專(zhuān)利名稱：從含氧氣體中去除so的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域是廢氣處理，特別是從含氧氣體中去除二氧化硫和三氧化硫。
背景技術(shù)：
目前已知的用于從含氧氣體中去除二氧化硫的方法通常采用苛性堿(caustic)方法(參見(jiàn)例如美國(guó)專(zhuān)利第3,719,742號(hào)，Terrana等；美國(guó)專(zhuān)利第3,920,794號(hào)，La Mantia等)，或者使用胺類(lèi)溶劑從廢氣中吸收SO2的方法(參見(jiàn)例如美國(guó)專(zhuān)利第3,904,735號(hào)，Atwood等)。然而，這類(lèi)方法中依然存在幾個(gè)困難。其中尤其是，大多數(shù)苛性堿方法消耗相對(duì)大量的能量用于汽提(stripping)和溶劑循環(huán)，而許多烷醇胺對(duì)SO2的選擇性相對(duì)低并易于吸收大量CO2。
或者，如我們序號(hào)為PCT/US02/25998(公布號(hào)WO 03/045544)的國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)中描述的，將含有二氧化硫的廢氣引入還原氣體發(fā)生器，其使用天然氣、空氣和氫氣來(lái)操作，以提供足夠的還原氣體至所述廢氣。選擇通常的操作條件，以致基本完全地從廢氣中去除氧氣。如此形成的加氫處理的進(jìn)料氣體包含硫化氫，然后使用接觸器(contactor)和適當(dāng)溶劑去除所述硫化氫。這種配置在大多數(shù)條件下有利地提高了硫的去除。但是，常常需要高溫操作和補(bǔ)加燃料氣體，其易于增加操作的成本和復(fù)雜性。而且，這種方法常常消耗大量能量用于溶劑循環(huán)和再生。
為排除與高溫操作相關(guān)的問(wèn)題，可以采用配置，其中使用獨(dú)立的催化反應(yīng)在適中溫度下(例如，600-900)去除含硫物質(zhì)，所述催化反應(yīng)進(jìn)一步利用了Claus反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。我們序號(hào)為PCT/US04/12599的同時(shí)待審國(guó)際申請(qǐng)中公開(kāi)了示例性的配置。我們序號(hào)為PCT/US04/37556的同時(shí)待審國(guó)際申請(qǐng)中進(jìn)一步公開(kāi)了其他可供選擇的配置，該配置采取從含有氧化硫的進(jìn)料氣體中催化脫氧。雖然這種配置對(duì)優(yōu)選溶劑操作的設(shè)備是特別有利的，但可能依然存在各種缺點(diǎn)。其中尤其是，這種配置至少部分地依賴Claus型反應(yīng)，而Claus型反應(yīng)受相對(duì)不利的、朝向硫形成的反應(yīng)平衡所限制。同樣地，如美國(guó)專(zhuān)利第6,214,311號(hào)所描述的，Claus過(guò)程的同時(shí)，使用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┖瓦^(guò)量空氣將來(lái)自上游Claus反應(yīng)的硫化氫直接氧化為元素硫。再有，雖然這種配置常常獲得相對(duì)清潔的流出物(effluent)，但是，一般受Claus反應(yīng)的反應(yīng)平衡所限制。
因此，盡管現(xiàn)有技術(shù)中已知許多配置和方法來(lái)降低含氧氣流出氣流(effluent streams)中的硫濃度，但其全部或幾乎全部都有一個(gè)或多個(gè)缺點(diǎn)。因此，依然需要提供改善的方法和配置以降低這種氣流中的硫含量。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及從含氧酸性氣體中去除硫的配置和方法，其中使用還原氣體發(fā)生器從所述酸性氣體中去除氧氣，并且其中如此處理的脫氧酸性氣體被進(jìn)料至直接還原反應(yīng)器，含硫物質(zhì)在所述還原反應(yīng)器中被還原為元素硫。使用這種配置的設(shè)備是特別經(jīng)濟(jì)的，因?yàn)榇笾氯?至少85％，更通常至少95％，最通常99％)含硫物質(zhì)在非Claus反應(yīng)的過(guò)程中被轉(zhuǎn)化為元素硫，而Claus反應(yīng)通常受反應(yīng)平衡所限制。
本發(fā)明主題的一個(gè)方面，設(shè)備包括用以提供包含多種含硫物質(zhì)的含氧酸性氣體的氣體源。還原氣體發(fā)生器與所述氣體源結(jié)合，用以接收所述含氧酸性氣體，并進(jìn)一步用以(1)在有效去除所述含氧酸性氣體中的氧氣的條件下操作，和(2)生成富含氫氣和一氧化碳的脫氧氣體。預(yù)期的設(shè)備進(jìn)一步包括催化反應(yīng)器，該催化反應(yīng)器與所述還原氣體發(fā)生器結(jié)合并用以接收所述脫氧氣體，其中直接還原催化劑被置于所述催化反應(yīng)器中，并且其中所述催化反應(yīng)器用以將所述多種含硫物質(zhì)的至少一種轉(zhuǎn)化為元素硫和脫去了所述含硫物質(zhì)的廢氣。
最通常地，所述含氧酸性氣體是或包括來(lái)自催化劑再生器流出物、流體催化裂化煙氣、焦炭煙氣和/或熔煉爐閃蒸氣(smelter flash gas)的氣體，并且其氧氣濃度在2％體積至15％體積之間。因此，這種氣體一般包括總量少于50％體積的二氧化硫、三氧化硫、氧硫化碳和/或二硫化碳。關(guān)于壓力，一般優(yōu)選的是，含氧酸性氣體的壓力不超過(guò)50psia。
優(yōu)選的催化劑為所有輔助含硫物質(zhì)直接還原至元素硫的催化劑，并且最優(yōu)選不催化Claus反應(yīng)。因此，除了其他適當(dāng)?shù)拇呋瘎?，特別優(yōu)選的直接還原催化劑包括鐵/γ氧化鋁，和CoMo催化劑，以及在美國(guó)專(zhuān)利第6,214,311和5,384,301號(hào)中描述的那些催化劑。因此，優(yōu)選地在約400-1000之間的溫度下進(jìn)行直接還原。當(dāng)需要時(shí)，可以提供額外的氫氣至還原氣體發(fā)生器，所述還原氣體發(fā)生器優(yōu)選地在1100-1300之間的溫度下進(jìn)行操作。
從另一方面看，設(shè)備可以包括直接還原反應(yīng)器，該反應(yīng)器用以使來(lái)自脫氧氣體的氧化硫和硫化氫在所述反應(yīng)器中被轉(zhuǎn)化為元素硫。預(yù)期設(shè)備還將包括還原氣體發(fā)生器，該發(fā)生器在上游與所述還原反應(yīng)器結(jié)合，用以在足以從包含所述氧化硫和所述硫化氫的進(jìn)料氣體(例如流體催化裂化煙氣、催化劑再生器流出物、焦炭煙氣和/或熔煉爐閃蒸氣)中脫去氧的條件下操作，從而生成所述脫氧氣體。
在這種設(shè)備中，所述氧化硫和所述硫化氫優(yōu)選地以不超過(guò)15％體積的濃度存在于所述脫氧氣體中，并且所述還原氣體發(fā)生器通常用以在1000-1500之間的溫度下操作，而所述直接還原反應(yīng)器用以在400-1000之間的溫度下操作。這種設(shè)備將通常(但非必須)包括流出物冷卻器，該冷卻器被置于所述還原氣體發(fā)生器和所述直接還原反應(yīng)器之間。
因此，本發(fā)明人預(yù)期了處理酸性氣體的方法，在該方法的一個(gè)步驟中提供了包含多種含硫物質(zhì)的含氧酸性氣體。然后，至少一部分所述含氧酸性氣體被進(jìn)料至還原氣體發(fā)生器，并在有效去除所述含氧酸性氣體中的氧氣的條件下操作該還原氣體發(fā)生器，從而形成富含氫氣和一氧化碳的脫氧氣體。在另外一個(gè)步驟中，所述氫氣和/或一氧化碳在直接還原催化劑存在下與所述含硫物質(zhì)的至少一種反應(yīng)，從而形成元素硫和脫去了所述含硫物質(zhì)的廢氣。
通常，所述還原氣體發(fā)生器在1100-1400之間的溫度下操作，而所述還原氣體發(fā)生器在400-1000之間的溫度下操作。當(dāng)需要時(shí)，根據(jù)脫氧氣體的組成，可以提供額外的氫氣。然后，如此生成的廢氣可以被燒棄或排放至大氣。
本發(fā)明的各種目的、特征、方面或優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)附圖和下面本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述而變得更加顯而易見(jiàn)。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是預(yù)期設(shè)備的示例性配置發(fā)明詳述本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以在設(shè)備配置中將各種含硫物質(zhì)、特別是SOX(二氧化硫和三氧化硫)從含氧酸性氣體中有效去除，在所述設(shè)備配置中，通過(guò)在還原氣體發(fā)生器中燃燒酸性氣體清除氧氣(O2)。應(yīng)注意，這種過(guò)程不僅從酸性氣體中清除氧氣，而且還提供還原氣體(H2和CO)，用于隨后將含硫物質(zhì)直接還原至元素硫。然后，在下游的使用直接還原催化劑的反應(yīng)器中，用還原氣體發(fā)生器的流出物(通常為冷卻的)進(jìn)行直接還原。
在如圖1示意說(shuō)明的一個(gè)示例性配置中，設(shè)備100包括還原氣體發(fā)生器110，其接收來(lái)自催化劑再生器的含氧酸性氣體102(例如，來(lái)自Z-Sorb過(guò)程的流出物；未顯示)。通常，酸性氣體102的壓力小于50psia(最通常介于20psia和40psia之間)并含有約2％體積至約15％體積之間的氧氣。如本文使用的，與一個(gè)數(shù)字結(jié)合的術(shù)語(yǔ)“約”指該數(shù)字的+/-10％的范圍，包括+/-10％。除了其他含硫物質(zhì)，酸性氣體還預(yù)期包括總共約2.2％體積的SO2和SO3，以及總共少于0.5％體積的H2S和COS。還原氣體發(fā)生器110使用天然氣104和空氣(和/或任選O2)106來(lái)保持約1200的火焰溫度，以消耗大致全部的氧氣。因此，還原氣體發(fā)生器流出物112是富含氫氣和一氧化碳的脫氧氣體。優(yōu)選地，從酸性氣流112中去除氧，至足以維持適當(dāng)催化劑功能的程度。因此，氧氣將以少于0.5％體積，更通常少于0.1％體積，最通常少于0.01％體積的濃度存在于氣流112中。當(dāng)需要時(shí)，額外的還原劑(例如，H2和/或CO)108可以被添加至還原氣體發(fā)生器。
還原氣體發(fā)生器流出物112的溫度一般約1200，并且至少一部分流出物112在反應(yīng)器進(jìn)料冷卻器120中被冷卻而形成冷卻流112′，然后冷卻流112′(與流出物112混合)將形成溫度約400-600之間的冷卻的脫氧氣體112″。最優(yōu)選地，冷卻的脫氧氣體112″被直接進(jìn)料至直接還原反應(yīng)器130，其中直接還原催化劑輔助含硫物質(zhì)還原至元素硫。預(yù)期使用這種配置可以獲得超過(guò)90％的轉(zhuǎn)化率。然后，反應(yīng)器流出物132被進(jìn)料至硫冷凝器140，元素硫作為流體144從該冷凝器被回收(其隨后可以脫氣或可以不脫氣)，并且該冷凝器釋放脫硫的流出物142至排氣管(stack)或焚燒爐(incinerator)。
本發(fā)明主題的一個(gè)可供選擇的方面，應(yīng)該理解除催化劑再生器流出氣流外，許多其它的氣體源也被認(rèn)為是適合的，并且所有包括至少一種含硫物質(zhì)的含氧氣流也被認(rèn)為適合本發(fā)明使用。最通常的，預(yù)期含氧酸性氣體的氧氣含量為約20％體積至0.1％體積，甚至更少。例如，當(dāng)含氧酸性氣體是再生器流出物時(shí)，可以存在較高水平(例如，約5％體積至約20％體積)的氧氣。另一方面，特別是當(dāng)含氧酸性氣體是流體催化裂化煙氣、焦炭煙氣、Claus尾氣、熔煉爐閃蒸氣或燃燒氣體時(shí)，氧氣含量可以是相對(duì)中等至低的(例如，介于約2％體積和約15％體積之間至介于約0.5％體積和約5％體積之間)。
同樣地，取決于含氧酸性氣體的特定性質(zhì)，含硫物質(zhì)和濃度將顯著變化。除了其他預(yù)期化合物，特別預(yù)期的含硫物質(zhì)包括SO2和SO3。然而，進(jìn)一步預(yù)期的含硫物質(zhì)包括烷基硫醇、CS2、COS和H2S。關(guān)于含硫物質(zhì)的濃度，一般預(yù)期含硫物質(zhì)可以0.1％體積至約50％體積(最通常等于或少于50％體積)的總量存在。然而，更通常地，含硫物質(zhì)將以約0.1％體積至約2.0％體積的范圍存在，甚至更通常地以約0.5％體積至約5.0％體積的范圍(在一些情況下以約2.0％體積至約25％體積的范圍)存在。而且，雖然并非對(duì)本發(fā)明主題的限制，但一般預(yù)期在預(yù)期含氧酸性氣體中的氧化硫是所述酸性氣體中的主要部分(即，SO2和/或SO3以總含硫物質(zhì)的至少50％摩爾的量存在)。
特別適合用于還原氣體發(fā)生器的燃料是天然氣、甲烷或合成氣(syngas)，但應(yīng)理解已知用于還原氣體發(fā)生器的所有其他燃料也被認(rèn)為是適當(dāng)?shù)?。根?jù)燃料和含氧酸性氣體的性質(zhì)，預(yù)期燃燒可以由空氣、氧氣和/或純化氣體的混合物所支持，以獲得適當(dāng)?shù)幕鹧鏈囟群头磻?yīng)條件，從而(a)生成還原氣體，優(yōu)選地，其量足以還原下游反應(yīng)器中的含硫物質(zhì)；和(b)從所述酸性氣體中大致清除全部氧氣。當(dāng)需要時(shí)，應(yīng)理解可以添加H2(和/或CO)至還原氣體發(fā)生器或流出物。同樣，當(dāng)可用時(shí)，可以添加包括一種或多種含硫物質(zhì)的無(wú)氧氣流(例如，來(lái)自設(shè)備內(nèi)的再循環(huán)氣流)。次優(yōu)選的方面，還預(yù)期可以通過(guò)燃燒從酸性氣體中去除氧氣，并可以將一種還原氣體或多種還原氣體分別添加至脫氧氣體。不論從含氧酸性氣體中去除氧氣的方式如何，預(yù)期脫氧氣體富含氫氣和一氧化碳，并且氧氣含量少于1％體積，更通常少于0.5％體積，甚至更通常少于0.1％體積，最通常少于0.01％體積。為此目的，還原氣體發(fā)生器將因此在約1000至約1600之間的溫度下操作，最通常在約1100至約1300之間的溫度下操作。
在大多數(shù)情況下，如此生成的還原氣體發(fā)生器流出物的溫度通常將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)下游直接還原反應(yīng)器的操作溫度。因此，優(yōu)選的是在如圖1所示的單獨(dú)的反應(yīng)器進(jìn)料冷卻器中將所述流出物冷卻至適合進(jìn)料至直接還原反應(yīng)器的溫度(例如，優(yōu)選400-600之間)，和/或在還原氣體發(fā)生器出口冷卻所述流出物(例如，生成蒸汽)。根據(jù)特定的配置，應(yīng)該理解全部或只有部分流出物被冷卻。當(dāng)只有部分流出物被冷卻時(shí)，一般優(yōu)選的是，然后將冷卻的部分與未冷卻的流出物部分混合以獲得約300-750的溫度，最優(yōu)選地約400-600的溫度。
直接還原反應(yīng)器通常用以直接接收冷卻的流出物并可以進(jìn)一步用于接收額外進(jìn)料的還原劑(例如，H2和/或CO)。然而，可供選擇的方面，可以將其它含有含硫物質(zhì)的進(jìn)料氣流進(jìn)料至反應(yīng)器(直接地，或者作為與流出物的混合物)。而且，適當(dāng)?shù)倪M(jìn)料氣流可以是濕氣流或者干氣流。不論至直接還原反應(yīng)器的進(jìn)料氣流的性質(zhì)如何，一般預(yù)期所述反應(yīng)器包括一種或多種直接還原催化劑，所述催化劑將催化含硫物質(zhì)(并且最優(yōu)選地是氧化硫)直接還原至元素硫。此外，一般優(yōu)選的是，所述直接還原催化劑將不會(huì)或僅小程度地(例如，僅對(duì)于少于10％、更通常少于5％的含硫物質(zhì))催化Claus反應(yīng)。現(xiàn)有技術(shù)中已知有許多用于直接還原氧化硫和其他硫化合物的催化劑，它們?nèi)勘徽J(rèn)為適合用于本發(fā)明。然而，特別優(yōu)選的催化劑包括鐵/γ氧化鋁，和CoMo催化劑，以及在美國(guó)專(zhuān)利第6,214,311和5,384,301號(hào)中描述的那些催化劑，這兩篇專(zhuān)利都通過(guò)引用結(jié)合到本文中。
因此，在各種可供選擇的操作條件中，所述直接還原反應(yīng)器優(yōu)選地在約400-600之間的溫度和等于或小于50psia的壓力下操作。然而，當(dāng)需要時(shí)，所述還原反應(yīng)器可以在各種其他溫度下操作，確切的操作溫度將至少部分取決于所使用的特定催化劑、含硫物質(zhì)的濃度和反應(yīng)器流出物中殘余含硫物質(zhì)的濃度。例如，適合的溫度可以介于約600和700之間，次通常地約700和900之間，更次通常的達(dá)到1200。然而，較低的溫度通常受元素硫熔點(diǎn)所限制。同樣地，冷卻的反應(yīng)器進(jìn)料氣體的壓力可以顯著變化。雖然壓力在大多數(shù)情況下將介于約10-50psia之間，但也預(yù)期了較高的壓力。除了其他優(yōu)點(diǎn)，較高的壓力可以為直接還原提供動(dòng)力學(xué)優(yōu)勢(shì)。因此，可以在所述還原反應(yīng)器的上游加入增壓裝置(鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等)以增加反應(yīng)器進(jìn)料的壓力。關(guān)于所述直接還原反應(yīng)器的配置，應(yīng)該理解所述反應(yīng)器可以具有現(xiàn)有技術(shù)已知的全部配置，并將最通常地被配置為填充床反應(yīng)器或流化床反應(yīng)器。
因此，應(yīng)該理解，發(fā)明人預(yù)期了設(shè)備配置，其中的氣體源提供了包含多種含硫物質(zhì)的含氧酸性氣體。還原氣體發(fā)生器用以接收含氧酸性氣體，并被進(jìn)一步用以在有效去除含氧酸性氣體中的氧氣的條件下操作，從而生成富含氫氣和一氧化碳的脫氧氣體。預(yù)期設(shè)備配置還將包括催化反應(yīng)器，該催化反應(yīng)器與所述還原氣體發(fā)生器結(jié)合并用以接收所述脫氧氣體。直接還原催化劑置于所述催化反應(yīng)器中，其中所述催化反應(yīng)器用以將多種含硫物質(zhì)的至少一種轉(zhuǎn)化為元素硫和脫去了所述含硫物質(zhì)的廢氣。
從另一個(gè)方面看，優(yōu)選的設(shè)備包括直接還原反應(yīng)器，該反應(yīng)器用以使來(lái)自脫氧氣體的氧化硫和硫化氫被轉(zhuǎn)化為元素硫，其中還原氣體發(fā)生器結(jié)合于所述還原反應(yīng)器的上游，用以在足以從包含氧化硫和硫化氫的進(jìn)料氣體中脫去氧氣的條件下操作，從而產(chǎn)生脫氧氣體(和提供至少一部分還原劑)。在這種設(shè)備中，一般期望氧化硫和硫化氫以等于或不超過(guò)15％體積的濃度存在于脫氧氣體中。但是，不特別排除較高的濃度(如上)。除了其他操作條件，優(yōu)選的是，所述還原氣體發(fā)生器用以在1000-1500之間的溫度下操作，并且所述直接還原反應(yīng)器用以在400-1000之間的溫度下操作。
因此，處理酸性氣體的方法可以包括以下步驟，提供包括多種含硫物質(zhì)的含氧酸性氣體，并且將至少一部分含氧酸性氣體進(jìn)料至還原氣體發(fā)生器。最優(yōu)選地，所述還原氣體發(fā)生器在有效去除含氧酸性氣體中的氧氣的條件下操作，從而形成富含氫氣和一氧化碳的脫氧氣體。在另外的步驟中，氫氣和一氧化碳的至少一種在直接還原催化劑存在下與至少一種含硫物質(zhì)反應(yīng)，從而形成元素硫和脫去了所述含硫物質(zhì)的廢氣。
因此，已經(jīng)公開(kāi)了用于去除含氧氣體中的SOX的改善的配置和方法的具體實(shí)施方案和應(yīng)用。然而，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，除了那些已經(jīng)描述的實(shí)施方案，許多改變是可能的，且不脫離本發(fā)明的概念。因此，除所附權(quán)利要求的精神以外，不應(yīng)以其它方式限制本發(fā)明的主題。另外，在解釋說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)時(shí)，應(yīng)該以符合上下文的可能的最寬泛的方式解釋所有術(shù)語(yǔ)。特別地，術(shù)語(yǔ)“包含”和“包含”應(yīng)該解釋為以非排他的方式指明元件、組件或步驟，這表示所指明的元件、組件或步驟可以與其他沒(méi)有被特別指明的元件、組件或步驟一起存在或利用或結(jié)合。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，所述設(shè)備包括用以提供包含多種含硫物質(zhì)的含氧酸性氣體的氣體源；還原氣體發(fā)生器，該發(fā)生器與所述氣體源結(jié)合，用以接收所述含氧酸性氣體，并且進(jìn)一步用以在有效去除所述含氧酸性氣體中的氧氣的條件下操作并生成富含氫氣和一氧化碳的脫氧氣體；與所述還原氣體發(fā)生器結(jié)合并用以接收所述脫氧氣體的催化反應(yīng)器；和位于所述催化反應(yīng)器中的直接還原催化劑，其中所述催化反應(yīng)器用以將所述多種含硫物質(zhì)的至少一種轉(zhuǎn)化為元素硫和脫去了所述含硫物質(zhì)的廢氣。
2.權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述含氧酸性氣體包括來(lái)自催化劑再生器流出物、流體催化裂化煙氣、焦炭煙氣和熔煉爐閃蒸氣中至少一種的氣體。
3.權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述含氧酸性氣體包括0.001％體積至15％體積的氧氣。
4.權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述含氧酸性氣體中的含硫物質(zhì)選自二氧化硫、三氧化硫、氧硫化碳、硫化氫和二硫化碳。
5.權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述含氧酸性氣體中的含硫物質(zhì)以不超過(guò)50％體積的濃度存在。
6.權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述直接還原催化劑為任選摻雜的螢石型氧化物。
7，權(quán)利要求1的設(shè)備，該設(shè)備進(jìn)一步包括氫氣源，該氫氣源用以提供氫氣至所述還原氣體發(fā)生器。
8.權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述含氧酸性氣體的壓力不超過(guò)50psia。
9.權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述還原氣體發(fā)生器在1100至1300下操作。
10.權(quán)利要求1的設(shè)備，該設(shè)備進(jìn)一步包括冷卻器，該冷卻器將所述脫氧氣體的溫度降低至400至600。
11.一種設(shè)備，該設(shè)備包括直接還原反應(yīng)器，該反應(yīng)器用以使來(lái)自脫氧氣體的氧化硫和硫化氫轉(zhuǎn)化為元素硫；和還原氣體發(fā)生器，該發(fā)生器在上游與所述還原反應(yīng)器結(jié)合并用以在足以從包含所述氧化硫和所述硫化氫的進(jìn)料氣體中脫去氧氣的條件下操作，從而生成所述脫氧氣體。
12.權(quán)利要求11的設(shè)備，其中所述氧化硫和所述硫化氫以不超過(guò)15％體積的濃度存在于所述脫氧氣體中。
13.權(quán)利要求11的設(shè)備，其中所述還原氣體發(fā)生器用以在1000至1500下操作，且其中所述直接還原反應(yīng)器用以在400至1000下操作。
14.權(quán)利要求11的設(shè)備，該設(shè)備進(jìn)一步包括流出物冷卻器，該流出物冷卻器位于所述還原氣體發(fā)生器和所述直接還原反應(yīng)器之間。
15.權(quán)利要求11的設(shè)備，其中所述進(jìn)料氣體包括來(lái)自催化劑再生器流出物、流體催化裂化煙氣、焦炭煙氣和熔煉爐閃蒸氣中至少一種的氣體。
16.一種處理酸性氣體的方法，該方法包括提供含氧酸性氣體，該氣體包含多種含硫物質(zhì)，并將所述含氧酸性氣體的至少一部分進(jìn)料至還原氣體發(fā)生器；在有效去除所述含氧酸性氣體中的氧氣的條件下操作所述還原氣體發(fā)生器，從而形成富含氫氣和一氧化碳的脫氧氣體；和使所述氫氣和一氧化碳的至少一種在直接還原催化劑存在下與所述多種含硫物質(zhì)的至少一種反應(yīng)，從而生成元素硫和脫去了所述含硫物質(zhì)的廢氣。
17.權(quán)利要求16的方法，其中所述還原氣體發(fā)生器在1100至1400下操作，且其中所述還原氣體發(fā)生器在400至1000下操作。
18.權(quán)利要求16的方法，其中所述含氧酸性氣體包括來(lái)自催化劑再生器流出物、流體催化裂化煙氣和焦炭煙氣中至少一種的氣體。
19.權(quán)利要求16的方法，該方法進(jìn)一步包括提供氫氣流至所述脫氧氣體的步驟。
20.權(quán)利要求16的方法，其中所述廢氣被排放至大氣。
全文摘要
經(jīng)由配置和方法從含氧酸性氣體(102)中去除氧化硫，其中在相對(duì)高溫下使用還原氣體從酸性氣體中去除氧氣。然后將如此處理的酸性氣體進(jìn)料至直接還原反應(yīng)器(130)，含硫物質(zhì)在其中被轉(zhuǎn)化為元素硫(132)。預(yù)期的配置是特別有效并在經(jīng)濟(jì)上引人關(guān)注的，因?yàn)槠湟话悴皇苋鏑laus反應(yīng)中存在的反應(yīng)平衡所限制，并且不需要溶劑和溶劑相關(guān)設(shè)備。
文檔編號(hào)B01D53/50GK101094805SQ200580045777
公開(kāi)日2007年12月26日 申請(qǐng)日期2005年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月9日
發(fā)明者T·K·仇, V·W·王, J·格布爾 申請(qǐng)人:弗勞爾科技公司