用于運(yùn)送固體的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種系統(tǒng)，其包括：第一反應(yīng)器，其配置用于接收第一氣體流并且生成第一固體流；第二反應(yīng)器，其配置用于接收所述第一固體流、接收第二氣體流并且生成第二固體流；以及固體加壓供料器，其配置用于運(yùn)送所述第一固體流或所述第二固體流。所述固體加壓供料器配置用于至少實(shí)質(zhì)上減少或防止在所述第一反應(yīng)器與所述第二反應(yīng)器之間的流體流動(dòng)。
【專利說明】用于運(yùn)送固體的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]在本說明書中公開的本發(fā)明涉及運(yùn)送固體，并且更為具體地說，涉及在存在流體的情況下運(yùn)送固體。
【背景技術(shù)】
[0002]各種工業(yè)工藝包括在存在流體的情況下運(yùn)送固體，所述流體可為氣體或液體。例如，固體可以運(yùn)送到流化床反應(yīng)器，在所述流化床反應(yīng)器中，流體以足夠高的流速通過固體材料以使固體懸置并且致使固體表現(xiàn)得像流體一樣。整體氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)發(fā)電設(shè)備可以包括使用流化床反應(yīng)器的脫硫系統(tǒng)。在許多冶煉廠中發(fā)現(xiàn)的流體催化裂化單元也可以包括流化床反應(yīng)器。在此類系統(tǒng)中，兩個(gè)或更多個(gè)流化床反應(yīng)器可以通過一種方式連接在一起以使固體能夠在兩個(gè)或更多個(gè)流化床反應(yīng)器之間連續(xù)循環(huán)。在如這些系統(tǒng)中，在每個(gè)經(jīng)連接的流化床反應(yīng)器中可以使用互不相同的流體，并且可能需要幫助防止不同流體彼此接觸或混合。例如，可能需要幫助防止可燃?xì)怏w與富氧氣體接觸或混合，因?yàn)閮煞N氣體可能形成易燃或可燃混合物。此外，在采用經(jīng)連接的流化床反應(yīng)器的其他應(yīng)用中，可能需要幫助防止一種流體污染另一流體，這種污染可能影響產(chǎn)品質(zhì)量。不幸地是，可能難以在不使流體在反應(yīng)器之間混合的情況下將固體從一個(gè)流化床反應(yīng)器運(yùn)送到另一流化床反應(yīng)器。在連接兩個(gè)流化床以供固體在其之間循環(huán)時(shí)，可以通過大體上垂直定向的導(dǎo)管來將所述固體從一個(gè)床運(yùn)送到另一床。在將固體從處于較高高度的流化床運(yùn)送到處于較低高度的流化床時(shí)，可以在重力影響下使得固體向下移動(dòng)穿過導(dǎo)管。在將固體從較低高度的流化床運(yùn)送到處于較高高度的流化床時(shí)，固體可夾帶在由向上流動(dòng)的載運(yùn)氣體中，所述載運(yùn)氣體可與任一流化床中的一種流體相同或可不同。使用在經(jīng)連接的床之間運(yùn)送固體的這些方法，即可將經(jīng)連接的流化床反應(yīng)器的操作壓力限制成彼此大約相同，從而可以限制其中一個(gè)或所有兩個(gè)反應(yīng)器的性能。此外，以一定壓力或流率在任一流化床上游或下游發(fā)生的任何擾動(dòng)均可擾亂系統(tǒng)周圍的脆弱壓力平衡達(dá)到可能使得固體或液體或上述兩者發(fā)生不希望的流動(dòng)的點(diǎn)，這可能導(dǎo)致兩個(gè)流化床的容納物發(fā)生不希望的接觸和混合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]下文概述在本發(fā)明的最初范圍內(nèi)的某些實(shí)施例。這些實(shí)施例并非意圖限制本發(fā)明的范圍，而僅意圖概述本發(fā)明的可能形式。實(shí)際上，本發(fā)明可以涵蓋可能類似或不同于下述實(shí)施例的各種形式。
[0004]在第一實(shí)施例中，一種系統(tǒng)包括脫硫器，所述脫硫器配置用于接收氣體流。所述脫硫器包括吸硫材料，所述吸硫材料配置用于從所述氣體流吸收硫化合物以生成飽和吸硫材料和大體沒有所述硫化合物的產(chǎn)品流。所述系統(tǒng)還包括再生器，所述再生器配置用于從所述脫硫器接收所述飽和吸硫材料。所述再生器配置用于再生所述飽和吸硫材料以生成再生吸硫材料和二氧化硫。系統(tǒng)還包括固體加壓供料器，所述固體加壓供料器配置用于運(yùn)送所述吸硫材料、所述飽和吸硫材料或所述再生吸硫材料。所述固體加壓供料器配置用于至少大體減少或防止在所述脫硫器與所述再生器之間的流體流動(dòng)。
[0005]在第二實(shí)施例中，一種系統(tǒng)包括:第一反應(yīng)器，其配置用于接收第一氣體流并且生成第一固體流；第二反應(yīng)器，其配置用于接收所述第一固體流、接收第二氣體流并且生成第二固體流；以及固體加壓供料器，其配置用于運(yùn)送所述第一固體流或所述第二固體流。所述固體加壓供料器配置用于至少大體減少或防止在所述第一反應(yīng)器與所述第二反應(yīng)器之間的流體流動(dòng)。
[0006]在第三實(shí)施例中，一種方法包括:在第一反應(yīng)器處接收第一氣體流；在所述第一反應(yīng)器處生成第一固體流；在第二反應(yīng)器處接收所述第一固體流；在所述第二反應(yīng)器處接收第二氣體流；在所述第二反應(yīng)器處生成第二固體流；使用固體加壓供料器運(yùn)送所述第一固體流或所述第二固體流；以及使用所述固體加壓供料器來大體減少或防止在所述第一反應(yīng)器與所述第二反應(yīng)器之間的流體流動(dòng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]參照附圖閱讀以下具體說明之后，將會(huì)更好地理解本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中，相同符號(hào)表示所有附圖中的相同部分，其中:
[0008]圖1是可以在反應(yīng)器之間采用固體加壓供料器的多反應(yīng)器系統(tǒng)的實(shí)施例的示意圖；
[0009]圖2是可以采用固體加壓供料器的除硫系統(tǒng)的實(shí)施例的示意圖；
[0010]圖3是可以采用兩個(gè)固體加壓供料器的除硫系統(tǒng)的實(shí)施例的示意圖；
[0011]圖4是可以采用三個(gè)固體加壓供料器的除硫系統(tǒng)的實(shí)施例的示意圖；
[0012]圖5是可以采用固體加壓供料器的流體催化裂化單元的實(shí)施例的示意圖；
[0013]圖6是可以用于圖1至5所示系統(tǒng)的轉(zhuǎn)盤式加壓供料器的實(shí)施例的截面?zhèn)纫晥D；
[0014]圖7是可以用于圖1至5所示系統(tǒng)的雙軌供料器的實(shí)施例的截面?zhèn)纫晥D；以及
[0015]圖8是可以用于圖1至5所示系統(tǒng)的鎖式料斗的實(shí)施例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下文將會(huì)描述本發(fā)明的一項(xiàng)或多項(xiàng)特定實(shí)施例。為了簡要描述這些實(shí)施例，在說明書中可能不會(huì)介紹實(shí)際實(shí)施方案的所有特征。應(yīng)了解，在任何工程或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中開發(fā)任何此類實(shí)際實(shí)施方案時(shí)，均應(yīng)做出與實(shí)施方案特定相關(guān)的多個(gè)決策以便實(shí)現(xiàn)開發(fā)人員的特定目標(biāo)，所述特定目標(biāo)例如，是否遵守與系統(tǒng)相關(guān)以及與業(yè)務(wù)相關(guān)的限制，這些限制可能會(huì)因?qū)嵤┓桨覆煌兴煌?。此外，?yīng)了解，此類開發(fā)可能非常復(fù)雜耗時(shí)，然而，對(duì)于受益于本發(fā)明的一般技術(shù)人員而言，此類開發(fā)無論如何仍按常規(guī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、建造和制造。
[0017]在介紹本發(fā)明的各種實(shí)施例的元件時(shí)，“一個(gè)(a)”、“一個(gè)(an)”、“所述(the)”以及“所述(said)”意圖表示存在一個(gè)或多個(gè)這種元件。術(shù)語“包括(comprising)”^包括(including)”以及“具有”意圖表示包括性含義，并且表示除了所列元件之外，可能還有其他元件。
[0018]如下文詳細(xì)所述，所公 開的實(shí)施例提供用于在存在流體的情況下運(yùn)送固體的系統(tǒng)和方法。例如，一種系統(tǒng)可以包括第一反應(yīng)器和第二反應(yīng)器。第一反應(yīng)器可以配置用于接收第一氣體流并且生成第一固體流。第二反應(yīng)器可以配置用于從第一反應(yīng)器接收第一固體流、接收第二氣體流并且生成第二固體流。固體加壓供料器可以配置用于運(yùn)送第一固體流或第二固體流。固體加壓供料器可以配置用于在運(yùn)送第一固體流或第二固體流時(shí)至少大體減少或防止在第一反應(yīng)器與第二反應(yīng)器之間的流體流動(dòng)。例如，固體加壓供料器可以大體減少或防止第一氣體流流動(dòng)到第二反應(yīng)器。固體加壓供料器還可以大體減少或防止第二氣體流流動(dòng)到第一反應(yīng)器。
[0019]第一和第二反應(yīng)器的實(shí)例可謂IGCC發(fā)電設(shè)備的脫硫器和再生器。在脫硫器和再生器中可以使用互不相同的流體。通過大體減少或防止在脫硫器與再生器之間的不希望的流體流動(dòng)，固體加壓供料器可以幫助防止發(fā)生與不同流體在脫硫器與再生器之間的混合關(guān)聯(lián)的可操作的擾亂。例如，在脫硫器和再生器中使用的不同流體可以相互反應(yīng)或易燃。另夕卜，固體加壓供料器可以使得脫硫器和再生器以大體不同的壓力進(jìn)行操作，從而可以提高脫硫器和再生器效率以及操作靈活性。例如，固體加壓供料器可以使得再生器以高于脫硫器的壓力進(jìn)行操作，從而可以提高再生器效率。因此，使用所公開的固體加壓供料器尤其適于經(jīng)氣動(dòng)連接的流化床系統(tǒng)，在所述流化床系統(tǒng)中，固體在兩個(gè)或更多個(gè)床之間循環(huán)，而所述床之間的氣體保持分離。
[0020]圖1是帶有反應(yīng)器12和14的系統(tǒng)10的實(shí)施例的示意圖，該采用固體加壓供料器16，所述固體加壓供料器可為一種配置用于在壓力梯度下運(yùn)送固體的裝置。換句話說，固體加壓供料器16可將固從處于第一壓力的區(qū)域運(yùn)送到處于第二壓力的區(qū)域，其中所述第二壓力高于所述第一壓力。在以下論述中，各種的流可以根據(jù)流的主分量的相態(tài)來指稱(例如，固體流)。然而，任何以下的流也可包含其他相態(tài)(例如，固體流可以包括液體和/或氣體)。系統(tǒng)10包括第一反應(yīng)器12和第二反應(yīng)器14。第一和第二反應(yīng)器12和14中的一個(gè)或兩個(gè)可為流化床反應(yīng)器，或其中發(fā)生多相態(tài)化學(xué)反應(yīng)的任何其他類型的反應(yīng)器，如移動(dòng)床反應(yīng)器。此類系統(tǒng)的特定實(shí)例將在下文詳細(xì)描述。例如，系統(tǒng)10可以包括(但不限于):除硫系統(tǒng)、流體催化裂化單元(FCXU)、變壓吸附(PSA)系統(tǒng)、溫度變動(dòng)吸收(TSA)系統(tǒng)、真空變動(dòng)吸收(VSA)系統(tǒng)等等。如圖1所示，第一反應(yīng)器12接收第一氣體進(jìn)流18并且生成第一氣體出流20。化學(xué)反應(yīng)、物理變化、吸附或吸收可以發(fā)生在第一反應(yīng)器12中，以便生成第一固體流22。第一固體流22進(jìn)入固體加壓供料器16，所述固體加壓供料器經(jīng)由出流26將固體運(yùn)送到第二反應(yīng)器14。在某些實(shí)施例中，如下文詳細(xì)描述，惰性緩沖氣體24可以在固體加壓供料器16的出口處注入出流26。惰性緩沖氣體24可以幫助提供阻止氣體在第一和第二反應(yīng)器12和14之間混合的屏障。例如，緩沖氣體24的一部分可以隨著出流26流動(dòng)并且?guī)椭鷮⒊隽?6運(yùn)送到第二反應(yīng)器14，同時(shí)緩沖氣體24的剩余部分進(jìn)入固體加壓供料器16。如下文更詳細(xì)地描述，進(jìn)入固體加壓供料器16的緩沖氣體24的剩余部分集中在供料器16的主體中并且形成排出流32，所述排出流離開供料器16的主體。排出流32可以循環(huán)用作惰性緩沖氣體24或可以通過合適方式處理。在某些實(shí)施例中，進(jìn)入固體加壓供料器16的緩沖氣體24的一部分的流率通過以下項(xiàng)確定:粒度分布；由供料器16運(yùn)送的固體的顆粒堆積程度；以及穿過固體加壓供料器16形成的固體填充塔上的壓力梯度。緩沖氣體24的流率增加超過某個(gè)最小值可能使得所述緩沖氣體24的隨著出流26流動(dòng)的一部分增加。在替代實(shí)施例中，緩沖氣體24的的流率可以增加，以便增加所述緩沖氣體24的隨著出流26流動(dòng)的部分，從而增強(qiáng)固體到第二反應(yīng)器14的運(yùn)送。在另一替代實(shí)施例中，第二氣流(未示出)可在緊接緩沖氣體24的注入點(diǎn)的下游處注入到出流26中，以在出流26中提供用于固體的額外運(yùn)送氣體。這種額外運(yùn)送氣可為惰性氣體，如氮，或所述額外運(yùn)送氣可為工藝氣體，如在第二反應(yīng)器26中的氣體。除了第一固體流22之外可以包含部分緩沖氣體流24的固體加壓供料器16出流26進(jìn)入第二反應(yīng)器14。另外，第二反應(yīng)器14可以接收第二氣體進(jìn)流27?；瘜W(xué)反應(yīng)、物理變化、吸附或吸收可以發(fā)生在第二反應(yīng)器14中，從而可以生成第二固體流28和第二氣體流30。固體加壓供料器16配置用于至少大體減少或防止在第一和第二反應(yīng)器12和14之間的流體流動(dòng)(例如，氣體流動(dòng)或液體流動(dòng))。在進(jìn)一步實(shí)施例中，第一和第二反應(yīng)器12和14可以包括額外進(jìn)流和出流，所述進(jìn)流和出流可以包括各種固體、液體及/或氣體。
[0021]通過使用固體加壓供料器16來減少或防止在圖1所示第一和第二反應(yīng)器12和14之間的流體流動(dòng)，第一和第二反應(yīng)器12和14的操作壓力可以大體上彼此不同，而非是在大約相同的壓力下操作第一和第二反應(yīng)器12和14。例如，第二反應(yīng)器14的操作壓力可以大體高于第一反應(yīng)器12的操作壓力。例如，第二反應(yīng)器14的壓力與第一反應(yīng)器12的壓力之比可在約1:1至10.0:1、1.5:1至3.0:1或2.0:1至2.5:1之間。在其他實(shí)施例中，第一反應(yīng)器12的操作壓力可以大體高于第二反應(yīng)器14的操作壓力。例如，第一反應(yīng)器12的壓力與第二反應(yīng)器14的壓力之比可在約1:1至10.0: 1、1.5:1至3.0:1或2.0:1至2.5:1之間。在進(jìn)一步實(shí)施例中，固體加壓供料器16還使第一和第二反應(yīng)器12和14的操作壓力大約相同。此外，由于固體加壓供料器16能夠減少或防止在第一和第二反應(yīng)器12和14之間的流體流動(dòng)，因此所述固體加壓供料器16幫助減少或防止系統(tǒng)10的氣體流的混合，這種混合可能是在如啟動(dòng)、關(guān)閉等過程瞬變或由系統(tǒng)10上游或下游設(shè)備造成的過程中斷期間發(fā)生。例如，固體加壓供料器16可以幫助減少或防止第一氣體進(jìn)流或出流18和20流動(dòng)到第二反應(yīng)器14中。固體加壓供料器16還可以幫助減少或防止第二氣體流30和第二氣體進(jìn)流27流動(dòng)到第一反應(yīng)器12中。因此，通過使用固體加壓供料器16，即可避免系統(tǒng)10中的氣流產(chǎn)生任何不需要的混合后果。此外，通過固體加壓供料器16啟用的魯棒性可以簡化系統(tǒng)10的設(shè)計(jì)和操作，從而無需將系統(tǒng)10設(shè)計(jì)并且操作成使得第一和第二反應(yīng)器12和14處于大約相同的壓力，其中氣體和固體流率受到可能并不大于一個(gè)千帕的一小部分的壓降影響。例如，固體加壓供料器16可以用于運(yùn)送固體，而不必考慮系統(tǒng)10的不同區(qū)域中的固體的相對(duì)密度和/或流速。固體加壓供料器16還能夠使得固體流率可以容易地調(diào)整并且精確地計(jì)量。在進(jìn)一步實(shí)施例中，系統(tǒng)10可以包括額外反應(yīng)器及/或額外固體加壓供料器。此外，在此類實(shí)施例中，流、反應(yīng)器及/或固體加壓供料器的布置可以不同。
[0022]圖2是可以采用固體加壓供料器16的除硫系統(tǒng)40的實(shí)施例的示意圖。除硫系統(tǒng)40包括脫硫部分42和再生部分44。脫硫和再生部分42和44通過再生吸附劑固體加壓供料器46互連。更為詳細(xì)地轉(zhuǎn)向描述脫硫系統(tǒng)42，所述系統(tǒng)42包括脫硫器48、旋風(fēng)器50以及過濾器52。旋風(fēng)器50與過濾器52可以統(tǒng)稱為分離系統(tǒng)。脫硫器48是流化床反應(yīng)器，其使用固體吸附劑來從原料合成氣流54吸收硫化合物，如硫化氫或硫化羰，其中所述原料合成氣流可由IGCC發(fā)電設(shè)備的氣化器生成。合成氣(synthesis gas)還可以稱作合成氣(syngas)。原料合成氣流54可以包括各種氣體,包括(但不限于):一氧化碳、氫、二氧化碳、蒸汽、甲烷、氮、氬、氨、硫化羰、硫化氫以及上述項(xiàng)組合。在一些實(shí)施例中，原料合成氣流54還可以包括來自氣化器的未反應(yīng)的燃料。在某些實(shí)施例中，原料合成氣流54可以在被送到脫硫器48之前任選地通過洗滌器用以去除顆粒和/或通過羰基硫水解催化劑單元用以將硫化羰轉(zhuǎn)化成硫化氫。在進(jìn)一步實(shí)施例中，原料合成氣54可為包括硫化合物的任何其他氣體流，所述硫化合物如(但不限于)硫化氫和硫化羰。
[0023]如圖2所示，原料合成氣流54與通過旋風(fēng)器50和過濾器52循環(huán)的至少部分硫化吸附劑56組合。部分硫化的吸附劑是指已經(jīng)吸收一些硫化合物但尚未吸收足夠的硫化合物來變得完全飽和的吸附劑，所述硫化合物如硫化氫和硫化羰。在本說明書中所用術(shù)語硫化吸附劑包括這樣的吸附劑:已經(jīng)至少部分硫化，并且實(shí)際上可主要由僅僅部分硫化而非完全硫化的吸附劑材料組成。因此，硫化吸附劑56仍可能吸收更多硫化合物。原料合成氣54和硫化吸附劑56隨后與來自再生系統(tǒng)44的至少部分再生的吸附劑58組合。在本說明書中所用術(shù)語再生吸附劑被理解為指示這樣的硫化吸附劑:已經(jīng)至少部分再生，并且實(shí)際上可主要由僅僅部分再生而非完全再生的吸附劑材料組成。因此，術(shù)語再生吸附劑包括這樣的吸附劑:其吸收的硫已經(jīng)至少部分、并且可能大部分或甚至所有部分通過再生去除。在一些實(shí)施例中，部分硫化的吸附劑流56、部分再生的吸附劑流58以及原料合成氣流54的混合次序可能不同。原料合成氣54、硫化吸附劑56以及再生吸附劑58的混合物60隨后進(jìn)入脫硫器48。在脫硫器48中，吸附劑經(jīng)由以下反應(yīng)來吸收混合物60中的硫化氫和硫化羰:
[0024]H2S+M0=>MS+H20 (等式 I)
[0025]C0S+M0=>MS+C02 (等式 2)
[0026]其中MO表示吸附劑材料的金屬氧化物形式，MS表示吸附劑材料的金屬硫化物形式，H2S表示硫化氫，H2O表示水，COS表示硫化羰,并且CO2表示二氧化碳。確切地說,吸附劑材料MO可為金屬氧化物，其中金屬可以選自鋅、鎂、鈣、鈉、錳、鐵、銅、鎳、鈷、鈰以及類似金屬。來自脫硫器48的出流62可以包括合成氣、蒸汽、二氧化碳、未硫化的吸附劑以及具有不同硫化程度的硫化吸附劑。
[0027]來自脫硫器48的出流62隨后進(jìn)入旋風(fēng)器50，所述旋風(fēng)器將固體與氣體分離。確切地說，旋風(fēng)器50可以通過渦流分離來將固體從氣體中去除。換句話說，使用旋轉(zhuǎn)效應(yīng)和重力來在旋風(fēng)器50中分離固體和氣體的混合物。在進(jìn)一步實(shí)施例中，將固體與氣體分離的方法可以用來替代旋風(fēng)器50。離開旋風(fēng)器50底部的是硫化吸附劑64，并且離開旋風(fēng)器50頂部或側(cè)部的是旋風(fēng)氣體流68，所述旋風(fēng)器氣體流隨后被送到過濾器52。旋風(fēng)器出流68可以包含一些固體材料，并且因此，使用過濾器52通過過濾來將剩余吸附劑從氣體流中去除。在其他實(shí)施例中，過濾器52可為另一旋風(fēng)器或任何其他類型的固體-氣體分離裝置。離開過濾器52頂部的是大體無硫化合物的脫硫合成氣70。在某些實(shí)施例中，大體無硫化合物會(huì)要符合含硫水平小于50分?jǐn)?shù)/百萬體積(ppmv)、IOppmv、5ppmv或lppmv。脫硫合成氣70可以用于各種應(yīng)用。例如，可將脫硫合成氣70引入燃?xì)鉁u輪機(jī)以在IGCC發(fā)電設(shè)備中進(jìn)行發(fā)電。離開過濾器52底部的是硫化吸附劑72。來自旋風(fēng)器50的硫化吸附劑64和來自過濾器52的硫化吸附劑72可以組合形成返回到脫硫器48的硫化吸附劑56。由于并非所有硫化吸附劑56中的吸附劑均完全硫化，因此，硫化吸附劑56可以繼續(xù)用于使得額外原料合成氣54脫硫。然而，硫化吸附劑64和72的一部分可以通過輸送線路74輸送到再生系統(tǒng)44。
[0028]圖2所示再生系統(tǒng)44包括再生器76、旋風(fēng)器78以及過濾器80。正如脫硫部分42，旋風(fēng)器78與過濾器80可以統(tǒng)稱為分離系統(tǒng)。另外，再生系統(tǒng)44可以包括再生吸附劑儲(chǔ)料器82，所述再生吸附劑儲(chǔ)料器可與在下文詳細(xì)描述的再生吸附劑固體加壓供料器46 —起使用。再生器76是流化床反應(yīng)器，其使用再生氣體來對(duì)硫化吸附劑74進(jìn)行再生，即，將硫從硫化吸附劑74中去除。確切地說，可將再生氣體84或含氧氣體供料到再生器76中，所述含氧氣體包括(但不限于)氧、氮、空氣、蒸汽或上述項(xiàng)組合。再生氣體84與硫化吸附劑74組合以形成再生器進(jìn)流86。在再生器76中，硫化吸附劑經(jīng)由以下反應(yīng)再生:
[0029]MS+3/202=>M0+S02 (等式 3)
[0030]其中MS表示吸附劑材料的金屬硫化物形式，O2表示氧，MO表示吸附劑材料的金屬氧化物形式，并且SO2表示二氧化硫。因此，硫已經(jīng)從吸附劑材料中去除，從而將至少一些吸附劑材料從金屬硫化物形式轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘傺趸镄问剑员惝a(chǎn)生部分再生的吸附劑材料，所述部分再生的吸附劑材料可以循環(huán)到脫硫部分42來吸收更多硫化合物。包括再生吸附劑和二氧化硫的再生器出流88隨后被供料到旋風(fēng)器78。
[0031]在旋風(fēng)器78中，再生吸附劑通過渦流分離來與二氧化硫分離。正如脫硫系統(tǒng)42，在其他實(shí)施例中，旋風(fēng)器78可以利用其他氣體-固體分離方法。再生吸附劑90離開旋風(fēng)器78底部并且旋風(fēng)器出流92離開旋風(fēng)器78頂部或側(cè)部。過濾器80用于通過過濾來將任何剩余固體從旋風(fēng)器出流92中去除。正如脫硫系統(tǒng)42，在其他實(shí)施例中，過濾器80可以使用旋風(fēng)分離或任何其他氣體-固體分離方法。離開過濾器80頂部的是可以包括二氧化硫和蒸汽以及超量的氧、氮或渾濁空氣的再生排氣94。在某些實(shí)施例中，可將再生排氣94送到硫處理器95，所述硫處理器可從二氧化硫產(chǎn)生元素硫。例如，直接硫回收工藝(DirectSulfur Recovery Process)可以使用催化劑來使合成氣的小切流中的氫和一氧化碳在與二氧化硫進(jìn)行反應(yīng)，從而產(chǎn)生元素硫、二氧化碳以及水。在其他實(shí)施例中，硫處理器95可從再生排氣94中的二氧化硫產(chǎn)生其他化學(xué)物質(zhì)，如硫酸。
[0032]離開過濾器80底部的是再生吸附劑96。來自旋風(fēng)器78的再生吸附劑90和來自過濾器80的再生吸附劑96可以組合形成進(jìn)入再生吸附劑儲(chǔ)料器82的再生吸附劑進(jìn)料98。儲(chǔ)料器82可為容器，所述容器用于針對(duì)將要送料到再生吸附劑固體加壓供料器46的再生吸附劑98提供容納能力。換句話說，無論再生吸附劑流98如何波動(dòng)，儲(chǔ)料器82均可存儲(chǔ)再生吸附劑98以使連續(xù)再生吸附劑流100能夠供料到再生吸附劑固體加壓供料器46。在某些實(shí)施例中，儲(chǔ)料器82可以包括在儲(chǔ)料器82底部附近引入的吹掃氣102，以使再生吸附劑98流化，從而幫助除去任何剩余再生排氣94。例如，吹掃氣102可為惰性氣體，如氮或二氧化碳。在某些其他實(shí)施例中，儲(chǔ)料器82可以包括用于從吸附劑再生過程中去除熱量的內(nèi)部冷卻線圈104，所述吸附劑再生過程典型地發(fā)生在高于脫硫發(fā)生溫度數(shù)百攝氏度的溫度下。冷卻線圈104可以使用蒸汽、冷凝劑、鍋爐供水、氮、熱傳遞流體或作為冷卻媒介的一些其他工藝流體。在其他實(shí)施例中，儲(chǔ)料器82可以并不包括冷卻線圈104，以便允許固體加壓供料器46可將熱的、未冷卻的吸附劑顆粒返回到脫硫器48的進(jìn)口。返回?zé)岬奈絼╊w?？梢允沟迷虾铣蛇M(jìn)氣54進(jìn)入處于比在固體加壓供料器46返回較冷顆粒時(shí)所處溫度低的溫度的脫硫器48，同時(shí)仍會(huì)在硫化器48中實(shí)現(xiàn)足夠高的溫度以便以實(shí)際速率發(fā)生硫化反應(yīng)。再生吸附劑固體加壓供料器46可以包括在供料器出口處的惰性緩沖氣體24和來自供料器主體的排出氣體32，如下文詳細(xì)描述。隨后，再生吸附劑固體加壓供料器46將再生吸附劑58運(yùn)送到脫硫系統(tǒng)42。
[0033]使用再生吸附劑固體加壓供料器46可以幫助減少或防止再生氣體84進(jìn)入脫硫系統(tǒng)42，如果再生氣體進(jìn)入脫硫系統(tǒng)，那么可能導(dǎo)致再生氣體84中包含的氧與原料合成氣54中的合成氣之間發(fā)生不需要的反應(yīng)。類似地，使用再生吸附劑固體加壓供料器46可以幫助減少或防止原料合成氣54進(jìn)入再生系統(tǒng)44的下部部分，這可能導(dǎo)致通過冷卻線圈104冷卻的再生吸附劑發(fā)生不需要的化學(xué)反應(yīng)并且重新加熱。否則，在不使用再生吸附劑固體加壓供料器46時(shí)，再生吸附劑返回線路58中的脫硫氣體與再生氣體的分離將會(huì)使用復(fù)雜的多部件系統(tǒng)和大流率的惰性氣體來幫助防止氣體混合，并且?guī)椭鷮⒃偕絼╊w粒運(yùn)送回脫硫器48。相反，再生吸附劑固體加壓供料器46可以在單個(gè)簡單設(shè)備中實(shí)現(xiàn)上述優(yōu)點(diǎn)。
[0034]圖3是可以采用兩個(gè)固體加壓供料器16的除硫系統(tǒng)40的實(shí)施例的示意圖。確切地說，再生系統(tǒng)44包括上文詳細(xì)描述的再生吸附劑固體加壓供料器46，并且還包括脫硫系統(tǒng)42中的硫化吸附劑固體加壓供料器116。在脫硫系統(tǒng)42中，來自旋風(fēng)器50的硫化吸附劑64和來自過濾器52的硫化吸附劑72可以組合形成通到硫化吸附劑儲(chǔ)料器112的硫化吸附劑進(jìn)流110。硫化吸附劑儲(chǔ)料器112中的硫化吸附劑的一部分返回脫硫器48作為硫化流56。在某些實(shí)施例中，硫化吸附劑儲(chǔ)料器112可以包括在底部附近引入的吹掃氣118，以使硫化吸附劑110流化，從而幫助除去任何剩余脫硫合成氣70。例如，吹掃氣118可為惰性氣體，如氮或二氧化碳。硫化吸附劑出流114離開硫化吸附劑儲(chǔ)料器112以供料到硫化吸附劑固體加壓供料器116。正如再生吸附劑固體加壓供料器46，所述硫化吸附劑固體加壓供料器116可以包括在供料器出口處的惰性緩沖氣體24和來自供料器主體的排出氣體32，從而幫助減少或防止發(fā)生不希望的氣體混合。硫化吸附劑固體加壓供料器116通過輸送線路74來將硫化吸附劑運(yùn)送到再生系統(tǒng)44。使用硫化吸附劑固體加壓供料器116可以幫助減少或防止再生氣體84向后流動(dòng)通過輸送線路74并且流入脫硫系統(tǒng)42。另外，硫化吸附劑固體加壓供料器116使得再生和脫硫系統(tǒng)44和42以大體不同的壓力進(jìn)行操作。例如，再生系統(tǒng)44的壓力與脫硫系統(tǒng)42的壓力之比可在約1:1至10.0: 1、1.5:1至3.0:1或
2.0:1至2.5:1之間。以不同壓力?呆作再生和脫硫系統(tǒng)44和42可以提聞效率和/或提聞再生和脫硫系統(tǒng)44和42中的反應(yīng)的操作靈活性。否則，在不使用再生吸附劑固體加壓供料器46時(shí)，再生和脫硫系統(tǒng)42和44能夠以大約相同的壓力進(jìn)行操作。在某些實(shí)施例中，除硫系統(tǒng)40可以包括硫化吸附劑 固體加壓供料器116，并且省去再生吸附劑固體加壓供料器46。在其他方面，除硫系統(tǒng)40類似于參照?qǐng)D2描述的系統(tǒng)。
[0035]圖4是可以使用三個(gè)固體加壓供料器16的除硫系統(tǒng)40的實(shí)施例的示意圖。確切地說，除硫系統(tǒng)40包括再生吸附劑固體加壓供料器46和硫化吸附劑固體加壓供料器116。另外，來自硫化吸附劑儲(chǔ)料器112的硫化吸附劑130被供料到循環(huán)式吸附劑固體加壓供料器132。與之前固體加壓供料器不同，循環(huán)式吸附劑固體加壓供料器132并不需要惰性緩沖氣體流來幫助防止氣體混合，因?yàn)樵诠┝掀鞲鱾?cè)上的氣體是相同的。循環(huán)式吸附劑固體加壓供料器132將硫化吸附劑56運(yùn)送到脫硫器48。換句話說，循環(huán)式吸附劑固體加壓供料器132可以使得硫化吸附劑56在脫硫器48中循環(huán)。實(shí)際上，循環(huán)式吸附劑固體加壓供料器可以用于精確計(jì)量進(jìn)入原料合成氣54的硫化吸附劑56的流率，正如再生固體加壓供料器46可以用于精確計(jì)量進(jìn)入原料合成氣54的再生吸附劑58的流率。使用循環(huán)式吸附劑固體加壓供料器132可以提高在過程擾亂期間除硫系統(tǒng)40的可操作性。例如，在過程擾亂、啟動(dòng)或關(guān)閉期間，原料合成氣54的壓力或流率可以增加。如果未使用循環(huán)式吸附劑固體加壓供料器132，那么此類擾亂可能干擾硫化吸附劑56流到脫硫器48中。然而，循環(huán)式吸附劑固體加壓供料器132可向脫硫器48提供穩(wěn)定流率的硫化吸附劑56，盡管原料合成氣54的壓力波動(dòng)。另外，使用循環(huán)式吸附劑固體加壓供料器132可以幫助減少或防止原料合成氣54進(jìn)入硫化吸附劑儲(chǔ)料器112和/或使得脫硫器48和硫化吸附劑儲(chǔ)料器112的壓力能夠彼此不同。在某些實(shí)施例中，除硫系統(tǒng)40可以包括循環(huán)式吸附劑固體加壓供料器132，并且省去再生吸附劑固體加壓供料器46和硫化吸附劑固體加壓供料器116。在其他實(shí)施例中，除硫系統(tǒng)40可以包括循環(huán)式吸附劑固體加壓供料器132，并且包括再生吸附劑固體加壓供料器46或硫化吸附劑固體加壓供料器116。
[0036]圖5是可以采用固體加壓供料器16的流體催化裂化單元(FCCU) 150的實(shí)施例的示意圖。流體催化裂化是在煉油中使用的工藝，以將石油原油中的高沸點(diǎn)、高分子量的氫分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)化成更高價(jià)值的汽油、烯氣以及其他產(chǎn)品。圖5示出FCCU150的一部分的簡化版本，其中包括反應(yīng)器152、再生器154、廢棄催化劑固體加壓供料器156以及再生催化劑固體加壓供料器158。供料到反應(yīng)器152的是可以包含高沸點(diǎn)、高分子量的氫分?jǐn)?shù)的原料油160。原料油160與來自再生催化劑固體加壓供料器158的再生催化劑162組合形成反應(yīng)器供料164。在反應(yīng)器內(nèi)部152，反應(yīng)器152的流化床部分中的催化劑使得原料油160裂化成更有價(jià)值的分?jǐn)?shù)。蒸汽166被供料到反應(yīng)器152的內(nèi)部除料部分，以將任何碳?xì)浠衔锱c廢棄催化劑分離。另外，反應(yīng)器152可以包括一個(gè)或多個(gè)旋風(fēng)器，以將催化劑與氣體分離。因此，包括更有價(jià)值的分?jǐn)?shù)的反應(yīng)產(chǎn)物氣體168從反應(yīng)器152頂部離開，并且可被送到一個(gè)或多個(gè)蒸餾柱以供進(jìn)一步處理。廢棄催化劑170被送到廢棄催化劑固體加壓供料器156，從而通過輸送線路172來運(yùn)送到再生器154。正如之前討論的固體加壓供料器，廢棄催化劑固體加壓供料器156可以包括惰性緩沖氣體24，用以幫助或防止氣體發(fā)生不希望的混合。另外，如上文討論，廢棄催化劑固體加壓供料器156可以包括上游固體儲(chǔ)料器容器(未示出)，用以幫助確保固體充分并且穩(wěn)定地供應(yīng)到供料器156的抽吸部分。燃燒空氣174被供料到再生器154，以便燃盡在廢棄催化劑上形成的焦炭沉積物，從而產(chǎn)生再生催化劑。再生器154可以包括一個(gè)或多個(gè)旋風(fēng)器，以將再生催化劑與氣體分離?？梢园ㄒ谎趸己投趸嫉臒煹罋?76從再生器154頂部離開，并且再生催化劑178從再生器154底部離開，從而被供料到再生催化劑固體加壓供料158中。同樣，供料器158可以包括惰性緩沖氣體24來幫助減少或防止氣體發(fā)生不希望的混合。另外，如上文討論，再生催化劑固體加壓供料器158可以包括上游固體儲(chǔ)料器容器(未示出)，用以幫助確保固體充分并且穩(wěn)定地供應(yīng)到供料器158的抽吸部分。廢棄催化劑和再生催化劑固體加壓供料器156和158可以使得反應(yīng)器152和再生器154能夠以大體不同的壓力進(jìn)行操作，并且?guī)椭鷾p少或防止氣體和蒸氣在反應(yīng)器152和再生器154中發(fā)生混合。使用供料器156和158以不同壓力操作反應(yīng)器152和再生器154可以在不添加額外部件和/或使得流體催化裂化單元150復(fù)雜程度增加的情況下提高效率和/或操作靈活性。在某些實(shí)施例中，在廢棄催化劑和再生催化劑固體加壓供料器156和158中，僅有一個(gè)可為固體加壓供料器16。
[0037]如上文提及，多反應(yīng)器系統(tǒng)10、40以及150可以包括一個(gè)或多個(gè)固體加壓供料器
16。在某些實(shí)施例中，固體加壓供料器16可為轉(zhuǎn)盤式加壓供料器，如紐約斯克內(nèi)克塔迪的通用電氣公司提供的Posimetric.?供料器。由通用電氣制造的類型的轉(zhuǎn)盤式加壓供料器同時(shí)提供固體加壓和固體精確計(jì)量，所述固體如顆粒燃料或其他物質(zhì)。例如，轉(zhuǎn)盤式加壓供料器可以包括:固體進(jìn)入供料器的會(huì)聚進(jìn)口通道以壓實(shí)到他們到達(dá)的點(diǎn)上，這個(gè)點(diǎn)被稱作“封鎖”，其是這樣一種情況:固體顆粒連鎖以使這些顆粒在供料器的旋轉(zhuǎn)部分(或轉(zhuǎn)子)中橋接，從而以經(jīng)計(jì)量的穩(wěn)定速率將固體從進(jìn)口驅(qū)動(dòng)到出口。在供料器的分叉出口通道中，固體可在上游受到恒定推進(jìn)通過轉(zhuǎn)子封鎖并且向前驅(qū)動(dòng)的固體的力影響，并且可在下游受到固體將要運(yùn)輸?shù)降母邏涵h(huán)境影響。在來自上游和下游的這些壓縮力下，在出口通道中的固體可以進(jìn)一步壓實(shí)并且可以形成動(dòng)態(tài)填充床，所述動(dòng)態(tài)填充床可以高度防止來自在供料器的排出設(shè)備處的高壓環(huán)境的流體(氣體或液體)倒流。高度填充阻流固體的這個(gè)區(qū)域可以幫助防止流體從高壓出口顯著倒流到泵的低壓進(jìn)口。高度填充的阻流區(qū)域可為不完全密封，并且一些流體可以通過填充的固體向后泄漏出。然而，倒流的量可能較小，并且可能按其方式流過出口通道中的緊密填充的固體的流體中的少量流體可以集中在排出口中，從而可以始終防止向后流到供料器進(jìn)口。因此，通過防止氣體倒流，轉(zhuǎn)盤式固體加壓供料器可以幫助阻止在使用轉(zhuǎn)盤式固體加壓供料器期間各種氣體發(fā)生不希望的混合。此外，在供料器出口處的高度壓實(shí)固體區(qū)域使得轉(zhuǎn)盤式固體加壓供料器的進(jìn)口和出口出的壓力大體彼此不同。例如，在供料器的出口處的壓力可以大體大于在供料器的進(jìn)口處的壓力。因此，通過轉(zhuǎn)盤式固體加壓供料器互連的系統(tǒng)能夠以大體不同壓力進(jìn)行操作。
[0038]圖6是可以用于圖1至5所示系統(tǒng)的轉(zhuǎn)盤式固體加壓供料器190的實(shí)施例的截面?zhèn)纫晥D，其中示出轉(zhuǎn)盤式固體加壓供料器190的操作特征。轉(zhuǎn)盤式固體加壓供料器190可為紐約斯克內(nèi)克塔迪的通用電氣公司提供的Posimetric?供料器。如圖6所示，轉(zhuǎn)盤式固體加壓供料器190包括壓力室(或主體)192、進(jìn)口通道194、出口通道196以及轉(zhuǎn)子198。轉(zhuǎn)子198可以包括兩個(gè)大體相反并且平行的轉(zhuǎn)盤200，所述轉(zhuǎn)盤通過輪轂202分離并且連接到軸204，所述軸對(duì)于平行盤200和輪轂202而言是共用的。注意，在圖6中，兩個(gè)盤200并非與附圖中其余元件一樣是在頁面平面中。其中一個(gè)盤200是在頁面平面下方，而另一個(gè)盤200是在平面上方。在頁面平面下方的盤200伸入到頁面平面上，從而可以相對(duì)于包括轉(zhuǎn)盤式固體加壓供料器190在內(nèi)的其余部件看出所述盤。輪轂202的外部凸出表面208、兩個(gè)盤200的在輪轂202的外部表面與盤200的外圍邊緣210之間延伸的環(huán)形部分以及供料室192的內(nèi)部凹陷表面212界定環(huán)形旋轉(zhuǎn)通道，用以連接會(huì)聚進(jìn)口通道194與分叉出口通道196。供料器主體192的、設(shè)置在進(jìn)口通道194與出口通道196之間的部分214將旋轉(zhuǎn)通道劃分成使得進(jìn)入進(jìn)口通道194的固體可以只在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向206向上行進(jìn)，從而可以借助由輪轂202的旋轉(zhuǎn)外部表面、盤200的暴露的旋轉(zhuǎn)環(huán)形表面以及主體192的固定內(nèi)部表面212界定環(huán)形旋轉(zhuǎn)通道來將固體從進(jìn)口通道194運(yùn)載到出口通道196。
[0039]在固體進(jìn)入并且向下移動(dòng)通過會(huì)聚進(jìn)口通道194時(shí)，顆粒漸漸壓實(shí)。在繼續(xù)向下抽吸顆粒并且使得顆粒進(jìn)入旋轉(zhuǎn)通道時(shí)，壓實(shí)程度可以到達(dá)顆?；ユi并且在整個(gè)通道截面上形成橋接的點(diǎn)。在經(jīng)壓實(shí)的顆粒繼續(xù)在旋轉(zhuǎn)方向206上移動(dòng)通過旋轉(zhuǎn)通道時(shí)，包含已在整個(gè)旋轉(zhuǎn)通道截面上形成互鎖橋接的顆粒的區(qū)域長度可以長至足以使得從通道中移出經(jīng)橋接的顆粒的需要的力超過在供料器190的出口處的高壓環(huán)境生成的力。這種情況，即旋轉(zhuǎn)通道內(nèi)的互鎖固體無法通過供料器190的出口出的高壓移出，被稱作“封鎖”。通過實(shí)現(xiàn)封鎖狀況，從驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(未示出)通過軸204傳遞的轉(zhuǎn)矩可以傳遞到旋轉(zhuǎn)固體上，這樣，無論超過出口通道196的出口的高壓環(huán)境中存在何種壓力，都可將固體從進(jìn)口通道194驅(qū)動(dòng)到出口通道196。在一些實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子盤200可以具有形成在其表面上的突起或凹入的表面特征216。這些特征可以增強(qiáng)顆粒固體在旋轉(zhuǎn)通道中實(shí)現(xiàn)封鎖的能力，并且因此還可以增加驅(qū)動(dòng)軸204將轉(zhuǎn)矩輸送給旋轉(zhuǎn)固體的能力。在另一實(shí)施例中，活動(dòng)壁式料斗(之前任何附圖中均未示出)可以在供料器190的進(jìn)口通道194上游附接?；顒?dòng)壁式料斗可以增強(qiáng)顆粒固體流入并且完全填充進(jìn)口通道194的能力。因此，例如，如圖2所示，活動(dòng)壁式料斗可以插在儲(chǔ)料器82與固體加壓供料器46之間。在旋轉(zhuǎn)通道中的顆粒到達(dá)出口通道196時(shí)，這些顆粒遇到出口通道196的分叉壁。
[0040]在顆粒移動(dòng)通過分叉出口通道196時(shí)，使得這些顆粒保持處于封鎖狀況的力開始放松至某點(diǎn)，該點(diǎn)在出口通道196的下游出口處，顆粒能夠自由脫離出口通道196并且進(jìn)入下游。然而，在分叉出口通道196的上游進(jìn)口處，固體可在上游受到恒定推進(jìn)通過轉(zhuǎn)子上鎖并且向前驅(qū)動(dòng)的固體的力影響，而且可在下游受到固體將要運(yùn)輸?shù)降母邏涵h(huán)境影響。在來自上游和下游的這些壓縮力下，在出口通道196中的固體可以進(jìn)一步壓實(shí)并且可以形成動(dòng)態(tài)填充床，所述動(dòng)態(tài)填充床可以高度防止來自在供料器190的排出設(shè)備處的高壓環(huán)境的流體(氣體或液體)倒流。高度填充阻流固體的這個(gè)區(qū)域可以幫助防止流體從高壓出口顯著倒流到泵190的低壓進(jìn)口。當(dāng)然，這種高度填充的阻流區(qū)域可以是不完全密封，并且一些流體可以通過在出口通道196的上游進(jìn)口處的緊密填充的固體向后泄漏出。然而，倒流的量可能較小，并且可能按其方式流過緊密填充的固體的流體中的少量流體可以集中在排出口218中，從而可以始終防止向后流到供料器進(jìn)口?？梢约性谂懦隹谥械纳倭苛黧w(氣體或液體)可以處理或優(yōu)選循環(huán)到在所述過程中的合適位置。由于在出口通道196的進(jìn)口處的動(dòng)態(tài)填充床高度防止流體倒流，并且通過收集按其方式回到并且通過動(dòng)態(tài)填充床的少量流體，轉(zhuǎn)盤式固體加壓供料器190可以作為一種將具有大大不同的壓力以及明顯不同的化學(xué)組分的兩個(gè)反應(yīng)器分離的裝置。
[0041]圖6所示轉(zhuǎn)盤式固體加壓供料器190的操作在上文中針對(duì)這樣的實(shí)施例進(jìn)行解釋:環(huán)形通道從處于較低壓力的進(jìn)口通道194旋轉(zhuǎn)到處于較高壓力的出口通道196。此種應(yīng)用可以成為“加壓模式”。然而，盤的旋轉(zhuǎn)以及環(huán)形通道的旋轉(zhuǎn)可以逆向，以使旋轉(zhuǎn)方向從高壓出口通道196延伸到低壓入口通道194。在這種情況實(shí)現(xiàn)時(shí)，同時(shí)入口和出口通道做出一些適當(dāng)修改的情況下，轉(zhuǎn)盤式固體加壓供料器190像固體減壓供料器那樣運(yùn)作。此種應(yīng)用可以成為“減壓模式”。在以減壓模式操作時(shí)，來自高壓區(qū)域的固體顆粒進(jìn)入所謂的出口通道196，如圖6所示。在所述固體顆粒向下穿過出口通道時(shí)，這些固體顆粒移動(dòng)通過在出口通道196底部的動(dòng)態(tài)高度壓實(shí)區(qū)域，從而形成高度耐回流區(qū)域，以便防止發(fā)生從出口通道196的高壓區(qū)域到進(jìn)口通道194的低壓地區(qū)的不希望的倒流。在環(huán)形通道在與圖6所示相反方向上繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，固體被運(yùn)載回進(jìn)口通道194，其中使得固體保持處于旋轉(zhuǎn)通道內(nèi)的適當(dāng)位置的鎖定力放松，并且允許固體在離開位于供料器190的低壓側(cè)上的進(jìn)口通道194時(shí)彼此脫離。注意，對(duì)于其中低壓反應(yīng)器容器與高壓反應(yīng)器容器連接在一起的每個(gè)應(yīng)用中，必須使用至少一個(gè)以加壓模式操作的固體加壓供料器16和至少一個(gè)以減壓模式操作的固體加壓供料器16。對(duì)于以基本相同的壓力操作的兩個(gè)容器使用兩個(gè)固體加壓供料器16連接的情況，供料器均可在加壓模式下操作。然而，在此種應(yīng)用中，每個(gè)供料器形成的不同壓力僅是克服在系統(tǒng)中連接容器的導(dǎo)管中的壓力損耗所需的壓力。
[0042]圖7是雙軌供料器240的實(shí)施例的截面?zhèn)纫?，所述雙軌供料器可以用作圖1至5所示任何系統(tǒng)中的固體加壓供料器16。如圖7所示，雙軌供料器240包括第一運(yùn)送機(jī)系統(tǒng)242和第二運(yùn)送機(jī)系統(tǒng)244。第一和第二運(yùn)送機(jī)系統(tǒng)242和244均包括運(yùn)送機(jī)帶246，所述運(yùn)送機(jī)帶圍繞第一輪子248和第二輪子250設(shè)置。第一和第二輪子248和250旋轉(zhuǎn)’從而可以使得運(yùn)送機(jī)帶246在剪頭252方向上旋轉(zhuǎn)。兩個(gè)運(yùn)送機(jī)帶246是由這樣的機(jī)械特征(由于不在附圖平面內(nèi)，因此未示出)構(gòu)造成:允許兩個(gè)帶互鎖以在兩者之間形成形成完全包裹住的固體運(yùn)輸通道，從而在兩個(gè)帶在供料器的進(jìn)口 254處相互接近時(shí)連續(xù)地互鎖，并且在兩個(gè)帶在供料器的出口 258處相對(duì)后退時(shí)連續(xù)地解鎖。未在圖7中示出的是供料器主體和特定裝置的細(xì)節(jié)，其中移動(dòng)的運(yùn)送機(jī)帶通過所述特定裝置在主體內(nèi)密封，以使氣體無法從出口沿著運(yùn)送機(jī)帶246的、背對(duì)正在運(yùn)送的固體的側(cè)部移動(dòng)到供料器進(jìn)口。將由雙軌供料器240運(yùn)送的固體在進(jìn)口 254處進(jìn)入，并且通過運(yùn)送機(jī)帶246的運(yùn)動(dòng)252移動(dòng)。如圖7所示，固體運(yùn)送通過的通道在雙軌供料器240的喉部256處變窄。因此，固體被壓實(shí)在雙軌供料器240的喉部256中。固體在喉部256中的這種壓實(shí)可以符合固體封鎖狀況和/或在出口通道196的上游端通過轉(zhuǎn)盤式固體加壓供料器190形成的阻止倒流的動(dòng)態(tài)高度壓實(shí)固體區(qū)域。固體出現(xiàn)在雙軌供料器240的出口 258處。正如固體加壓供料器190的設(shè)計(jì)，由于固體封鎖狀況和/或倒流阻力、在喉部256處的高度壓實(shí)固體區(qū)域，雙軌供料器240幫助減少或防止任何氣體穿過雙軌供料器240發(fā)生不希望的倒流。另外，雙軌供料器240可以包括惰性緩沖氣體24以針對(duì)氣體混合的額外屏障。此外，在出口 258和進(jìn)口 254處的操作壓力可以大體彼此不同。因此，雙軌供料器240可能尤其適于用作圖1至5所示固體加壓供料器16。
[0043]圖8是鎖式料斗270的實(shí)施例的截面?zhèn)纫?，所述鎖式料斗可以用作圖1至5所示任何系統(tǒng)中的固體加壓供料器16。如圖8所示，鎖式料斗270設(shè)置在第一反應(yīng)器12與第二反應(yīng)器14之間。除了提供用于系統(tǒng)的壓力來源之外，壓縮機(jī)272連接到鎖式料斗270以提供壓縮氣體274來源，所述壓縮氣體也可用作惰性緩沖氣體24。根據(jù)鎖式料斗270中使用的具體工藝，壓縮氣體274可以包括(但不限于)空氣、氬、氮或可與正在使用的工藝兼容的任何氣體。在鎖式料斗270操作期間，系統(tǒng)中的所有閥開始處于閉合位置。隨后，第一鎖式料斗閥276打開以允許第一固體流22進(jìn)入鎖式料斗270。一旦鎖式料斗270達(dá)到第一固體流22的某個(gè)水平或量，那么第一鎖式料斗閥276閉合。隨后，第一斷流閥280打開，并且鼓風(fēng)機(jī)272使用壓縮氣體274來可操作地增加鎖式料斗270的壓力。另外，第二斷流閥282也可以暫時(shí)打開以允許使用壓縮氣體274來將來自第一反應(yīng)器12的任何氣體從鎖式料斗270經(jīng)由排出線路284吹掃出。當(dāng)鎖式料斗270內(nèi)的壓力達(dá)到合適的值時(shí)，第一斷流閥280閉合，壓縮機(jī)274停止，并且第二鎖式料斗閥278打開以使加壓的第二固體流26能夠離開鎖式料斗270進(jìn)入第二反應(yīng)器14。在某些實(shí)施例中，壓縮機(jī)272可以在此工藝中保留。在鎖式料斗270清空之后，第二鎖式料斗閥278閉合，并且鎖式料斗270內(nèi)的壓力經(jīng)由第二斷流閥282和排出線路284排出，直到鎖式料斗內(nèi)的壓力再次等于第一反應(yīng)器12的壓力。在此排出過程期間，來自第二反應(yīng)器14的任何氣體可以在第二固體流26從鎖式料斗270被輸送到第二反應(yīng)器14期間倒流入鎖式料斗270中，這些任何氣體可以使用壓縮機(jī)272和排出線路284來從鎖式料斗270吹掃出。此時(shí)，第一鎖式料斗閥276可以打開并且所述過程重復(fù)進(jìn)行。因此，鎖式料斗270可以用來在第二反應(yīng)器14的操作壓力大體大于第一反應(yīng)器12的操作壓力時(shí)運(yùn)送固體。換句話說，鎖式料斗系統(tǒng)包括鎖式料斗270、壓縮機(jī)272、第一鎖式料斗閥276、第二鎖式料斗閥278以及第一和第二斷流閥280和282，所述鎖式料斗系統(tǒng)在運(yùn)送過程期間使得第一反應(yīng)器12與第二反應(yīng)器14隔離。這種隔離使得第一和第二反應(yīng)器12和14的壓力大體彼此不同。另外，通過在從第一反應(yīng)器12填充鎖式料斗270之前使得任何氣體均從第二反應(yīng)器14中排出，即可避免來自第一和第二反應(yīng)器12和14的氣體發(fā)生任何混合。因此，鎖式料斗系統(tǒng)是固體加壓供料器16的另一實(shí)例，從而可以用于之前所述實(shí)施例中。
[0044]本說明書使用實(shí)例來公開本發(fā)明，其中包括最佳模式，并且還使所屬領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，其中包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行任何所涵蓋的方法。本發(fā)明的專利保護(hù)范圍由權(quán)利要求書界定，并且可以包括所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員想出的其他實(shí)例。如果此類其他實(shí)例具有的結(jié)構(gòu)元素與權(quán)利要求書的字面意義相同，或如果此類其他實(shí)例包括的等效結(jié)構(gòu)元素與權(quán)利要求書的字面意義并無實(shí)質(zhì)差別，那么此類其他實(shí)例意圖也在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種系統(tǒng)，其包括: 脫硫器，其配置用于接收氣體流，其中所述脫硫器包括吸硫材料，所述吸硫材料配置用于從所述氣體流吸收硫化合物，以生成飽和吸硫材料和大體不含所述硫化合物的產(chǎn)品流； 再生器，其配置用于從所述脫硫器接收所述飽和吸硫材料，其中所述再生器配置用于再生所述飽和吸硫材料以生成再生吸硫材料和二氧化硫；以及 固體加壓供料器，其配置用于運(yùn)送所述吸硫材料、所述飽和吸硫材料或所述再生吸硫材料，其中所述固體加壓供料器配置用于至少大體減少或防止在所述脫硫器與所述再生器之間的流體流動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述硫化合物包括以下至少之一:硫化氫或硫化羰，或上述項(xiàng)組合。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其包括: 第一固體加壓供料器，其配置用于將所述飽和吸硫材料從所述硫化器運(yùn)送到所述再生器；以及 第二固體加壓供料器，其配置用于將所述再生吸硫材料從所述再生器運(yùn)送到所述脫硫器，其中所述脫硫器以第一壓力進(jìn)行操作，所述再生器以第二壓力進(jìn)行操作，并且所述第一固體加壓供料器和所述第二固體加壓供料器至少大體減少或防止在所述脫硫器與所述再生器之間的流體流動(dòng)，從而使得所述第一壓力和所述第二壓力彼此不同。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述固體加壓供料器配置用于將所述再生吸硫材料從所述再生器運(yùn)送到所述脫硫器。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述固體加壓供料器配置用于將所述飽和吸硫材料從所述脫硫器運(yùn)送到所述再生器。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述固體加壓供料器配置用于使得所述吸硫材料在所述脫硫器中循環(huán)。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述再生器配置用于接收含氧流以生成所述飽和吸硫材料，并且所述固體加壓供料器配置用于大體減少或防止所述含氧流從所述再生器流動(dòng)到所述脫硫器。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述固體加壓供料器包括以下至少之一:轉(zhuǎn)盤式固體加壓供料器、雙軌供料器、鎖式料斗或上述項(xiàng)組合。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述脫硫器包括第一流化床，并且所述再生器包括第二流化床。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其包括硫處理器，所述硫處理器配置用于從所述再生器接收所述二氧化硫以產(chǎn)生元素硫或硫酸。
11.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其包括連接到所述固體加壓供料器的儲(chǔ)料器，其中所述儲(chǔ)料器配置用于存儲(chǔ)將被供料至所述固體加壓供料器的所述吸硫材料、所述飽和吸硫材料或所述再生吸硫材料。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述儲(chǔ)料器包括冷卻線圈，所述冷卻線圈經(jīng)配置以從所述吸硫材料、所述飽和吸硫材料或所述再生吸硫材料中去除熱量。
13.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述脫硫器包括第一分離系統(tǒng)，所述第一分離系統(tǒng)配置用于將所述飽和吸硫材料所述產(chǎn)品流分離，并且所述再生器包括第二分離系統(tǒng)，所述第二分離系統(tǒng)配置用于將所述再生吸硫材料所述二氧化硫分離。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述第一分離系統(tǒng)包括第一旋風(fēng)器和第一過濾器，并且所述第二分離系統(tǒng)包括第二旋風(fēng)器和第二過濾器。
15.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述氣體流包括包含所述硫化合物的合成氣。
16.—種系統(tǒng),其包括: 第一反應(yīng)器，其配置用于接收第一氣體流并且生成第一固體流； 第二反應(yīng)器，其配置用于接收所述第一固體流、接收第二氣體流并且生成第二固體流；以及 固體加壓供料器，其配置用于運(yùn)送所述第一固體流或所述第二固體流，其中所述固體加壓供料器配置用于至少大體上減少或防止在所述第一反應(yīng)器與所述第二反應(yīng)器之間的流體流動(dòng)。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括以下至少之一:除硫系統(tǒng)、流體催化裂化單元(FCXU)、變壓吸附(PSA)系統(tǒng)、溫度變動(dòng)吸收(TSA)系統(tǒng)或真空變動(dòng)吸收(VSA)系統(tǒng)，或上述項(xiàng)組合。
18.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其包括: 第一固體加壓供 料系統(tǒng)，其配置用于將所述第一固體流從所述第一反應(yīng)器運(yùn)送到所述第二反應(yīng)器；以及 第二固體加壓供料器，其配置用于將所述第二固體流從所述第二反應(yīng)器運(yùn)送到所述第一反應(yīng)器，其中所述第一反應(yīng)器以第一壓力進(jìn)行操作，所述第二反應(yīng)器以第二壓力進(jìn)行操作，并且所述第一固體加壓供料器和所述第二固體加壓供料器至少大體減少或防止在所述第一反應(yīng)器與所述第二反應(yīng)器之間的流體流動(dòng)，從而使得所述第一壓力和所述第二壓力彼此不同。
19.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述固體加壓供料器配置用于大體減少或防止所述第一氣體流從所述第一反應(yīng)器流動(dòng)到所述第二反應(yīng)器或所述第二氣體流從所述第二反應(yīng)器流動(dòng)到所述第一反應(yīng)器。
20.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其包括:第一固體加壓供料器，其配置用于將所述第一固體流運(yùn)送到所述第二反應(yīng)器；以及第二固體加壓供料器，其配置用于將所述第二固體流運(yùn)送到所述第一反應(yīng)器。
21.一種方法，其包括: 在第一反應(yīng)器處接收第一氣體流； 在所述第一反應(yīng)器處生成第一固體流； 在第二反應(yīng)器處接收所述第一固體流； 在所述第二反應(yīng)器處接收第二氣體流； 在所述第二反應(yīng)器處生成第二固體流； 使用固體加壓供料器運(yùn)送所述第一固體流或所述第二固體流；以及 使用所述固體加壓供料器來大體減少或防止在所述第一反應(yīng)器與所述第二反應(yīng)器之間的流體流動(dòng)。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其包括: 使用第一固體加壓供料器將所述第一固體流從所述第一反應(yīng)器運(yùn)送到所述第二反應(yīng)器； 使用第二固體加壓供料器將所述第二固體流從所述第二反應(yīng)器運(yùn)送到所述第一反應(yīng)器； 以第一壓力操作所述第一反應(yīng)器； 以第二壓力操作所述第二反應(yīng)器；以及 使用所述第一固體加壓供料器和所述第二固體加壓供料來大體減少或防止在所述第一反應(yīng)器與所述第二反應(yīng)器之間的流體流動(dòng)，從而使得所述第一壓力和所述第二壓力彼此不同。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其包括使用所述固體加壓供料器來大體減少或防止所述第一氣體流從所述第一反應(yīng)器流動(dòng)到所述第二反應(yīng)器，或減少或防止所述第二氣體流從所述第二反應(yīng)器流動(dòng)到所述第一反應(yīng)器。
24. 如權(quán)利要求21所述的方法，其包括使用所述第一固體加壓供料器將所述第一固體流運(yùn)送到所述第二反應(yīng)器，并且使用所述第二固體加壓供料器將所述第二固體流運(yùn)送到所述第一反應(yīng)器。
【文檔編號(hào)】B01J8/18GK103566711SQ201310319944
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月27日
【發(fā)明者】T.F.萊寧格爾 申請(qǐng)人:通用電氣公司