原位催化劑硫化、鈍化和焦化方法及系統的制作方法

原位催化劑硫化、鈍化和焦化方法及系統的制作方法
【專利摘要】有效處理駐存于反應器容器中的金屬催化劑的系統和方法，包括硫化模塊、硫源、氨源和/或焦源、硫化氫檢測模塊、氫氣檢測模塊、pH檢測模塊、氨氣檢測模塊和遠程計算機，其全部設置為并用于無線通訊并允許遠程控制和監控模塊和工藝由此使催化劑可被原位硫化、鈍化和/或軟焦化。
【專利說明】原位催化劑硫化、鐘化和焦化方法及系統
[0001] 相關申請交叉引用
[0002] 本申請要求于2013年10月31日提出的美國臨時申請序號61/962,101及于2013年3 月15日提出的美國臨時申請序號61/852,396的優先權權益，上述文獻的全部內容并入本文 用于所有目的。
[0003] 關于聯邦資助研究或發展的聲明
[0004] 不適用
[0005] 附錄引用
[0006] 不適用 發明領域
[0007] 本文中公開和教導的發明大體上設及硫化、純化和/或焦化控加工催化劑的方法 和設備;更具體而言，設及硫化、純化和/或焦化駐存于反應器中的控加工催化劑的方法和 設備。
【背景技術】
[000引控類精煉廠中所見的加氨處理裝置(諸如，但不限于，加氨處理器、加氨脫硫器和 加氨裂化器)使用金屬硫化物催化劑幫助化學反應。例如，一般來說，加氨處理工藝使用建 立在丫 -氧化侶基質上的催化劑，加氨裂化工藝使用具有水合娃酸侶(alumina silicate) 基質的催化劑，其顯示酸性供能從而有助于裂化重質控。運些催化劑需要定期硫化W達到 最大催化活性。對本公開而言，"硫化(sulfiding)"是指將催化劑上的金屬氧化物轉化成其 金屬硫化物。
[0009] 存在若干種方法將已充填在反應器容器中的催化劑劉華，通常稱為原位硫化，諸 如通過使用控類原料中的天然硫(亦稱酸性進料(sour feed))。盡管有益地避免了獨立硫 源的成本，但如果沒有仔細地監控硫含量或硫含量不夠高，使用原料硫可能是耗時和潛在 有害的。使用原料硫外的替代方案是使用獨立硫源，諸如，但不限于，硫醇、硫化物、二硫化 物、多硫化物和亞諷，諸如二甲基二硫酸(DMDS)、二甲基硫酸(DMS)、二甲亞諷(DMS0)、二叔 下基聚硫化物(TBPS)、叔壬基聚硫化合物(TNPS)和煉廠酸性氣。運些硫源可用于進行原位 液相硫化或原位氣相硫化。
[0010] -般來說，在加氨處理裝置中，硫與氨反應生成硫化氨化2S)。金屬氧化物催化劑 與硫化氨化2S)和氨氣化2)在升高溫度時在放熱反應中反應生成活性金屬硫化物，諸如 M〇S2、C〇9Ss、WS2或M3S2。理論上，僅需要化學計算量的硫W活化（即，硫化)催化劑。但是，在 工業精煉廠的實際情況中，通常使用多于化學計算量的硫W保證完全活化。但是，使用過量 硫會產生過量硫化氨和必須被棄置或另外處理的其它硫化產物。
[0011] 液體DMDS因其高硫重量密度(相對于其它可能的硫源）和不含固體或反應性過高 的分解產物(運種缺乏減少了焦化)而經常被用作硫源。DMDS可作為液體注入到控進料流中 或作為氣體進入氨循環回路中。在溫度和壓力條件下，DMDS在一些溫度范圍內將分解成 出s，所述溫度范圍包括約350° F到約450° F;約390° F到約500° F;和約450° F到約520° F。
[0012] -旦催化劑通過由金屬氧化物轉化為催化劑的金屬硫化物形式被活化，在反應器 可被返回到工業或穩態操作前該反應器通常必須經歷通常漫長(例如，數天）的啟動程序。 運種啟動程序通常是必要的，因為新鮮硫化的催化劑可能反應性過高，在啟動時使用反應 性進料(如裂化進料)可能因形成重焦炭和膠而導致催化劑表面結垢。運些污垢沉淀物可不 利地限制可用的活性表面區域并且還降低催化劑活性。在啟動程序中通過先運轉反應性較 低的進料(主要通過分饋而不是裂化得到）的方式(通常稱為"直饋產品"進料推遲裂化 原料向裝置的供給，運使得運些高催化劑活性的區域變弱，因此使在引入裂化進料時不利 的焦炭和化的形成最小化。
[0013] 通常，在啟動過程中，直饋產物進料(與裂化的進料相反)被供給到反應器。在此期 間，一定量的輕焦炭可在催化劑表面形成，其可緩和或弱化催化劑的活性。一旦催化劑活性 被純化，可將裂化進料進給到反應器中且不利的焦炭和膠形成的風險較低。
[0014] 本文所公開和教導的發明設及有效硫化，硫化和純化，硫化和焦化，和/或硫化、純 化和焦化充填在反應器容器中的催化劑的方法和設備。

【發明內容】

[0015] 作為本專利申請中所公開的發明的一個方面的簡述，提供了硫化駐存于加氨處理 反應器中的加氨處理催化劑的系統。所述系統包括硫化模塊，其用于將所需量和速率的硫 化產物測量注入反應器中并監控反應器、反應物和產物的特性W測定何時催化劑已被充分 硫化。所述系統還提供含氮產物的注入，所述含氮產物用于反應并產生氨，后者隨后與強酸 性催化劑部位反應并將其中和。所述系統用于監控反應器、反應物和產物的特性W測定何 時催化劑已被充分純化，諸如通過監控所生成的水的pH值或氣體循環管線中的氨量。
[0016] 作為本專利申請中所公開的發明的另一方面的簡述，提供了硫化駐存于加氨處理 反應器中的加氨處理催化劑的系統。所述系統包括硫化模塊，其用于將所需量和速率的硫 化產物測量注入反應器中并監控反應器、反應物和產物特性W測定何時催化劑已被充分硫 化。所述系統還提供焦化產物的注入，所述焦化產物用于反應并在至少一些催化劑上產生 焦炭層，諸如鄰近入口處的催化劑。所述系統用于監控反應器、反應物和產物的特性W測定 何時催化劑已被充分焦化，諸如監控催化劑床或催化劑床中一部分的溫度曲線。
[0017] 作為本專利申請中所公開的發明的再一方面的簡述，提供了硫化駐存于加氨處理 反應器中的加氨處理催化劑的系統。所述系統包括硫化模塊，其用于所需量和速率的硫化 產物測量注入反應器中并監控反應器、反應物和產物特性W測定何時催化劑已被充分硫 化。所述系統還提供含氮產物的注入，所述含氮產物用于反應并生成氨，然后后者隨后可與 強酸性催化劑部位反應并將其中和。所述系統用于監控反應器、反應物和產物的特性W測 定何時催化劑已被充分純化，諸如通過監控所生成的水的抑值或氣體循環管線中的氨量。 所述系統還提供焦化產物的注入，所述焦化產物用于反應并在至少一些催化劑上生成焦炭 層，諸如鄰近入口處的催化劑。所述系統通過監控反應器、反應物和產物的特性W測定何時 催化劑已被充分焦化，諸如通過監控催化劑床或催化劑床中一部分的溫度曲線。
[0018] 作為本專利申請中所公開的發明的再一方面的簡述，提供了通過向進料中注入可 控量的焦化產物W改變直饋產物啟動進料的反應性的系統，所述焦化產物用于反應和在至 少一些催化劑上生成焦炭層，諸如鄰近入口處的催化劑。所述系統通過監控反應器、反應物 和產物的特性W測定何時催化劑已被充分焦化，諸如通過監控催化劑床或催化劑床中一部 分的溫度曲線。
【附圖說明】
[0019] W下附圖形成本說明書的一部分，并且被包含W進一步闡明本發明的某些方面。 參考一個或多個附圖并結合本文介紹的【具體實施方式】的詳細描述可更好地理解本發明。
[0020] 圖1說明了本發明可被應用于其中的例示性加氨處理裝置。
[0021] 圖2說明了根據本發明的帶有硫化模塊的圖1的加氨處理裝置。
[0022] 圖3說明了根據本發明的多種可能的硫化模塊之一。
[0023] 圖4說明了根據本發明的帶有硫化模塊和監測模塊的圖1的加氨處理裝置。
[0024] 圖5說明了根據本發明的多種可能的檢測模塊之一。
[0025] 圖6說明了根據本發明的典型硫化溫度曲線。
[0026] 圖7說明了根據本發明的硫化氨濃度隨時間的變化和硫產物流速隨時間的變化。
[0027] 圖8說明了與本發明一起使用的多種可能圖形用戶界面之一。
[0028] 圖9A說明了多種可能的結合了催化劑硫化和純化的系統和方法之一的流程圖。
[0029] 圖9B說明了帶有硫化和純化模塊的加氨處理裝置(諸如圖1中所示）。
[0030] 圖10A說明了多種可能的結合了催化劑硫化和軟焦化的系統和方法之一的流程 圖。
[0031] 圖10B說明了帶有硫化和軟焦化模塊的加氨處理裝置(諸如圖1中所示）。
[0032] 本文所公開的發明易于進行多方面的改動和其它選擇形式，而只有少數具體實施 方式作為例子W附圖形式展示出來并在下面進行了詳細的描述。運些【具體實施方式】的附圖 和詳細描述不是為了W任何方式限制發明原理或所附權利要求的寬度和范圍。相反地，附 圖和詳細的書面描述是為了向本領域的普通技術人員闡述發明原理，從而使技術人員能運 用發明原理。
【具體實施方式】
[0033] 上面所述的附圖和下文中的具體結構和功能的書面描述不是為了限制
【申請人】的 發明范圍或所附權利要求的范圍。相反地，附圖和書面描述是為了教導本領域的技術人員 嘗試和使用尋求了專利保護的發明。本領域的技術人員應意識到為了清晰和易懂的目的， 不是本發明工業實施方式的所有特征都被描述和展示。本領域的技術人員還應意識到包含 本發明特點的現有商業實施方式的開發將需要多次實施-具體決定來達成開發者對于商業 實施方式的最終目的。該實施-具體決定可包括，且多半不限于，服從相關系統、相關商業、 相關政府和其它約束，它可根據具體實施、地點和時間變化。開發者的工作從絕對意義上來 說可能是復雜和耗時的，然而，該工作可能是受益于本公開的本領域技術人員的日常工作。 須理解本文公開和教導的發明是允許有很多和各方面的改動和可選擇形式。最后，單數術 語的使用，諸如，但不限于，"一/一個/一種"不是為了限制物品的數量。同樣，關系術語的使 用，諸如，但不限于，"頂"、"底"、"左右"、"高"、"低下"、"上"、"邊"和類似在描述中使 用的是為了附圖的具體參照更清晰，并不是為了限制本發明或附加權利說明的范圍。
[0034] 本發明的【具體實施方式】可參照框圖和/或方法操作說明在W下描述。須理解框圖 和/或方法操作說明的每一塊是通過模擬和/或數字硬件，和/或計算機程序說明實施的。該 計算機程序說明可被提供給通用計算機、專用計算機、ASIC和/或可編程的數據程序系統處 理器。執行說明可創造結構和功能來實施圖框中指定的行動。在一些預備實施中，標注在附 圖中的功能/行動/結構可不按照圖框和/或操作說明中的順序發生。例如，顯示接連發生的 兩個操作，事實上，可能大體上被同時執行或操作W相反的順序執行，取決于設及的功能/ 行動/結構。
[0035] 總的來說，我們發明了通過測量、控制和連續實時報告反應物和操作參數而有效 可控地硫化駐存于反應器容器中的催化劑的系統和過程。我們的系統可包括前端供硫系 統，或前端供硫和氮系統，或前端供硫和碳系統，或前端供硫、氮和碳系統；W及工藝檢測系 統。
[0036] 供硫系統可用于使用受控和可控累/流體特性測量裝置（諸如科里奧利 (Coriolis)流量測量儀）和數據傳輸組件提供硫源（諸如，但不限于液體二甲基二硫酸 (DMDS))。硫化氨檢測系統可被提供并包括實時或準實時此S檢測組件和數據傳輸組件。氨 氣檢測組件可被提供并包括實時或準實時此檢測裝置和傳輸組件，后者可為與硫化氨檢測 系統中所用者相同的傳輸組件。水檢測組件可被提供并包括實時或準實時水檢測裝置和傳 輸組件。
[0037] 供硫和氨系統可用于使用受控和可控累、選擇性改變硫源和氨源之比的混合或計 量組件、流體特性測量裝置(諸如科里奧利流量測量儀)和數據傳輸組件提供硫源(諸如，但 不限于，液體二甲基二硫酸(DMDS)、氮源(諸如，但不限于氨水(畑3(水溶液））、無水氨(畑3)、 苯胺(C6也N此）、胺、酷胺或在硫化過程中將經歷加氨脫氮而形成氨的其它有機氮化合物）。 硫化氨檢測系統可被提供并包括實時或準實時此S檢測組件和數據傳輸組件。氨氣檢測組 件可被提供并包括實時或準實時此檢測裝置和傳輸組件，后者可為與硫化氨檢測系統中所 用者相同的傳輸組件。水檢測組件可被提供并包括實時或準實時水檢測裝置和傳輸組件。 pH檢測組件可被提供為轉換和通訊由所述系統和方法產生的水的pH值。氨檢測組件可被提 供為檢測所述系統和方法中可用氨的存在和/或量。
[0038] 供硫和焦系統可用于使用受控和可控累、選擇性改變硫源和碳源之比的混合和計 量組件、流體特性測量裝置(諸如科里奧利流量測量儀)和數據傳輸組件的提供硫源(諸如， 但不限于，液體二甲基二硫酸(DMDS))、碳源(諸如但不限于直鏈烷基苯和多環芳控化合物 (諸如，但不限于蔥、糞或巧）W及在上面所討論的硫化條件下能產生焦炭的其它基本不飽 和的控）。硫化氨檢測系統可被提供并包括實時或準實時此S檢測組件和數據傳輸組件。氨 氣檢測組件可被提供并包括實時或準實時此檢測裝置和傳輸組件，后者可為與硫化氨檢測 系統中所用者相同的傳輸組件。水檢測組件可被提供并包括實時或準實時水檢測裝置和傳 輸組件。
[0039] 在優選但非限制性的實施方式中，硫化系統包括供硫和氨、硫和焦或者硫、氨和焦 的系統，硫化氨檢測系統，氨氣檢測系統，水和水抑檢測系統，W及氨氣檢測系統，其并W無 線方式將數據傳輸到一個或多個計算機W進行數據顯示和/或系統控制，和/或傳輸到互聯 網W分配到其它地方進行數據顯示和/或系統控制。通過收集和處理來自硫化系統、硫化氨 檢測系統、氨氣檢測系統、水檢測系統、水pH檢測系統和/或氨檢測系統的數據，本發明的設 備和方法有效率且有效地控制和/或減少了硫化過程中消耗的硫量;有效率且有效地減少 了不期望或不需要的此S產生量;有效率且有效地減少了因不期望的此S和其它硫化副產品 的燃燒而引入到大氣中的硫氧化物的量，通過軟-焦化催化劑而有效純化了酸性催化劑部 位和/或有效弱化了催化劑活性。
[0040] 現在轉到附圖，圖1大體說明了加氨處理系統100,其包括控進料102可由此進入系 統100的工藝入口。累或其它加壓裝置104可用于將原料102引入到系統100中。熱交換器106 (諸如爐），可根據需要用于將原料10巧日熱到系統100中所設及的化學工藝的合適溫度范 圍。加熱后的原料102可被引入到反應器容器108中進行初步化學處理。反應器容器108通常 包括設及為提高其中的化學反應的效率的金屬催化劑或多種催化劑。反應器產物110可被 供給到分離器112中，在此反應產物110被分離成，例如，其液相和氣相。氣相可通過另一個 熱交換器114W提取熱并由此冷卻該氣體，W使其可被壓縮116并返回到反應器容器108中。 氨氣補充管線118可用于根據需要向工藝中加入氨氣化2)。反應產物的液體成分可通過管 線120實現再循環到反應器容器108的入口。如圖所示，系統100的最終或最后產品122可被 從系統100提取出來。廢料或不需要的產品也可被提取出來。圖1還標示了低壓火炬管線 (flare line)124,其用于在需要和允許時燃燒反應產物、廢棄物和其它材料。
[0041] 應意識到圖1在非常高的程度上說明了基于催化劑的加氨處理系統100的基本組 件。圖1并不意味著完整或實際的加氨處理系統。還應意識到諸如圖1所示的基于催化劑的 控加工系統通常需要定期再裝填或再生金屬催化劑W保持峰值反應效率。
[0042] 圖2說明了停工W硫化或再硫化反應器108中的金屬催化劑過程中的精煉工藝 100。圖2中說明的是硫化模塊200，其包括硫產物輸入202和硫產物輸出204。如圖2所示，對 于液相原位硫化，硫化模塊200的輸出204可在加壓裝置104上游的位置204a處，或者在加壓 裝置104下游的位置204b處，或者在熱交換器106下游的位置204c處注入到工藝100中。還應 意識到，對于氣相原位硫化，輸出204可被注入到氣體循環管線126中。
[0043] 盡管并非必須，設想硫化模塊200為可移動裝置，諸如拖車或滑車，其可在需要催 化劑硫化時運輸到精煉廠或精煉廠中鄰近反應器容器108的位置。如先前所討論的，硫源 202可W是多種常規含硫產物中的任何，諸如但不限于，液體DMDS，并且硫產物202可從容器 中移出，諸如罐車(未示出）等。
[0044] 現在轉到圖3,其說明了將液相原位硫化模塊200實施于可移動平臺的多種可能實 施方式之一。硫化模塊200可包括硫進料202和用于防止硫產物202反向流出硫化模塊200的 單向流動裝置或止回閥306。止回閥306的下游是累308,其用于對液體硫產物20巧日壓并將 其注入到精練工藝100,諸如，如圖2所示。盡管液體DMDS在該【具體實施方式】中被用作硫源 202,當應意識到可使用氣體形式的硫，并且在運種情況下累308可被替換成壓縮機或其它 能對氣體加壓W注入到工藝100中的裝置。目前，優選的累308是半-正位移式累，諸如徑向 葉片累，并且累308是可控的，諸如通過變頻驅動器和交流電機(未示出）。例如，低壓硫化模 塊200可包括累308,該累用于在約20化sig到約25化sig下遞送約40加侖/分鐘到約60加侖/ 分鐘的硫產物202。或者可選地，高壓硫化模塊200可包括累308(諸如高壓正位移式Ξ缸 累），所述累用于在最高3,00化sig的壓力下遞送約14加侖/分鐘到約20加侖/分鐘的硫產物 202。受益于本公開的技術人員將意識到單個硫化模塊200可包括雙壓系統。應意識到硫化 模塊200可設計為具有其它類型的累或流體加壓裝置，包括正位移累、離屯、累、壓縮機和其 它類型的流體加壓裝置。
[0045] 圖3還說明了用于W下那些情況的累支路管道310:工藝過程用累104的吸入端可 用于將硫產物202吸入系統100中。可控閥312和314被示出，其可用于根據所討論的具體工 藝100的需要使硫產物202通過累308或繞過累308。圖3中還顯示了額外的單向流動裝置或 止回閥316,其用于和設置為防止硫產物202返流到累308中。
[0046] 一旦含硫液體產物202通過累308或繞過累308,硫產物202通過流體測量裝置318， 其優選能測量液體和/或氣體的多種特性。最低限度，優選測量裝置318能測量硫產物202的 體積流速。然而，優選測量裝置318不僅能夠并用于測量和報告容積流速，還能夠并用于測 量和報告質量流速、密度、溫度和其它流體特性。優選測量裝置318還能夠指示硫產物的損 失量或"干管"（化y pipe)狀況W避免累308空化。例如且非限制地，目前優選測量裝置318 為En化ess+化user P;roMass83E科里奧利質量流體測量裝置。在通過測量裝置318后，硫產 物202可通過最終可控閥220并從出口 204離開硫化模塊200。
[0047] 圖3還說明了硫化模塊200可W并且優選包括控制器322,所述控制器用于至少從 可控閥312、314和320,累308和測量裝置318中的一個或多個接收輸入并向其提供輸出，例 如控制信號。控制器322可包括微處理器、可編程口陣列、PID控制器或其它可編程邏輯裝置 324、人工輸入設備326(諸如鍵盤或觸屏）、視覺顯示設備328(諸如液晶顯示或其它能呈現 視覺信息的設備）、存儲器、用于為控制器322組件供電的電源330和/或通訊組件332。通訊 組件332可包括有線或無線的通訊界面。控制器322的運些不同組件都W已知方式構造和設 置W至少提供數據采集、報告和/或控制硫化滑車200上的多個組件。優選通訊模塊332是無 線界面或無線蜂窩界面(wireless cellular interhce)，其允許從遠離模塊200的一個或 多個位置監控和/或控制硫化模塊200。例如且非限制地，通訊模塊332可允許工藝100的擁 有者基本實時監控控制器332所報告的預硫化過程。而且，無線和有線連接允許通過計算機 或智能手機遠程控制硫化系統，諸如，但不限于，在工廠停工或疏散的情況中。
[0048] 圖4說明了帶有附加的硫化氨/氨氣組合模塊400的如圖2所示的硫化系統200。眾 所周知，在硫化過程中，此S和出0是硫產物202(例如，DMDS)分解的副產物。已知測量硫化過 程中硫化氨的產生量W理解硫化過程如何進展。通常，硫化過程中的此S含量使用帶有自持 式呼吸設備和手持累的化aeger-Tubes鍛測量，該設備設計為在每個累沖程上將固定量的 氣體抽取到管中。還已知硫化反應要求存在氨氣化2)，W及硫產物202的分解產生氣體(諸 如但不限于會稀釋反應器容器108中氨氣濃度的甲燒）。
[0049] 如圖4所示，模塊400具有入口 402,其優選包括在工藝100和模塊400之間垂直的導 管。模塊400用于定期(包括大致連續地)抽取一部分硫化氣體返回到位于冷卻熱交換器114 下游并優選在壓縮機116上游的反應器容器108中。應意識到根據模塊400和系統100的構 造，氣體樣品可立即從分離器112的下游或壓縮機116的下游得到。如將在下文中更詳細描 述的，氣體樣品402被提供至模塊400進行分析(諸如，例如，定量測量），并且報告到，諸如， 硫化模塊200,特別是控制器322,或報告到外部位點，諸如遠程計算機或互聯網。一旦氣體 樣品被測試，其可經由出口 404送至火炬管線124,或者送至能夠棄置或清洗氣體的其它系 統，諸如在適當情況下通風到大氣。
[0050] 如圖5所示，模塊400可包括硫化氨化2S)檢測或分析系統502,諸如，但不限于，醋 酸鉛檢測系統，諸如可得自Galvanic Applied Sciences Inc的那些。目前所知，醋酸鉛帶 與硫化氨的接觸導致白色帶子變暗，運是因為硫化鉛于其上形成。模塊400可使用醋酸鉛檢 測器系統，或可選地，可使用電化學檢測器(諸如Sierra Monitor的5100型此S檢測器），或 者其它此S檢測系統。優選地，所用的出S檢測系統能夠實時或準實時監控和電子報告。如果 醋酸鉛檢測系統502用于模塊400,優選使用光學掃描器或將硫酸鉛帶上的信息轉化為電輸 出（注入數字信息）的其它裝置。不管所用的檢測系統為何，理想或必要的可W是提供多個 檢測范圍，諸如0-500ppm、0-20，OOOppm和0-30，OOOppm。
[0化1] 模塊400還可包括，并優選包括，氨氣檢測器504,諸如，但不限于，可得自此S Scan Corporation的HY-0PTIMA2740防爆在線式氨氣監測器化xplosion Proof In-Line Process Hy化ogen Monitor)。可用的氨氣監測器的類型并非意圖受限于而是包括基于W 下的檢測器:表面等離子體共振傳感器，電化學傳感器，MEMS傳感器，薄膜傳感器，厚膜傳感 器，化學顯色傳感器，基于二極管的傳感器或金屬傳感器。如果使用此檢測器504，優選其也 能實時或準實時檢測和電子報告。
[0052] 如圖5所示，一定量的循環氣402進入模塊400,并且如果存在的話，優選通過測定 樣品402中氨氣濃度的氨氣檢測器504。樣品402隨后可通過聚結過濾器（coalescing mter)506W去除可能被夾帶在樣品402中的水和控類液體。應意識到根據所用的氨氣檢 測器504的類型，聚結過濾器可被置于氨氣檢測器504的上游。例如，被過濾器506聚結的液 體可從與火炬管線124連通的模塊出口 404滴落出來。在通過過濾器506之后，氣體樣品402 可優選通過流量計508，諸如，但不限于，可變面積流量計，包括轉子流量計。通常不需要流 量計508能電子報告，但不排除該功能。流量計508通常會與可調噴口（諸如針形閥）相連W 精細調節最終被遞送到此S檢測器502的氣體樣品402的流速。顯示放置在過濾器506和流量 計508之間的是可控閥510，該閥優選地有釋壓能力。當氣體樣品402通過出口 404時，閥510 是關閉的。并且，如果離開過濾器506的氣體壓力對于出S檢測器502(或此檢測器，如果如此 設置的話)來說太高，釋放閥將會打開從而將氣體樣品通風到出口 404。
[0053] 一旦氣體樣品402通過流量計508,其進入擴散室510。擴散室510包括滲透膜512， 諸如滲透管。氮氣514通常由精煉廠供給，其如圖所示進入模塊400，并且可通過流量控制閥 或計量閥516和/或可控閥518,然后其到達流量計520,諸如，但不限于可變面積流量計，包 括轉子流量計。與流量計508相似，通常不需要流量計520能夠電子報告，但不排除該功能。 流量計520通常會與可調噴口（諸如針形閥）相連W精細調節最終被遞送到擴散室510的氮 氣514的流速。對于本例中的基于醋酸鉛的檢測器502,氣體樣品402W約1份氣體樣品對約 1000份氮氣的比例稀釋。
[0054] 在擴散室510內，出S氣體擴散到已被滲透膜512分離的氮氣流中，且合并的出S和化 氣流被進給到醋酸鉛此S檢測器502中，如圖所示。出S檢測器502測定樣品中此S的濃度并生 成代表出S濃度的電子信號。在本例中，由于出S檢測器502是醋酸鉛檢測器，離開檢測器502 的氣體樣品不含或基本不含出S，且該氣體樣品可優選在通過碳過濾器524后通風到大氣 522中。應意識到如果使用其它種類的此S檢測器，諸如，但不限于，電化學檢測器，模塊400 內的設置和管道可根據檢測器的操作參數和要求而變。并且，離開檢測器的氣體樣品可能 需要被管送到火炬管線124而不是通風到大氣。
[0055] 模塊400還可包括并優選包括通訊模塊526,其可無線或經有線與硫化模塊200或 與遠程位點（包括遠程控制器、計算機或互聯網）通訊。在優選實施方式中，模塊200,例如， 控制器322，用于接收來自模塊400的無線數據傳輸，并且，例如，通過通訊模塊332報告硫化 氨濃度數據和氨氣濃度數據。可選地，或另外地，模塊200,具體而言，控制器322,可使用從 模塊400得到的數據來控制硫化過程。例如且非限制地，由于來自硫化過程的氣體樣品中硫 化氨濃度增加，控制器322可使硫累308減速或調節供給到硫化過程的硫產物的量。類似地， 由于氣體樣品402中此氣體的濃度降低，精煉操作人員可通過此補給管線118供給額外的此 氣體。
[0056] 模塊400還可包括控制器528,諸如微處理器，可編程口陣列，PID控制器或其它可 編程邏輯裝置324。控制器還可與人工輸入裝置(諸如鍵盤或觸屏）、視覺顯示設備(諸如液 晶顯示器或其它能呈現視覺圖像信息的裝置）、存儲器、用于為控制器322組件供電的電源 和通訊組件526可操作地連接。應意識到控制器528和通訊組件526可相互作W允許控制與 模塊400相關的組件。
[0057] 盡管模塊400的實施方式的此描述包括組合的出S和出檢測能力，應意識到模塊400 可具有僅檢測H2S的能力，僅檢測出的能力。或如所述的組合能力。而且，單獨的此巧日出模塊 可如上所述般一起使用。
[0058] 現已描述了我們的供硫模塊200和檢測模塊400的實施方式，我們現在轉而討論應 用我們的發明的原位硫化方法的多種可能實施方式之一。在實踐中，供硫模塊200W及硫化 氨和氨氣組合檢測模塊400可被運輸到精煉廠場所并放置在具有待硫化催化劑的加氨處理 裝置100附近。供硫模塊200的出口 204可優選接入加氨處理裝置100中優選存在的注入口 (未示出）。如圖2所描述，運樣的注入口可位于位置204a，204b，204c或其它合適的注硫位點 或多個位點。硫產物(諸如，但不限于液體DMDS)的供給將W諸如罐車或多輛罐車的形式提 供。常規的耐硫產物的抽吸軟管可被插入到罐車出口和硫化模塊200的入口 202之間。類似 地，檢測模塊400可位于鄰近加氨處理裝置100中提供通往硫化氣體回流126的入口的部分。 柔性管優選連在已存在于加氨處理裝置100中并垂直于模塊400的入口 402的閥抽口 (valved extraction port)。
[0059] 優選地，但不必須地，硫化模塊200的連接件和組件在注入硫產物之前進行泄漏測 試，諸如通過使用柴油或其它廉價的液體控類W測試/凈化所有的管線和連接件。柴油可在 硫化模塊200安裝之后和在開始將硫產物注入工藝100前通過模塊200注入到加氨處理系統 100中。使用柴油的運種泄漏測試減少了硫化過程中硫產物泄漏的風險。類似地，在硫化完 成后，可W類似方式進行硫化模塊200和反應器容器108的硫化后凈化。
[0060] 精煉廠供給的交流能量形式的電力或者供給在硫化模塊200和檢測模塊400上的 直流電池電力，或者便攜發生器供給的電力可被供給到模塊200和模塊400上。兩種模塊均 可被供電，且設備被初始化和檢查。可建立通訊連接裝置，無論有線或無線。在優選實施方 式中，可使用便攜式計算機在硫化模塊200、檢測模塊400和便攜式計算機(未示出）之間創 建無線通訊。運些模塊和便攜式計算機之間的無線連接允許操作人員查看所有組件的操作 條件。
[0061] 圖6說明了用液體DMDS硫化金屬催化劑的典型的硫化溫度曲線。一旦加氨處理裝 置100準備好進行硫化過程，反應器容器108中的催化劑可W常規方式進行干燥，諸如通過 用氨氣(通常由精煉廠提供），或其它干燥氣體，或用液體原料凈化反應器容器108。僅作為 例子，反應器容器108可在高達約300°F溫度和約2(K)psig到約50化sig氨氣壓力下運行W令 人滿意地干燥其中的金屬催化劑。因此，在浸濕步驟中，反應器溫度被降低到約150°F和約 250°F之間，并且控類原料I被引入W浸濕催化劑。
[0062] 在浸濕之后，將反應器溫度升高到硫源（例如，DMDS)的此S分解溫度范圍，諸如約 350°F到450°F。在溫度曲線602中的此點上，如圖6所示，硫化模塊400可被供能，并且控制器 322啟動累104W開始將硫化產物(諸如，DMDS) W第一流速遞送到加氨處理裝置100中。在該 第一硫化階段或平穩狀態期間，溫度較長時間相對恒定保持于約350°F到450°F，且硫產物 的流速通常會逐漸或步進式增加。如已知的，從循環氣流中去除出S是非連續的，在可能時， 直到硫化完成。在此第一硫化階段期間，循環氣中此S濃度會保持相對低，諸如約30ppm到約 160ppm，或甚至高達約20化pm。同樣如已知的，可能需要將氨氣引入加氨處理裝置100 W確 保反應器容器108中合理恒定和合適的氨氣濃度。
[0063] 該第一硫化階段或平穩狀態實際上于點604結束，此點通常被稱為出S穿透化2S breakthrou曲）。理論上，出S穿透發生在反應物于給定過程質量流量達到熱力學平衡時。事 實上，是在循環氣402中出S濃度快速增加時意識到此S穿透。本發明將通過檢測模塊200基本 實時檢測和報告此S濃度的增加。此S穿透通常不是普遍被接受的此S濃度值，且通常精煉廠 的操作人員有他們自己的標準確認穿透。例如，且非限制地，可認為穿透發生在出S濃度達 到約3000ppm或更高，甚至高達約5000ppm。理論上，在達到穿透前，應已注入大約一半的化 學計算量的硫。事實上，百分比可在化學計算量的約50%到約65%范圍內。模塊200中的流 體測量裝置可用于基本連續地報告任意時間點時已注入的硫化劑的總質量或體積流量，因 此，當接近或達到化學計量穿透點時硫化模塊400可報告。
[0064] 不管穿透是如何或何時確定，如圖6所示，一旦此S穿透被確定，則通過使用熱交換 器106將反應器溫度升高至約600° F至約650° FW提高催化劑的硫化。溫度增加的速率通常 會取決于工藝100的冶金限制，且常由工藝操作人員控制。在溫度曲線的該點606處，第二硫 化階段或平穩狀態開始，且溫度在一段時間內保持相對恒定在約600° F到約650° F直到硫化 完成;如，直到預先確定的硫產物量已被注入。
[0065] 如W下更多細節將討論的，在硫化過程中，由模塊200供給的硫產物(如DMDS)的流 速可通過經由通訊連接裝置(注入便攜式計算機或互聯網計算機)訪問控制器322并且向控 制器322發出指令（由此向累104發出指令)而控制。可選地，控制器322可根據控制器322所 能訪問的一個或多個記憶模塊中駐存的邏輯步驟或編程而自動控制硫化產物的流速。
[0066] 在加氨處理裝置100的后端，檢測模塊400連續或基本連續地監控返回到反應器 108的硫化氣體(循環氣體）中硫化氨的濃度和氨氣濃度。操作人員和/或控制器322可使用 模塊400所供給的數據W增加進入硫化過程中硫產物202的供給或減少進入硫化過程中的 硫產物量。例如，如果氣體中出S的總含量低于預先確定值(諸如，例如，100化pm)，控制器 322可通過操作人員輸入或者通過預編程的邏輯使硫化模塊200增加硫產物向到駐存于反 應器108的催化劑中的供給。可選地，如果循環氣流中的此S量增加到，例如，lOOOOppm或W 上，控制器322可減少供應到系統100中的硫產物量。例如，我們的硫化模塊和系統可通過監 控循環氣中出S濃度來控制硫產物的注入（即，控制累104)。在硫化期間，模塊200和400可互 相作用和配合，單獨或與外部輸入一起，W保持出S濃度介于約3000ppm和2300化pm之間，如 圖7所示，最優選介于3000ppm和1000化pm之間。通過優先和主動控制循環氣中此S的量，被 燃燒或棄置的廢硫化氨的量可被最小化。應意識到，使硫化氨氣體的燃燒最小化，如果不能 消除的話，會減少在硫化操作期間引起的精煉廠可能的硫氧化物排放。
[0067] 再參考圖7,圖表顯示了來自循環管線的樣品氣體中硫化氨濃度與處理時間的關 系曲線，W及硫產物流速與處理時間的關系曲線。圖7說明在硫化過程的起始點602,硫產物 的流速增加，優選W步進式方式，從而在該第一硫化階段期間產生硫化氨氣體的累積。一旦 由于出S氣體的增加而確認此S穿透，例如，在點604處，可調節硫產物202的流速，諸如減小或 增加，W保持出S的最佳濃度并避免過多的廢此S。硫產物的流速可通過改變累108的速率或 通過調節可控閥320或運兩項動作的組合實現。
[0068] 圖7還說明當使用DMDS作為硫源時通常被稱為第二出S穿透702者。當確認第二穿 透時，其通常標志催化劑的完全硫化且硫產物的注入可被大量減少，包括停止。例如，且與 圖7所示相反，如果本文所述的發明是為將此S的濃度限制在1000化pm，當第二穿透確認時， 所述發明應顯著降低累108的速率W防止氣流中此S濃度超過100(K)ppm。運種類型的基于出S 濃度的控測策略將減少所消耗的硫產物的量并降低被輸送到火炬管線124或胺洗涂器的廢 出S氣體量。
[0069] 圖8說明了可與本發明一起使用的遠程顯示硫化系統界面800的多種可能的實施 方式之一。該界面800的屏幕是適當設置和編程的硫化模塊200和檢測模塊400的產物，包含 了與圖2和3討論的硫化模塊200相似但不同的硫化模塊802的簡化管線圖。檢測模塊，諸如 圖4中的板塊400,由出S顯不804和出顯不840代表。顯不804可指不目自U正在擔作的硫化氨檢 測模塊的靈敏度或范圍，且界面可用于在范圍間轉換。顯示804還具有能夠顯示此S穿透已 達到的指示器。如W上討論，由于該點在過程中沒有被精確地確定，系統允許對于每個硫化 過程將出S穿透濃度編程到界面中。顯示器800還具有高此S含量指示器，其可編程為顯示硫 化過程何時完成，諸如當穿透和高水平指示器都被加強時。界面可被設置成如下，在第一穿 透點確認時，可測定出S濃度的改變速率且變化速率的增加可用于指示已達到第二穿透。
[0070] 圖8所示的硫化模塊802顯示兩個硫產物入口 806和808,每個入口有可控閥810和 812。界面優選具有指示入口閥810和812狀態(諸如打開或關閉）的能力。入口顯示為與閥 814和累旁通環路816連通。累814優選由具有變頻驅動(未示出）的交流發動機驅使。累814 的狀態由讀出器816顯示，其可顯示每分鐘的變化，頻率或累體積流量。圖3描述的流體測量 裝置318呈現在界面800上，通過讀出器818顯示硫產物壓力，讀出器820顯示硫產物的溫度， 且讀出器822顯示硫產物流速。另外的讀出器可根據時機使用的流體測量裝置的功能添加。 例如，可使用硫產物密度讀出器和/或硫濃度讀出器。界面800還顯示了兩個硫化模塊出口 834和836并且與可控閥838和840相連。盡管未示出，界面還可提供指示硫產物流動已被中 斷的"干管"狀況。
[0071] 界面800顯示了累狀態窗口，其能報告累是否在運行且允許緊急停累。顯示了硫產 物體積流速的設定點窗口 826且流速的設定點可通過訪問模塊200上的控制器322設置。界 面800上還顯示了總體積流速窗口，其顯示在任意具體時間注入加氨處理裝置100中的總硫 產物量。盡管未示出，界面800可呈現此S穿透設定點窗口，其中總體積流量顯示為與完全硫 化催化劑所需的化學計量硫的50%到約65%相關聯，如W上所討論。
[0072] 界面800還顯示可使用多于一個硫化模塊將硫產物注入到加氨處理裝置100中。遠 程流量讀出器和遠程流量累加器窗口 832提供了第二硫化模塊將硫產物注入所述裝置中第 二位置的信息。
[0073] 圖8還顯示所述界面可包括信息窗口 842，該窗口允許界面使用者之間的文字或圖 形交流。例如，硫化承包人可使用信息功能通知工藝100的操作人員有氨補給的需要。
[0074] 圖8還顯示所述界面可包括水流速和總抽出水量。已知水是硫化過程的副產物，且 工藝操作人員將例行監控和從工藝100抽出水，諸如通過圖4所示的出口 122。本發明還可包 括水檢測裝置426(見圖4)，其可與出口 122(或者水箱(water boot)或相似結構）相連W檢 測水的流速和硫化過程中從系統抽出的總水量并將其報告給界面800(和/或控制器322)。 應意識到硫化反應生成的水量是硫化反應如何進展的直接量度。如圖4所示，優選水檢測裝 置426具有與界面800和/或控制器322無線通訊的能力。
[0075] -旦催化劑硫化完成，本發明可生成硫化報告，諸如圖7所示，且其還可包括參數， 諸如注入硫的總質量和體積，去除水總量，W及在硫化過程中記錄、監控或指示的其它數據 或參數。
[0076] 在優選實施方式中，硫化模塊和檢測模塊可通過無線數據W及模塊與計算機之間 通訊連接裝置(諸如常規的便攜式或臺式計算機)監控和控制。界面優選用于允許監控和控 制硫化模塊和檢測模塊的所有方面。可選地，監控和控制可通過使用常規編程技術實現本 文所述供能的合適設置的網站實現。更進一步地，監控和控制可通過智能手機應用實現。
[0077] 根據前文中描述的原位硫化系統的多個可能實施方式中的至少一個和利用所公 開的發明的方法，將描述提供附加功能的其它實施方式。例如，已知當進行水合娃酸侶類催 化劑(諸如通常用在氨化裂化器中的那些催化劑）的原位硫化時，控裂化可能發生。正常認 為在硫化過程中允許加氨裂化是不理想的。為降低催化劑硫化過程加氨裂化的可能性，W 上公開的硫化系統可通過提供可控氨源來改動，諸如，但不限于，氨水(N曲(水溶液））、無水 氨(NH3)、苯胺(C姐5NH2)、胺、酷胺或其它在硫化過程中將經歷加氨脫氮反應W形成氨(N出） 的有機氮化合物。氨將優選與控裂化催化劑基質上的強酸部位反應，從而還原、純化或中和 運些部位。酸性部位的數量和/或活性的降低將優選減小在硫化過程中控裂化的可能性。
[0078] 圖9A說明了多種硫化和純化組合系統和方法之一。圖9A說明了混合和計量組件 900,其輸出912可在入口 202處注入到如圖2、巧日4所示的硫化模塊200中。如圖9A所示，含氮 液體氨源904 (本例中為氨水)與液體硫源202 (本例中為DMDS) -起提供。氨源904被進給906 到混合站910，且硫源202被進給908到混合站910。優選地，混合站包括可控累914和916 (優 選正位移式累）和混合歧管922。單向流量閥918和920可置于累和混合歧管922之間W防止 回流。在優選實施方式中，混合站910包括控制器928或者能生成控制信號924、926、930并將 其發送到累914和916W及到歧管922中可控閥的邏輯裝置，如果需要(未示出）控制和調節 硫源與氨源的量和比例的話。還優選混合站910能與硫化模塊200上的控制器322通訊，諸如 W無線方式932。
[0079] 可選地，混合/計量組件900可被整合到硫化模塊(例如，圖4中的模塊200)中，而不 是作為單獨組件。并且，除可控累914和916之外，混合/計量組件可包括累和可控計量閥或 裝置。
[0080] 應意識到由于氨在W上描述的硫化過程中產生，因此所述氨將與催化劑上的酸性 部位反應。在典型的加氨裂化過程中，加氨脫氮反應將優選發生在預處理催化劑床中，且產 生的氨將被用在加氨裂化床W中和催化劑的酸性部位。因此，離開加氨裂化床的氣體中存 在的氨量將保持低值，同時氨被消耗在純化酸性部位時。相比之下，一旦酸性部位已被純 化，則可實現加氨裂化床排出氣體中可檢測的氨增加，因此消耗了較少的氨。設想氨檢測系 統可被用在例如氣體循環管線126中W檢測氨的存在或量，不管是相對或絕對。氨檢測也可 能在液體循環管線120中。可選或同時地，可監控硫化過程中產生并在水箱或產物管線122 中收集的水的pH值。由于酸性部位消耗了較少的氨，水的pH值將增加，運指明催化劑已被純 化。無論在氣體循環、液體循環還是生成水中檢測到的可用氨量的運種增加一般被稱為純 化或氨穿透。當檢測到穿透時，目前優選將氨源注入減少約30%到70%，最優選50%。可繼 續監控可用氨或者水的pH，并且按要求暫時或永久停止氨源的注入。
[0081] 雖然氨源可在任意時間注入，如在硫源前、與硫源同時或在硫源后，目前優選的為 一旦達到第一硫化穩定狀態開始注入氨源。例如，且非限制，參考圖6,一旦硫化過程到達點 602、點604或位于點602和604之間的某點則開始注入氨源。應意識到因為加氨脫氮反應優 選發生在預處理(加氨處理)床，該第一硫化穩定狀態優選為相關于預處理床，且不必須的 (盡管可能)相關于加氨裂化床。還應意識到給定的催化劑具有臨界溫度，其限定了加氨裂 化通常何時發生。優選地，盡管不必須，氨穿透發生在催化劑達到臨界溫度之前。
[0082] 并且，因為加氨裂化是放熱過程(正如硫化一樣），反應器床的溫度曲線，特別是加 氨裂化反應床的溫度曲線可用于監控評估加氨裂化是否發生。如果檢測到不期望的加氨裂 化，則可自動或手動調節本文描述的硫化/氨化過程，諸如通過增加氨源的注入增加催化劑 酸性部位的純化。同樣，本發明設想監控液體循環管線120中的液體W確定輕質控產物的存 在是否增加，運會指明加氨裂化的發生。來自運些傳感器的信號可W無線或其它方式傳輸 到控制器(諸如控制器528或928)或到外部位點(諸如網站或計算機）。控制器或外部位點可 允許手動操縱或自動操縱本申請中討論的一個或多個控制點，諸如，但不限于，流速。
[0083] 應意識到盡管W上例子是基于液體過程，但可使用氣態含氮源(如無水氨）。本領 域技術人員應意識到對描述的一些改動會是必要的，不僅是用壓縮機或其它裝置替換氮累 來對氣體加壓。
[0084] 圖9B說明了硫化工藝(諸如圖4所示的工藝）與根據圖9A描述的氨化工藝的結合。 如可見的，硫化模塊200的液體輸入現在包括液體硫源202和氨源904的可變混合物，其作為 混合模塊900中一部分。還說明了與硫化工藝所產生的水相關聯的抑檢測器934。還說明了 與氣體循環管線126相關聯的氨檢測器936。優選，但不必須，運些檢測器能夠與硫化模塊 200或混合模塊900的其一或兩者無線通訊。同樣優選地，界面800可報告產生水的pH 934 和/或液體循環管線120中的氨含量936。界面800還優選用于控制混合模塊累914和916W及 混合溶液或化合物912的開始/停止。應意識到通過W上描述的系統和過程，用戶可在硫化 過程開始之前、之時或之后啟動氨化過程。類似地，氨化過程可在硫化過程結束之、之時或 之后停止(諸如通過非連續注入氮源）。因此，可實施所公開的發明W便通過經由同時氨化 使酸性部位純化而降低具有酸性功能的催化劑在硫化過程中促進加氨裂化的傾向。
[0085] 作為本發明進一步的實施方式，已知一旦加氨處理的催化劑(不管是丫-氧化侶還 是氧化侶娃酸鹽基質）被新鮮硫化，催化劑的活性很高且通常需要使用直饋產品進料的延 長啟動程序來防止催化劑的不利焦化(伴隨催化劑功效的降低）。本發明還包括允許在原位 催化期間或隨著原位催化在催化劑表面形成的可控焦炭層的軟焦化過程。W上公開的硫化 系統的改變可通過提供焦源實現，諸如，但不限于，鏈烷基苯，多環芳族化合物(諸如，但不 限于，蔥、糞或巧），W及可用于產生焦的其它基本不飽和的控。優選地，在硫化過程期間或 緊接其后，焦源將被注入且將參與反應來在暴露的催化劑上形成焦化層。運種軟的或受控 的焦炭層將減弱催化劑的反應性且允許在裂化進料時更快速地進行反應器啟動。例如，設 想根據本發明處理的硫化或軟焦化催化劑可能只需要約12個小時或更少的直饋啟動時間， 包括用更高活性的裂化進料直接啟動。
[0086]除硫源和/或氨源之外，W上描述的過程包括直饋產品（S化ai曲t run)進料的使 用。在硫化過程接近完成時開始軟焦化過程可能是可取的。本發明設想注入可控量的焦源 (如活性控)來產生不同或可變的控類混合物進料，該進料比直饋產品進料的活性更高，但 比裂化進料活性低。優選地，焦源的注入和本文描述的硫化或硫化/氨化過程一起發生，但 還考慮到可在常規的硫化過程之后實施軟焦化過程，換言之，作為智能啟動程序。軟焦化的 結果和本文描述的智能啟動系統和方法是減少高活性的裂化進料被安全地引入反應器前 需要的時間。
[0087] 圖10A說明多種可能的硫化和軟焦化組合系統和方法之一。圖10A說明了混合和計 量組件1000，該組件的輸出1012可于入口 202處進給到圖2、3、4所示的硫化模塊200中。如圖 10A所示，液體焦源1004 (本例中為糞)與液體硫源202 (本例中為DMDS)-起提供，或者，可選 地，與氨源(未示出）一起提供。焦源1004被進給1006到混合站910,且硫源202被進給908到 混合站910。優選地，混合站包括可控累914和916(優選正位移式累)和混合歧管922。單向流 量閥918和920可被放置在累和歧管922之間來防止回流。在優選的實施方式中，混合站910 包括控制器928或可生成控制信號924、926、930并將其發送到累914和916和發送到歧管922 中可控閥的邏輯裝置，如果需要（未示出）控制和調節硫源和氨源的量和比例的話。混合站 910還優選能夠與硫化模塊200上的控制器322通訊，諸如無線方式932。
[0088] 可選地，混合/計量組件1000可包含在硫化模塊（如圖4的模塊200)中而不是作為 單獨組件。同樣，除可控累914和916,混合/計量組件還可包括累和可控計量閥或裝置。
[0089] 更進一步地，焦源模塊可包括與硫化或硫化/氨化模塊分離的模塊，且可直接將焦 源注入直饋產品進料線(未示出）。
[0090] 圖10B說明了與根據圖10A描述的軟焦化過程結合的硫化過程(諸如圖4所示的過 程）。如所見，硫化模塊200的液體輸入現包括硫源202和碳源1004的可變混合物，作為混合 模塊1000中一部分。目前優選地，沉積在催化劑上的軟焦炭量的范圍在約1%催化劑重量和 約3%催化劑重量之間。者在本領域中被稱作氧化重量且包括基質重量和金屬氧化物催化 劑的重量。因此，例如，和非限制，如果反應器包含lOOOOiUbs的新鮮催化劑，碳源1004必須 有約lOOCUbs到約300(Ubs的可用碳用于生成軟焦炭。如果假定糞提供其碳含量的約50%作 為焦化目的，則本文描述的過程需要至少約2000到約eoooibs的糞來軟焦化約Iwt%到約 3wt%的催化劑。
[0091] 設想依據本發明的軟焦化過程可通過監控催化劑床的溫度曲線確定。因為焦化過 程為放熱過程，可監控溫度來估計或確定焦炭附著的量和進程。應意識到如果焦化開始于 床溫度曲線的穩定狀態，放熱焦化(如溫度升高)將被視為焦化在該床發展。基于床的溫度 曲線，可調整焦炭源的量來控制軟焦化過程，諸如增加、減少或停止。
[0092] 應意識到很少能實現對所有催化劑的單一形式軟焦化，且如果有是相當少。通常， 期望焦炭優先地在床入口附近的催化劑上發展且焦化量通常隨著與床入口距離的增加而 減少。因此，考慮到，取決于討論中的特定反應器，可直接監控在入口附近或入口的一定距 離處的床溫度曲線來實現需要的焦化量和焦化位置。本文描述的發明可被用于調節焦化的 位置和量，諸如通過增加經由反應器的焦源的質量流量和/或減少焦源的注入速率，它將使 焦化在床內延伸得更遠。相反地，減少經由反應器的焦源的質量流量和/或增加焦源的注入 速率將導致更表面的焦化。例如，如果期望軟焦化反應器床的第一個1/3,可監控床的溫度 曲線且在放熱曲線到達1/^3的位置時結束、減少或改變軟焦化過程。
[0093] 如W上描述，界面800還優選用于控制混合模塊累914和916W及混合溶液或化合 物912的開始/停止。應意識到通過W上描述的系統和過程，用戶可在硫化過程開始前、同時 或后開始軟焦化過程。類似地，軟焦化過程可在硫化過程結束前、同時或后停止(諸如通過 非連續地注入碳源）。優選地，然而，根據本發明軟焦化在催化劑硫化完成之后即刻或同時 開始。如果在硫化后開始，需要降低反應器的溫度，包括到約400°F，和然后對于焦源增加溫 度到約500° F和約700° F之間，諸如糞或蔥。
[0094] 本文描述的軟焦化系統和過程允許操作人員最小化由催化劑再生或硫化引起的 反應器停工時間。軟焦化過程允許W比之前可能更快的速度緩和新鮮催化劑(或至少反應 器中新鮮催化劑的一部分)的活性，而沒有有害地或不必要地減小催化劑的活性。
[0095] 使用W上描述發明的一個或多個方面的其它和更進一步的實施方式可在不偏離
【申請人】發明的精神前提下設計。例如，盡管發明首要被描述成使用液體硫源，發明也可使用 氣體硫產物。同樣，描述的界面可允許手動、操作人員控制設備和自動，、預編程的操作。并 且，制造方法和系統裝配的不同方法和實施方式，連同位置詳述，可互相結合產生本公開方 法和實施方式的變化。單數要素的討論可包括復數要素且反之亦然。
[0096] 除非是另外具體限制的，步驟順序可W多種序列發生。本文描述的不同步驟可與 其它步驟結合，插入到既定的步驟中，和/或分成多個步驟。類似地，功能描述的要素可作為 單獨的成分或與具有多功能的成分結合。
[0097] 描述了本發明的優選的和其它實施方式且不是描述了本發明的每個實施方式。對 于本領域普通技術人員，對于描述的實施方式的明顯改動和變化是可用的。公開的和未公 開的實施方式不是為了限制或約束申明人構想的發明的范圍或實用性，相反地，遵照專利 法，
【申請人】打算充分保護在W下權利要求范圍內或等價的范圍內的所有改動和改進。
【主權項】
1. 原位處理金屬催化劑的系統，包括： 可移動硫化模塊，其包括 模塊入口和出口， 含硫產物測量裝置， 具有可變可控輸出的硫產物加壓裝置， 具有可變可控輸出的含氮產物加壓裝置， 至少與測量裝置及硫和氮加壓裝置電連通的控制器，和 用于在所述模塊和外部位點之間傳輸信息的第一通訊裝置； 可移動檢測模塊，包括 入口和出口， 位于入口和出口之間的硫化氫濃度檢測裝置， 位于入口和出口之間的氫氣濃度檢測裝置，和 用于在硫化氫檢測裝置和外部位點之間以及在氫氣檢測裝置和外部位點之間傳輸信 息的第二通訊裝置;和 氨氣監控模塊，其具有用于在氨檢測器檢測裝置和外部位點之間傳輸信息的通訊裝 置。2. 根據權利要求1所述的系統，其中所述外部位點是便攜式計算機。3. 根據權利要求1所述的系統，其中所述外部位點是互聯網上的網站。4. 根據權利要求1所述的系統，其中所述加壓裝置包括栗。5. 根據權利要求4所述的系統，其中所述栗包括交流發動機和變頻驅動。6. 根據權利要求1所述的系統，其中所述加壓裝置中的至少一個包括壓縮機。7. 根據權利要求6所述的系統，其中所述壓縮機包括交流發動機和變頻驅動。8. 根據權利要求1所述的系統，其中所述硫產物測量裝置包括多參數流體測量裝置。9. 根據權利要求8所述的系統，其中所述流體測量裝置用于測定體積流速、質量流速、 流體密度、流體壓力和流體溫度。10. 根據權利要求9所述的系統，其中所述流體測量裝置包括科里奧利流量計。11. 根據權利要求1所述的系統，其中所述通訊裝置用于無線傳輸信息。12. 根據權利要求11所述的系統，其中所述檢測模塊用于傳輸信息到硫化模塊以用于 控制加壓裝置的輸出。13. 根據權利要求12所述的系統，其中所述檢測模塊用于傳輸硫化氫濃度信息到硫化 模塊以用于控制加壓裝置的輸出。14. 根據權利要求11所述的系統，其中所述硫化模塊和所述檢測模塊用于傳輸信息到 互聯網網站。15. 根據權利要求11所述的系統，其中所述硫化模塊和所述檢測模塊用于傳輸信息到 互聯網網站以用于控制加壓裝置的輸出。16. 根據權利要求14所述的系統，其中所述硫化模塊和所述檢測模塊用于傳輸硫化氫 濃度信息到互聯網網站，且所述網站用于傳輸信息到硫化模塊以用于控制加壓裝置的輸 出。17. 根據權利要求1所述的系統，還包括水檢測裝置，其用于測定在處理催化劑時生成 的水的量。18. 根據權利要求17所述的系統，其中所述水檢測裝置包括可移除的非接觸式傳感器， 其具有用于在水檢測裝置和外部位點之間傳輸信息的第三通訊裝置。19. 液相原位處理金屬催化劑的系統，包括： 硫化產物； 氨化產物； 焦化產物； 產物供應模塊，其包括： 流體測量裝置，其包括科里奧利流量計， 至少一個具有可變可控輸出的流體栗，其包括交流發動機和變頻驅動， 產物混合組件，其用于接收并以可控比例混合所述硫化、氨化和/或焦化產物， 控制器，其至少與測量裝置、變頻驅動、產物混合組件電連通;和 第一無線通訊裝置，其用于向和從所述模塊傳輸信息； 硫化氫濃度檢測裝置，其用于對循環氣體取樣， 氫氣濃度檢測裝置，其用于對循環氣體取樣， pH計，其用于檢測水的pH; 第二通訊裝置，其用于向和從所述硫化氫檢測裝置、氫氣檢測裝置和pH計以及控制器 傳輸信息。20. 根據權利要求19所述的系統，還包括互聯網網站，其用于接收所述系統傳輸的信 息，并基本實時顯示所接收的信息。
【文檔編號】F04D15/00GK105939783SQ201480071491
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2014年10月31日
【發明人】詹姆斯.馬克西.魯賓遜, 詹姆斯.邁克爾.魯賓遜
【申請人】反應堆資源有限責任公司