提高液化氣脫硫凈化效果的技術(shù)開(kāi)發(fā)研究

【摘要】：隨著煉廠加工原油的重質(zhì)化和高硫化,焦化液化氣硫含量不斷升高、有機(jī)硫形態(tài)復(fù)雜,傳統(tǒng)的脫硫醇工藝已難適應(yīng)日益嚴(yán)格的脫硫精度和環(huán)保要求。本文開(kāi)展了提高液化氣脫硫凈化效果研究,考察了脫硫過(guò)程中堿液質(zhì)量與液化氣硫含量的關(guān)系,對(duì)比研究了二種不同工藝——串聯(lián)式二級(jí)液膜接觸器、常規(guī)工藝“預(yù)堿洗串聯(lián)規(guī)整填料塔堿洗”的脫硫醇效果；對(duì)脫硫醇后的堿液再生進(jìn)行了新型工藝研究,分別進(jìn)行了采用微泡氧化與氣提分離組合技術(shù)進(jìn)行堿液再生小試和中試研究。在脫硫醇單元和堿液再生單元關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備改進(jìn)的基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)了包括液膜脫硫醇和堿液全循環(huán)高效再生二個(gè)單元的LiFT-HR液化氣脫總硫關(guān)鍵技術(shù)和成套設(shè)備,并成功應(yīng)用于中石化茂名石化分公司焦化液化氣脫硫醇工業(yè)裝置,取得了良好的應(yīng)用效果。 本文首先對(duì)現(xiàn)有液化氣脫硫醇工業(yè)裝置所存在的問(wèn)題進(jìn)行深入分析,得出脫硫醇抽提塔傳質(zhì)效率低下是限制脫硫精度的主要因素。堿渣排放率高的主要原因是液化氣胺洗過(guò)程中夾帶的富胺液導(dǎo)致液化氣中H2S含量較高,預(yù)堿洗過(guò)程中生成的大量硫化鈉使得堿液無(wú)法再生。而脫硫效率周期性降低則是由于堿液再生效果差,再生過(guò)程中生成的二硫化物難以有效分離,導(dǎo)致循環(huán)堿液中二硫化物的累積并在堿洗過(guò)程釋放到液化氣中從而引起液化氣總硫含量超標(biāo)。 基于以上分析結(jié)果,本文通過(guò)增加胺液聚結(jié)分離器,能夠?qū)⒁夯瘹庵邪芬旱臐舛瓤刂圃?00ppm以下,從而顯著降低了預(yù)堿洗堿液中硫化鈉的含量,實(shí)現(xiàn)了預(yù)堿洗堿液并入氧化系統(tǒng)再生。以液膜傳質(zhì)反應(yīng)器代替常規(guī)填料塔,強(qiáng)化了傳質(zhì)效果。采用微泡式氧化塔,氣液接觸效率明顯提高,堿液的停留時(shí)間更長(zhǎng),氧化深度更高,同時(shí)二硫化物的分離程度更高。中試結(jié)果表明,采用高效氧化和氣提分離組合工藝能夠?qū)崿F(xiàn)了再生堿液中二硫化物的高效轉(zhuǎn)化和有效分離；二硫化物液化氣分離效率達(dá)到70%左右,再生堿液中二硫化物的含量可以從常規(guī)工藝的1000ppm以上降至340ppm以下,穩(wěn)定時(shí)間延長(zhǎng)3倍以上。 LiFT-HR纖維液膜工藝在茂名石化液化氣脫硫醇工業(yè)裝置上的應(yīng)用結(jié)果表明,一級(jí)液膜塔處理后凈化氣中硫醇的含量可降至40 mg/m3以下,總硫醇脫除率達(dá)到97%以上,同時(shí)對(duì)二硫化物的脫除率也達(dá)到70%左右,總硫脫除率在93%左右。工業(yè)裝置上循環(huán)堿液的質(zhì)量穩(wěn)定,堿液中二硫化物和硫醇鈉含量維持在較低水平,裝置運(yùn)行平穩(wěn)。堿液的使用周期達(dá)到5-6月,堿渣排放率為1.04kg/t液化氣,比常規(guī)工藝降低80%以上。 【關(guān)鍵詞】：液化氣 硫醇 二硫化物 再生堿液 液膜接觸反應(yīng)器 微泡氧化塔
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類(lèi)號(hào)】：TE624.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 前言11-12
• 第2章 文獻(xiàn)綜述12-18
• 2.1 液化氣脫硫醇工業(yè)技術(shù)概況12-16
• 2.1.1 Merox脫臭工藝13-15
• 2.1.2 固體催化劑脫臭法15-16
• 2.2 液化氣脫硫醇工藝及設(shè)備研究進(jìn)展16-17
• 2.3 技術(shù)路線和主要研究?jī)?nèi)容17-18
• 2.3.1 技術(shù)路線17
• 2.3.2 主要研究?jī)?nèi)容17-18
• 第3章 實(shí)驗(yàn)部分18-23
• 3.1 原料與試劑18-19
• 3.2 實(shí)驗(yàn)器材19
• 3.3 分析方法19-23
• 3.3.1 堿液中硫醇鈉的分析19-20
• 3.3.2 堿液中二硫化物分析20
• 3.3.3 液化氣中硫形態(tài)的分析20-21
• 3.3.4 液化氣銅片腐蝕試驗(yàn)21
• 3.3.5 硫化物含量的計(jì)算21-23
• 第4章 影響液化氣Merox脫臭工藝效果的因素分析23-33
• 4.1 分析方法23-26
• 4.4.1 堿液中硫醇鈉的分析23-24
• 4.4.2 堿液中二硫化物分析24-25
• 4.4.3 液化氣中硫形態(tài)的分析25-26
• 4.2 Merox脫臭工業(yè)裝置凈化液化氣中硫化物形態(tài)分布26-27
• 4.3 堿液中硫化物組分分析27-29
• 4.4 二硫化物的分離和回收29
• 4.5 液化氣中硫化氫來(lái)源分析29-30
• 4.6 Merox脫臭工藝存在問(wèn)題分析30-32
• 4.6.1 預(yù)堿洗過(guò)程分析30
• 4.6.2 二硫化物分離罐功能的低效及硫平衡分析30-32
• 4.6.3 液化氣Merox脫臭堿液劣質(zhì)化的原因分析32
• 4.7 小結(jié)32-33
• 第5章 液化氣Merox脫臭工藝與設(shè)備的改進(jìn)研究33-46
• 5.1 液化氣脫臭工藝的改進(jìn)33-34
• 5.1.1 常規(guī)Merox液化氣脫臭工藝33
• 5.1.2 改進(jìn)液膜脫硫醇工藝33-34
• 5.2 胺液聚結(jié)器對(duì)液化氣中硫化氫含量的控制效果34-36
• 5.3 液膜反應(yīng)器強(qiáng)化硫醇脫除效果的考察 136-39
• 5.3.1 液膜反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)與原理36-37
• 5.3.2 液膜反應(yīng)器與填料塔傳質(zhì)效率比較37-38
• 5.3.3 液膜反應(yīng)器結(jié)構(gòu)對(duì)堿液氧化再生性能的影響38-39
• 5.4 微泡氧化與氣提分離組合工藝提高再生堿液質(zhì)量的效果39-42
• 5.4.1 再生堿液中二硫化物含量對(duì)液化氣質(zhì)量的影響39-40
• 5.4.2 二硫化物分離方法的選擇40-42
• 5.4.2.1 沉降40-41
• 5.4.2.2 汽油萃取41
• 5.4.2.3 氣提分離41-42
• 5.5 高效氧化與氣提分離組合技術(shù)提高堿液再生效果42-46
• 5.5.1 小試實(shí)驗(yàn)結(jié)果42-43
• 5.5.2 中試試驗(yàn)結(jié)果43-45
• 5.5.3 本章小結(jié)45-46
• 第6章 LiFT-HR工藝在焦化液化氣脫硫裝置上的工業(yè)應(yīng)用效果46-56
• 6.1 LiFT-HR纖維液膜液化氣脫硫醇流程46-47
• 6.2 關(guān)鍵設(shè)備設(shè)計(jì)47-50
• 6.2.1 列管式液膜接觸反應(yīng)器47-48
• 6.2.2 微泡式氧化塔48-49
• 6.2.3 氣提塔49-50
• 6.3 操作參數(shù)50
• 6.4 工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果50-56
• 6.4.1 硫醇脫除效果51
• 6.4.2 二硫化物脫除效果51-52
• 6.4.3 總硫脫除效果52-53
• 6.4.4 二硫化物回收情況53
• 6.4.5 循環(huán)堿液的質(zhì)量控制53-54
• 6.4.6 堿液使用周期與堿渣排放率54-55
• 6.4.7 本章小結(jié)55-56
• 第7章 結(jié)論56-57
• 參考文獻(xiàn)57-60
• 致謝60-61
• 附表61

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