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      新型脫硫技術在氣分裝置中的應用

      2020-08-14 07:28:48于愛軍中海石油中捷石化有限公司運行四部河北滄州061101
      化工管理 2020年22期
      關鍵詞:堿渣胺液硫醇

      于愛軍(中海石油中捷石化有限公司運行四部,河北 滄州 061101)

      0 引言

      中海石油中捷石化有限公司現有兩套催化裂化裝置,兩套催化裝置全開,液化氣產能為 27萬噸/年,但是現有液化氣脫硫能力僅為20萬噸/年,剩余液化氣在沒有經過脫硫情況下無法進行銷售。而該公司現有液化氣脫硫裝置建成于 2002 年,經過近二十年時間的運行,其中在 2006 年曾經進行過適應性擴能改造,目前裝置長時間運行在設計上限,已經沒有了擴能改造空間,最終嚴重影響了企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

      液化氣脫硫塔頂出口存在著帶劑的問題,且稍有波動,就容易出現產品質量不合格問題。液化氣脫硫醇單元原設計規(guī)模偏小,雖然經過了擴能改造,但是依然不能滿足需求,產品質量波動大,根本無力加工兩套催化裂化裝置的液化氣。且原工藝堿液消耗量較大,大量排出堿渣無法進行處理,同時液化氣脫硫醇單元排出的尾氣也難以處理,現場直接高點排放,不符合安全環(huán)保規(guī)范的要求,存在著很大的安全隱患。隨著環(huán)保法規(guī)的日漸嚴苛,通過對液化氣脫硫工藝進行改造,保證液化氣脫硫長周期安全運行勢在必行。

      1 液化氣脫硫工藝改造特點

      鑒于目前液化氣脫硫工藝帶劑造成的嚴重影響,為保證該工藝長周期保質保量安全運行,本次改造選用“胺脫優(yōu)化技術”、河北精致“液化氣深度脫硫專利技術”及相關的“液化氣脫硫醇尾氣及堿渣治理方法及其專用設備”,優(yōu)化工藝流程與操作條件,選用簡潔的工藝設備和成熟的控制手段,使脫硫后液化氣中總硫含量達到行業(yè)較高的水平[1]。

      1.1 液化氣脫硫技術

      1.1.1 采用新型高效塔盤

      通過對液化氣脫硫塔優(yōu)化塔內結構和水力學性能,采用新型高效塔盤,提高吸收效果,減少帶劑,減少溶劑損失。脫硫后液化氣中的H2S含量及帶劑量,直接影響后續(xù)液化氣脫硫醇裝置的堿耗量及排渣量。傳統的液化氣脫硫塔一般采用填料塔。由于填料易堵、抗雜質能力差、檢修清洗困難、費用高、對分布器設計安裝要求高,極易造成偏流、分布不均,介質接觸不均,傳質效果差,產品質量不合格等現象,因此本次設計采用新型高效塔盤,可避免上述現象的發(fā)生。

      1.1.2 采用高效聚結分離器

      通過采用高效聚結分離器,降低液化氣帶劑,回收胺液,減少損失,提高經濟效益。減少液化氣水洗脫胺的用水量,減少液化氣脫硫醇溶劑的耗損,保證后續(xù)工藝的脫除質量。

      1.2 液化氣深度脫硫醇技術

      1.2.1 控制有機溶劑進入堿系統

      液化氣脫硫后,液化氣中溶解的溶劑(氨液)約在200ppm,這些胺是造成堿渣難以處理的因素之一。增上液化氣水洗,控制有機溶劑(胺液)進入堿系統,這樣既可回收胺液,又能降低后續(xù)工藝堿渣的處理難度。水洗采用先進的液化氣與水接觸設備,以確保用很少的水將液化氣中的有機溶劑(胺液)控制到2ppm 以下,用水量在2%左右液化氣預水洗,脫除液化氣中夾帶的富胺液,防止抽提劑過早失活,降低堿渣排量的同時,回收了胺液。

      1.2.2 采用功能強化溶劑

      通過采用功能強化溶劑,提高乙、丙硫醇及羰基硫的脫除能力。脫硫醇溶劑取代堿液做抽提劑,這樣既提高脫硫醇能力,又可減輕鹽析效應。

      1.2.3 抽提劑再生采用固定床再生催化劑和三相混合再生的反抽提工藝

      前項降低了抽提段生成二硫化物又直接返回液化氣的可能,后者使再生與反抽提同時進行,提高硫醇鈉生成二硫化物的反應推動力。

      1.2.4 脫硫醇溶劑利用空氣氧化再生的過程形成烴氧混合氣

      傳統工藝很難確保混合氣在爆炸范圍以外操作。三相混合再生技術,通過合理選擇反抽提油性質,在保證反抽提效果的同時,確保再生過程的本質安全。

      1.2.5 反抽提油使用催化穩(wěn)定汽油

      反抽提油使用催化穩(wěn)定汽油,富反抽提油返回催化裝置的汽油罐,進入汽油罐前使用汽油罐底部的酸性水混合水洗,徹底消除可能帶入的堿液對后序加氫催化劑的影響。

      1.2.6 壓縮機對再生尾氣升壓循環(huán)使用

      采用氧氣和氮氣替代空氣,消除空氣帶入CO2的因素。增上氧氣在線分析儀,用氧氣控制尾氣中的氧含量,用氮氣保持系統壓力。該措施在保持脫硫醇溶劑再生條件不變的情況下,實現了難于處理尾氣的零排放。

      2 項目改造方案

      2.1 改造內容

      40萬噸/年液化氣脫硫改造,實現堿渣尾氣零排放目的。

      2.2 設計基礎

      2.2.1 原料技術參數

      催化裂化液化氣技術參數如表1所示。

      表1 催化裂化液化氣技術參數

      2.2.2 催化劑及輔助材料

      (1)GL脫硫醇溶劑。GL脫硫醇溶劑技術指標如表2所示。

      表2 GL脫硫醇溶劑技術指標

      (2)GL-20脫硫醇再生催化劑。GL-20脫硫醇再生催化劑技術指標如表3所示。

      表3 GL-20脫硫醇再生催化劑技術指標

      (3)反抽提油為催化穩(wěn)定汽油。反抽提油技術參數如表4所示。

      表4 反抽提油技術參數

      2.2.3 產品

      本裝置產品為脫硫醇合格的精制液化氣,質量指標保證達到如表5所示的規(guī)定。

      表5 液化氣產品指標

      2.2.4 裝置物料平衡

      催化液化氣脫硫醇裝置物料平衡標準見表6。

      表6 催化液化氣脫硫醇裝置物料平衡表

      以進料催化液化氣量47.62t/h 計,其中硫化氫含量為8000~20000mg/Nm3,硫醇硫含量為300ppm。

      3 結語

      改造后液化氣脫硫加工能力得到了明顯的提升,可有效降低液化氣中硫的含量,避免硫含量過高造成的設備腐蝕影響設備的使用壽命,為下游MTBE裝置提供了合格的脫硫原料[2]。改造后通過取消更換堿液達到堿渣日常零排的目的,改造后沒有廢氣產生,消除目前工藝高空排放廢氣不安全因素的同時達到了日益嚴峻的環(huán)保形勢要求。

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