스트림이 상기 소비된 알칼리 스트림에 첨가되는 것인 방법.

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