專利名稱：：湍動流化床反應(yīng)器中的脫硫的制作方法湍動流化床反應(yīng)器中的脫硫本發(fā)明涉及用來從含烴的流體流中除去硫的方法和設(shè)備。另一方面，本發(fā)明涉及一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)用來改進(jìn)流化床反應(yīng)器中含烴的流體流與吸收硫的固體顆粒之間的接觸。汽油和柴油燃料之類的含烴的流體通常包含一定量的硫。這些汽車燃料中的高硫含量是人們所不希望的，這是因為汽車廢氣中包含的硫的氧化物會不可逆轉(zhuǎn)地使汽車催化轉(zhuǎn)化器中使用的貴金屬催化劑中毒。這些中毒的催化轉(zhuǎn)化器排出的物質(zhì)可能包含高含量的未燃燒的烴、氮氧化物和/或一氧化碳，它們在被陽光催化的時候，會形成地面臭氧(groundlevelozone)，通常稱為煙霧。大部分汽油的最終混合物中存在的許多硫源自通常被稱為"裂化汽油"的汽油混合組分。因此，降低裂化汽油中的硫含量必定會降低大多數(shù)汽油(例如車用汽油、賽車用汽油、航空汽油、船用汽油等)中的硫含量。存在許多用來從裂化汽油中除硫的常規(guī)方法。但是，大部分常規(guī)除硫方法，例如加氫脫硫法容易使裂化汽油中的烯烴和芳族化合物飽和，從而減小其辛烷值(包括研究法辛烷值和馬達(dá)法辛垸值)。因此，人們需要一種方法，能夠在保持辛烷值的同時對裂化石油進(jìn)行脫硫。除了需要從裂化汽油除硫以外，人們還需要降低柴油燃料中的硫含量。在通過加氫脫硫法從柴油燃料中除硫的時候，辛烷值獲得提高，但是在氫氣消耗方面的成本很高。這些氫氣是在加氫脫硫反應(yīng)以及芳族化合物加氫反應(yīng)中消耗掉的。因此，人們需要一種方法，它能夠完成柴油燃料的脫硫，而且不會顯著消耗氫氣，以便提供更經(jīng)濟(jì)的脫硫方法。通常，用來從含烴流體(例如裂化汽油和柴油燃料)中除硫的吸收劑組合物在固定床應(yīng)用中以聚集態(tài)使用。由于流化床反應(yīng)器相對于固定床反應(yīng)器具有大量優(yōu)點，所以有時候在流化床反應(yīng)器中處理含烴的流體。相對于固定床反應(yīng)器，流化床反應(yīng)器既具有優(yōu)點也具有缺點。固體的快速混合在整個反應(yīng)器中提供了幾乎等溫的條件，使得可以對反應(yīng)器進(jìn)行可靠的控制，如果需要的話，可以很容易地除去熱量。另外，固體吸收劑顆粒的流動性允許吸收劑顆粒在兩個或更多個單元之間循環(huán)，這是需要經(jīng)常再生吸收劑的反應(yīng)器的理想條件。但是,流化床反應(yīng)器中的氣流經(jīng)常難以描述，有可能會很大程度地偏離活塞流，導(dǎo)致氣體旁通、固體回混以及氣/固接觸效率低。這種流化床反應(yīng)器內(nèi)的不希望有的流動特性最終導(dǎo)致脫硫過程效率較低。因此，本發(fā)明的一個方面涉及提供新穎的烴類脫硫系統(tǒng)，其使用流化床反應(yīng)器，該流化床反應(yīng)器具有的反應(yīng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)能夠促進(jìn)含烴流體流與可再生固體吸收劑顆粒的接觸，從而促進(jìn)含烴流體流的脫硫。本發(fā)明的另一個方面提供了一種烴類脫硫系統(tǒng)，其使辛垸值損失和氫氣消耗最小化，同時提供改進(jìn)的除硫能力。應(yīng)當(dāng)注意，上述方面不一定都通過本文要求權(quán)利的本發(fā)明來完成，本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點從以下優(yōu)選實施方式和所附權(quán)利要求書的描述中可以顯而易見地看出。因此，在本發(fā)明的一個實施方式中，提供了一種用來使向上流動的氣態(tài)含烴物流與固體顆粒接觸的流化床反應(yīng)器。所述流化床反應(yīng)器包括細(xì)長的直立式容器，其限定出下部反應(yīng)區(qū)、上部分離區(qū)以及大體水平地設(shè)置在反應(yīng)區(qū)內(nèi)的一系列垂直間隔的接觸促進(jìn)部件。反應(yīng)區(qū)域內(nèi)的固體顆?；颈粴鈶B(tài)含烴物流流化。在分離區(qū)域內(nèi)，固體顆粒基本與含烴的物流分離。各接觸促進(jìn)部件包括多個基本平行延伸、橫向間隔的細(xì)長的擋板。這些細(xì)長的擋板各自具有大體呈V形的橫截面。在本發(fā)明的另一個實施方式中，提供了一種脫硫裝置，其包括流化床反應(yīng)器、流化床再生器和流化床還原器。所述流化床反應(yīng)器限定了細(xì)長的直立反應(yīng)區(qū)域，其中細(xì)分散的固體吸收劑顆粒與含烴的流體流接觸，從而提供脫硫的含烴類的物流以及加載硫的吸收劑顆粒。所述流化床反應(yīng)器還包括一系列大體水平地設(shè)置在反應(yīng)區(qū)域內(nèi)的垂直間隔的接觸促進(jìn)部件。所述接觸促進(jìn)部件各自包括多個基本平行延伸的、橫向間隔的細(xì)長擋板。這些細(xì)長擋板各自具有基本呈V形的橫截面。所述流化床再生器用來使至少一部分加載硫的吸收劑顆粒與含氧氣再生物流接觸，從而提供再生的吸收劑顆粒。所述粒化床還原器用來使至少一部分再生的吸收劑顆粒與含氫氣的還原物流接觸。在本發(fā)明的另一個實施方式中，提供了一種包括以下步驟的脫硫方法(a)在流化床反應(yīng)器容器內(nèi)，在足以從含烴的流體流中除去硫并將至少一部分氧化鋅轉(zhuǎn)化為硫化鋅的脫硫條件下，使含烴的流體流與包含還原價態(tài)的助催化劑金屬組分和氧化鋅的細(xì)分散的固體吸收劑顆粒接觸，從而提供脫硫的含烴物流和加載硫的吸收劑顆粒；(b)在進(jìn)行步驟(a)的同時，使至少一部分所述含烴物流和吸收劑顆粒與一系列基本水平的、橫向間隔的擋板組接觸，從而減少流化床反應(yīng)器中的軸向擴(kuò)散，所述擋板組包括多個基本平行的各自具有V形橫截面的擋板；(c)在再生器容器中，在足以使至少一部分硫化鋅轉(zhuǎn)化為氧化鋅的再生條件下，使所述加載硫的顆粒與包含氧氣的再生物流接觸，使得至少一部分硫化鋅轉(zhuǎn)化為氧化鋅，從而提供包含未還原的助催化劑金屬組分的再生的吸收劑顆粒;(d)在還原器容器中，在足以還原所述未還原的助催化劑金屬組分的還原條件下，使再生的吸收劑顆粒與含氫氣的還原物流接觸，從而提供還原的吸收劑顆粒。在本文中,在介紹一系列備選對象的時候，術(shù)語"包含"或"包括"表示可存在除了所列對象以外的其它對象。術(shù)語"由……組成"表示所述由某些對象組成的特征必須僅由這些對象組成。在本文中，短語"主要由……組成"和類似的表述不排除本說明書中沒有具體提到的其它步驟、元素或材料的存在，只要這些步驟、元素或材料不會影響本發(fā)明的基本和新穎的特征即可，另外，它們不排除所用元素和材料中通常伴隨的雜質(zhì)。圖l是根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)建的脫硫裝置的示意圖，圖中特別顯示了可再生固體吸收劑顆粒通過所述反應(yīng)器、再生器和還原器的循環(huán)。圖2是根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)建的流化床反應(yīng)器的側(cè)視圖。圖3是流化床反應(yīng)器的部分截面圖，圖中具體顯示了設(shè)置在反應(yīng)區(qū)內(nèi)的一系列垂直間隔的接觸提高擋板組。圖4是流化床反應(yīng)器的部分等距試圖，反應(yīng)器容器的某些部分被切掉，以更清楚地顯示反應(yīng)區(qū)域中接觸促進(jìn)擋板組的取向和形狀。圖5是沿圖3中的線5-5截取的流化床反應(yīng)器截面圖，圖中具體顯示了單個擋板組的結(jié)構(gòu)。圖6是沿圖3中的線6-6截取的流化床反應(yīng)器截面圖，圖中具體顯示了相鄰擋板組的各擋板部件產(chǎn)生的交叉方格圖案，以及所述各擋板部件的形狀。圖7是在示蹤試驗中用來測量反應(yīng)器中的流化特征的真實尺寸流化床測試反應(yīng)器系統(tǒng)的示意圖。首先參見圖l,顯示了脫硫裝置IO，其通常包括流化床反應(yīng)器12、流化床再生器14和流化床還原器16。固體吸收劑顆粒在脫硫裝置10中循環(huán)，以便從含硫烴類(例如裂化汽油或柴油燃料)中連續(xù)除硫。脫硫裝置IO中使用的固體吸收劑顆?？梢允侨我獾目沙浞至骰⒀h(huán)和再生的具有足夠脫硫活性以及足夠耐磨性的氧化鋅基組合物。對這種吸收劑組合物的描述見于美國專利第6,429,170號和第6,864，215號，其全部內(nèi)容都參考結(jié)合入本文中。在流化床反應(yīng)器12中，含烴的流體流向上流動通過還原的固體吸收劑顆粒床。所述在反應(yīng)器12中與含烴流接觸的還原的固體吸收劑顆粒優(yōu)選在起始的時候(即將與含烴的流體流接觸之前)包含氧化鋅和還原價態(tài)的助催化劑金屬組分。盡管不希望被理論所限制，但是據(jù)認(rèn)為，所述還原態(tài)固體吸收劑顆粒中的還原價態(tài)的助催化劑金屬組分促進(jìn)了硫從含烴流內(nèi)的除去，而氧化鋅通過轉(zhuǎn)化為硫化鋅、作為儲硫介質(zhì)而發(fā)揮作用。所述還原態(tài)固體吸收劑顆粒中還原價態(tài)的助催化劑金屬組分優(yōu)選包括選自以下的助催化劑金屬鎳、鈷、鐵、錳、鎢、銀、金、銅、鉑、鋅、錫、釕、鉬、銻、釩、銥、絡(luò)、鈀。更佳的是，所述還原價態(tài)的助催化劑金屬組分包含作為助催化劑金屬的鎳。在本文中，當(dāng)使用術(shù)語"還原價態(tài)"描述助催化劑金屬組分的時候，應(yīng)表示一種助催化劑金屬組分的價態(tài)低于處于常規(guī)氧化態(tài)的該助催化劑金屬組分的價態(tài)。更具體來說，用于反應(yīng)器12中的還原態(tài)固體吸收劑顆粒應(yīng)包含一種助催化劑金屬組分，其價態(tài)低于離開再生器14的再生的(即氧化的)固體吸收劑顆粒中助催化劑金屬組分的價態(tài)。最佳的是，所述還原態(tài)固體吸收劑顆粒中基本上所有的助催化劑金屬組分的化合價都為O。在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施方式中，還原價態(tài)的助催化劑金屬組分包含式MAZnB表示的替代的(substitutional)金屬固溶體，由該金屬固溶體組成，或者主要由該金屬固溶體組成，式中M是所述助催化劑金屬，A和B各自是0.01-0.99的數(shù)值。在上面關(guān)于替代的金屬固溶體的實驗式中，優(yōu)選A約為0.70-0.97,最優(yōu)選約為O.85-0.95。進(jìn)一步優(yōu)選B約為O.03-0.30,最優(yōu)選約為0.05-0.15。優(yōu)選B二(l-A)。替代的固溶體具有獨特的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，這些性質(zhì)對于本文所述的吸收劑組合物的化學(xué)性質(zhì)是很重要的。替代的固溶體是通過溶質(zhì)金屬直接替代晶體結(jié)構(gòu)中的溶劑金屬原子形成的合金的子集。例如，據(jù)認(rèn)為在還原態(tài)固體吸收劑顆粒中的替代的金屬固溶體(MAZnB)是通過溶質(zhì)鋅金屬原子替代溶劑助催化劑金屬原子形成的。有三條利于替代的固溶體形成的基本標(biāo)準(zhǔn)(l)兩種元素的原子半徑彼此相差不超過15%;(2)兩個純相的晶體結(jié)構(gòu)相同；(3)兩種組分的電負(fù)性相類似。用于本文所述的固體吸收劑顆粒中的助催化劑金屬(作為元素態(tài)金屬或金屬氧化物)和氧化鋅優(yōu)選能夠滿足上述三條標(biāo)準(zhǔn)中的至少兩條。例如，當(dāng)助催化劑金屬為鎳的時候，第一條和第三條標(biāo)準(zhǔn)獲得滿足，但不滿足第二條。鎳和鋅金屬原子半徑彼此相差不超過10%，電負(fù)性相近。但是，氧化鎳(NiO)優(yōu)選形成立方晶體結(jié)構(gòu)，氧化鋅(ZnO)優(yōu)選形成六方晶體結(jié)構(gòu)。鎳鋅固溶體保持氧化鎳的立方結(jié)構(gòu)。迫使氧化鋅處于立方結(jié)構(gòu)中，增大了相的能量，這限制了可溶于氧化鎳結(jié)構(gòu)中的鋅的量。這種化學(xué)計量控制在微觀上表現(xiàn)為在還原過程中形成92:8的鎳-鋅固溶體(Nio.92Zno.o8);這種控制在微觀上還表現(xiàn)在固體吸收劑顆粒的重復(fù)可再生性。除了氧化鋅和還原價態(tài)的助催化劑金屬組分以外，用于反應(yīng)器12的還原態(tài)固體吸收劑顆粒還可包含孔隙率提高劑和助催化劑金屬-鋁酸鋅替代固溶體。所述助催化劑金屬-鋁酸鋅替代固溶體可具有以下實驗式MzZn(1.z)Al204,其中Z是0.01-0.99的數(shù)值。當(dāng)使用孔隙率提高劑的時候，其可以為任意能夠最終增大固體吸收劑顆粒的宏觀孔隙率的化合物。較佳的是，所述孔隙率提高劑是珍珠巖。在本文中，術(shù)語"珍珠巖"是世界范圍內(nèi)某些區(qū)域天然形成的硅質(zhì)火山巖。其不同于其它火山礦物質(zhì)的獨特特征在于，當(dāng)將其加熱至特定溫度的時候，其體積能夠膨脹到初始體積的4-20倍。當(dāng)加熱至高于870V(160()GF)的時候，碾碎的珍珠巖由于存在與粗珍珠巖結(jié)合的水而膨脹。所述結(jié)合水在加熱過程中蒸發(fā)，在加熱軟化的玻璃態(tài)顆粒中產(chǎn)生無數(shù)細(xì)小的氣泡。正是這些細(xì)小的玻璃密封的氣泡使得珍珠巖顆粒具有很輕的重量。可以制造比重低達(dá)40千克/米3(2.5磅/英尺3)的珍珠巖。膨脹的珍珠巖的常規(guī)化學(xué)分析性質(zhì)為二氧化硅73%,氧化鋁17%,氧化鉀5%,氧化鈉3%,氧化鈣1%,加上痕量元素。膨脹的珍珠巖的常規(guī)物理性質(zhì)為軟化點870-10950c(1600-2000QF),熔點1260-1345°C(2300°F-2450°F),pH=6.6-6.8，比重=2.2-2.4。在本文中，術(shù)語"膨脹的珍珠巖"表示通過將珍珠巖硅質(zhì)火山巖加熱至高于87(TC(1600GF)的溫度，膨脹得到球形的珍珠巖。在本文中，術(shù)語"膨脹的顆粒珍珠巖"或"研磨的珍珠巖"表示已經(jīng)進(jìn)行過研磨、形成顆粒物質(zhì)形式的膨脹珍珠巖，該物質(zhì)的粒度為其中至少97%的顆粒的粒度小于2微米。術(shù)語"研磨的膨脹的珍珠巖"表示通過對膨脹的珍珠巖顆粒進(jìn)行研磨或碾磨制得的產(chǎn)物。在反應(yīng)器12中最初與含烴的流體流接觸的還原態(tài)固體吸收劑顆?？砂趸\,、還原價態(tài)的助催化劑金屬組分(MAZriB)、孔隙率提高劑(PE)以及助催化劑金屬-鋁酸鋅(MzZn(1.z)Al204)，它們的含量見下表l。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>固體吸收劑顆粒顯著影響自身在脫硫裝置10中的適用性的物理性質(zhì)包括例如顆粒形狀、粒度、顆粒密度和耐磨能力。用于脫硫裝置10的固體吸收劑顆粒優(yōu)選包含平均粒度約為20-150微米、更優(yōu)選約50-100微米、最優(yōu)選為60-80微米的微球體顆粒。所述固體吸收劑顆粒的密度優(yōu)選約為0.5-1.5克/立方厘米(克/立方厘米)，更優(yōu)選約為0.8-0.3克/立方厘米，最優(yōu)選為0.9-1.2克/立方厘米。固體吸收劑顆粒的粒度和密度優(yōu)選使得所述固體吸收劑顆粒在PowderTechnol.,7，285-292(1973)中描述的Geldart分類體系中可以被評為A類固體。所述固體顆粒體系的吸收劑和催化劑顆粒優(yōu)選具有很高的耐磨性。在本文中，術(shù)語"耐磨性"表示在受控的湍流運動條件下，顆粒反抗粒度減小的能力的度量?？梢允褂妙愃朴诖骶S森指數(shù)(DavidsonIndex)的噴射杯耐磨性測試(jetcupattritiontest)對顆粒的耐磨性進(jìn)行定量測定。所述噴射杯耐磨性指數(shù)表示在測試條件下，粒度大于44微米的顆粒中粒度減小到小于37微米的重量百分?jǐn)?shù)，包括對5克固體顆粒樣品進(jìn)行篩分，除去粒度為0-44微米的顆粒。然后對大于44微米的顆粒以21升/分鐘的速度進(jìn)行切向空氣噴射l小時，所述空氣通過固定在特別設(shè)計的噴射杯(內(nèi)徑1"X高2")底部的0.0625英寸的口引入。所述噴射杯耐磨性指數(shù)(JCAI)通過以下方式計算在測試過程中形成的0-37微米的重量_初始的被測的大于44微米的部分的重量XX校正因子(CF)(在此為0.30)是使用已知的用來校正噴射杯尺寸和磨損的差異的校正標(biāo)準(zhǔn)來確定。用于本發(fā)明的吸收劑和催化劑顆粒的噴射杯耐磨性指數(shù)優(yōu)選約小于30,更優(yōu)選約小于20,最優(yōu)選約小于15。在反應(yīng)器12中與還原態(tài)固體吸收劑顆粒接觸的含烴流體流優(yōu)選包含含硫烴和氫氣。所述加入反應(yīng)器12的氫氣和含硫烴的摩爾比優(yōu)選約為0.1:1至3:1，更優(yōu)選約為0.2:1至1:1，最優(yōu)選為0.25:1至0.8:1。較佳的是，所述含硫烴是在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下通常呈液態(tài)的流體，但是當(dāng)其如上所述與氫氣混合并處于反應(yīng)器12中的脫硫條件的時候為氣態(tài)。所述含硫的烴類優(yōu)選可用作燃料或燃料前體。合適的含硫烴類的例子包括裂化汽油、柴油燃料、噴氣發(fā)動機(jī)燃料、直餾石腦油、直餾餾分、焦化瓦斯油、焦化石腦油(cokernaphtha)、烷基化物和直餾汽油。最佳的是，所述含硫烴類包括選自以下的烴類流體汽油、裂化汽油、柴油燃料以及它們的混合物。在本文中，術(shù)語"汽油"表示沸程約為38-204。C(約100-40(^F)的烴類混合物，或其任意餾分。合適的汽油的例子包括，但不限于煉油廠的烴類流，例如石腦油、直餾石腦油、焦化石腦油、催化汽油、減粘裂化石腦油、垸基化物、同分異構(gòu)體、重整產(chǎn)品等，以及它們的混合物。在本文中，術(shù)語"裂化汽油"表示沸程約為38-204°〇(約100-400^)的經(jīng)類的混合物，或其任意餾分，它們是將較大的烴分子裂化成較小分子的熱裂解或催化裂解工藝的產(chǎn)物。合適的熱裂解工藝的例子包括但不限于焦化、熱裂化、減粘裂化等，以及它們的組合。合適的催化裂化的例子包括，但不限于流體催化裂化、重油裂化等，以及它們的組合。因此，合適的裂化汽油的例子包括，但不限于焦化汽油、熱裂化汽油、減粘裂化汽油、流體催化裂化汽油、重油裂化汽油等，以及它們的組合。在一些情況下，當(dāng)所述裂化汽油在本發(fā)明的工藝中用作含硫流體的時候，可以在脫硫之前進(jìn)行分餾和/或氫化處理。在本文中，術(shù)語"柴油燃料"表示沸程約為149-399"C(約300-7500F)的烴類的混合物，或其任意餾分。合適的柴油燃料的例子包括但不限于輕循環(huán)油、煤油、噴氣發(fā)動機(jī)燃料、直餾柴油、氫化處理柴油等，以及它們的組合。本文所述的適合作為本發(fā)明脫硫過程的進(jìn)料的含硫烴類包含一定量的烯烴、芳族化合物和硫，以及鏈垸烴和環(huán)烷烴。氣態(tài)裂化汽油中烯烴的含量通常約為10-35重量％(以所述氣態(tài)裂化汽油的總重量為基準(zhǔn)計)。對于柴油燃料，基本不含烯烴。以氣態(tài)裂化汽油的總重量為基準(zhǔn)計，所述氣態(tài)裂化汽油中芳族化合物的量通常約為20-40重量％。以氣態(tài)柴油燃料的總重量為基準(zhǔn)計，氣態(tài)柴油燃料中芳族化合物的含量通常約為10-90重量％。適用于本發(fā)明的脫硫工藝的所述含硫烴類流體、優(yōu)選裂化汽油或柴油燃料中原子硫的含量通常約大于50重量ppm(ppmw)(以含硫烴類流體為基準(zhǔn)計)，更優(yōu)選原子硫的含量約為IOO-IO，OOOppmw,最優(yōu)選含量為150-500ppmw。優(yōu)選用于本發(fā)明的含硫烴類流體中至少約50重量％的原子硫為有機(jī)硫化合物的形式。更優(yōu)選的是，所述含硫烴類流體中至少約75重量％的原子硫是有機(jī)硫化合物的形式，最優(yōu)選至少90重量％的原子硫為有機(jī)硫化合物的形式。在本文中，當(dāng)"硫"與"ppmw硫"或術(shù)語"原子硫"結(jié)合使用的時候，表示含硫烴類中原子硫的量(約32原子質(zhì)量單位)，而不是表示含硫化合物(例如有機(jī)硫化合物)的原子質(zhì)量或原子量。在本文中，術(shù)語"硫"表示裂化汽油或柴油燃料之類的含硫烴類中通常含有的任意形式的硫。這些可通過實施本發(fā)明而從含硫烴類流體中除去的硫的例子包括，但不限于硫化氫、氧硫化碳(COS)、二硫化碳(CS2)、硫醇(RSH)、有機(jī)硫化物(R-S-R)、有機(jī)二硫化物(R-S-S-R)、噻吩、取代噻吩、有機(jī)三硫化物、有機(jī)四硫化物、苯并噻吩、烷基噻吩、垸基苯并噻吩、垸基二苯并噻吩等，它們的組合，以及預(yù)期用于本發(fā)明的脫硫工藝的含硫烴類中通常包含的更高分子量的同類化合物，其中R可以是包含1-10個碳原子的垸基、環(huán)垸基或芳基。在本文中，術(shù)語"流體"表示氣體、液體、蒸氣以及它們的組合。在本文中，術(shù)語"氣態(tài)"表示裂化汽油或柴油燃料之類的含硫烴類流體主要為氣相或蒸氣相的狀態(tài)。在本文中，術(shù)語"細(xì)分散的"表示平均粒度小于500微米的顆粒。在流化床反應(yīng)器12中，在一系列足以制得脫硫的烴和加載硫的固體吸收劑顆粒的脫硫條件下，使得細(xì)分散的還原態(tài)固體吸收劑顆粒與向上流動的氣態(tài)含烴的流體流接觸。所述含烴流體流的流動足以硫化位于反應(yīng)器12內(nèi)的固體吸收劑顆粒床。所述反應(yīng)器12中的脫硫條件包括溫度、壓力、重時空速(WHSV)以及表面速度。這些脫硫條件的優(yōu)選范圍列于下表2。表2脫硫條件范圍溫度(。F)壓力(psig)WHSV(小時-1)表面速度(英尺/秒)優(yōu)選的250-120025-7501-200.25-5更優(yōu)選的500-1000100-4002-120.5-2.5最優(yōu)選的700-850150-2503-81.0-1.5當(dāng)還原態(tài)固體吸收劑顆粒在反應(yīng)器12內(nèi)、在脫硫條件下與含烴流接觸的時候，所述含烴的流體流中包含的含硫化合物、特別是有機(jī)硫化合物從所述流體流中除去。從所述含烴的流體流中除去的至少一部分硫用來將還原態(tài)固體吸收劑顆粒中的至少一部分氧化鋅轉(zhuǎn)化為硫化鋅。與許多常規(guī)的除硫工藝(例如加氫脫硫法)相反，優(yōu)選在反應(yīng)器12中進(jìn)行脫硫的過程中，所述含硫烴類流體中包含的硫都不會轉(zhuǎn)化為硫化氫，也不會保持為硫化氫的形式。相反，優(yōu)選來自反應(yīng)器12的流出物(通常包含所述脫硫的烴類和氫氣)中如果包含硫化氫的話，其硫化氫含量也小于加入反應(yīng)器12中的流體進(jìn)料(通常包含含硫烴和氫氣)中的硫化氫含量。以加入反應(yīng)器12的流體進(jìn)料中的硫的含量為基準(zhǔn)計，從反應(yīng)器12流出的流體流出物中的硫含量優(yōu)選小于約50重量％,更優(yōu)選約小于20重量％，最優(yōu)選約小于5重量％。以流體流出物的總量為基準(zhǔn)計，從反應(yīng)器12流出的流體流出物中的總硫含量優(yōu)選約小于50ppmw，更優(yōu)選約小于3Oppmw,更優(yōu)選約小于15ppmw，最優(yōu)選小于10ppmw。在反應(yīng)器12中脫硫之后，可以隨后將脫硫的烴類流體、優(yōu)選脫硫的裂化汽油或脫硫的柴油燃料從所述流體流出物分離并回收，優(yōu)選液化。所述脫硫的烴類流體的液化可通過本領(lǐng)域已知的任意方法或方式完成。以加入反應(yīng)區(qū)域的含硫烴類(例如裂化汽油或柴油燃料)中的硫含量為基準(zhǔn)計，所得的液化的脫硫的烴類中的硫含量優(yōu)選約小于50重量％,更優(yōu)選約小于20重量％,最優(yōu)選約小于5重量％。所述脫硫的烴類優(yōu)選包含約小于50ppmw的硫，更優(yōu)選包含約小于30ppmw的硫，更優(yōu)選包含約小于15ppmw的硫，最優(yōu)選包含約小于10ppmw的硫。在反應(yīng)器12中脫硫之后，通過第一輸送組件18將至少一部分加載硫的吸收劑顆粒輸送到再生器14。在再生器14中，加載了硫的固體吸收劑顆粒與含氧氣的再生物流接觸。所述含氧氣的再生物流優(yōu)選包含至少1摩爾％的氧氣，余量為氣態(tài)稀釋劑。更優(yōu)選的是，所述含氧氣再生物流包含約1-50摩爾％的氧氣以及約50-95摩爾％氮氣，更優(yōu)選包含約2-20摩爾％氧氣和約70-90摩爾％氮氣，最優(yōu)選包含3-10摩爾％氧氣和75-85摩爾％氮氣。再生器14中的再生條件足以使至少一部分加載硫的固體吸收劑顆粒中的硫化鋅通過與所述含氧氣再生物流接觸，轉(zhuǎn)化為氧化鋅。該再生條件優(yōu)選的范圍見下表3。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>當(dāng)加載了硫的固體吸收劑顆粒在上述再生條件下與含氧氣的再生物流接觸的時候，至少一部分助催化劑金屬組分被氧化成氧化態(tài)助催化劑金屬組分。較佳的是，在再生器14中，所述加載硫的吸收劑的替代金屬固溶體(MAZnB)和/或硫化替代金屬固溶體(MAZriBS)轉(zhuǎn)化為式MxZnYO表示的替代金屬氧化物固溶體，式中M是助催化劑金屬，X和Y各自是0.01-約0.99的數(shù)值。在上式中，優(yōu)選X為大約O.5-0.9，最優(yōu)選為0.6-0.8。更優(yōu)選Y為大約O.1-0.5，最優(yōu)選為0.2-0.4。優(yōu)選Y二(1墨X)。離開再生器14的再生的固體吸收劑顆粒可包含下表4所示范圍的氧化鋅、氧化態(tài)助催化劑金屬組分(MxZriYO)、孔隙率提高劑(PE)以及助催化劑金屬-鋁酸鋅(MzZn(1-Z)Al204)。表4再生的固體吸收劑顆粒的組成<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>在再生器14中進(jìn)行再生之后，通過第二輸送組件20將再生的(即氧化的)固體吸收劑顆粒輸送到還原器16。在還原器16中，再生的固體吸收劑顆粒與含氫氣的還原物流接觸。所述含氫氣的還原物流優(yōu)選包含至少50摩爾％的氫氣，余量為裂化烴類產(chǎn)物，例如甲烷、乙烷和丙烷。更佳的是，所述含氫氣的還原物流包含約70摩爾％的氫氣，最優(yōu)選至少80摩爾％的氫氣。還原器16中的還原條件足以將氧化的助催化劑金屬組分的價態(tài)還原為再生的固體吸收劑顆粒。這些還原條件的優(yōu)選范圍列于下表5。表5還原條件<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>當(dāng)所述再生的固體吸收劑顆粒在還原器16中、在上述還原條件下與含氫氣的還原氣流接觸的時候，至少一部分氧化的助催化劑金屬組分被還原成所述還原價態(tài)的助催化劑金屬組分。較佳的是，至少一大部分的替代金屬氧化物固溶體(MxZnYO)轉(zhuǎn)化為還原價態(tài)的助催化劑金屬組分(MAZnB)。當(dāng)所述固體吸收劑顆粒在還原器16中還原之后，可以通過第三輸送組件22將它們輸送回反應(yīng)器12，用于在反應(yīng)器12中再次與含烴的流體流接觸。再來看圖l,第一輸送組件18通常包括根據(jù)流體流動關(guān)系(fluidly)設(shè)置在反應(yīng)器12和再生器14之間的反應(yīng)器氣動提升機(jī)(pneumaticlift)24、反應(yīng)器接收器26以及反應(yīng)器活底料斗28。在脫硫裝置10的操作過程中，加載硫的吸收劑顆粒從反應(yīng)器12連續(xù)引出，通過反應(yīng)器氣動提升機(jī)24從反應(yīng)器12提升到反應(yīng)器接收器18。反應(yīng)器接收器18通過反應(yīng)器返回管道30與反應(yīng)器12流體連接。用來將加載硫的吸收劑顆粒從反應(yīng)器12輸送到反應(yīng)器接收器26的提升氣體在反應(yīng)器接收器26內(nèi)與加載硫的吸收劑顆粒分離，通過反應(yīng)器返回管道30返回反應(yīng)器12。反應(yīng)器活底料斗26可以將加載硫的吸收劑顆粒從反應(yīng)器12和反應(yīng)器接收器26的高壓烴類環(huán)境轉(zhuǎn)換到再生器14的低壓氧氣環(huán)境。為了完成這一轉(zhuǎn)換，反應(yīng)器活底料斗28周期性地接收來自反應(yīng)器接收器26的加載硫的吸收劑顆粒的批料，將來自反應(yīng)器接收器26和再生器14的加載硫的吸收劑顆粒隔離，將加載硫的吸收劑顆粒的周圍環(huán)境的壓力和組成從高壓烴類環(huán)境改變?yōu)榈蛪憾栊?例如氮氣)環(huán)境。在加載硫的吸收劑顆粒的環(huán)境已經(jīng)發(fā)生如上所述的變化之后，將加載硫的吸收劑顆粒分批地從反應(yīng)器活底料斗28輸送到再生器14。由于加載硫的固體顆粒是連續(xù)從反應(yīng)器12引入、但是以分批的方式在反應(yīng)器活底料斗28中進(jìn)行處理的，所以反應(yīng)器接收器26作為緩沖容器，從反應(yīng)器12連續(xù)抽出的加載硫的吸收劑顆?？梢栽趯⒓虞d硫的吸收劑顆粒從反應(yīng)器接收器26輸送到反應(yīng)器活底料斗28期間累積起來。因此，反應(yīng)器接收器26和反應(yīng)器活底料斗28協(xié)同作用，將加載硫的吸收劑顆粒在反應(yīng)器12和再生器14之間的流動從連續(xù)模式轉(zhuǎn)變成分批模式。第二輸送組件20通常包括根據(jù)流體流動關(guān)系設(shè)置在再生器14和還原器16之間的再生器氣動提升機(jī)32、再生器接收器34以及再生器活底料斗36。在脫硫裝置10的操作過程中，再生的吸收劑顆粒連續(xù)地從再生器14抽出，通過再生器氣動提升機(jī)32從再生器14提升到再生器接收器34。再生器接收器34通過再生器返回管道38與再生器14流體連接。所述用來將再生的吸收劑顆粒從再生器14輸送到再生器接收器34的提升氣體在再生器接收器34中與再生的吸收劑顆粒分離，通過再生器返回管道38返回到再生器14。再生器活底料斗36可以將再生的吸收劑顆粒從再生器14和再生器接收器34的低壓氧氣環(huán)境轉(zhuǎn)變成還原器16的高壓氫氣環(huán)境。為了完成這種轉(zhuǎn)變，再生器活底料斗36周期性地接收來自再生器接收器34的再生的吸收劑顆粒，分離來自再生器接收器34和還原器16的再生的吸收劑顆粒，將所述再生的吸收劑顆粒的周圍環(huán)境的壓力和組成從低壓氧氣環(huán)境改變?yōu)楦邏簹錃猸h(huán)境。在再生吸收劑顆粒的環(huán)境己經(jīng)如上所述改變之后,再生的吸收劑顆粒分批地從再生器活底料斗36輸送到還原器16。由于再生的吸收劑顆粒連續(xù)地從再生器14抽出，但是以間歇的方式在再生器活底料斗36中處理，所以再生器接收器34作為緩沖容器，使得從再生器14連續(xù)抽出的吸收劑顆?？梢栽谠偕奈談╊w粒從再生器接收器34輸送到再生器活底料斗36期間累積起來。因此，再生器接收器34和再生器活底料斗36協(xié)同作用，將再生的吸收劑顆粒在再生器14和還原器16之間的流動從連續(xù)模式轉(zhuǎn)變?yōu)殚g歇模式。下面參見圖2，圖中顯示反應(yīng)器12通常包括充氣室40、反應(yīng)器部分42、分離部分44和固體過濾器46。還原態(tài)固體吸收劑顆粒通過反應(yīng)器部分42中的固體進(jìn)口48提供給反應(yīng)器12。加載了硫的固體吸收劑顆粒通過反應(yīng)器部分42中的固體出口50從反應(yīng)器12抽出。通過充氣室40中的流體進(jìn)口52將含烴的流體流加入反應(yīng)器12。一旦進(jìn)入反應(yīng)器12，含烴的流體流向上流過反應(yīng)器部分42和分離部分44，從分離部分44上部之內(nèi)的流體出口54流出。過濾器46接在流體出口54上，并至少部分地延伸入分離部分44之內(nèi)。過濾器46可以允許流體通過流體出口54，同時基本擋住任意流過流體出口54的固體吸收劑顆粒。流過流體出口54的流體(通常是脫硫的烴類和氫氣)通過過濾器出口56離開過濾器46。參見圖2和圖3，反應(yīng)器部分42包括基本呈圓柱形的反應(yīng)器部分壁58，該壁在反應(yīng)器部分42內(nèi)限定出細(xì)長的、豎直的、基本呈圓柱形的反應(yīng)區(qū)域60。反應(yīng)區(qū)域60的高度優(yōu)選約為15-150英尺，更優(yōu)選約為30-80英尺，最優(yōu)選為40-70英尺。反應(yīng)區(qū)域60的寬度(即直徑)約為1-10英尺，更優(yōu)選約為3-8英尺，最優(yōu)選為4-5英尺。反應(yīng)區(qū)域60的高度與寬度(即直徑)之比優(yōu)選約為2:1至15:1，更優(yōu)選約為3:1至10:1，最優(yōu)選約為4:1至8:1。在反應(yīng)區(qū)域60中，向上流動的流體通過固體顆粒，從而產(chǎn)生固體顆粒的流化床。優(yōu)選所得的固體顆粒的流化床基本包括在反應(yīng)區(qū)域60內(nèi)。所述流化床的高度與流化床寬度之比優(yōu)選約為1:1至10:1，更優(yōu)選約為2:1至7:1，最選約為2.5:1至5:1。所述流化床的密度約為320-960千克/米3(20至大約60磅/英尺3),更優(yōu)選約為480-600千克/米3(約30-50磅/英尺3)，最優(yōu)選約為560-720千克/米3(約35-45磅/英尺3)。再來看圖2，分離部分44大體包括截頭圓錐形下壁(fmstoconicallowerwal1)62、大體呈圓柱形的中壁64以及上部蓋子66。分離部分44在反應(yīng)器12內(nèi)限定出分離區(qū)域。優(yōu)選分離部分44的橫截面積顯著大于反應(yīng)器部分42的橫截面積，使得分離部分44中流體向上流過反應(yīng)器12的速度顯著低于在反應(yīng)器部分42中的速度，從而使得向上流動的流體中夾帶的固體顆粒由于重力作用而在分離區(qū)域中從流體中"散落"。優(yōu)選分離部分44限定的分離區(qū)域的最大橫截面積約比反應(yīng)區(qū)60的最大橫截面積大2-10倍，更優(yōu)選約大3-6倍，最優(yōu)選約大3.5-4.5倍。參見圖3和4，反應(yīng)器12包括一系列設(shè)置于反應(yīng)區(qū)域60內(nèi)的基本水平、垂直間隔的促進(jìn)接觸的擋板組70，72,74，76。當(dāng)流體與反應(yīng)區(qū)60內(nèi)的固體顆粒接觸的時候，擋板組70-76可以使反應(yīng)區(qū)60內(nèi)的軸向擴(kuò)散最小化。盡管圖3和4顯示了一系列4擋板組70-76，但是反應(yīng)區(qū)域60中的擋板組的數(shù)量可根據(jù)反應(yīng)區(qū)60的高度和寬度變化。較佳的是，在反應(yīng)區(qū)60內(nèi)使用2-15個垂直間隔的擋板組，更優(yōu)選在反應(yīng)區(qū)60內(nèi)使用6-13個擋板組。相鄰擋板組之間的垂直間距優(yōu)選約為反應(yīng)區(qū)域60高度的0.02-0.5倍，更優(yōu)選約為反應(yīng)區(qū)域60高度的0.05-0.2倍，最優(yōu)選約為反應(yīng)區(qū)60高度的0.075-0.15倍。較佳的是，相鄰擋板組之間的垂直間距約為0.5-8.0英尺，更優(yōu)選約為1.0-6.0英尺，最優(yōu)選約為2-4英尺。所述擋板組70-76的相對垂直間隔和水平取向通過多個將所述擋板組70-76互相剛性連接的垂直支承部件78來保持。下面來看圖5，各擋板組70-76大體包括外環(huán)80以及多個獨立的細(xì)長擋板部件82，這些擋板部件基本平行延伸，側(cè)向間隔開，以弦的形式與外環(huán)80連接并延伸入外環(huán)80之內(nèi)。各獨立擋板部件82優(yōu)選具有大體呈V形的截面，"V"形的頂點向上。較佳的是，各獨立擋板部件82由單片角鐵制成。因此，優(yōu)選各擋板部件82沿該擋板部件的整個長度具有大體上倒置的V-形橫截面。還優(yōu)選各獨立擋板部件基本沒有形成于其中的開口。獨立擋板部件82互相之間的橫向中心間距優(yōu)選約為1-10英寸，更優(yōu)選約為2-6英寸。優(yōu)選的是，各擋板組中獨立擋板部件82之間的開口面積約為相應(yīng)的擋板組垂直位置處反應(yīng)區(qū)域60橫截面積的40-90%,更優(yōu)選該開口面積約為相應(yīng)的擋板組垂直位置處反應(yīng)區(qū)域60橫截面積的55-75%。外環(huán)80的外徑優(yōu)選約為反應(yīng)器部分壁58內(nèi)徑的75-95%。優(yōu)選多個連接部件84與所述外環(huán)80的外表面剛性連接，適于與反應(yīng)器壁部分58的內(nèi)表面連接，從而將擋板組70-76固定于反應(yīng)器部分壁58。下面來看圖4和6，優(yōu)選從反應(yīng)器部分42的軸向橫截面觀察時，擋板組70-76中相鄰擋板組的獨立擋板部件82形成"交叉"圖案(例如圖6)。較佳的是，擋板組70-76中相鄰擋板組的獨立擋板部件82以大約60-120°、更優(yōu)選約80-100°、更優(yōu)選約85-95°、更優(yōu)選基本為90。(即基本垂直)的交叉角度相互橫向延伸。在本文中，術(shù)語"交叉角度"表示相鄰的垂直間隔的擋板組70-76的獨立擋板部件82延伸方向之間的角度，該角度是沿垂直于反應(yīng)區(qū)域60的縱軸的方向測量的。下面來看圖3和4，布料隔柵(distributiongrid)86在充氣室40和反應(yīng)器部分42的連接處與反應(yīng)器12剛性連接。布料隔柵86限定了反應(yīng)區(qū)域60的底部。布料隔柵86通常包括基本呈圓盤形的布料板88和多個泡罩90。各泡罩90在其中限定了流體開口92，通過這些流體開口92，流體通過流體進(jìn)口52進(jìn)入充氣室40，可以向上流通進(jìn)入反應(yīng)區(qū)域60。布料隔柵86優(yōu)選包括約15-90個泡罩，更優(yōu)選包括約30-60個泡罩。當(dāng)向上流過布料隔柵86的流體流停止流動的時候，泡罩90可以防止大量固體顆粒向下通過布料隔柵86。實施例材料和方法本實施例提供了本文要求權(quán)利的本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的效果。為了測試真實尺寸脫硫反應(yīng)器的動力學(xué)性能，構(gòu)建了圖7所示的真實尺寸半圓形測試反應(yīng)器IOO。所述測試反應(yīng)器100由鋼制成，但是具有平面有機(jī)玻璃面板，以便觀察。所述測試反應(yīng)器100包括充氣室102，該充氣室102高1.12米(44英寸)，直徑從0.61米擴(kuò)大到1.37米(24-54英寸)；反應(yīng)器部分104，其高10.7米(35英尺)，直徑1.37米(54英寸)；膨脹部分106，該部分高2.14米(8英尺)，直徑從1.37米擴(kuò)大到2.74米(54-108英寸)；稀相部分108，其高度為1.22米(4英尺)，直徑2.74米(108英寸)。將具有22個孔的布料隔柵22設(shè)置在反應(yīng)器100內(nèi)，位于充氣室102和反應(yīng)器部分104的連接處附近。測試反應(yīng)器100還包括主旋風(fēng)分離器110和輔旋風(fēng)分離器112，它們使催化劑返回至布料隔柵上大約l英尺處。從壓縮器114，通過空氣輸送管道116向充氣室102提供流化空氣。加入反應(yīng)器100中的空氣的流速(單位為實際立方英尺/分鐘)使用皮托管測量。在此實施例中測試五種表面速度,包括以下標(biāo)稱值0.152,0.229，0.259,0.305,0.381米/秒(0.5,0.75,0.85，1.0和1.25英尺/秒)。從外部催化劑料斗將催化劑加入反應(yīng)器ioo中，所述料斗從催化劑筒加入。通過加入或取出催化劑達(dá)到大約30英尺的流化床高度。進(jìn)行示蹤試驗，以便比較使用不同系列的水平擋板組的時候，反應(yīng)器IOO中的軸向擴(kuò)散程度。使用的擋板組的種類列于表6。頁表6<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>各管子的直徑為2.375英寸。采用表6所述的垂直間距，采用4英尺間距得到7擋板體系，采用2英尺間距得到13擋板體系。布料隔柵使用22孔的泡罩設(shè)計。使用的催化劑摻混物是2/3的得自W.R.格雷斯(W.R.Grace)的新鮮的噴霧干燥的催化劑與1/3的FCC平衡催化劑的混合物。用于該研究的催化劑摻混物的平均粒度為71微米，<40微米的物料含量為5.95重量％。進(jìn)行示蹤測試以比較當(dāng)在上述反應(yīng)器中使用水平擋板部件系列的時候，反應(yīng)器100中的軸向擴(kuò)散程度。設(shè)定各擋板組的測試條件，使得第一排擋板位于分配器上方大約4英尺處，各排擋板與相鄰排擋板垂直地取向，從而產(chǎn)生大體交叉的擋板圖案(圖6中所示)。通過將氦氣作為非吸收性示蹤劑注入反應(yīng)器100中以進(jìn)行示蹤測試。對于各試驗，催化劑床用空氣流化。如圖7所示，將來自容器115的氦氣注入管道116內(nèi)的分配氣體，每次操作至少進(jìn)行兩次注射。每次注射包括2秒的氦氣脈沖。通過管道118，從流化床的頂部(即大約30英尺)取樣。取出的樣品在ProlabQuadrapol質(zhì)譜儀中進(jìn)行分析。以大約l秒的間隔收集數(shù)據(jù)，得到氦氣的停留時間分布曲線。分析方法以一定的方式對流化床性能進(jìn)行模擬，使得停留時間分布("RTD")可以減小到皮克里特數(shù)。測得的注入氦氣的RTD曲線是出口的氦氣濃度隨時間變化的函數(shù)。盡管直接在催化劑床上方對氦氣取樣，但是在氦氣從取樣點輸送到質(zhì)譜儀的過程中存在一些死時間，所述死時間需要從平均RTD分析中消除。該步驟帶來的方差小到可以忽略。所述死時間是通過以下假定消除的RTD曲線的零點可通過氦氣的第一非零數(shù)值的出現(xiàn)來確立。為了確定皮克里特數(shù)，"使用了封閉系統(tǒng)模型"。在此封閉系統(tǒng)模型中，假定氦氣在催化劑床之前和之后以活塞流形式運動，使得氣體僅由于催化劑而發(fā)生軸向擴(kuò)散。對于封閉系統(tǒng)，皮克里特數(shù)與下面公式l中的方差和停留時間相關(guān)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>在此公式中，02是方差，"是平均停留時間的平方。因此，皮克里特數(shù)的計算取決于這兩個參數(shù)的計算。一種這樣的計算方法是"矩量法"。通過這種方法，平均時間和方差分別為停留時間分布的第一和第二矩量，根據(jù)下面的公式2和3計算<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>試驗系統(tǒng)中向催化劑床的脈沖注入之間，以及離開所述床和質(zhì)譜之間的死時間的存在，使得平均停留時間的計算復(fù)雜化。由于皮克里特數(shù)近似與平均停留時間的平方成比例，計算的時候必須考慮死時間，以免錯誤地預(yù)測很髙的皮克里特數(shù)。使用以下方法來確定合適的平均停留時間。為了合適地應(yīng)用公式2，必須正確地確定起始時間。不使用脈沖注射的時間，這是因為該時間將會人為地得到高的皮克里特數(shù)。相反地，通過將起始時間設(shè)定在檢測器中第一次出現(xiàn)示蹤劑的時刻，可以消除死時間。盡管這會人為地導(dǎo)致低的皮克里特數(shù)，但是試驗RTD和使用低皮克里特數(shù)的理論RTD之間的差異很小。還使用公式4，由表面速度、實際氣體流速以及圓筒形容器的床髙度確定氦氣的平均停留時間。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>由公式4測定的平均停留時間等于由公式2的示蹤劑曲線計算的結(jié)果。流化空氣的實際體積流速通過皮托管測量計算。使用的另一種分析示蹤劑RTD的方法是"峰值擬合(PeakFit)"法。該方法使用下面公式5中的示蹤劑數(shù)據(jù)，停留時間和標(biāo)準(zhǔn)偏差源自擬合曲線。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage22</formula>此處，tc5和ae分別是平均停留時間和標(biāo)準(zhǔn)偏差。公式l用這些數(shù)值測定皮克里特數(shù)。結(jié)果和討論為了獲得反應(yīng)器的體積流速，將皮托管測得的流速對催化劑床表面的溫度和壓力進(jìn)行校正。測量數(shù)值通過以下方法獲得取床表面的體積流速，除以54英寸、V2圓形催化劑床橫截面積。各試驗的結(jié)果列于下表7。表7<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>另外，在反應(yīng)器100頂部使用壓力計接口和測量計獲得催化劑床周圍的壓力曲線。由于流化床高度超過設(shè)置的最高的壓力計接口，所以通過將壓力數(shù)據(jù)外推到零壓力來確定床高度。這些床高度列于上表7。另外，通過壓力-壓力計接口高度數(shù)據(jù)的斜率確定流化床密度。這些密度也見于表7，表中還顯示了由密度和床高度確定的床的質(zhì)量。床質(zhì)量隨表面速度減小是催化劑被取出以保持固定床高度的結(jié)果。對于各種表面速度和擋板構(gòu)型的試驗條件，進(jìn)行至少兩次氦氣注入。由這些數(shù)據(jù)，使用公式2和3的"矩量法"或公式5的"峰值擬合"法計算方差和平均停留時間。另外，還使用公式4的實際氣體流動法計算平均停留時間。這三種不同方法的平均停留時間和方差列于下表8。表8<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>如表8所示，由三種不同的方法計算的氣體平均停留時間相差僅為幾秒，只有最低表面速度大約為0.5英尺/秒時的情況除外。由"矩量法"測得的方差總是小于由"峰值擬合法"測定的方差，但是該差異通常隨著表面速度的增大而減小。皮克里特數(shù)提供了對不同擋板結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較和評級的方法，對于反應(yīng)系統(tǒng)來說，它可以與硫轉(zhuǎn)化性能關(guān)聯(lián)起來。由于使用三種不同的方法來獲得皮克里特數(shù)，所以對這些結(jié)果進(jìn)行了評價。對于所有的情況，皮克里特數(shù)由公式l確定,其差異來源于如上所述用來確定方差和平均停留時間的方法。當(dāng)平均停留時間由皮托管測量法測定的時候，使用來自"矩量法"的方差確定皮克里特數(shù)。這些計算的結(jié)果列于下表9。表9<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>如表9所示，三種方法的結(jié)果是類似的，但是通過皮托管測得的流速通常較高。如公式l所示，由于皮克里特數(shù)大體與平均停留時間相關(guān)，所以平均停留時間的小的差異會造成計算的皮克里特數(shù)有較大的不同。盡管有這些差異，但是這些結(jié)果整體說明通過水平面的間隔和垂直間隔獲得了益處，但是對于水平面內(nèi)的間隔，該益處更大。另外，通過使用V形擋板代替管式擋板不會導(dǎo)致任何顯著的性能損失。權(quán)利要求1.一種用來使向上流動的氣態(tài)含烴物流與固體顆粒接觸的流化床反應(yīng)器，所述流化床反應(yīng)器包括細(xì)長的直立式容器，其限定出下部反應(yīng)區(qū)和上部分離區(qū)，在下部反應(yīng)區(qū)內(nèi)，所述固體顆粒被所述氣態(tài)含烴物流基本上流化，在上部分離區(qū)內(nèi)，所述固體顆?；緩乃龊瑹N的物流分離；以及大體水平地設(shè)置在所述反應(yīng)區(qū)內(nèi)的一系列垂直間隔的接觸促進(jìn)部件，所述各接觸促進(jìn)部件包括多個基本平行、橫向間隔的細(xì)長的擋板，所述細(xì)長的擋板各自具有大體呈V形的橫截面。2.如權(quán)利要求l所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于，相鄰的所述接觸促進(jìn)部件的所述細(xì)長擋板以60。至大約12(T的交叉角度互相橫向延伸。3.如權(quán)利要求1或2所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于，所述相鄰的接觸促進(jìn)部件的細(xì)長擋板基本互相垂直地延伸。4.如權(quán)利要求l、2或3所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于，所述各接觸促進(jìn)部件限定出卩「口區(qū)域，所述含烴物流和所述固體顆?？赏ㄟ^該開口區(qū)域，所述各接觸促進(jìn)部件的所述開口區(qū)域約占所述反應(yīng)區(qū)在對應(yīng)于該接觸促進(jìn)部件的垂直位置處的橫截面積的40-90%。5.如權(quán)利要求l、2、3或4所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于，相鄰的所述接觸促進(jìn)部件的垂直間隔約為所述反應(yīng)區(qū)高度的0.02-0.5倍。6.如權(quán)利要求5所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)區(qū)的高度與寬度之比約為2:1至15:1。7.如權(quán)利要求6所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)區(qū)的高度約為30-80英尺，所述反應(yīng)區(qū)的寬度約為3-8英尺。8.如前述權(quán)利要求中任一項所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于，所述各擋板用角鐵形成，所述擋板相互間的橫向中心間隔約為2-6英寸。9.如前述權(quán)利要求中任一項所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于，所述分離區(qū)的最大橫截面積至少比所述反應(yīng)區(qū)的最大橫截面積大兩倍。10.如前述權(quán)利要求中任一項所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于，還包括限定所述反應(yīng)器底部的分配器板，所述分配器板限定出多個孔，這些孔允許含烴的物流向上流過所述分配器板，流入所述反應(yīng)區(qū)內(nèi)，所述分配器板包括大約15-90個所述孔。11.如前述權(quán)利要求中任一項所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于，所述容器限定了用來將所述含烴物流接收到所述反應(yīng)區(qū)內(nèi)的流體進(jìn)口，用來從所述分離區(qū)排出所述氣態(tài)含烴物流的流體出口，用來將所述固體顆粒接收到所述反應(yīng)區(qū)內(nèi)的固體進(jìn)口，以及用來從所述反應(yīng)區(qū)排出所述固體顆粒的固體出口，所述固體進(jìn)口、所述固體出口、所述流體進(jìn)口和所述流體出口互相隔開。12.—種脫硫裝置，其包括流化床反應(yīng)器，所述流化床反應(yīng)器限定了細(xì)長的直立反應(yīng)區(qū)域，其中細(xì)分散的固體吸收劑顆粒與含烴的流體流接觸，從而提供脫硫的含烴物流以及加載硫的吸收劑顆粒，所述流化床反應(yīng)器還包括一系列大體水平地設(shè)置在反應(yīng)區(qū)域內(nèi)的垂直間隔的接觸促進(jìn)部件，所述接觸促進(jìn)部件各自包括多個基本平行的、橫向間隔的細(xì)K擋板，這些細(xì)長擋板各自具有基本呈V形的橫截面；流化床再生器，所述流化床再生器用來使至少--部分所述加載硫的顆粒與含氧氣再生物流接觸，從而提供再生的吸收劑顆粒；流化床還原器，所述流化床還原器用來使至少一部分所述再生的吸收劑顆粒與含氫氣的還原物流接觸。13.如權(quán)利要求12所述的脫硫裝置，其特征在于，相鄰的所述接觸促進(jìn)部件的細(xì)長擋板以大約60-120。的交叉角度互相橫向延伸。14.如權(quán)利要求12或13所述的脫硫裝置，其特征在于，所述各接觸促進(jìn)部件限定出開口區(qū)域，所述含烴物流和所述吸收劑顆?？赏ㄟ^該開口區(qū)域，所述各接觸促進(jìn)部件的開口區(qū)域約占所述反應(yīng)區(qū)在對應(yīng)于接觸促進(jìn)部件的垂直位置處的橫截面積的40-卯％。15.如權(quán)利要求12、13或14所述的脫硫裝置，其特征在于，所述反應(yīng)區(qū)的高度約為30-80英尺，所述反應(yīng)區(qū)的寬度約為3-8英尺。16.如權(quán)利要求12、13、14或15所述的脫硫裝置，其特征在于，相鄰的所述接觸促進(jìn)部件的垂直間隔約為所述反應(yīng)區(qū)高度的0.05-0.2倍。17.如權(quán)利要求12、13、14、15或16所述的脫硫裝置，其特征在于，所述脫硫裝置還包括用來將所述加載硫的吸收劑顆粒從所述反應(yīng)器輸送到所述再生器的第一管道；用來將所述再生的吸收劑顆粒從所述再生器輸送到所述還原器的第二管道；用來將所述還原的吸收劑顆粒從所述再生器輸送到所述反應(yīng)器的第三管道。18.如權(quán)利要求17所述的脫硫裝置，其特征在于，所述脫硫裝置還包括根據(jù)流體流動關(guān)系設(shè)置在所述管道中的反應(yīng)器活底料斗，所述反應(yīng)器活底料斗可以用來將所述加載硫的吸收劑顆粒從高壓烴類環(huán)境轉(zhuǎn)化到低壓氧氣環(huán)境。19.如權(quán)利要求18所述的脫硫裝置，其特征在于，所述脫硫裝置還包括設(shè)置在所述反應(yīng)器活底料斗上游的所述第一管道內(nèi)的反應(yīng)器接收器，所述反應(yīng)器接收器與所述反應(yīng)器活底料斗協(xié)同操作，將所述第一管道中的所述加載硫的吸收劑的流動從連續(xù)模式轉(zhuǎn)化為間歇模式。20.—種脫硫方法，其包括以下步驟(a)在流化床反應(yīng)器容器內(nèi)，在足以從含烴的流體流中除去硫并將至少一部分氧化鋅轉(zhuǎn)化為硫化鋅的脫硫條件下，使含烴的流體流與包含還原價態(tài)的助催化劑金屬組分和氧化鋅的細(xì)分散的固體吸收劑顆粒接觸，從而提供脫硫的含烴物流和加載硫的吸收劑顆粒；(b)在進(jìn)行步驟(a)的同時，使至少一部分所述含烴物流和所述吸收劑顆粒與-系列基本水平的、橫向間隔的擋板組接觸，從而減小所述流化床反應(yīng)器中的軸向擴(kuò)散，所述擋板組包括多個基本平行的各自大體具有V形橫截面的擋板；(c)在再生器容器中，在足以使至少一部分硫化鋅轉(zhuǎn)化為氧化鋅的再生條件下，使所述加載硫的顆粒與包含氧氣的再生物流接觸，使得至少一部分所述硫化鋅轉(zhuǎn)化為氧化鋅，從而提供包含未還原的助催化劑金屬組分的再生的吸收劑顆粒；(d)在還原器容器中，在足以還原所述未還原的助催化劑金屬組分的還原條件下，使所述再生的吸收劑顆粒與含氫氣的還原物流接觸，從而提供還原的吸收劑顆粒。21.如權(quán)利要求20所述的脫硫方法，其特征在于，該方法還包括在所述流化床反應(yīng)器容器內(nèi)，在所述脫硫條件下，使所述還原的吸收劑顆粒與所述含烴的流體流接觸。22.如權(quán)利要求20或21所述的脫硫方法，其特征在于，所述含烴流體流包含在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下通常為液態(tài)的烴類。23.如權(quán)利要求20、21或22所述的脫硫方法，其特征在于，所述含烴的流體流包含選自以下的烴類汽油、裂化汽油、柴油燃料，以及它們的混合物。24.如權(quán)利要求20、21、22或23所述的脫硫方法，其特征在于，所述還原價態(tài)的助催化劑組分包括選自以下的助催化劑金屬鎳、鈷、鐵、錳、鎢、銀、金、銅、鉑、鋅、釕、鉬、銻、釩、銥、鉻和鈀。25.如權(quán)利要求20、21、22、23或24所述的脫硫方法，其特征在于，所述還原價態(tài)的助催化劑組分包括鎳。26.如權(quán)利要求20、21、22、23、24或25所述的脫硫方法，其特征在于，所述各擋板組具有開口區(qū)域，該區(qū)域約為所述反應(yīng)器容器在對應(yīng)于擋板組的垂直位置處的橫截面積的40-90%。全文摘要用來從含烴的流體流除去硫的方法和設(shè)備，通過使所述含烴的流體流與吸收硫的固體顆粒在流化床反應(yīng)器內(nèi)接觸來促進(jìn)所述脫硫過程。文檔編號B01J8/44GK101247883SQ200680025270公開日2008年8月20日申請日期2006年6月6日優(yōu)先權(quán)日2005年6月7日發(fā)明者G·R·杰瑪納,M·W·湯普森,P·F·邁耶,V·G·霍文申請人:中國石油化工股份有限公司