關于輕烴脫硫加工工藝的幾點探討

孔令志（大慶油田有限責任公司天然氣分公司，黑龍江大慶 163411）

關于輕烴脫硫加工工藝的幾點探討

孔令志（大慶油田有限責任公司天然氣分公司，黑龍江大慶 163411）

本文首先介紹了輕烴脫硫的基本原理，然后詳細探討了輕烴脫硫加工工藝的要點，最后闡述了輕烴產品的廣泛應用。

輕烴；脫硫；工藝；參數；利用

1 輕烴脫硫的原理

輕烴是碳元素和氫元素以不同比例混合成的一種重要的有機化工原料，在進行輕烴脫硫前要考慮它的很多特性，比如輕烴完全無法與水相容，它沒有顏色還容易揮發，還屬于易燃易爆品。當空氣與輕烴中的蒸汽混合會產生一種混合物，這種混合物遇到高溫或者明火等都可能燃燒發生爆炸事故。只有將輕烴根據要求進行脫硫它才可以使用到人們的生產活動中去。輕烴脫硫工藝首先要用專用的脫水器把輕烴中含有的游離水脫離，反應塔中放入脫硫催化劑，先經過一級反應塔除去輕烴中的硫化氫，即使硫化氫沒有被完全去除，含量也會在每升0.1mg左右，然后再經過存有硫醇轉化劑的二級反應塔，通過二級反應塔輕烴中的硫醇會被轉化為二硫化物，輕烴中的硫醇量也會被控制在每升5毫克左右，輕烴脫硫產品就可以投入使用，而且使用壽命都比較長。經過脫硫產生的硫化氫壽命較長，一般可以使用兩年左右；轉化出來的二硫化物可以進行不低于五次的重復再利用，重復利用前只要在反應塔中放入氮氣就可以把輕烴去除完畢，然后再通入空氣就可以使用。整個工藝過程簡單易操作、所出產品完全符合使用標準。

2 輕烴脫硫加工工藝的幾個要點探討

2.1 脫硫技術的現狀

目前國內一般采用干法脫硫和濕法脫硫兩種辦法對天然氣進行脫硫工藝。濕法脫硫工藝一般用于脫硫大量輕烴、含硫量高、對脫硫精確度要求不高的工藝。它是兩種基本流程相似的化學和物理脫硫法，該操作流程比較復雜，依靠脫硫劑中的吸收劑與天然氣中的硫發生反應，整個工藝過程使用裝備較多，消耗也多，輕烴經過再生塔時會產生吸收劑進行再利用，但需在發生反應的同時一直補充脫硫劑。中間還要處理反應產生的廢液，濕法脫硫工藝并不屬于精準脫硫方式。國內對輕烴脫硫產品的要求是含硫量每立方米要低于5mg，國際對它的要求標準是含硫量在每立方米1mg左右。為了可以滿足相關要求標準我們可以采用干法脫硫，這種方法能源消耗少、需求資金設備少、操作方法流程簡單易操作，使用的固體脫硫劑將硫化物附著在塔內進行反應脫硫，需要兩塔或者三塔串聯完成，用這種方法進行脫硫工藝不會產生廢物，精確度很高。

2.2 確定工藝路線

輕烴原料中含有的硫元素會造成硫含量在丙烷和丁烷中超標，要想減少它們的含硫量就應該在進氣裝置前安裝一套脫硫設備，這種先脫硫再加工的方法操作起來比較簡單方便還符合要求，很適合推廣使用。在脫硫劑沒有飽和的情況下有比較長使用壽命，一般有2到3年的使用期。根據實驗考察計算發現，脫硫工藝的溫度應該保持在25℃上下，脫硫后的原料含硫量要在每立方米0.1mg以下。原料脫硫的過程是原料先經過低點排出原液氣使之進入加熱器，由導熱油在輔助的情況下加熱到25℃，原料氣和氧氣混合后會流入脫硫塔，控制溫度在25℃的情況下嚴格控制好空氣補給量，脫硫后原料氣經過在加工過濾凈化，最后進行氣體處理。

2.3 選擇脫硫劑

有些脫硫劑中添加了活性炭，在催化劑作用下反應時起到了吸附作用。選擇脫硫劑時要盡量選擇有點多脫硫率高的脫硫劑，做到能量消耗低、反應溫度低、精準度較高，便于使用的同時還要可以簡單操作和更換，而且還要有先進的技術水平。

2.4 確定脫硫裝置參數

一般而言，對工藝要求比較低的原液氣處理選擇干法脫硫技術，處理量要求也不高，日處理量不超過240萬立方米由于原液氣壓力比較低，為了保證下游裝置的正常工作，脫硫塔的壓降必須控制在0.05MPa之下，而要調整脫硫劑的孔隙度在30%和35%的范圍內，為了孔隙度調整之后的含硫量不超標，還要設計一個保駕塔，依據前面的脫硫效果，經過分析結果決定是否要投入使用，來確保脫硫精度，填充床層的高徑比為10∶6。而為了驗證脫硫劑的反應溫度的最佳值，通過試驗模擬得出不同的溫度下硫化物的轉化率，當溫度達到5℃以上，原液氣中的H2S已經基本轉化完成了；溫度達到17℃時，原液氣中的有機硫轉化率就可到80%以上，溫度達到26℃時，有機硫的轉化率接近100%，因而反應的最佳溫度一般25℃左右。

3 輕烴產品的利用

近年來由于化工業的大力發展，很多進口的丙烷、丁烷逐漸增多，我國的輕烴原料也呈現出了多樣化的特點，輕烴通過加工出來的產品應用在很多行業，不斷提升著輕烴產品的使用價值。輕烴加工后可以用作優質的化工溶劑，在化工中起到裂解材料的使用；輕烴經過脫硫后可以當做液化石油氣供人們使用，也可以用在汽車的火花塞中，這樣可會減少汽車內積碳的含量，不用經常清洗；因為輕烴脫硫后不會含有烯烴元素性能，比較穩定，還沒有臭味，可以用它來制作很多霧化產品，例如殺蟲劑、發膠摩斯等；現在的人們環保意識不斷增強，很多輕烴脫硫后人們把它用于保護臭氧層代替氟利昂的使用。

4 結語

近年來國內輕烴行業蓬勃發展，企業投資熱情日趨高漲，油田也在保持現有產量的同時不斷進行更深層次的挖潛開發，在脫硫技術廣泛使用的同時環保問題也受到各行業的高度重視，硫污染是造成環境污染的主要原因之一，需要對輕烴脫硫技術進行深入研究。

［1］賈建芳.天然氣吸附氧化脫硫技術探討［J］.勝利油田職工大學學報，2009（6）.

［2］孫青冶，孫勝勇.天然氣淺冷裝置輕烴穩定系統工藝流程優化［J］.中國外資.2012（13）.