一种吸附脱硫反应装置和一种吸附脱硫方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种吸附脱硫反应装置，本发明还涉及一种吸附脱硫方法。
【背景技术】
[0002] 随着人们生活水平的提高及对环境保护的日益重视，世界各国对清洁燃料的标准 要求越来越高，对燃料中的硫含量限制也越来越严格。因此，国内外研究人员纷纷开发各种 深度脱除烃油中硫含量的技术。
[0003] 传统燃料油脱硫的主要方法是加氢脱硫，但随着燃油标准的日益严格，加氢深度 提高，需要更苛刻的反应条件，如更高的反应压力等。同时，对于汽油，由于含有大量的烯 烃，提高加氢苛刻度将导致更高的辛烷值损失，因此一些新的脱硫方法不断涌现，其中尤以 吸附脱硫最受关注。吸附脱硫(如sZorb工艺）的工业应用表明，该技术具有脱硫深度高、 氢耗低、辛烷值损失小等特点，能够满足炼油企业生产符合欧V、甚至更高标准的汽油调和 组分的需求，使该技术具有广阔的发展前景。
[0004] CN1323749C公开了一种在流化床脱硫反应器中使用可再生固体吸附剂颗粒的烃 脱硫系统。从反应器中连续地取出加载了硫的吸附剂颗粒，并将其转移到再生器中进行再 生，再生后的吸附剂经还原后再回到反应器中，实现吸附脱硫的连续进行。CN1323749C公开 的固体输送机构提供了将加载硫的吸附剂颗粒经闭锁料斗从反应器的高压烃环境向再生 器的低压氧环境的安全和有效转移。但是，在实际应用过程中存在吸附剂细粉在反应器顶 部聚集的问题，影响装置的操作稳定性及长周期运行。
[0005]CN101780389A及CN201454508U公开了一种用于汽油吸附脱硫的流化床反应器， 在该流化床反应器的顶部设有具有自动反冲洗装置的过滤器，在过滤器下方设有降尘器， 该降尘器的使用可以有效减少需经过滤器处理的气体中的细粉含量，从而降低过滤器的负 荷，有效地延长自动反冲洗装置的反冲间隔，减少设备的投资和维护费用。所使用的降尘器 可以是采用圆锥形结构的阻挡式或采用扭曲叶片结构的旋流式。采用阻挡式降尘器能够降 低流化床中气体携带的吸附剂细粉含量约为30%，而旋流式降尘器能降低流化床中气体携 带的吸附剂细粉含量约为22%。降尘器的使用虽然能够在一定程度上降低过滤器的反吹频 率，但是吸附剂细粉大部分仍然滞留在反应器中吸附剂创层的中上部，并随着装置运行时 间的增加而积累，从而使降尘器的效率不断下降，过滤器的反吹间隔随之变短，影响装置运 行周期。
[0006] 传统流化床反应器通常在顶部设置旋风分离器来回收固体颗粒。但一般旋分分离 器要求进入旋风分离器的气速在15-25m/s的范围内，高入口气速固然有利于提高气固效 率，但会增加颗粒的磨损。而汽油吸附脱硫所用催化剂机械强度较低，如果在流化吸附反应 器中设置传统的旋风分离器，则因入口气速较大，会加剧催化剂颗粒的磨损，进而大大提高 装置的运行成本。
[0007] 因此，需要提供一种新的吸附脱硫反应装置，该装置不仅能够实现吸附脱硫，而且 能够将反应器中形成的吸附剂细粉及时移出反应体系，减少反应器中的吸附剂细粉量，同 时不会加剧吸附剂颗粒的磨损，实现装置的稳定、长周期运转。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于克服现有的吸附脱硫反应装置很难及时将吸附剂细粉移出流 化床反应器，影响装置运行的稳定性和安全性，缩短装置稳定运行周期的技术问题，提供 一种吸附脱硫反应装置，该装置能够将流化床反应器内的吸附剂细粉及时移出流化床反应 器，延长装置的稳定运行周期，同时还不会加剧吸附剂颗粒的磨损。
[0009] 本发明提供了一种吸附脱硫反应装置，该装置包括流化床反应器、设置在所述流 化床反应器外部的过滤器和待生剂再生单元，所述流化床反应器用于将含硫烃原料和氢气 与具有吸附脱硫作用的吸附剂接触；
[0010] 所述流化床反应器包括密封的反应器主体、出风管以及设置在所述反应器主体上 部侧壁上的待生剂输出斜管，所述反应器主体的内部空间自上而下依次包括分离段、沉降 段、反应段和进料段，所述分离段内设置有至少一个旋风分离器；
[0011] 所述旋风分离器包括密封的中空主体、固体物料导出通道和至少两个物料导入通 道，所述中空主体的内部空间由上至下依次包括直筒区和锥体区，所述物料导入通道沿切 向设置在所述直筒区的外部侧壁上，以使所述分离段内的油剂混合物通过所述物料导入通 道进入所述直筒区中，所述物料导入通道沿垂直于物料流向的截面的总面积与所述分离段 的水平截面的面积的比值为1 :3_30,所述物料导出通道位于所述锥体区的底部；
[0012] 所述出风管设置在至少一个旋风分离器的顶部，所述出风管的两端分别与该旋风 分离器的内部空间和所述过滤器的气流入口连通，以将该旋风分离器分离出的油气混合物 送出流化床反应器，并在所述过滤器中将所述油气混合物中的吸附剂细粉分离出来；
[0013] 所述待生剂再生单元用于将由待生剂输出斜管输出的待生剂进行再生和还原，并 将还原剂送回所述流化床反应器中。
[0014] 本发明还涉及一种吸附脱硫方法，该方法在本发明提供的吸附脱硫反应装置中进 行，包括：
[0015] 将含有含硫烃原料和氢气的油气原料与具有吸附脱硫作用的吸附剂在所述流化 床反应器的反应段中接触，以脱除所述含硫烃原料中的至少部分硫元素；
[0016] 将流化床反应器输出的油剂混合物在过滤器中进行分离，以分离出所述油剂混合 物中的吸附剂细粉，得到油气产物；
[0017] 将由待生剂输出斜管输出的待生剂在待生剂再生单元中进行再生和还原，并将还 原剂送回所述流化床反应器的反应段中。
[0018] 根据本发明的吸附脱硫反应装置能够将流化床反应器内的催化剂细粉及时移出， 避免催化剂细粉在流化床反应器中的累积，使得反应装置能够稳定长周期运转，从而获得 良好且稳定的反应效果。
[0019] 并且，本发明的流化床反应器中使用的旋风分离器对催化剂颗粒的磨损小，能够 明显降低催化剂的消耗量，从而降低装置的运行成本。
【附图说明】
[0020] 附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具 体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0021] 图1用于说明根据本发明的吸附脱硫反应装置的一种实施方式。
[0022] 图2用于说明根据本发明的吸附脱硫反应装置中使用的旋风分离器的一种实施 方式。
[0023] 附图标记说明
[0024] 1 :反应器主体 101 :分离段
[0025] 102 :沉降段 103 :反应段
[0026] 104:进料段 2:出风管
[0027] 3 :待生剂输出斜管 4 :旋风分离器
[0028] 41 :中空主体 411 :直筒区
[0029] 412 :锥体区 42 :物料导入通道
[0030] 43:固体物料导出通道 44:第一旋风分离器
[0031] 45:第二旋风分离器 441 :固体物料导出通道
[0032] 451:固体物料导出通道 5:油气原料入口
[0033] 6 :气体分布盘 7 :还原剂输入斜管
[0034] 8 :收集料斗 9 :集气室
[0035] 10 :待生剂接收器 11 :进料器
[0036] 12 :集气室 100 :流化床反应器
[0037] 200:过滤器 201:气流入口
[0038] 202 :主体结构 203 :过滤段
[0039] 204 :收集段 205 :过滤元件
[0040] 206:油气产物出口 207:回收吸附剂输出管
【具体实