[发明专利]再生用于燃料净化中的吸附剂的方法和设备

说明书

技术领域

本公开涉及用于再生吸附剂的方法和设备，并更具体而言，涉及再 生用来除去燃料中的镍和/或钒杂质的吸附剂的方法和设备。

背景技术

作为此处使用的，燃料可以是任何被这些金属污染的燃料，包括化 石燃料例如原油和原油馏分如重质燃料或者低级燃料，和沥青，加工过 /蒸馏过的残渣例如焦油，大气和真空渣油，流体催化裂化装置的供油， 含有金属的脱沥青油和树脂，加工过的渣油和重油。

因为含有相当高比例的金属，因此原油馏分例如重质燃料或者低级 燃料馏分(其对于动力燃气轮机发动机是理想的)通常被认为是最低级 的原油。主要的金属污染物是金属离子络合物形式的镍(Ni)和钒(V)。

原油中的钒和/或镍金属离子通常与卟啉相结合并且是有机金属 卟啉络合物的形式。卟啉是高分子量、高沸点有机材料。在本公开中， 这些有机金属络合物和其它的可能存在于原油中的镍和钒被称为“镍和 /或钒杂质”。

重质燃料中的镍和钒促进了运转在高于大约1000℃温度的燃气轮 机的热腐蚀。为了防止另外的热腐蚀，加入了添加剂例如镁抑制剂。同 时还由于将运转温度保持在低于大约1000℃而牺牲了效率。另外的缺点 是频繁的清理设备来除去在燃气轮机燃烧时沉积的镍和钒氧化物。镍和 钒还对于精炼加工是有害的；例如，它们使得在重质原油的氢化裂解中 使用的催化剂中毒。因此，要寻求更有效的和成本有效的从原油中，特 别是从重质燃料或者低级燃料中除去这些金属的方法。

一种除去原油中的镍和/或钒杂质的方法包括使得液体油馏分通 过固体吸附剂例如粘土或活性炭。不局限于理论，吸附剂提供内表面， 在通过的流体中的多种化学化合物(被吸附物)可以通过范德华力和/或 其它的分子力而保持在这里，当可用的吸附位置填满时，吸附剂失活或 者失效。目前，没有已知的重复循环用于原油净化中的吸附剂的方法。 为了提高加工效率和降低净化原油的成本，再生(还被称为再活化)失效 的吸附剂以多次使用循环是非常令人期望的。随着高质量原油的损耗增 加和成本上升，对再生的吸附剂的需要的期望也增加了。

虽然再生的吸附剂具有潜在的显著的成本节约，但是这里存在着需 要克服的问题。用常规溶剂来简单的清洗一些吸附剂例如活性炭并不能 非常有效的除去牢固附着的镍和/或钒杂质。此外，因为镍和/或钒杂 质具有相当高的沸点，因此仅仅通过加热的脱附作用也不是实用的解决 方案。

因此，本领域存在着对再生用于净化被镍和/或钒杂质污染的燃料 的吸附剂，特别是净化原油和原油馏分例如重质燃料或者低级燃料的方 法的需要。

发明内容

此处公开了一种方法，其能够有力的和有效的再生用来除去燃料中 的镍和/或钒杂质的吸附剂。该方法不受限于镍或钒有机金属络合物的 有机部分。

所述的方法包括在将失效的吸附剂和载气流接触的同时，在受控条 件下在装置中加热失效的吸附剂，所述的装置更具体的是直接的或者间 接的传热反应器。仔细控制加热条件，目的是对吸附剂的多孔性能不产 生不利影响，载气可以包括，尤其是燃气轮机废气或者蒸汽锅炉废气来 除去镍和/或钒杂质的热释放挥发性副产物。

因此，在一种实施方案中，是一种再生用来除去燃料中的镍和/或 钒杂质的吸附剂的方法，其包括用低沸点溶剂清洗所述的吸附剂，在装 置中将吸附剂加热到大约300℃-大约700℃的温度，其中所述的吸附剂 包含镍和/或钒杂质，和用载气流流动混合吸附剂来除去吸附剂中的至 少一部分的镍和/或钒杂质。

在另外一种实施方案中，是一种净化含有镍和/或钒杂质的燃料的 方法，其包括将固体吸附剂和第一部分量的燃料混合来除去镍和/或钒 杂质，分离该固体吸附剂，其中该吸附剂包含有镍和/或钒杂质，用低 沸点溶剂清洗该固体吸附剂，在装置中将固体吸附剂加热到大约300℃- 大约700℃的温度，流动混合该吸附剂和载气流一段时间来有效的除去 吸附剂中的至少一部分的镍和/或钒杂质和形成再生的吸附剂；以及将 该再生的吸附剂和第二部分量的燃料混合来除去镍和/或钒杂质。

在另外一种实施方案中，是一种再生用来除去燃料中的镍和/或钒 杂质的吸附剂的设备，其包含含有废气管的燃气轮机，和与废气管流体 连接的加热装置，其中所述加热装置包含用来加热置于其上的吸附剂的 载体表面，并且其中所述吸附剂包含镍和/或钒杂质。