武利春 黃智勇 王銅
摘 要:中石油呼和浩特石化公司51萬t/a液化氣產品精制裝置,采用傳統(tǒng)三塔反應脫硫醇專利技術脫除硫醇。隨著裝置加工負荷增加,出現液化氣產品精制運行不穩(wěn)定,銅片腐蝕長時間不合格現象;精制后液化氣堿性物質含量高,后續(xù)MTBE裝置酸性催化劑中毒失活速度快,異丁烯轉化率下降,運行成本增加較多;公司利對液化氣產品精制單元進行改造,徹底解決液化氣銅片腐蝕不合格問題。
關鍵詞:液化氣產品精制;銅片腐蝕超標;液化氣帶堿
1 液化氣精制系統(tǒng)改造的背景
中石油呼和浩特石化公司51萬t/a液化氣產品精制裝置,主要任務是處理將280萬t/a催化裝置生產的催化液化氣,裝置設計加工能力為60.5t/h,操作彈性為60%~120%,裝置由液化氣脫硫化氫、液化氣脫硫醇等部分組成。
改造前液化氣精制單元采用胺液吸收脫除硫化氫,采用傳統(tǒng)三塔反應脫硫醇專利技術脫除硫醇。隨著裝置加工負荷增加,出現液化氣精制運行不穩(wěn)定,銅片腐蝕長時間不合格現象;精制后液化氣堿性物質含量高,后續(xù)MTBE裝置酸性催化劑中毒失活速度快,異丁烯轉化率下降,MTBE裝置平均3個月就需要更換催化劑,運行成本增加較多,為保證產品合格,裝置降量生產,影響裝置處理量,裝置操作彈性小,為維持參數穩(wěn)定,崗位人員長期手動操作,極大增加了工作強度。
多方調研后,公司決定對液化氣產品精制單元進行改造,采用河北精致公司的“水洗加復合助劑固定床脫硫醇組合技術”,有效降低精制后液化氣堿性物質,解決液化氣銅片腐蝕不合格問題。
2 液化氣精制系統(tǒng)技術特點
①液化氣預處理在防止脫硫醇溶劑被污染的同時,實現胺液的回收利用;②脫硫醇專用溶劑,抽提性能是普通堿液的數倍,對硫化氫、硫醇及羰基硫均能有效脫除;脫硫醇專用溶劑鹽析效應弱,納污能力強,利用率高,堿液消耗及堿渣排量少;③固定床催化劑技術,將脫硫醇催化劑固定在脫硫醇塔內,可保證液化氣中抽提不徹底的硫醇進一步轉化為非活性的二硫化物,有效防止因硫醇導致的銅片腐蝕;④采用抽提脫硫醇塔代替兩級抽提脫硫醇,簡化了流程及控制,采用高效水洗塔,提高水洗效果的同時采用較低水洗水用量,不會對胺液再生系統(tǒng)產生影響;⑤該技術成熟可靠,總工業(yè)業(yè)績達80多套,節(jié)能減排及防止銅片腐蝕的效果突出,經濟及社會環(huán)保效益可觀,獲得業(yè)內高度認可。
3 液化氣精制系統(tǒng)改造工藝流程介紹
3.1 液化氣預處理部分
原料液化氣自胺脫來,與預水洗塔T-603-R底經預水洗循環(huán)泵P-613A/B增壓后的循環(huán)水在液化氣預水洗混合器MI-601內混合后進入T-603-R下部;除鹽水經預水洗注水泵P-612A/B增壓后自T-603-R上部進入,液化氣與水洗水進行多級逆流接觸,液化氣自T-603-R頂部壓出,去液化氣脫硫醇工序;T-603-R底含胺在流量控制下送出裝置,混入胺脫富液去胺液再生裝置回收水中胺。
3.2 液化氣脫硫醇部分工藝流程
預水洗后的液化氣先經液化氣吸附脫硫塔T-604A-R吸附脫除部分H2S,再與抽提溶劑在一級反應混合器MI-602內混合反應,再與經脫硫醇塔底泵P-615A/B增壓后的循環(huán)抽提溶劑在二級反應混合器MI-603A/B內混合反應,經兩級混合抽提反應后,液化氣中胺脫未盡的微量H2S在強堿環(huán)境下被脫除干凈,液化氣在T-604B-R內通過高活性的脫硫醇固定床層后,自塔頂壓出;經脫硫醇塔底泵P-615A/B增壓后的循環(huán)抽提溶劑一部分可由T-604B-R上部注入作為裝置備用的調整手段;堿渣壓送出裝置,可以去催化煙氣脫硫脫硝裝置或者堿渣罐1234-V-606。
4 液化氣精制改造效果對比
裝置設計達到設計指標,裝置生產運行情況與設計運行工況比較吻合,裝置物料平衡、產品質量、能耗、物耗、生產工況以及設備運行全部達到設計要求,部分參數優(yōu)于設計指標。
液化氣產品精制裝置處理量改造前最大只有55T/h且全部手動,稍有波動就有可能導致產品不合格,改造后裝置處理量逐漸提高到65T/h,且裝置加工量靈活調整,操作彈性有了很大提升。河北精致公司技術有效解決液化氣銅片腐蝕不合格問題,2019年前7個月,共分析樣品數215個,合格率100%,極大的提高了裝置的操作彈性。
液化氣預水洗塔T-603-R水洗水注入量優(yōu)于設計值,設計除鹽水注入量800kg/h,實際注入量500kg/h左右,水洗塔采用的高效塔內件效果優(yōu)良,液化氣水洗效果良好。液化氣預水洗塔T-603-R塔底含胺水胺濃度2.5%-3.5%,達到設計3%要求。液化氣脫硫醇部分裝置運行平穩(wěn),脫后液化氣總硫、銅片腐蝕指標達到設計要求。除臭精制液耗量小,項目設計年除臭精制液使用量100t,設計單位注入量120ppm。實際注入量75ppm,除臭精制液使用量63t左右,優(yōu)于設計指標。
5 總結
本次液化氣產品精制裝置改造所采用的河北精致的“液化氣深度脫硫”專利技術成熟可靠,一方面通過水洗脫胺解決了因液化氣帶胺形成堿渣的問題,同時將含胺水送去胺液集中再生,實現了胺的回收;另一方面,通過堿液抽提及硫醇轉化深度脫除液化氣中硫化氫及硫醇,保證精制液化氣銅片腐蝕合格,改造后精制液化氣銅片腐蝕≯1級。通過深入分析裝置運行參數,為裝置的進一步優(yōu)化運行和下一步技術改進也提供可靠的數據支撐和依靠。