[发明专利]在烃转化工艺中除去烃物料中的硫化氢和/或氨的方法

说明书

该申请是1987年3月5日申请的№.022136申请案的后续申请，因此可将原申请的内容结合起来参考。

本发明涉及化学工艺领域，尤其是涉及一种化学工艺方法，它包括一个对被处理料流中至少一种组分非常敏感的操作步骤，而且也涉及从料流中暂时除去这种有害组分的方法，即使有害组分绕过对这种组分敏感的步骤。

在许多化学工艺中，至少有一个操作步骤对原料流中含有的至少一种组分是敏感的，或对产生于敏感步骤上游的一个组分是敏感的。一般讲，这种步骤的存在需要将有害组分在引入敏感操作步骤之前全部或大部分除去。

这种敏感的操作步骤基本上可包括化学工程实践中所有单元操作。因此，许多化学工艺不允许特定组分存在于原料流中。例如，使用薄膜从含有可冷凝的戊烷、己烷的天然气中分离甲烷就是这样一种工艺，戊烷和己烷对薄膜是有害的。同样，在那些使用催化剂的化学反应中，催化剂对不同的化学组分一般是敏感的，这种敏感催化剂例如包括用于合成氨的氧化铁催化剂，它对碳的氧化物特别敏感。不从反应区除去这些有害组分，这些催化剂就会中毒，反应就不能进行，或进行的不好，或者产生完全不需要的付反应。

化学反应并不是某些组分存在引起有害结果的唯一场合。例如，当使用离子交换树脂时，在料流进入离子交换器之前，经常需要把某些组分从被处理的料流中除去。原料流中某些组分将严重干扰离子交换过程，或完全破坏其使用。更具体地讲，例如，在离子交换法水处理中，用钾离子取代钙离子，水流中存在的钠离子对离子交换过程是有害的，需要将钠离子在工艺流程的上游除去。

甚至在某些蒸馏步骤中，特别是在共沸蒸馏时，被处理流体中某些组分对于成功地分离共沸溶液是有害的。因此，要求在蒸馏步骤之前将这些组分除去。这对于其它单元操作同样有效，如利用氧化锌一类的物质进行的单向吸收。

不管涉及哪一种敏感操作步骤，显然都必须并已采用若干步骤，在料流进入敏感步骤之前除去其中的有害组分。

然而，在有些情况下，有害组分并不对最终产品完全有害。在工艺流程中因为有至少一个敏感步骤，必须采用一些装置除去这种组分，通常要花大量的经费购置所需的分离设备，同时整个操作费用也增加了。

此外，无论采用哪些装置除去被处理料流中的有害组分，都需要处理分离装置中的该除去组分。因此，当利用氧化物型的固体吸附剂去除有害组分时，典型的如硫化物，这样的吸附剂并不容易再生。因此，需要用相当大的费用经常地更换吸附剂，并处理载满硫化物的氧化物最终废料。

利用流体去除有害组分时，这些流体为了继续使用还要用其它流体进行再生。这不仅增加整个流程的费用，而且还必须充足地供给这种再生流体。利用再生吸附剂如分子筛时，就是这种情况，为了从吸附剂上解吸有害组分，必须充足地提供在适当的再生温度下的清洗气体。在特定的某些厂，这并不是总能做到的。同样，一旦吸附剂用清洗气再生过，还必须处理充满有害组分的清洗气。燃烧这种清洗气并不总是可行或合乎要求的。

一种特别常见的有毒组分是硫及其化合物。在许多工业流程中都产生硫，为了种种原因必须经常不断地从工艺流体中除去硫或含硫化合物。例如，工艺流体作为燃料燃烧时，必须从流体中除去硫，以防止环境污染。另一方面，如果用催化剂处理工艺流体，常常需要把硫除去，以防止对硫敏感的催化剂中毒。

在很多种方法适用于从工艺流体中除去硫，大多数除硫技术为气流处理。这种技术包括使用碱性试剂或胺溶液从该气流中除去硫或含硫化合物。另一方面，可使用分子筛或其它吸附剂，如铝、锌、铁、镍、钴等的颗粒状氧化物、水合氧化物或氢氧化物，可以单独使用，也可彼此混合使用，或者与其它添加物如碱或碱土金属氧化物等一起使用。US3492038这描述了使用这种氧化物的工艺方法。又如，在US3024868、4358297和4533529等专利中都讨论了用分子筛作脱硫吸附剂。

然而，氧化物型固体吸附剂通常不易再生成原来的型式，当它们完全硫化时，必须全部抛弃。

使用分子筛时，为了解吸硫分和使之再生，必须用热气清洗这些分子筛。在许多情况下，这种再生的可行性受到厂矿可用作热清洗气的气体量的限制。