孔令志（大慶油田有限責(zé)任公司天然氣分公司，黑龍江大慶 163411）

關(guān)于輕烴脫硫加工工藝的幾點(diǎn)探討

孔令志（大慶油田有限責(zé)任公司天然氣分公司，黑龍江大慶 163411）

本文首先介紹了輕烴脫硫的基本原理，然后詳細(xì)探討了輕烴脫硫加工工藝的要點(diǎn)，最后闡述了輕烴產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用。

輕烴；脫硫；工藝；參數(shù)；利用

1 輕烴脫硫的原理

輕烴是碳元素和氫元素以不同比例混合成的一種重要的有機(jī)化工原料，在進(jìn)行輕烴脫硫前要考慮它的很多特性，比如輕烴完全無(wú)法與水相容，它沒(méi)有顏色還容易揮發(fā)，還屬于易燃易爆品。當(dāng)空氣與輕烴中的蒸汽混合會(huì)產(chǎn)生一種混合物，這種混合物遇到高溫或者明火等都可能燃燒發(fā)生爆炸事故。只有將輕烴根據(jù)要求進(jìn)行脫硫它才可以使用到人們的生產(chǎn)活動(dòng)中去。輕烴脫硫工藝首先要用專用的脫水器把輕烴中含有的游離水脫離，反應(yīng)塔中放入脫硫催化劑，先經(jīng)過(guò)一級(jí)反應(yīng)塔除去輕烴中的硫化氫，即使硫化氫沒(méi)有被完全去除，含量也會(huì)在每升0.1mg左右，然后再經(jīng)過(guò)存有硫醇轉(zhuǎn)化劑的二級(jí)反應(yīng)塔，通過(guò)二級(jí)反應(yīng)塔輕烴中的硫醇會(huì)被轉(zhuǎn)化為二硫化物，輕烴中的硫醇量也會(huì)被控制在每升5毫克左右，輕烴脫硫產(chǎn)品就可以投入使用，而且使用壽命都比較長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)脫硫產(chǎn)生的硫化氫壽命較長(zhǎng)，一般可以使用兩年左右；轉(zhuǎn)化出來(lái)的二硫化物可以進(jìn)行不低于五次的重復(fù)再利用，重復(fù)利用前只要在反應(yīng)塔中放入氮?dú)饩涂梢园演p烴去除完畢，然后再通入空氣就可以使用。整個(gè)工藝過(guò)程簡(jiǎn)單易操作、所出產(chǎn)品完全符合使用標(biāo)準(zhǔn)。

2 輕烴脫硫加工工藝的幾個(gè)要點(diǎn)探討

2.1 脫硫技術(shù)的現(xiàn)狀

目前國(guó)內(nèi)一般采用干法脫硫和濕法脫硫兩種辦法對(duì)天然氣進(jìn)行脫硫工藝。濕法脫硫工藝一般用于脫硫大量輕烴、含硫量高、對(duì)脫硫精確度要求不高的工藝。它是兩種基本流程相似的化學(xué)和物理脫硫法，該操作流程比較復(fù)雜，依靠脫硫劑中的吸收劑與天然氣中的硫發(fā)生反應(yīng)，整個(gè)工藝過(guò)程使用裝備較多，消耗也多，輕烴經(jīng)過(guò)再生塔時(shí)會(huì)產(chǎn)生吸收劑進(jìn)行再利用，但需在發(fā)生反應(yīng)的同時(shí)一直補(bǔ)充脫硫劑。中間還要處理反應(yīng)產(chǎn)生的廢液，濕法脫硫工藝并不屬于精準(zhǔn)脫硫方式。國(guó)內(nèi)對(duì)輕烴脫硫產(chǎn)品的要求是含硫量每立方米要低于5mg，國(guó)際對(duì)它的要求標(biāo)準(zhǔn)是含硫量在每立方米1mg左右。為了可以滿足相關(guān)要求標(biāo)準(zhǔn)我們可以采用干法脫硫，這種方法能源消耗少、需求資金設(shè)備少、操作方法流程簡(jiǎn)單易操作，使用的固體脫硫劑將硫化物附著在塔內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)脫硫，需要兩塔或者三塔串聯(lián)完成，用這種方法進(jìn)行脫硫工藝不會(huì)產(chǎn)生廢物，精確度很高。

2.2 確定工藝路線

輕烴原料中含有的硫元素會(huì)造成硫含量在丙烷和丁烷中超標(biāo)，要想減少它們的含硫量就應(yīng)該在進(jìn)氣裝置前安裝一套脫硫設(shè)備，這種先脫硫再加工的方法操作起來(lái)比較簡(jiǎn)單方便還符合要求，很適合推廣使用。在脫硫劑沒(méi)有飽和的情況下有比較長(zhǎng)使用壽命，一般有2到3年的使用期。根據(jù)實(shí)驗(yàn)考察計(jì)算發(fā)現(xiàn)，脫硫工藝的溫度應(yīng)該保持在25℃上下，脫硫后的原料含硫量要在每立方米0.1mg以下。原料脫硫的過(guò)程是原料先經(jīng)過(guò)低點(diǎn)排出原液氣使之進(jìn)入加熱器，由導(dǎo)熱油在輔助的情況下加熱到25℃，原料氣和氧氣混合后會(huì)流入脫硫塔，控制溫度在25℃的情況下嚴(yán)格控制好空氣補(bǔ)給量，脫硫后原料氣經(jīng)過(guò)在加工過(guò)濾凈化，最后進(jìn)行氣體處理。

2.3 選擇脫硫劑

有些脫硫劑中添加了活性炭，在催化劑作用下反應(yīng)時(shí)起到了吸附作用。選擇脫硫劑時(shí)要盡量選擇有點(diǎn)多脫硫率高的脫硫劑，做到能量消耗低、反應(yīng)溫度低、精準(zhǔn)度較高，便于使用的同時(shí)還要可以簡(jiǎn)單操作和更換，而且還要有先進(jìn)的技術(shù)水平。

2.4 確定脫硫裝置參數(shù)

一般而言，對(duì)工藝要求比較低的原液氣處理選擇干法脫硫技術(shù)，處理量要求也不高，日處理量不超過(guò)240萬(wàn)立方米由于原液氣壓力比較低，為了保證下游裝置的正常工作，脫硫塔的壓降必須控制在0.05MPa之下，而要調(diào)整脫硫劑的孔隙度在30%和35%的范圍內(nèi)，為了孔隙度調(diào)整之后的含硫量不超標(biāo)，還要設(shè)計(jì)一個(gè)保駕塔，依據(jù)前面的脫硫效果，經(jīng)過(guò)分析結(jié)果決定是否要投入使用，來(lái)確保脫硫精度，填充床層的高徑比為10∶6。而為了驗(yàn)證脫硫劑的反應(yīng)溫度的最佳值，通過(guò)試驗(yàn)?zāi)M得出不同的溫度下硫化物的轉(zhuǎn)化率，當(dāng)溫度達(dá)到5℃以上，原液氣中的H2S已經(jīng)基本轉(zhuǎn)化完成了；溫度達(dá)到17℃時(shí)，原液氣中的有機(jī)硫轉(zhuǎn)化率就可到80%以上，溫度達(dá)到26℃時(shí)，有機(jī)硫的轉(zhuǎn)化率接近100%，因而反應(yīng)的最佳溫度一般25℃左右。

3 輕烴產(chǎn)品的利用

近年來(lái)由于化工業(yè)的大力發(fā)展，很多進(jìn)口的丙烷、丁烷逐漸增多，我國(guó)的輕烴原料也呈現(xiàn)出了多樣化的特點(diǎn)，輕烴通過(guò)加工出來(lái)的產(chǎn)品應(yīng)用在很多行業(yè)，不斷提升著輕烴產(chǎn)品的使用價(jià)值。輕烴加工后可以用作優(yōu)質(zhì)的化工溶劑，在化工中起到裂解材料的使用；輕烴經(jīng)過(guò)脫硫后可以當(dāng)做液化石油氣供人們使用，也可以用在汽車的火花塞中，這樣可會(huì)減少汽車內(nèi)積碳的含量，不用經(jīng)常清洗；因?yàn)檩p烴脫硫后不會(huì)含有烯烴元素性能，比較穩(wěn)定，還沒(méi)有臭味，可以用它來(lái)制作很多霧化產(chǎn)品，例如殺蟲(chóng)劑、發(fā)膠摩斯等；現(xiàn)在的人們環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)，很多輕烴脫硫后人們把它用于保護(hù)臭氧層代替氟利昂的使用。

4 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)國(guó)內(nèi)輕烴行業(yè)蓬勃發(fā)展，企業(yè)投資熱情日趨高漲，油田也在保持現(xiàn)有產(chǎn)量的同時(shí)不斷進(jìn)行更深層次的挖潛開(kāi)發(fā)，在脫硫技術(shù)廣泛使用的同時(shí)環(huán)保問(wèn)題也受到各行業(yè)的高度重視，硫污染是造成環(huán)境污染的主要原因之一，需要對(duì)輕烴脫硫技術(shù)進(jìn)行深入研究。

［1］賈建芳.天然氣吸附氧化脫硫技術(shù)探討［J］.勝利油田職工大學(xué)學(xué)報(bào)，2009（6）.

［2］孫青冶，孫勝勇.天然氣淺冷裝置輕烴穩(wěn)定系統(tǒng)工藝流程優(yōu)化［J］.中國(guó)外資.2012（13）.