液化氣深度脫硫技術(shù)原理及其應(yīng)用

摘 要：通過對液化氣深度脫硫技術(shù)進(jìn)行簡介，詳細(xì)說明與分析液化氣脫硫技術(shù)的原理，了解該項(xiàng)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用。為滿足下游MTBE裝置的生產(chǎn)要求，重油催化分解裝置吸收穩(wěn)定，脫硫系統(tǒng)安全隱患得到改善。并且LPG脫硫酒精裝置采用LPG深度脫硫技術(shù)改造，脫硫醇裝置運(yùn)行穩(wěn)定，總脫硫效果穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：液化氣;深度脫硫原理;技術(shù)應(yīng)用

隨著各煉化企業(yè)挖潛增效的迫切要求，液化氣的深度應(yīng)用受到廣泛重視。同時(shí)，隨著環(huán)保工作加強(qiáng)，國家有關(guān)部門相繼出臺(tái)了石油石化產(chǎn)品新標(biāo)準(zhǔn)，如我國提高油品質(zhì)量的強(qiáng)制性要求，也對液化氣質(zhì)量提出更高要求。總硫和硫化氫含量是液化石油氣（LPG）質(zhì)量指標(biāo)中的重要指標(biāo)之一。例如，在液化石油氣（LPG）標(biāo)準(zhǔn)中，總硫含量是強(qiáng)制性的。在車用液化石油氣標(biāo)準(zhǔn)中，對深加工過程中總硫含量和硫化氫含量要求較高。液化石油氣脫硫醇裝置的原料是催化裂化裝置和延遲焦化裝置生產(chǎn)的液態(tài)烴。硫化氫用堿洗脫，液態(tài)烴、干氣脫硫化氫一般采用MDEA胺洗抽提工藝，硫醇用堿脫除。目前液化石油氣脫硫醇工藝不能滿足加工高硫液化氣的產(chǎn)品質(zhì)量要求。在實(shí)施深脫硫技術(shù)改造后，投入使用至今，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了改造的預(yù)期目的。

1 深度脫硫技術(shù)簡介

①再生催化劑固定在再生塔上，以消除催化劑的副作用，防止脫硫醇的生成;②采用小型泡沫機(jī)分離技術(shù)，對不同物料進(jìn)行揮發(fā)再生后，從循環(huán)堿液中提取溶劑，再通過泡沫裝置進(jìn)行萃取，最大限度降低堿液中不同商品的含量;③使用高效率的功能添加劑，提高了堿性溶液對酒精的反應(yīng)能力、碳素基硫的溶解度和溶劑再生活性，結(jié)果在堿性液中添加輔助溶劑，顯著提高高分子硫醇的溶解度;④強(qiáng)化醇反應(yīng)過程和鈉醇再生工藝，通過有效管線深化脫臭反應(yīng)，整合復(fù)合纖維組合技術(shù)和高效添加劑使用，提高反應(yīng)質(zhì)量，高效利用微效氧化技術(shù)，形成再生反應(yīng)的二級(jí)產(chǎn)物，迅速轉(zhuǎn)移到采油中，增強(qiáng)再生反應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力，提高再生效果。同時(shí)，降低堿性溶液的投資和使用壽命。

2 液化氣脫硫原理

其原理是基于硫醇的弱酸性和硫醇陰離子容易氧化為二硫化物。首強(qiáng)堿與硫醇反應(yīng)生成硫酸鈉，硫醇溶解在堿性溶液中，從液化氣中脫除。含硫醇的堿液在焦劑作用下進(jìn)入空氣中，將硫醇氧化為Ⅱ類貨物，脫硫酒精再生后的堿液可回收利用，避免大量堿渣的產(chǎn)生。

3 深度脫硫的原理、措施及效果

深度脫硫技術(shù)是一種傳統(tǒng)的工藝原理，在深入分析原料中硫化物分布及精制液化石油氣總含硫量高的主要原因的基礎(chǔ)上，高總硫含量液化石油氣精制新工藝深度脫硫技術(shù)主要由功能強(qiáng)化添加劑、三相混合氧化再生和三相硫化技術(shù)組成，通過改進(jìn)混合氧化再生反應(yīng)，將再生反應(yīng)中形成的Ⅱ類物質(zhì)立即轉(zhuǎn)移到半萃取油中，提高了脫硫劑的促進(jìn)作用再生反應(yīng)，大大提高了電流再生效果。常溫再生可以延長堿性溶液的使用壽命，簡化工程和控制，降低投資和運(yùn)行成本。固定催化劑技術(shù)可以將氧化催化劑固定在再生塔上，從而顯著降低氧溶出的影響，消除再生副作用的主要因素，減少或避免萃取過程中不平衡物質(zhì)的形成，實(shí)現(xiàn)深度脫硫。結(jié)合以上措施，深度脫硫技術(shù)可以降低液化氣中總硫的深度，還可達(dá)到節(jié)能降耗、減少排放、提高節(jié)氣量目的，具有防止銅塊腐蝕作用，其堿耗和配氧量減少到原廢水排放量的1/4，可在常溫下再生和消耗能源、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)環(huán)境都達(dá)到很好效果。

4 主要工藝操作條件

4.1 預(yù)堿洗部分

脫除胺液中未脫脂的H2S，它消大量的萃取溶出是用來降低提取的堿液和硫化鈉的濃度，硫化鈉濃度的增加抑制了硫醇的溶劑萃取能力，HS-離子會(huì)形成元素黃色，這是銅腐蝕的主要原因。

4.2 抽提部分

在萃取溶劑中加入功能增強(qiáng)助劑，可以提高萃取能力，提高再生活性，延長使用壽命。萃取劑中不含催化劑，在萃取過程中消除了形成異相產(chǎn)物副作用的主要因素。

4.3 除臭精制液

脫臭精制液主要是由天然植物單寧與乙醇反應(yīng)生成的水基溶劑。提高了丁醇在萃取劑中的溶解度，提高了精制劑與丁醇的反應(yīng)活性。再生過程中，溶劑的溶解氧容量提高，丁醇鈉可轉(zhuǎn)化為多相產(chǎn)物，提高其活性，提供甜溶劑，促進(jìn)碳基黃的溶解，促進(jìn)碳基黃的水解。

4.4 氧化再生部分

專利固定催化劑技術(shù)將化學(xué)物質(zhì)與萃取劑分離，以提高再生活性并防止萃取過程中二硫化物的副作用。空氣和循環(huán)劑預(yù)先在混合器中混合，并分布在塔下。劑風(fēng)接觸充分，均勻分布有保證。再生溫度30-40度，實(shí)現(xiàn)常溫再生。

4.5 GL-20脫硫再生催化劑

活化高溫蒸煮、乙醇溶液浸出、4-磺酰胺脫鈷、醇胺鈍化，采用低溫干燥催化劑可防止催化劑中毒，穩(wěn)定催化劑活性，保證山梨醇鈉轉(zhuǎn)化為非均相物，實(shí)現(xiàn)再生催化劑與堿性萃取劑的分離，從整體上防止催化劑在萃取過程中的副作用

4.6 反抽提部分

再生過程采用第3、風(fēng)、油劑三相混合接觸反應(yīng)技術(shù)。油劑接觸時(shí)間長，再生反應(yīng)產(chǎn)生的不均勻物迅速轉(zhuǎn)移到半抽油狀態(tài)，增強(qiáng)了再生反應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力，大大提高了再生和半萃取效果。

4.7 設(shè)備檢查

所有裝置應(yīng)打開檢修孔，更換密封，檢查裝置尺寸和開啟方向是否符合設(shè)計(jì)要求。在檢查三相分離罐的一切之前，指定插入容器檢查入口管是否正確插入容器，分離高度是否足夠，焊接是否固定，邊緣位置開口點(diǎn)是否低于分離器高度，除霧器安裝是否牢固。

首先，檢查工藝是否正確，將堿洗瓶混合器和預(yù)堿洗罐盡量靠近，壓力就會(huì)下降。安裝時(shí)應(yīng)低于脫水包的位置;第二步，檢查系統(tǒng)是否有堿還原和萃取罐;第三步是檢查添加劑是否進(jìn)入系統(tǒng)。加藥箱上有一個(gè)自循環(huán)管線帽，往復(fù)泵接口位置接入是否能保證進(jìn)入脫臭系統(tǒng)，是否為復(fù)泵提供回路指導(dǎo);第四步是檢查氧化塔中是否有再生回路。如果預(yù)堿洗容器的位置低于萃取容器的位置，則關(guān)閉，管道中是否采取措施防止：當(dāng)預(yù)堿洗為強(qiáng)制循環(huán)時(shí)，將貧萃取物倒入預(yù)堿洗容器，更需要防止堿性利口酒倒入氨基液出口，對脫硫塔造成污染。

5 技術(shù)應(yīng)用情況

5.1 勝利煉油廠

隨著勝利煉油廠高硫高酸原油處理能力不斷提高，傳統(tǒng)的堿洗工藝難度大，液化氣背桿中總硫和硫醇含量均不合格。2008年，勝利煉油廠建成投產(chǎn)兩套液化石油氣脫硫醇裝置。兩臺(tái)機(jī)組均接管了蘭州石油機(jī)械研究院尿液技術(shù)所供應(yīng)的國產(chǎn)液化石油氣膜脫硫劑。運(yùn)行表明，當(dāng)進(jìn)料溫度適宜，操作壓力1.2MPa，堿液質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%～15%時(shí)，焦?fàn)t液化氣中大部分硫醇和硫化氫得到很好的脫除，總硫含量為343ng/m，特征含量為340ng/m，產(chǎn)品質(zhì)量合格，運(yùn)行穩(wěn)定，堿耗低。

5.2 石化分公司

對公司催化分解裝置進(jìn)行改造，使液化石油氣處理能力提高50%，對液化石油氣脫硫裝置進(jìn)行改造。結(jié)合纖維膜技術(shù)和氧氧化工藝，對液化石油氣進(jìn)行氨洗后脫除，改性后脫除硫醇，液化石油氣脫硫效率明顯提高，脫硫率高，無堿渣。

6 結(jié)束語

目前，液化石油氣的脫硫已經(jīng)非常成熟，原油中的硫含量高，硫凈化技術(shù)不能滿足脫硫要求。因此，利用含硫原油加工生產(chǎn)的液化石油氣二次脫硫工藝。有機(jī)硫經(jīng)胺法脫除大部分無機(jī)硫，再經(jīng)精制脫硫或二次脫硫脫除，可進(jìn)一步脫除。

參考文獻(xiàn)：

[1]周廣林，王萍，孔海燕，等.新型硫醇氧化催化劑的開發(fā)及工業(yè)側(cè)流試驗(yàn)[J].工業(yè)催化，2004，12（11）：12-14.

[2]張玉芬.液化氣硫醇無堿轉(zhuǎn)化組合工藝的開發(fā)及工業(yè)側(cè)線試驗(yàn)[J].石油與天然氣化工，2009，38（6）：505-507.

[3]吳基榮.液化石油氣脫硫研究進(jìn)展[J].氣體凈化，2009，9（5）：10-12.

[4]柯明.液化石油氣脫硫醇技術(shù)進(jìn)展[J].石油煉制與化工，2008，39（3）：22.

[5]曹素娟.固定床無堿脫硫技術(shù)在液化氣脫硫中的應(yīng)用[J].當(dāng)代化工，2009，38（4）：340-342.

[6]彭明.焦化液化氣纖維膜脫硫醇工藝及應(yīng)用[J].石油化工應(yīng)用2010，29（2）： 126- 128.

[7]徐奇軒，馮濤.纖維膜脫硫技術(shù)在焦化液化氣脫硫醇裝置的應(yīng)用[J].齊魯石油化工，2008，36（4）：301-305.

作者簡介：

杜軻（1989-），男，漢族，陜西西安人，助理工程師，研究方向：化工生產(chǎn)管理。