液化氣脫硫工藝技術分析

才濤

摘要：在液化氣石油化工生產中，脫硫工藝是一項重要技術應用，對于提高液化氣生產質量及降低液化氣使用環境污染問題具有重要意義。本文對液化氣脫硫工藝技術進行了探討，旨在促進液化氣脫硫工藝技術的發展，降低液化氣含硫量，是現實社會經濟與環境保護效益的共同發展。

關鍵詞：液化氣；脫硫工藝；脫硫醇

液化石油氣生產在社會經濟發展中有著重要作用，但其在促進經濟發展的同時，也帶來較為嚴重的空氣污染問題，尤其是液化石油氣中硫物質的存在，如果不加以處理對環境帶來的影響是非常大的。隨著社會環保意識的不斷增強，國家對液化氣中含硫量也有了更高要求，在這種形勢下，液化氣脫硫工藝技術應用受到進一步重視，如何不斷優化脫硫工藝技術以在確保液化石油氣質量的基礎上降低含硫量成為了社會高度關注和不斷探究的一個重要課題。

一、液化氣脫硫必要性分析

液化石油氣中含有一定量的硫化氫、硫醇、羰基硫等成分，這些成分的存在不僅給液化氣加工造成影響，而且在環境污染方面危害也較大。液化氣中硫化物超標就會出現產品異味、催化劑中毒等問題，因此為確保液化氣加工過程安全性及降低化工生產對環境造成的影響，加強脫硫工藝技術應用具有非常大的必要性和重要性。

二、液化氣脫硫工藝技術

（一）液化氣脫硫化氫工藝

液化石油氣中硫化氫是硫存在的一種主要形式，也是液化氣脫硫工藝技術應用目的的一個重要方面。目前液化氣脫硫化氫主要有干法脫硫與濕法脫硫兩種工藝。干法脫硫主要是通過利用固體吸附劑的媳婦作用來達到脫出硫化氫的目的，氧化鐵、氧化鋅及活性炭等是常用的固體吸附劑。這種工藝雖然操作比較簡單，但是只能應用于含有少量硫化氫氣體處理中，對于硫化氫含量較大的砌體并不適用，脫硫效果也并不理想。濕法脫硫工藝是與干法相對的一種脫硫化氫技術，主要利用液體吸收劑對液化氣氣中硫化氫進行洗滌脫出，包括物理吸收法、直接氧化法及胺溶劑化學吸收法，其中胺法占據主要地位。胺法脫硫化氫工藝主要原理為弱酸和弱堿反應生成可溶性鹽類可逆反應，從而實現胺法溶液再生，醇胺分子羥基具有降低化合物蒸氣壓、控制揮發等作用；而氨基存在使得水溶液具備堿性，從而實現酸性氣體吸收。在胺法脫硫化氫工藝實際應用中，液化氣通過緩沖罐后經泵升壓后進入抽提塔，氣體與塔內胺液逆向接觸，經抽提后液化氣中硫化氫幾乎全部被脫除，最后被送入脫硫醇裝置中。總目前發展整體情況看，胺法脫硫工藝技術應用隨著胺液溶劑的不斷研發應用，技術應用水平及效果得到了很大提高，技術已非常成熟。在眾多胺液溶劑中，復合MDEA溶劑因具有選擇性好、不易降解、能耗高等優點而得到廣泛應用。另外，為降低脫硫后貧液中硫化氫含量，采用了兩段再生技術，但是由于該工藝技術非常復雜，且投資較大，因此應用并不是很廣泛。

（二）液化氣脫硫醇工藝

目前液化氣脫硫醇工藝主要有抽提氧化工藝、纖維膜工藝及固定床無堿脫硫醇工藝等。（1）抽提氧化工藝。在工藝流程方面，液化氣和含有催化劑堿溶液在抽提塔中逆向接觸后，硫醇與堿生成硫醇鈉并轉移至堿相中，堿液與液化氣分離后進入氧化塔，最后在空氣作用下硫醇鈉被氧化成二氧化硫，堿液再生后實現循環利用。工藝中反應化學式有：RSH+NaOH→RSNa+H2O，4RSNa+O2+2H2O→2RSSR+4NaOH。氧化脫硫醇工藝技術具有成熟可靠、流程簡單的有點，但也存在一定不足之處，主要表現為過程中會間斷性排放堿渣，如果操作波動液化氣會攜帶走一定堿液。（2）纖維膜工藝。工藝流程如下：液化氣經過過濾裝置后從上部進入纖維膜脫硫醇接觸器，纖維膜表面液化氣與堿液發生接觸后被抽提出開，隨后進入堿液相。纖維膜利用可以有效增大水相（堿液）與烴相（液化氣）接觸面積，從而提高抽提效率，液化氣中硫醇及含量較少的硫化氫被脫除，最后液化氣和堿液在重力作用下分離，而脫除了硫醇及硫化氫的精制液化氣從脫硫醇罐頂部排出，罐低部分堿液氧化再生后可循環利用。纖維膜工藝技術主要特點為操作彈性大、操作簡單、設備少且不占空間，因此在實際中得到廣泛應用。（3）固定床無堿脫硫醇工藝。該工藝主要以符合金屬氧化物為催化劑，通過利用液化氣中存在的微量氧將硫醇氧化為二硫化物而實現硫醇脫除。該工藝整個流程中都沒有堿渣排放，并且具有流程簡單、投資小、工藝簡化、生產操作簡便及產品質量優等特點。

（三）液化氣脫羰基硫工藝

羰基硫在液化石油氣有機硫中占較大比例，也是液化氣脫硫工藝應用中的一個重點。目前主要的羰基硫脫除方法主要有吸附、加氫和水解等。（1）吸附法。常用的吸附氧化劑有負載金屬氧化物、復合金屬氧化物、金屬離子交換沸石及活性炭等，在這些吸附劑中，炭由于具有成本低、吸附能力通修飾后大幅增強等特點而得到廣泛應用。（2）加氫脫硫法。該種方法主要應用于工業中大量硫化碳脫除中，通過使用鈷鉬催化劑將羰基硫轉化為硫化氫后進行脫除。該工藝最大優勢為轉化率高，不足點為過程中催化劑在使用前需進行預硫化，且硫化中床層溫度對催化劑作用有較大影響，另外，如果金屬氧化物質量較差就會影響到脫除效果，存在液化氣中羰基硫脫除不完全情況。（3）水解法。在對加氫脫硫工藝中各種不利因素研究基礎上，水解脫硫法得到關注，其中實際應用中也體現出很大優勢。隨著研究的不斷深入，羰基硫水解催化劑不斷被開發出來，工藝也在不斷完善。水解法主要原理是通過將液化氣中的羰基硫轉化成硫化氫和二氧化碳再進行進一步脫除，具有反應溫度低、副反應少、無需預硫化、脫硫率高級節能效果顯著等優點。除此之外，這幾年來，由于類水滑石衍生化合物（HTLCs）焙燒得到的復合氧化物因其獨特的性質，被越來越多的研究人員將其當做一類新型的羰基硫水解催化劑。HTLCs在高溫下焙燒會失去結晶水，層間陰離子和羥基，類水滑石的層狀結構被破壞，表面積會增加，最終獲得復合金屬氧化物。

三、結束語

總而言之，脫硫工藝技術應用在液化石油氣加工中具有重大意義，在推動社會經濟與環境和諧發展方面發揮了重大作用。而隨著化工生產及科學技術的不斷發展，液化氣脫硫工藝也在不斷發展完善，脫硫率顯著提高。如美國UOP公司開發的Merox液化氣脫氧技術，工藝優點就非常顯著，相信經過不斷研究和實踐，液化氣脫硫工藝將會得到進一步優化，從而促進液化氣化工生產行業更好發展。

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