[发明专利]用于从氢料流中去除污染物的方法和设备

说明书

本公开涉及用于从氢料流中去除污染物的方法和设备。更具体地，本公开涉及其中在利用了对含氧化合物敏感的催化剂的单元中使用氢的方法和设备。从所述氢料流中同时去除所述污染物如碳氧化物和水以向利用了对含氧化合物敏感的催化剂的单元提供高纯度的富氢料流。

优先权声明

本专利申请要求2016年10月28日提交的美国专利申请No.62/414635的优先权，其内容据此全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开涉及用于从氢料流中去除污染物的方法和设备。更具体地，本公开涉及用于从在利用了通过含氧化合物失活的催化剂的单元中所使用的氢中去除水和碳氧化物的方法和设备。

背景技术

在异构化方法中使用的氯化氧化铝催化剂对水和碳氧化物高度敏感。这些催化剂暴露于即使低含量的污染物如水和碳氧化物也会引起严重的和持久的催化剂失活。通常，为了保护催化剂免于失活，使用分子筛干燥器系统来从该方法中所使用的补充氢中去除水。

用于去除水的这些干燥器的传统设计包括双床系统，其中可以定期移除一个干燥器以用热再生气体进行再生。虽然这些类型的干燥器对于去除水是有效的，但对于去除碳氧化物则不那么有效。一般来讲，将吸附剂加入干燥器系统中以去除碳氧化物诸如一氧化碳(CO)，但这些吸附剂的容量低，整体效果也低。通常，重整单元中所使用的异构化补充气体的来源包含一氧化碳，因此需要另外的处理来去除一氧化碳污染物。而且，一些异构化方法对含氧化合物从补充气体进入系统的含量也有限制。在此类方法中，碳氧化物和水随补充气体一起进入的含量较高，并且反应器中的连续较高含量的含氧化合物和水抑制了催化剂活性。一般来讲，在此类基于氯化氧化铝的异构化单元中，使用单独的系统如甲烷转化器来去除一氧化碳，并且使用单独的系统如分子筛来去除水。传统上已知用来去除水和碳氧化物的多处理步骤为基于氯化氧化铝的异构化单元的设计和操作增加了显著成本和复杂性。

因此，需要用于在利用了通过含氧化合物失活的催化剂的此类单元中有效地去除污染物如水和碳氧化物的新的方法和设备。使用此类多系统来单独去除水和碳氧化物导致资本装置成本和操作成本增加。因此，需要用于在此类系统中同时去除水和碳氧化物的改善的方法和简化的设备设计。

发明内容

本主题的一个实施方案是用于从氢料流中去除污染物的方法，该方法包括将氢料流传递到吸附塔。在第一操作条件下使氢料流与吸附塔中的吸附剂接触以去除至少一种污染物的一部分，从而产生第一流出物料流和第二流出物料流。在第二操作条件下将第二流出物料流传递到单个干燥区以产生干燥氢料流。

本主题的另一个实施方案是用于在异构化单元中从氢料流中去除污染物的设备，所述异构化单元包括：气体料流入口，其包含氢料流。吸附塔，其包括两个或更多个接纳气体料流的吸附容器。吸附塔中的吸附剂，用于在第一操作条件下从气体料流中吸附至少一种污染物的一部分，以产生污染物减少的第一流出物料流和第二流出物料流。单个干燥区，其位于吸附塔的下游，用于在第二操作条件下干燥第二流出物料流，以产生污染物减少的干燥氢料流。异构化区，其位于单个干燥区的下游，接收干燥氢料流和干燥烃料流作为进料。异构化区还包含选自氯化氧化铝、硫酸化氧化锆或钨酸化氧化锆的催化剂层。吸附剂选自氧化铝、硅胶、活性炭和分子筛以及它们的组合。

本主题的一个优点是在包含对碳氧化物和水敏感的催化剂的单元中同时去除污染物如碳氧化物和水。本主题致力于提供用于将去除污染物诸如水、硫化合物、氮氧化物和碳氧化物通常所使用的多处理系统替换为单个变压(PSA)干燥器系统的新颖的方法和设备。

示例的附加的目的、优点和新颖特征将在后面的描述中部分地阐述，并且部分地对于本领域的技术人员而言在检查了以下描述和附图之后将变得显而易见，或可通过示例的生产或操作来了解。可通过在所附权利要求书中所特别指出的方法、工具以及组合来实现和获得概念的目的和优点。

附图说明

附图是本公开的方法和设备的流程图。