淺論煉油廠氣脫硫化氫工藝

謝清

摘要：煉油技術(shù)的發(fā)展和提高致使煉油過程中的硫含量逐漸增大，煉油廠以及相關(guān)石油產(chǎn)品的脫硫工藝逐漸成為了石油企業(yè)的重要工藝和關(guān)鍵技術(shù)，通過對脫硫溶劑的選擇以及減少胺液跑損以及建立完善的脫硫化氫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等措施來實現(xiàn)對煉油廠氣的脫硫，達到了較好的效果，在提高了煉油廠企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的前提之下同時也實現(xiàn)了環(huán)境保護，為類似煉油廠氣脫硫化氫工藝的研究和應用提供了參考的經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：煉油廠氣脫硫化氫工藝

中圖分類號：TE624 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（c）-0085-01

隨著當前煉油企業(yè)對煉油技術(shù)的不斷研究和升級，渣油在煉油過程中所摻雜的比例逐步增加，煉油企業(yè)的相關(guān)裝置廠氣硫化氫的含量也逐漸增加，為煉油廠以及當?shù)氐沫h(huán)境造成了一定的壓力，同時也影響了企業(yè)石油產(chǎn)品的優(yōu)化升級。由此可了解到，對煉廠氣以及石油產(chǎn)品的脫硫工藝逐漸成為了企業(yè)重視的重要工藝，同時也是保證企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)。煉廠氣的脫硫效果不好，將不利于下道工序的加工，不利于環(huán)境保護以及造成加工設備的腐蝕等。煉廠氣中硫含量的不同導致了不同企業(yè)具有不同的脫硫工藝。硫的含量較低時，可通過簡單的堿洗則可實現(xiàn)脫硫，而當硫的含量逐漸提高，若是使用堿洗將導致脫硫處理的成本過高。當前，大多數(shù)都使用HZS，胺法脫硫化氫以及催化氧化法等工藝實現(xiàn)煉廠氣的脫硫。

1選擇溶劑

脫硫工藝中的類型應選擇環(huán)保、節(jié)能和經(jīng)濟的溶劑。隨著脫硫工藝的發(fā)展，脫硫劑從MEA、DEA逐漸向著復合型的溶劑發(fā)展，例如MDEA，復合型的溶劑脫硫效果較好。選擇性佳且性能穩(wěn)定，不容易降解、發(fā)泡，具有較高的酸性氣負荷性，同時能耗較低，使用便利。一般在復合型MDEA使用的基礎上添加一定的添加劑作為脫硫劑。在脫硫劑的選擇過程中，不但應注重溶劑的質(zhì)量以及適應的場合，更應注意其發(fā)泡的高度以及消泡的時間。不同品質(zhì)的脫硫劑發(fā)泡高度相差較大，高度越大，消泡所需要的時間就越長，那么所需要的帶胺量也就有所增加，容易導致胺液的泡損，提高了生產(chǎn)的成本。由此，對溶劑的選擇十分重要。

溶劑濃度的選擇又是另一項重要的指標。由于復合型的MDEA粘度較小，對輸送影響較小，同時腐蝕性也較小，從理論上而言，MDEA使用濃度可達到50%。但由于溶劑種類不同，生產(chǎn)流程以及生產(chǎn)設備設計等多方面的原因，溶劑濃度較高時較為嚴重，胺液跑損較大。但只要選擇了合適種類的溶劑，從而在實際的流程設計和過程中盡量減少發(fā)泡，通過提高溶劑濃度，減少溶劑的循環(huán)量，最終降低了工程項目的投資，減少了生產(chǎn)的成本。

2減輕胺液跑損

2.1 預處理原料

在進入凈化系統(tǒng)前，應首先經(jīng)過預處理系統(tǒng)排除原料中的雜質(zhì)，進入吸收塔的雜質(zhì)容易導致溶劑的發(fā)泡現(xiàn)象。而干氣最為關(guān)鍵的處理設備在于冷卻器以及帶有泡沫裝置的分離器，可有效脫離出中烴類，通過將過濾器以及分離器聯(lián)合起來使用，有效提高液體以及固體雜質(zhì)的分離。例如，原料氣中不僅具有HZS以及CO，同時還具有HCN、HCI以及氨、天然氣、焦化干氣等，在進入吸收塔前，應設置水洗塔，那么則可減少雜質(zhì)進入主系統(tǒng)而導致在脫硫過程中造成的障礙，而液化的石油氣，則可通過體積較大的沉降罐實現(xiàn)重組分烴類的分離，防止重烴類進入吸收系統(tǒng)。

2.2 控制操作溫度

胺吸收HZS或者CO的化學反應為放熱反應，而較低的溶劑溫度有利于吸收反應的進行。但加入吸收系統(tǒng)的溶劑溫度的確定還應考慮到防止氣體當中的重烴冷凝而導致的溶劑發(fā)泡現(xiàn)象，甚至對正常的生產(chǎn)產(chǎn)生了障礙，而對于干氣吸收塔，為了防止溶劑溫度過低而導致的干氣中重烴冷凝，溶劑發(fā)泡，應將溫度設定為高于干氣溫度的5～10℃。對于液化的石油氣而言，溫度的控制是十分重要且關(guān)鍵的，合適的溫度能保證胺以及LPG的分離效果最佳，從而有效減少了煉廠氣中胺的夾帶量。貧液的溫度控制應保持與LPG界面有2×10-3Pa·s的粘度，從而保證了分離反應的持續(xù)進行。

2.3 選擇合適的過濾系統(tǒng)

胺法凈化系統(tǒng)中，最為重要的操作單元是溶劑的過濾系統(tǒng)，通過正常的過濾，溶劑的發(fā)泡趨勢可降低到最小，機械過濾的方式可將產(chǎn)品中的雜質(zhì)脫離出來，從而避免了由于顆粒物的雜質(zhì)而導致的發(fā)泡腐蝕以及不合格的產(chǎn)品現(xiàn)象，可使用活性炭的過濾器吸附夾帶烴類，游離鐵以及阻泡劑等，同時也能有效實現(xiàn)腐蝕劑、發(fā)泡劑和色素的脫離。為了實現(xiàn)富液的全過濾要求，通過設置精度為50μm的機械過濾器，從而避免了富液中包括較多的雜質(zhì)，同時在解吸塔的高溫作用下將導致溶劑熱降解以及吸收塔內(nèi)部的發(fā)泡現(xiàn)象。在開工初期管線以及設備中的灰渣等雜質(zhì)以及脫硫后期產(chǎn)生的大量腐蝕產(chǎn)物帶入了吸收系統(tǒng)，從而導致了發(fā)泡現(xiàn)象。應通過貧溶液全過濾，第一級機械的過濾精度設置為50μm，而二級機械過濾器的精度則提高了很多，設置為5～10μm。

采取貧溶液的全過濾將在很大程度上增加生產(chǎn)項目的投資，但對于維持脫硫系統(tǒng)的持續(xù)正常運行，減少胺液的跑損而言是十分必要的。同時也應重視活性炭種類的選擇和定期的更換，果殼、椰子殼以及普通的煤質(zhì)等具有較大的吸附性能差異，高碘值的活性炭尤為適合脫硫溶劑的過濾，由此可了解到，脫硫溶劑過濾可使用褐煤或者煙煤基炭。同時根據(jù)實際的生產(chǎn)狀況實現(xiàn)對活性炭的定期更換，從而保證其過濾的效果。

2.4 減少凈化煉廠氣帶胺

在吸收塔頂凈化煉廠氣過程中，容易夾帶胺液，從而導致了胺液的跑損，可通過設置有效的分離設備，減少胺液的損失現(xiàn)象。LPG胺液跑損現(xiàn)象相對于干氣而言較為嚴重，一般可使用稀胺水溶液進行循環(huán)的洗滌，同時以體積較大的沉降罐進行沉降分離，從而在很大程度上減少了胺液的損失，但這種方式的運行成本較高，也需要較大的面積。

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