輕烴加工存在問題探討

項(xiàng)海艷 項(xiàng)春艷 張坤先 曹冬梅 呂書棟

（1.勝利油田油氣集輸總廠 孤島分廠，山東 東營(yíng) 257200；2.勝利油田勝東社區(qū)，山東 東營(yíng) 257055)

0 前言

孤島壓氣站是勝利油田分公司天然氣凈化處理的重要基地，承擔(dān)著黃河以北地區(qū)（孤島、孤東、河口、樁西、埕島）油氣田的伴生氣加工處理及升壓外輸任務(wù)。產(chǎn)品主要有干氣、穩(wěn)定輕烴和油田混合烴，年產(chǎn)50×104m3/d的輕烴處理裝置為勝利油田乙烯、塑料及輕烴高附加值產(chǎn)品的加工奠定了基礎(chǔ)，但受原料氣成分的影響輕烴產(chǎn)品中炭黑、甲醇、水、硫等有害有毒物質(zhì)經(jīng)常超標(biāo)，對(duì)化工產(chǎn)品開發(fā)和發(fā)展帶來(lái)影響，通過(guò)對(duì)輕烴處理工藝技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)和完善，使上述問題得到較好解決。

1 存在問題

輕烴是在對(duì)原油或者天然氣進(jìn)行初加工之后形成的，是從上述兩者中分離出來(lái)的C7～C9的組分。

1.1 脫硫問題

目前，天然氣脫硫主要采用濕法脫硫，其脫硫方式采用吸收加上再生模式，吸收劑吸收與天然氣中的含硫組進(jìn)行反應(yīng)，富液到再生塔后，再生出吸收劑并循環(huán)使用，但是在這一過(guò)程中需不斷地補(bǔ)充脫硫劑，不僅裝置設(shè)備多，而且能耗較大，流程復(fù)雜，還有生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的脫硫劑廢液需要進(jìn)行處理，主要適用于天然氣處理量大且氣體含硫量較高，但是脫硫精度要求不高的物料。一般來(lái)說(shuō)，進(jìn)料含硫量在60mg/m3以上，脫硫后天然氣含硫量仍然在10mg/m3以上。

1.2 炭黑顆粒問題

輕烴中炭黑固體顆粒雖然較少，但對(duì)工藝的影響較大，簡(jiǎn)單過(guò)濾不能脫除。選擇精度過(guò)高的過(guò)濾濾芯，易發(fā)生堵塞，需頻繁清洗操作，致成本升高:選擇精度過(guò)小的過(guò)濾濾芯，起不到脫除炭黑效果，也不能像加氫處理裝置利用反洗過(guò)濾器除去原料油中的固體，那樣將使裝置投資大，操作變得復(fù)雜。

1.3 脫水、脫甲醇問題

隨著石化工業(yè)的發(fā)展，對(duì)烴類介質(zhì)脫水脫甲醇技術(shù)的有效性、適應(yīng)性及經(jīng)濟(jì)性等方面要求都越來(lái)越高，干法脫硫、濕法脫硫、生物脫硫及加氫脫硫等傳統(tǒng)的脫水方法在處理能力、工況條件的實(shí)用性、脫水能力、脫水效率及運(yùn)行成本等方面都無(wú)法滿足輕烴脫水脫甲醇的要求。

2 解決方法

2.1 選配合適的脫硫工藝

輕烴產(chǎn)品硫含量之所以超標(biāo)，其原因是由于原料氣中含有硫，根據(jù)原料氣的成分，在輕烴的生產(chǎn)加工中，要選擇具有反應(yīng)溫度低、能耗低、精度高和硫容量高切與原料氣含硫量匹配的固體脫硫劑和干法脫硫方法，使原料氣在進(jìn)入處理裝置之前先進(jìn)入脫硫裝置進(jìn)行脫硫，硫化物在脫硫劑上被吸附后發(fā)生反應(yīng)，再采用三塔或兩塔串并聯(lián)工藝使原料氣硫含量控制在0.1mg/m3以下。

具體工藝流程如下：原料氣在經(jīng)過(guò)低點(diǎn)排液后，進(jìn)入到原料氣加熱器，并在換熱器中將被輔助裝置引來(lái)的導(dǎo)熱油加熱至25℃，換熱后的原料氣在與氧氣進(jìn)行混合后，分成兩路分別進(jìn)入原料氣脫硫塔A、B，反應(yīng)溫度控制在25℃±2℃，補(bǔ)空氣量按處理的原料氣量嚴(yán)格控制在60至100Nm3/h，脫硫后的原料氣可直接或經(jīng)過(guò)原料氣脫硫塔C后進(jìn)入到原料氣過(guò)濾器，通過(guò)脫硫凈化后，再將天然氣輸送到氣體處理裝置。由于脫硫劑的硫容高，所以正常情況下，裝置要使用2到3年才會(huì)達(dá)到硫飽和，因此壽命較長(zhǎng)。

2.2 選用一次性過(guò)濾器

對(duì)于炭黑含量較低的輕烴，選用一次性過(guò)濾器可以有效而經(jīng)濟(jì)地把炭黑固體從液態(tài)烴中除去，過(guò)濾器應(yīng)具有納污能力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，對(duì)設(shè)備和操作人員起到較好的保護(hù)作用。炭黑雜質(zhì)尺寸的確定和過(guò)濾器濾件的設(shè)計(jì)是過(guò)濾器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，要在分析的基礎(chǔ)上，科學(xué)設(shè)置輕烴脫除炭黑的精度。同時(shí)，還要選擇耐腐蝕能力強(qiáng)的材質(zhì)，如聚丙烯、聚醋纖維材料等，使濾芯耐腐蝕能力強(qiáng)，延長(zhǎng)使用壽命。

2.3 加強(qiáng)新器具、方法的推廣使用

要滿足輕烴脫水脫甲醇的要求，要使輕烴精制成本低，就要選擇精制過(guò)程在常溫低壓下進(jìn)行，使用投資少、操作簡(jiǎn)單、操作費(fèi)用低的方法，因此開發(fā)液/液聚結(jié)器，并利用甲醇與水能以任何比例互相溶解的物理性質(zhì)將水和甲醇一同除去。

3 應(yīng)用效果

輕烴是優(yōu)質(zhì)的燃料，也是寶貴的化工原料，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

改進(jìn)后的輕烴生產(chǎn)工藝硫含量在1mg/m3以下，達(dá)到或接近國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)則要求（硫含量＜1mg/m3）；炭黑、甲醇、水等有害物質(zhì)也得到有效控制，產(chǎn)品用于汽車用氣，火化塞不容易產(chǎn)生積炭，延長(zhǎng)了清洗周期變長(zhǎng)；產(chǎn)品用于霧化產(chǎn)品，因?yàn)槊摿蛱幚砗蟮妮p烴加工產(chǎn)品不含烯烴，性質(zhì)穩(wěn)定，且無(wú)臭味；產(chǎn)品還推廣應(yīng)用于制造發(fā)膠、摩絲、殺蟲劑與滅害靈等霧化系列產(chǎn)品的拋射劑、代替氟里昂的制冷劑等。