浅论炼油厂气脱硫化氢工艺

浅论炼油厂气脱硫化氢工艺

摘要:炼油技术的发展和提高致使炼油过程中的硫含量逐渐增大,炼油厂以及相关石油产品的脱硫工艺逐渐成为了石油企业的重要工艺和关键技术,通过对脱硫溶剂的选择以及减少胺液跑损以及建立完善的脱硫化氢系统结构等措施来实现对炼油厂气的脱硫,达到了较好的效果,在提高了炼油厂企业产品质量的前提之下同时也实现了环境保护,为类似炼油厂气脱硫化氢工艺的研究和应用提供了参考的经验。

关键词:炼油厂气脱硫化氢工艺

随着当前炼油企业对炼油技术的不断研究和升级,渣油在炼油过程中所掺杂的比例逐步增加,炼油企业的相关装置厂气硫化氢的含量也逐渐增加,为炼油厂以及当地的环境造成了一定的压力,同时也影响了企业石油产品的优化升级。由此可了解到,对炼厂气以及石油产品的脱硫工艺逐渐成为了企业重视的重要工艺,同时也是保证企业产品质量的关键技术。炼厂气的脱硫效果不好,将不利于下道工序的加工,不利于环境保护以及造成加工设备的腐蚀等。炼厂气中硫含量的不同导致了不同企业具有不同的脱硫工艺。硫的含量较低时,可通过简单的碱洗则可实现脱硫,而当硫的含量逐渐提高,若是使用碱洗将导致脱硫处理的成本过高。当前,大多数都使用HZS,胺法脱硫化氢以及催化氧化法等工艺实现炼厂气的脱硫。

1 选择溶剂

脱硫工艺中的类型应选择环保、节能和经济的溶剂。随着脱硫工艺的发展,脱硫剂从MEA、DEA逐渐向着复合型的溶剂发展,例如MDEA,复合型的溶剂脱硫效果较好。选择性佳且性能稳定,不容易降解、发泡,具有较高的酸性气负荷性,同时能耗较低,使用便利。一般在复合型MDEA使用的基础上添加一定的添加剂作为脱硫剂。在脱硫剂的选择过程中,不但应注重溶剂的质量以及适应的场合,更应注意其发泡的高度以及消泡的时间。不同品质的脱硫剂发泡高度相差较大,高度越大,消泡所需要的时间就越长,那么所需要的带胺量也就有所增加,容易导致胺液的泡损,提高了生产的成本。由此,对溶剂的选择十分重要。

溶剂浓度的选择又是另一项重要的指标。由于复合型的MDEA 粘度较小,对输送影响较小,同时腐蚀性也较小,从理论上而言,MDEA 使用浓度可达到50%。但由于溶剂种类不同,生产流程以及生产设备设计等多方面的原因,溶剂浓度较高时较为严重,胺液跑损较大。但只要选择了合适种类的溶剂,从而在实际的流程设计和过程中尽量减少发泡,通过提高溶剂浓度,减少溶剂的循环量,最终降低了工程项目的投资,减少了生产的成本。

2 减轻胺液跑损

2.1 预处理原料

在进入净化系统前,应首先经过预处理系统排除原料中的杂质,进入吸收塔的杂质容易导致溶剂的发泡现象。而干气最为关键的处理设备在于冷却器以及带有泡沫装置的分离器,可有效脱离出中烃类,通过将过滤器以及分离器联合起来使用,有效提高液体以及固体杂质的分离。例如,原料气中不仅具有HZS以及CO,同时还具有HCN、HCI以及氨、天然气、焦化干气等,在进入吸收塔前,应设置水洗塔,那么则可减少杂质进入主系统而导致在脱硫过程中造成的障碍,而液化的石油气,则可通过体积较大的沉降罐实现重组分烃类的分离,防止重烃类进入吸收系统。

2.2 控制操作温度

胺吸收HZS或者CO的化学反应为放热反应,而较低的溶剂温度有利于吸收反应的进行。但加入吸收系统的溶剂温度的确定还应考虑到防止气体当中的重烃冷凝而导致的溶剂发泡现象,甚至对正常的生产产生了障碍,而对于干气吸收塔,为了防止溶剂温度过低而导致的干气中重烃冷凝,溶剂发泡,应将温度设定为高于干气温度的5～10℃。对于液化的石油气而言,温度的控制是十分重要且关键的,合适的温度能保证胺以及LPG的分离效果最佳,从而有效减少了炼厂气中胺的夹带量。贫液的温度控制应保持与LPG界面有2×10-3Pa·s的粘度,从而

保证了分离反应的持续进行。

2.3 选择合适的过滤系统

胺法净化系统中,最为重要的操作单元是溶剂的过滤系统,通过正常的过滤,溶剂的发泡趋势可降低到最小,机械过滤的方式可将产品中的杂质脱离出来,从而避免了由于颗粒物的杂质而导致的发泡腐蚀以及不合格的产品现象,可使用活性炭的过滤器吸附夹带烃类,游离铁以及阻泡剂等,同时也能有效实现腐蚀剂、发泡剂和色素的脱离。为了实现富液的全过滤要求,通过设置精度为50μm的机械过滤器,从而避免了富液中包括较多的杂质,同时在解吸塔的高温作用下将导致溶剂热降解以及吸收塔内部的发泡现象。在开工初期管线以及设备中的灰渣等杂质以及脱硫后期产生的大量腐蚀产物带入了吸收系统,从而导致了发泡现象。应通过贫溶液全过滤,第一级机械的过滤精度设置为50μm,而二级机械过滤器的精度则提高了很多,设置为5～10μm。

采取贫溶液的全过滤将在很大程度上增加生产项目的投资,但对于维持脱硫系统的持续正常运行,减少胺液的跑损而言是十分必要的。同时也应重视活性炭种类的选择和定期的更换,果壳、椰子壳以及普通的煤质等具有较大的吸附性能差异,高碘值的活性炭尤为适合脱硫溶剂的过滤,由此可了解到,脱硫溶剂过滤可使用褐煤或者烟煤基炭。同时根据实际的生产状况实现对活性炭的定期更换,从而保证其过滤的效果。

2.4 减少净化炼厂气带胺

在吸收塔顶净化炼厂气过程中,容易夹带胺液,从而导致了胺液的跑损,可通过设置有效的分离设备,减少胺液的损失现象。LPG胺液跑损现象相对于干气而言较为严重,一般可使用稀胺水溶液进行循环的洗涤,同时以体积较大的沉降罐进行沉降分离,从而在很大程度上减少了胺液的损失,但这种方式的运行成本较高,也需要较大的面积。

参考文献

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