含硫烃脱硫的催化剂体系和含硫烃脱硫的方法与流程

文档序号:11791787阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种含硫烃脱硫的催化剂体系,该催化剂体系包括脱硫助剂和规整结构催化剂;所述规整结构催化剂包括规整结构载体和分布在载体内表面和/或外表面的活性组分涂层,以所述活性组分涂层的总重量为基准,所述活性组分涂层含有30-90重量%的活性金属和10-70重量%的基质,所述活性金属为VIIB族和/或VIII族的金属;以所述脱硫助剂的总重量为基准,所述脱硫助剂含有5-35重量%的IVB族和IVA族中的至少一种金属氧化物、0.5-10重量%稀土氧化物、5-35重量%的氧化硅源和30-89.5重量%的IIB、VB和VIB族中的至少一种金属的氧化物,所述脱硫助剂为平均粒径20-200微米的微球;所述脱硫助剂与所述规整结构催化剂的活性组分涂层的重量比为1-9:1。

2.根据权利要求1所述的催化剂体系,其中,以所述规整结构催化剂的总重量为基准,所述活性组分涂层的含量为3-30重量%。

3.根据权利要求1所述的催化剂体系,其中,所述规整结构载体选自具有两端开口的平行孔道结构的整体式载体。

4.根据权利要求3所述的催化剂体系,其中,所述载体的截面的孔密度为20-900孔/平方英寸,所述载体的截面的开孔率为20-80%。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的催化剂体系,其中,所述规整结构载体选自堇青石蜂窝载体、莫来石蜂窝载体、金刚石蜂窝载体、刚玉蜂窝载体、锆刚玉蜂窝载体、石英蜂窝载体、霞石蜂窝载体和长石蜂窝载体中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的催化剂体系,其中,所述活性金属为钴、镍、铁和锰中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的催化剂体系,其中,所述基质选自氧化铝、氧化硅、无定形硅铝、氧化锆、氧化钛、氧化硼和碱土金属氧化物中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的催化剂体系,其中,所述IVB族和IVA族中的至少一种金属氧化物为钛、锆和锡中至少一种金属的氧化物;所述稀土氧化物为镧、铈和钕中的一种或多种的氧化物。

9.根据权利要求1所述的催化剂体系,其中,所述氧化硅源为氧化硅或氧化硅含量大于45重量%的天然矿物。

10.根据权利要求9所述的催化剂体系,其中,所述氧化硅源为硅藻土、膨胀珍珠岩、高岭土、硅质岩、水解氧化硅、大孔氧化硅和硅胶中的至少一种。

11.根据权利要求1所述的催化剂体系,其中,所述IIB、VB和VIB族中的至少一种金属的氧化物为钒、锌和钼中至少一种金属的氧化物。

12.一种含硫烃脱硫的方法,该方法包括:在含硫烃脱硫反应条件下,在含硫烃脱硫反应器中,将含硫烃和供氢体与催化剂体系接触;

其中,所述催化剂体系为权利要求1-11中任意一项所述的催化剂体系,所述催化剂体系中的规整结构催化剂以催化剂床层的形式存在,所述催化剂体系中的脱硫助剂以流化的形式通过催化剂床层。

13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述含硫烃脱硫反应条件包括:反应温度为200-550℃,反应压力为0.5-5MPa,含硫烃进料重时空速为0.1-100h-1,供氢体与含硫烃的体积比为0.01-1000,所述催化剂体系中的脱硫助剂与含硫烃的重量比为0.1-10。

14.根据权利要求12所述的方法,其中,该方法还包括:在再生反应条件下,在再生器中将接触反应后得到的载硫的脱硫助剂与再生气体接触,得到再生的脱硫助剂。

15.根据权利要求14所述的方法,其中,所述再生反应条件包括:再生温度为300-800℃,再生压力为0.1-3MPa,再生气体进料体积空速为500-1500h-1,再生气体为含氧气体。

16.根据权利要求14或15所述的方法,其中,该方法还包括:在载硫的脱硫助剂与再生气体接触前,将所述载硫的脱硫助剂进行气氛置换和减压,使所述载硫的脱硫助剂从高压氢气气氛进入低压惰性气氛。

17.根据权利要求14或15所述的方法,其中,该方法还包括:在载硫的脱硫助剂与再生气体接触后,将所述再生的脱硫助剂进行气氛置换和加压,使所述再生的脱硫助剂从低压氧气气氛进入高压氢气气氛,并返回所述含硫烃脱硫反应器中。

18.根据权利要求12所述的方法,其中,该方法还包括:在将含硫烃和供氢体与催化剂体系接触前,在还原条件下,将所述催化剂体系中的规整结构催化剂与还原气体接触。

19.根据权利要求18所述的方法,其中,所述还原条件包括:温度为300-600℃,压力为0.2-5MPa,还原气体进料体积空速为500-1500h-1,还原气体为含氢气氛。

20.根据权利要求12所述的方法,其中,该方法在含硫烃脱硫的装置中进行,该装置包括含硫烃脱硫反应器(1)、气氛置换和变压单元以及再生器(25);所述含硫烃脱硫反应器(1)的底部设置有含硫烃和供氢体进料管(5)、脱硫助剂进料管(6),所述含硫烃脱硫反应器(1)的顶部设置有排气管(12)和排出管(14);所述气氛置换和变压单元上设置有反应器接收器(15)、反应器进料罐(31)、再生器接收器(28)、再生器进料罐(22)、置换气进入管和置换气排出管(19),其中,所述气氛置换和变压单元还包括闭锁料斗(18);所述反应器接收器(15)、所述反应器进料罐(31)、所述再生器接收器(28)和所述再生器进料罐(22)均与所述闭锁料斗(18)连通;所述再生器(25)上设置有待生剂进料管(23)、再生气进气管(24)、烟气排放管(26)和再生剂排出管(27);其中,所述排出管(14)与所述反应器接收器(15)连通,所述再生器进料罐(22)与所述待生剂进料管(23)连通,所述再生剂排出管(27)与再生器接收器(28)连通,所述反应器进料罐(31)与脱硫助剂进料管(6)连通,所述含硫烃脱硫反应器(1)中装填有所述催化剂体系,该方法包括:

含硫烃和氢气从含硫烃脱硫反应器(1)底部的含硫烃和供氢体进料管(5)进入含硫烃脱硫反应器(1)且脱硫助剂从含硫烃脱硫反应器(1)底部的脱硫助剂进料管(6)进入含硫烃脱硫反应器(1)与所述催化剂体系接触;反应后的产物经排气管(12)送往后续的产品分离系统;载硫的脱硫助剂从排出管(14)送往反应器接收器(15),在反应器接收器(15)中经汽提后送往闭锁料斗(18),在闭锁料斗(18)中载硫的脱硫助剂被经从置换 气进入管通入的惰性气体置换后从高压氢气环境进入低压惰性气氛成为待生脱硫助剂,置换出的气体经置换气排出管(19)送往燃烧炉烧掉,待生脱硫助剂输送至再生器进料罐(22),再通过待生剂进料管(23)进入再生器(25),同时含氧气体通过再生气进气管(24)从再生器(25)的底部进入再生器(25),待生脱硫助剂与含氧气体在再生器(25)中并流接触经烧硫、烧碳后排出含硫烟气和再生脱硫助剂,含硫烟气在再生器(25)顶部与再生脱硫助剂分离后经烟气排放管(26)输送至制硫系统或碱洗脱除SOx,再生脱硫助剂从再生器(25)上部密相区经再生剂排出管(27)输送到再生器接收器(28)中,用惰性气体提升后输送至闭锁料斗(18),在闭锁料斗(18)中再生脱硫助剂被从置换气进入管通入的氢气汽提置换并升压后进入高压氢气环境,再输送至反应器进料罐(31)内,然后输送至脱硫助剂进料管(6),再次进入含硫烃脱硫反应器(1),用于含硫烃脱硫,完成脱硫反应的连续进行。

21.根据权利要求20所述的方法,其中,所述含硫烃脱硫反应器为规整结构反应器,所述再生器为流化床再生器。

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