張寶龍 劉春陽(yáng) 張巖

摘 ?????要：通過(guò)對(duì)液化氣脫硫醇專有技術(shù)三家單位在液化氣脫硫醇的技術(shù)方案、投資、運(yùn)行參數(shù)、能耗、運(yùn)行成本等方面進(jìn)行對(duì)比分析，最終確定采用專利商一專有技術(shù)作為中石化天津分公司新建液化氣脫硫脫硫醇技術(shù)方案，為石化企業(yè)新建液化氣脫硫脫硫醇工藝選擇提供參考和借鑒。

關(guān) ?鍵 ?詞：液化氣脫硫醇;纖維膜;堿洗;抽提;脫硫醇尾氣

中圖分類號(hào)：TE 624 ??????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：?A ??????文章編號(hào)： 1671-0460（2020）01-0148-05

Study on Technical Scheme of Liquefied Gas Desulfurization

???ZHANG?Bao-long¹， LIU Chun-yang²， ZHANG?Yang¹

（1.?Sinopec Tianjin Branch， Tianjin 300271， China;

2.?Sinopec Dalian Research Institute of Petroleum and Petrochemicals， Liaoning Dalian 116045， China）

Abstract： Through the comparative analysis of the technical scheme， investment， operation parameters， energy consumption and operation cost of LPG desulfurization technologies of?three patentees， suitable patent?technology was?finally screened out?as the new technical scheme of LPG desulfurization and mercaptan removal in Sinopec Tianjin branch. The paper can provide?reference for selecting?new LPG desulfurization and mercaptan removal process for petrochemical enterprises.

Key words： Liquefied gas desulfurization; Fiber membrane; Caustic wash; Extraction; Demercaptan tail gas

天津分公司煉油產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整及油品質(zhì)量升級(jí)改造項(xiàng)目需要新建脫硫脫硫醇裝置，該裝置的主要目的是對(duì)酸性干氣和酸性液化氣進(jìn)行脫硫處理，以滿足產(chǎn)品質(zhì)量和下游裝置的進(jìn)料要求。

目前液化氣脫硫脫硫醇采用醇胺法脫硫已經(jīng)有比較成熟的經(jīng)驗(yàn)，國(guó)內(nèi)外這些年以來(lái)所采用的工藝流程基本一致。液化氣脫硫醇的工藝直接決定下游烷基化裝置的供料總硫等指標(biāo)是否合格，結(jié)合天津分公司現(xiàn)有裝置實(shí)際，通過(guò)比選，選擇一種適合天津分公司的液化氣脫硫醇工藝方案。

1 ?工藝技術(shù)方案對(duì)比

1.1 ?專利商一專有技術(shù)

液化氣脫硫醇及脫堿液高效氧化再生，常規(guī)流程為：

液化氣脫硫醇采用“纖維液膜脫硫醇+纖維液膜水洗”專有技術(shù);

堿液氧化再生采用“堿液高效氧化再生及二硫化物分離”專有技術(shù)。

其工藝原理如下^[1]：

（1）采用纖維液膜反應(yīng)器及堿洗工藝脫除液化氣中的硫醇。該技術(shù)利用其表面張力和重力場(chǎng)的作用，使得堿液在親水纖維上面形成堿液液膜，液化氣則被纖維絲分散成烴相膜，在重力、密度差和親水纖維聚結(jié)，以及流體推動(dòng)力的作用下，堿液沿著纖維絲的表面向下流動(dòng)，流至分離罐和液化氣進(jìn)行快速地分離^[2]。

（2）采用了纖維液膜接觸器和水洗工藝脫除液化氣中夾帶的堿液。

（3）堿液氧化再生。該技術(shù)采用其專利結(jié)構(gòu)氣體分布器使氧化空氣以微泡的形式均勻分散在堿液里，使堿液氧化溫度比傳統(tǒng)工藝降低10到15℃，堿液氧化效率比傳統(tǒng)工藝提高2到3倍，氧化后堿液中的硫醇鈉濃度可以控制在0.10%（wt）以下。

（4）再生堿液和二硫化物的分離。采用了全相接觸，堿液高效氧化再生的技術(shù)，多數(shù)二硫化物以液態(tài)的形式被分離出來(lái)，分離二硫化物后的堿液經(jīng)過(guò)氣浮技術(shù)，再進(jìn)一步精脫二硫化物，再生堿液中的二硫化物含量降至200?ppm以下。

1.2 ?專利商二專有技術(shù)

液化氣脫硫醇及脫堿液高效氧化再生，常規(guī)流程為：

液化氣脫硫醇部分：兩級(jí)纖維液膜堿洗脫硫醇+一級(jí)纖維液膜水洗

堿液再生部分：環(huán)保型超重力液化氣深度脫硫;

其工藝原理如下：

（1）采用纖維液膜反應(yīng)器及堿洗工藝脫除液化氣中的硫醇。

（2）采用纖維液膜接觸器及水洗工藝脫除液化氣中夾帶的堿液。

（3）堿液超重力液化氣深度脫硫再生技術(shù)。

采用逆流式超重力反應(yīng)器的運(yùn)行過(guò)程，如圖1所示：氣體自超重力反應(yīng)器周向?qū)胪馇唬M(jìn)入填料床層，再進(jìn)入內(nèi)腔，氣體從中心的出口管排出。堿液被分布器均勻地噴灑在轉(zhuǎn)子內(nèi)緣上，進(jìn)入填料床層，在高速離心力的作用下，由轉(zhuǎn)鼓的內(nèi)緣沿著徑向向外部流動(dòng)，到達(dá)器壁后落下，液體從底部的出口排出^[3，4]。

再生后的堿液進(jìn)入堿液緩沖罐，經(jīng)堿液泵送入抽提反應(yīng)器循環(huán)利用，氧化尾氣通過(guò)堿液捕集和水洗塔水洗后去CO鍋爐或余熱鍋爐氧化分解，經(jīng)煙氣脫硫裝置脫除SO₂后達(dá)標(biāo)排放。超重力再生技術(shù)的工藝原則流程見(jiàn)圖2。

1.3 ?專利商三專有技術(shù)

液化氣脫硫醇及脫堿液高效氧化再生，常規(guī)流程為：

液化氣脫硫醇部分：液化氣單塔逆流抽提脫硫醇+單級(jí)高效水洗塔

堿液再生部分：固定床三相混合再生+溶劑反抽提脫二硫化物。

其工藝原理如下^[5]：

（1）預(yù)堿洗

原料液化氣與堿液一同進(jìn)入預(yù)堿洗混合器反應(yīng)后，液化氣中攜帶的微量H₂S被脫除。

（2）劑堿抽提

該工序的原理是利用硫醇的弱酸性與強(qiáng)堿反應(yīng)形成硫醇鈉，硫醇鈉溶于堿液中，使硫醇從液化氣中脫除。液化氣抽提脫硫醇采用單塔逆流抽提。

（3）液化氣水洗

抽提脫硫醇后的液化氣與循環(huán)水洗水一同注入水洗精制混合器接觸后，再與塔頂注入的除鹽水在塔盤(pán)上進(jìn)行逆向接觸，水洗后液化氣自塔頂壓出，水洗后凈化液化氣經(jīng)過(guò)聚結(jié)器脫水后，經(jīng)壓控閥送出裝置。

（4）堿液氧化再生

富抽提劑，與氧化風(fēng)、新反抽提油、以及循環(huán)反抽提油，經(jīng)再生混合反應(yīng)器從氧化再生塔下部進(jìn)再生催化劑床層，抽提劑中攜帶的硫醇鈉生成二硫化物、并溶于反抽提油中，實(shí)現(xiàn)了含硫化合物合理轉(zhuǎn)移。

（5）尾氣處理。再生尾氣注入瓦斯后送加熱爐做燃料。

2 ?技術(shù)方案性能對(duì)比

按照天津分公司煉油產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整及油品質(zhì)量升級(jí)改造項(xiàng)目的全廠總流程安排，各專有技術(shù)廠家按照統(tǒng)一的裝置輸入條件提出性能保證值，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表1-3。

3 ?裝置運(yùn)行參數(shù)對(duì)比

3.1 ?脫硫醇單元三劑消耗情況

脫硫醇單元三劑消耗情況見(jiàn)表4。

3.2 ?脫硫醇單元能耗對(duì)比情況

脫硫醇單元能耗對(duì)比情況見(jiàn)表5。

3.3 ?脫硫醇單元三廢排放對(duì)比情況

脫硫醇單元三廢排放對(duì)比情況見(jiàn)表6。

3.4 ?脫硫醇單元運(yùn)行成本對(duì)比情況

脫硫醇單元運(yùn)行成本對(duì)比情況見(jiàn)表7。

3.5 ?脫硫醇單元投資對(duì)比情況

脫硫醇單元投資對(duì)比情況見(jiàn)表8。

4 ?綜合對(duì)比分析

綜合對(duì)比分析見(jiàn)表9。

5 ?結(jié) 論

（1）通過(guò)三家專有技術(shù)方案對(duì)比發(fā)現(xiàn)，液化氣脫硫醇的基本原理一致：胺脫后液化氣與堿液接觸脫除硫醇，液化氣經(jīng)水洗后進(jìn)入下游裝置，富堿液經(jīng)再生后與二硫化物分離循環(huán)使用。

（2）從工藝流程上看，區(qū)別主要在待脫硫液化氣與堿液的接觸媒體、富堿液與氧氣或空氣的接觸方式、二硫化物與再生堿液的分離方式等方面存在差異。

（3）通過(guò)比選，天津分公司液化氣脫硫醇工藝選擇了專利商一專有技術(shù)作為新建裝置的技術(shù)方案。

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