CN102065981B - 从气流中除去污染物 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于从气流中除去污染物的方法。将气流与含氯化合物接触以形成混合气流。然后将所述混合气流与吸附剂在吸附区中接触以产生产物气流和负载硫的吸附剂，其中所述吸附剂包含锌和助剂金属。

Description

从气流中除去污染物

技术领域

总体而言，本发明涉及从气流中除去污染物。在另一方面，本发明涉及用于通过与再生吸附剂接触而从气流中除去一种或多种污染物的方法。

背景技术

近年来，对天然气及其它气相燃料的需求大大增加。同时，已经实施了关于某些组分(例如硫类、酸性气体、及涉及环境的其它化合物)的可允许水平的更严格的规定，从而促使燃料气体生产商开发生产符合规定的气体产物的经济方法。

一种已知的处理气流以除去不想要的组分的方法是将气流与物理或化学溶剂接触。化学溶剂的例子包括胺类如甲基二乙醇胺(MDEA)和二乙醇胺(DEA)。通常，化学溶剂的选择性可能会造成问题。例如，虽然胺类能够有效地从气流中除去硫化氢(H₂S)，但胺类通常不能吸附其它不想要的含硫化合物，例如硫化羰(COS)。因此，在能将气流用作燃料之前必须进行另外的加工步骤(例如，COS水解)。除了除去H₂S之外，大多数胺类也除去二氧化碳，所述二氧化碳可以在随后的废气设备上放置(place)不必要的加工负荷。而且，大多数使用化学溶剂的方法需要对进入气流进行大规模的冷却并通常使用大量蒸汽以从溶剂中除去吸收的污染物，这使得这些方法消耗了大量能源。基于物理溶剂的方法也是高度能源密集型的，并且通常需要高操作压力和/或低操作温度。

已经发现可以将吸附剂用于处理气流。可使用的吸附剂的一个例子是包含锌、助剂金属、以及二氧化硅的吸附剂。然而，如果湿气与吸附剂接触，就可能会形成硅酸盐。如果硅酸盐的形成不能被控制或至少被限制，那么吸附剂将会丧失其大部分的除硫活性。活性的过度丧失会需要频繁更换吸附剂，从而使得所述组合技术在商业上不可行。

因此，存在对在使用吸附剂从气流中除去污染物时用于限制硅酸盐形成的方法的需求。

发明内容

在本发明的一个实施方案中，提供了包含下列步骤、由下列步骤组成或基本上由下列步骤组成的方法：

a)将含有H₂S的气流与含氯化合物接触以形成混合气流；

b)将所述混合气流与吸附剂在吸附区中接触以产生第一产物气流和负载硫的吸附剂，其中所述吸附剂包含选自锌、二氧化硅、以及助剂金属的金属；

c)对所述负载硫的吸附剂的至少一部分进行干燥，从而提供干燥的负载硫的吸附剂；

d)将所述干燥的负载硫的吸附剂的至少一部分与再生气流在再生区中接触以产生包括含锌化合物、硅酸盐和助剂金属的再生吸附剂，以及废气流；

e)将所述再生吸附剂返回到所述吸附区中以提供包含锌、二氧化硅和助剂金属的更新的吸附剂；并且

f)将所述再生的吸附剂与所述混合气流在所述吸附区中接触以形成第二产物气流和负载硫的吸附剂。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施方案的污染物除去系统的示意图。

图2是运行/再生数对以重量％表示的硅酸锌浓度的图表。

具体实施方式

参考图1，图示说明的污染物除去系统10通常包含气源12、吸附区14、产物气用户16、干燥区18、再生区20、以及废气用户22。通常，可以将从气源12输出的原料气流与吸附剂在吸附区14中接触，从而从所述气流中除去一种或多种污染物。可以将从吸附区14输出的所得的耗尽污染物的产物气流送到产物气用户16，同时可以在干燥区18中对至少一部分负载污染物的吸附剂进行干燥，然后通过在再生区20中与再生气体接触而使其再生。可以将从再生区20输出的所得废气流送到废气用户22，同时可以将至少一部分再生的吸附剂返回到吸附区14中以用于随后的再使用。在一个实施方案中，可以将吸附、干燥和再生区14、18、20中的至少一个包含在相同的加工容器中。在另一个实施方案中，可以将吸附、干燥和再生区14、18、20中的至少一个包含在两个以上单独的加工容器中。而且，可以以连续、半连续、半批次或批次模式对图1中所描绘的污染物除去系统10进行操作。现在将在下面对污染物除去系统10的操作进行更详细的描述。

气源12可以包含任何能够产生气流的源或系统。通常，从气源12产生的原料气流可以在标准条件下具有大于约0.8、大于约0.9、或大于0.95的水汽(vapor)分数。在一个实施方案中，源自气源12的原料气流可以包含小于约1体积％、小于约0.5体积％、小于0.05体积％、或小于百万分之500体积(ppmv)的C₆+烃材料。例如，气源12可以包含天然气井、炼油厂或化工厂的加工气流、或任何其它合适的源。

在一个实施方案中，气源12可以包含气化系统，所述气化系统可用于通过对固体基含碳材料如煤或石油焦炭进行气化而产生原料气流。典型地，可以通过与包含蒸汽(steam)、氧、空气、氢、二氧化碳、或任何其组合的气化气流接触而使固体含碳材料气化。在一个实施方案中，可以通过在从约530至约1950℃、约810至约1650℃、或950至1510℃范围内的温度下以及在约150至约800磅/平方英寸(表压)(psig)、约250至约700psig、或300至600psig范围内的压力下，将管道100中的固体含碳材料的浆体与通过管道110进入气源12的含氧气流接触而使其气化。

通过管道112从气源12输出的原料气流可以包含一种或多种下列化合物：一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO₂)、氢(H₂)、水(H₂0)、丙烷和轻烃(C₃+)、氮(N₂)等。另外，原料气流可以包含一种或多种在将所述原料气流用作燃料之前应该被除去的不想要的组分(即污染物)。硫化合物如硫化氢(H₂S)、硫化羰(COS)、二硫化碳(CS₂)、以及甚至有机硫化合物如硫醇和各种噻吩类化合物是在原料气流中发现的常见污染物中的一些例子。通常存在于原料气流中的污染物的其它例子可以包括，但不限于氨(NH₃)、盐酸(HCl)、以及氰化氢(HCN)。下面的表1概括了根据本发明的一个实施方案的管道112中原料气流的组合物。

在一个实施方案中，可以在原料气流进入气源12之前向所述原料气流中添加额外量的含氯化合物。所述含氯化合物可以选自HCl、有机氯化合物及其组合。可以使用的有机氯化合物的例子包括，但不限于一氯乙烷、二氯乙烷、三氯乙烷、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、一氯乙烯、二氯乙烯、三氯乙烯、以及三氯苯。

在一个实施方案中，含氯化合物以从约1ppmv至约3体积％范围内的量存在于原料气流中。含氯化合物也可以以从约50ppmv至约1体积％范围内的量存在于原料气流中。含氯化合物也可以以从100ppmv至1000ppmv范围内的量存在于原料气流中。

如图1中所描绘的，可以将至少一部分在管道112中的从气源12输出的原料气流送到吸附区14，在所述吸附区14中能将所述气流与吸附剂接触以从进入气流中除去至少一种污染物的至少一部分。在一个实施方案中，在进入吸附区14之前未对原料气流进行冷却并且所述原料气流具有的温度可以在从气源12输出的原料气流的温度的约200℃、约100℃、或50℃内。通常，进入吸附区14的原料气流可以具有在约150至约700℃、约250至约600℃、或350至450℃范围内的温度，以及在约100至约750psig、约250至约600psig、或350至450psig范围内的压力。

通常，在吸附区14中使用的吸附剂可以是任何具有充分的污染物去除能力的充分可再生的氧化锌基吸附剂组合物。虽然下面的描述是就本发明的吸附剂从进入的尾气流中除去硫污染物的能力来说的，但是应理解，所述吸附剂也可以具有显著的除去一种或多种其它污染物的能力。

在本发明的一个实施方案中，在吸附区14中使用的吸附剂可以包含锌和助剂金属组分。所述助剂金属组分可以包括选自镍、钴、铁、锰、钨、银、金、铜、铂、锌、锡(tine)、钌、钼、锑、钒、铱、铬、钯、及其混合物中的一种或多种助剂金属。在一个实施方案中，至少一部分助剂金属组分以还原价态存在。可以通过在吸附区14中和/或在将吸附剂引入至吸附区14之前使吸附剂与还原剂进行接触来实现助剂金属组分的价还原。可以使用任何合适的还原剂，包括但不限于氢和一氧化碳。

在本发明的一个实施方案中，还原价助剂金属组分可以包含、由或基本上由以式M_AZn_B所示的置换型金属固溶体组成，其中M是助剂金属，A和B各自为在从约0.01至约0.99范围内的数值。在上述用于置换型金属固溶体的式中，A可以在从约0.70至约0.98或0.85至0.95的范围内，B可以在从约0.03至约0.30或0.05至0.15的范围内。在一个实施方案中，A+B＝1。

置换型固溶体是通过溶质金属直接置换晶体结构中的溶剂金属原子而形成的合金的亚类。例如，据认为置换型金属固溶体M_AZn_B是通过溶质锌金属原子置换溶剂助剂金属原子而形成的。存在三种有助于形成置换型金属固溶体的基本标准：(1)两种元素的原子半径在彼此的15％以内；(2)两种纯相的晶体结构相同；以及(3)两种组分的电负性相似。在本文中所述的在吸附剂中使用的助剂金属(作为元素金属(elemental metal)或金属氧化物)和锌(作为元素金属或金属氧化物)典型地满足上述三种标准中的至少两种。例如，当助剂金属为镍时，满足第一和第三种标准，但不满足第二种。镍和锌的金属原子半径在彼此的10％以内并且电负性相似。然而，氧化镍(NiO)优选形成立方晶体结构，而氧化锌(ZnO)优选六方晶体结构。镍锌固溶体保留了氧化镍的立方结构。迫使氧化锌以立方结构存在增加了相的能量，这限制了能够溶解于氧化镍结构中的锌的量。通过显微镜在还原过程中形成的约92∶8的镍锌固溶体(Ni_0.92Zn_0.08)中，以及通过显微镜在吸附剂的重复再生性中明显地显示出来了这种化学计量控制。

除了锌和助剂金属之外，在吸附区14中使用的吸附剂还可以包含二氧化硅和铝酸盐。铝酸盐可以包括以式M_ZZn_(1-Z)Al₂O₄所示的助剂金属-锌铝酸盐置换的固溶体，其中M是助剂金属且Z在从0.01至0.99的范围内。可以使用任何最终会增加吸附剂的大孔隙度的含二氧化硅的化合物。在一个实施方案中，孔隙度增强剂可以包括珍珠岩。在美国专利6,429,170和7,241,929中对适合用于吸附区14的吸附剂的例子以及制造这些吸附剂的方法进行了详细的描述，通过参考将其全部公开内容引入至本文中。

下面的表2提供了根据本发明的实施方案在吸附区14中使用的吸附剂的组合物，其中所述吸附剂的还原在将该吸附剂引入至吸附区14中之前进行。

在一个可选的实施方案中，在将吸附剂引入至吸附区14中之前未对其进行还原，助剂金属组分可以包含以式M_XZn_YO所示的置换型金属氧化物固溶体，其中M是助剂金属且X和Y在从约0.01至约0.99的范围内。在一个实施方案中，X可以在从约0.5至约0.9、约0.6至约0.8、或0.65至0.75的范围内且Y可以在从约0.10至约0.5、约0.2至约0.4、或0.25至0.35的范围内。通常，X+Y＝1。

下面的表3提供了根据实施方案在吸附区14中使用的未还原的吸附剂的组合物，其中在将所述吸附剂引入至吸附区14中之前未对其进行还原。

如上所述，当将未还原的吸附剂组合物与含氢化合物在吸附区14中接触时，可以在吸附区14中发生吸附剂的还原。因此，当在吸附区14中发生吸附剂的还原时，与吸附区14中的原料气流接触的初始吸附剂可以是被还原的吸附剂(表2)与未还原的吸附剂(表3)的混合物。

通常，可以在从约150℃至约650℃、约225℃至约550℃、或325℃至475℃范围内的温度下以及在从约100至约750psig、约250至575psig、或350至450psig范围内的压力下，在吸附区14中使进入的原料气流与初始吸附剂接触。在原料气流中的至少一部分含硫化合物(和/或其它污染物)可以被吸附剂吸附，从而产生了耗尽硫的产物气流和负载硫的吸附剂。在一个实施方案中，吸附区14的除硫效率可以超过约85％、超过约90％、超过约95％、超过约98％、或超过99％。如图1中所描绘的，至少一部分耗尽污染物的产物气流可以通过管道114离开吸附区14。在一个实施方案中，产物气流可以包含小于约50、小于约20、小于约10、小于约5、或小于1ppmv的H₂S。

如图1中所示，然后可以将耗尽污染物的产物气流送至产物气用户16。产物气用户16可以包括耗尽污染物的产物气流的任何工业、商业或住宅使用或应用。在一个实施方案中，产物气用户16可以包括设置在用于共同生产蒸汽和电的设备上的工业燃气轮机。

如图1中所描绘的，可以通过管道116将至少一部分从吸附区14释放的负载硫的吸附剂送到干燥区18。在一个实施方案中，负载硫的吸附剂可以具有在从约0.1至约27、约3至约26、约5至约25、或10至20重量％范围内的硫负载量。在干燥区18中，可以通过在管道118中流动惰性气体清洗(purge)气流，使其流过吸附剂一段时间而将至少一部分负载硫的吸附剂干燥，所述管道118具有的温度范围为从约100至约550℃、约150至约500℃、或200至475℃；所述气体流过的时间段为至少约15分钟，或在从约30分钟至约100小时、约45分钟至约36小时、或1小时至12小时的范围内。如图1中所示，然后可以通过管道120将所得的干燥的负载硫的吸附剂送到再生区20中。

再生区20可以利用能够通过在吸附剂再生条件下将负载硫的吸附剂与再生气流接触而将至少一部分硫(或其它吸附的污染物)从所述负载硫的吸附剂中除去的再生方法。在一个实施方案中，通过管道122进入再生区20的再生气流可以包含含氧气气流如空气(例如，约21体积％的氧)。在另一个实施方案中，在管道120中的再生气流可以是含有至少约50、至少约75、至少约85、或至少90体积％的氧气的富氧气气流。在还另一个实施方案中，再生气流可以含有基本上纯的氧气气流。

根据本发明的一个实施方案，在再生区20中使用的再生方法可以是逐步式再生方法。通常，逐步式再生方法包括以两次以上的增量调整(即步骤)从初始值到最终值来调整至少一种再生变量。可调整的再生变量的例子可以包括，但不限于温度、压力、以及再生气流速。在一个实施方案中，再生区20中的温度可以在初始温度上增加至少约75℃、至少约100℃、或至少150℃的总量，所述初始温度可以在从约250至约650℃、约300至约600℃、或350至550℃的范围内。在另一个实施方案中，可以对再生气流速进行调整，从而使得与吸附剂接触的再生气的标准气体时空速度(SGHSV)可以在初始SGHSV值上增加至少约1,000、至少约2,500、至少约5,000、或至少10,000气体体积/吸附剂体积/小时(v/v/h或h^-1)的总量，所述初始SGHSV值可以在从约100至约100,000h^-1、约1,000至约80,000h^-1、或10,000至50,000h^-1的范围内。

在一个实施方案中，增量调整的大小(即增量步骤的大小)可以在期望的总变化(即在最终值与初始值之间的差别)的从约2至约50、约5至约40、或10至30幅度％的范围内。例如，如果期望的总温度变化为约150℃，则增量步骤的大小可以在从约3至约75℃、约7.5至约60℃、或15至45℃的范围内。在另一个实施方案中，增量步骤大小的幅度可以在初始变量值的从约2至约50、约5至约40、或10至30的幅度％的范围内。例如，如果初始再生温度是250℃，则增量步骤的大小可以在从约5至约125℃、约12.5至约100℃、或25至75℃的范围内。通常，连续的增量步骤可以具有相同的增量步骤大小，或者，可选地，一种或多种增量步骤的大小可以大于或小于前面或后续步骤的增量步骤大小。

在一个实施方案中，可以在预定的时间间隔下进行再生变量的后续调整。例如，可以在从约1分钟至约45分钟、约2分钟至约30分钟、或5至20分钟范围内的时间间隔后进行调整。在另一个实施方案中，可以根据一种或多种“指标”变量的值进行调整。指标变量是在系统中被监测以确定吸附剂再生进展的变量。指标变量的例子可以包括，但不限于吸附剂的硫负载量、再生吸附剂的床温度、再生区温度曲线图(即放热曲线)、以及废气流组合物。在一个实施方案中，对废气流中的二氧化硫(SO₂)浓度进行监测以确定应该何时对再生气的流速和/或再生温度进行增量调整。

可以在再生区20中进行再生方法直到达到至少一个再生终点。在一个实施方案中，再生终点可以是达到了一个或多个被调整的再生变量的期望值。例如，可以进行再生方法直到温度达到从约300至约800℃、约350至约750℃、或400至700℃范围内的最终值或者SGHSV达到从约1,100至约110,000h^-1、约5,000至约85,000h^-1、或25,000至60,000h^-1范围内的最终值。在另一个实施方案中，可以在变量调整的预定数值后完成再生方法。例如，再生方法可以进行足够长的时间从而进行至少1个或在从约2至约8或3至5范围内的增量调整。在还另一个实施方案中，可以进行再生方法直到达到所选指标变量的最终值。例如，可以进行再生方法直到从再生区20输出的废气中的SO₂浓度降低至小于约1体积％、小于约0.5体积％、小于约0.1体积％、或小于500ppmv的值。无论所选的特定终点是什么，再生方法的总时间长度可以是小于约100小时，或在从约30分钟至约48小时、约45分钟至约24小时、或1.5至12.5小时的范围内。

在一个实施方案中，上述再生方法具有的再生效率可以是至少约75％、至少约85％、至少约90％、至少约95％、至少约98％、或至少99％。再生吸附剂具有的硫负载量可以是小于约10重量％，或在从约0.05至约6重量％、或0.1至4重量％的范围内。

虽然不希望受到理论的约束，但认为如果干燥步骤残留了微量湿气，那就有可能在再生方法期间在吸附剂上形成硅酸盐。如果存在硅酸盐，则可能会发生吸附剂的降解。

如图1中所示，然后可以将至少一部分在管道124中的再生吸附剂返回到吸附区14中。再生吸附剂包括含锌化合物、硅酸盐、以及助剂金属。如上面所讨论的，在一个实施方案中，至少一部分再生吸附剂在被引入至吸附区之前没有经历还原步骤。在这样的实施方案中，被引入至吸附区14中的再生但未还原的吸附剂可以包含未还原的助剂金属组分，所述助剂金属组分包括以式M_XZn_YO(参见例如，上面的表3)所示的置换型金属氧化物固溶体。虽然不希望受到理论的约束，但是认为，由于在原料气流中存在含氯化合物，所以在随后的接触阶段期间，可以将在再生步骤期间在吸附剂上形成的硅酸盐转化为吸附剂上的金属氯化物。在随后的再生循环过程期间，吸附剂上的氯可以形成氯氧化物。

重新回到图1，通过管道126从再生区20输出的废气流可以随后被送往废气用户22。废气用户22可以包含能够处理废气流的任何装置，例如克劳斯硫处理装置(Claus sulfur processing unit)。在一个实施方案中，通过管道126从再生区20输出的废气流可以包含至少约5、至少约10、至少约20、或至少25体积％的SO₂。在一个实施方案中，废气流包含的H₂S少于通过管道112进入吸附区14的尾气流中的H₂S。在另一个实施方案中，废气流可以基本上不含H₂S。

实施例

下面的实施例旨在对本发明进行示例性说明，并旨在教导本领域的普通技术人员以制造和使用本发明。本实施例并不旨在以任何方式来限制本发明。

将含有镍、锌、氧化铝、以及珍珠岩的吸附剂碾碎并筛分以得到100+/200-筛孔尺寸的粒子。将约20-30克被碾碎的吸附剂与等量的铝氧粉结合，并将所得混合物进料至固定床下流式反应器中。就在原料气流进入反应器之前添加预热的HCl。将原料气流的组合物总结于下表4中，将所述原料气流通过反应容器并与吸附剂混合物在420℃的温度下及408psig的压力下接触。使用最高达50体积％的氮来对模拟的原料气流进行稀释。

表4：典型的原料气流组合物

化合物	模拟的进料结合实验(绝对的)[vol.％]
		CO	20.5
H2	13.7
		CO2	8.5
H2O	9.3
		H2S	1.0
COS	0
		HCl	300ppm
NH3	500ppm
		N2	47

将水从减压气中除去然后将滑流引入至分析设备中，所述分析设备包括在线质谱仪(ESS EcoSys仪器)、在线光声分析仪(INNOVA)、以及在线微型气相色谱仪(由安捷伦(Agilent)制造)。所应用的暖气条件为420℃且压力为400psi。逐步式再生程序在大气压下达到550℃的温度。使用空气对负载硫的吸附剂进行再生。在实际再生之前，引入热氮气以在450℃的温度和环境压力下对吸附剂进行干燥，从而降低硅酸锌形成的可能性。再生方法是逐步式的，并且在大气压下交替增加温度以及通过吸附剂的空气流。在干燥方法之后立即开始再生方法。将温度以约30-50℃的增量从450℃逐步增加至550℃的最终温度。将通过吸附剂的空气流以约100mL/分钟至约250mL/分钟的步骤从初始的约100mL/分钟增加至约1L/分钟，从而缓慢增加气体时空速度(GHSV)。

进行了具有15个循环(吸收和再生)的实验。在该实验中，在循环中间不添加新的吸附剂。在气流与吸附剂接触之前向所述气流中添加量为300ppmv量的HCl。图2显示了循环数量与吸附剂上硅酸盐浓度的对比。高点是再生后的硅酸盐浓度。低点在随后的接触阶段之后。

数值范围

本说明书使用数值范围以对涉及本发明的某些参数进行量化。应理解，当提供数值范围时，将这样的范围解释为对仅列出了所述范围的下限值的权利要求项限制以及仅列出了所述范围的上限值的权利要求项限制提供字面上的支持。例如，公开的10至100的数值范围对列出“大于10”(不具有上限)的权利要求项以及列出“小于100”(不具有下限)的权利要求项提供了字面上的支持。

定义

当在本文中使用时，单数形式的术语包含了所指对象的复数。

当在本文中使用时，当用于两项以上的列举中时，术语“和/或”是指可以单独使用列举项中的任何一个或者可以使用列举项两者以上的任何组合。例如，如果组合物被描述为含有组分A、B和/或C，则组合物可以只含有A；只含有B；只含有C；含有A和B的组合；含有A和C的组合；含有B和C的组合；或含有A、B和C的组合。

当在本文中使用时，术语“包含”(“comprising”、“comprises”和“comprise”)是开放式的过渡术语，其被用于从在该术语前列出的对象过渡到在该术语后列出的一种或多种元素，其中在过渡术语后列出的一种或多种成分不必是组成所述对象的唯一元素。

当在本文中使用时，术语“含有”(“containing”、“contains”和“contain”)与上面所提供的“包含”(“comprising”、“comprises”和“comprise”)具有相同的开放式含义。当在本文中使用时，术语“包括”与上面所提供的“包含”具有相同的开放式含义。

当在本文中使用时，术语“具有”(“having”、“has”和“have”)与上面所提供的“包含”(“comprising”、“comprises”和“comprise”)具有相同的开放式含义。

当在本文中使用时，术语“包括”(“including”、“include”和“included”)与上面所提供的“包含”(“comprising”、“comprises”和“comprise”)具有相同的开放式含义。

当在本文中使用时，术语“指标变量”是指被监测以确定吸附剂再生进展的变量。

当在本文中使用时，术语“还原价助剂金属组分”是指所具有的化合价少于助剂金属组分在其常规氧化状态下所具有的化合价的助剂金属组分。

当在本文中使用时，术语“再生条件”是指从负载硫的吸附剂中除去至少一部分被吸附的硫所必需的条件。

当在本文中使用时，术语“再生效率”是指再生区从进入的吸附剂中除去一种或多种吸附的化合物的能力。再生效率可以根据下式来表示：[(负载硫的吸附剂的硫负载量×进入再生区的负载硫的吸附剂的质量)-(再生吸附剂的硫负载量×离开再生区的再生吸附剂的质量)]/(负载硫的吸附剂的硫负载量×进入再生区的负载硫的吸附剂的质量)，以百分比来表示。

当在本文中使用时，术语“吸附”是指物理和/或化学的吸附和/或吸收的任何类型或组合。

当在本文中使用时，术语“损坏吸附剂的化合物”是指吸附在吸附剂中或吸附在吸附剂上的化合物，其不利地影响吸附剂从液流中除去硫或其它污染物的能力。

当在本文中使用时，术语“标准条件”是指1个大气压的压力以及60°F的温度。

当在本文中使用时，术语“标准气体时空速度”或“SGHSV”是指在在标准条件下测得的气流的气体时空速度。

当在本文中使用时，术语“硫负载量”是指吸附在吸附剂上的硫的平均重量百分比。

当在本文中使用时，术语“除硫效率”是指吸附剂从进入的液流中除去硫化合物或其它污染物的能力。除硫效率可以通过下式来计算：(以液流形式进入吸附区的硫化合物的质量流率-以液流形式离开吸附区的硫化合物的质量流率)/(以原料流形式进入吸附区的硫化合物的质量流率)，以百分比来表示。

不限于所公开的实施方案的权利要求书

上述本发明的优选形式将仅被用作示例性说明，而且不应该以限制性含义用它们来解释本发明的范围。在不背离本发明精神的情况下，本领域中的技术人员可以容易地对上述示例性实施方案进行修改。

本发明人此处表明这样的意图，即依靠等同(物)原则来确定和评定本发明适度公平的范围，本发明的范围涉及到本质上不背离权利要求所述的本发明的字面范围、但在该范围之外的任何装置。

Claims (25)

1.一种从气流中除去污染物的方法，其包含；

a)将含有H₂S的气流与含氯化合物接触以形成混合气流；

b)将所述混合气流与吸附剂在吸附区中接触以产生第一产物气流和负载硫的吸附剂，其中所述吸附剂包括含锌化合物、二氧化硅、以及助剂金属；

c)对所述负载硫的吸附剂的至少一部分进行干燥，从而提供干燥的负载硫的吸附剂；

d)将所述干燥的负载硫的吸附剂的至少一部分与再生气流在再生区中接触以产生包括含锌化合物、硅酸盐和助剂金属的再生吸附剂，以及废气流；

e)将所述再生吸附剂返回到所述吸附区以提供包含锌、二氧化硅和助剂金属的更新的吸附剂；以及

f)将所述更新的吸附剂与所述混合气流在所述吸附区中接触以形成第二产物气流和负载硫的吸附剂。

2.根据权利要求1的方法，其中所述助剂金属是镍。

3.根据权利要求1的方法，其中所述吸附剂包含式M_AZn_B所示的置换型金属固溶体，其中M是所述助剂金属，其中A和B在从0.01至0.99的范围内。

4.根据权利要求1的方法，其中在步骤(e)中被返回到所述吸附区的所述再生吸附剂包含以式M_XZn_YO所示的置换型金属氧化物固溶体，其中M是所述助剂金属，其中X和Y在从0.01至0.99的范围内。

5.根据权利要求1的方法，其中所述含有H₂S的气流包含从0.001至5体积%范围内的H₂S。

6.根据权利要求1的方法，其中所述产物气流包含小于50ppmv的H₂S。

7.根据权利要求1的方法，其中所述含氯化合物以从1ppmv至3体积%范围内的量存在于所述混合气流中。

8.根据权利要求1的方法，其中所述含氯化合物以从50ppmv至1体积%范围内的量存在于所述混合气流中。

9.根据权利要求1的方法，其中所述含氯化合物以从100ppmv至1000ppmv范围内的量存在于所述混合气流中。

10.根据权利要求1的方法，其中所述含有H₂S的气流还包含选自一氧化碳、氢及其组合中的化合物。

11.根据权利要求1的方法，其中在所述接触步骤(a)中的所述含有H₂S的气流之前，在还原区中用还原剂对所述吸附剂进行还原。

12.根据权利要求11的方法，其中所述还原剂包含选自氢和一氧化碳的试剂。

13.根据权利要求1的方法，其中所述含有H₂S的气流还包含还原剂。

14.根据权利要求13的方法，其中所述还原剂包含选自氢和一氧化碳的试剂。

15.根据权利要求1的方法，其中在所述吸附区中的条件包括在从150℃至1000℃范围内的温度。

16.根据权利要求1的方法，其中在所述吸附区中的条件包括在从250℃至700℃范围内的温度。

17.根据权利要求1的方法，其中在所述吸附区中的条件包括在从350℃至550℃范围内的温度。

18.根据权利要求1的方法，其中在所述吸附区中的条件包括在从大气压至5000psig范围内的压力。

19.根据权利要求1的方法，其中在所述吸附区中的条件包括在从大气压至1000psig范围内的压力。

20.根据权利要求1的方法，其中在所述再生区中的条件包括再生气流。

21.根据权利要求20的方法，其中所述再生气流包含氧气。

22.根据权利要求20的方法，其中所述再生气流包含空气。

23.根据权利要求1的方法，其中所述废气流包含H₂S。

24.根据权利要求23的方法，其中所述废气流被再循环至SO₂处理区。

25.根据权利要求24的方法，其中所述SO₂处理区包含克劳斯装置。

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