采用固体碱和剂-碱对液化石油气及轻烃深度脱硫的组合方法

文档序号:5106677阅读:442来源:国知局
专利名称:采用固体碱和剂-碱对液化石油气及轻烃深度脱硫的组合方法
技术领域
本发明所涉及一种采用固体碱和剂-碱对液化石油气及轻烃深度脱硫的组合方法,它属于对石油化工企业中油品精制方法的改进,它主要是采用了将固体碱脱硫化氢与剂-碱脱硫醇两种方法相结合的方式,达到了对液化石油气及轻烃类的深度脱硫的目的。
背景技术
轻质油品中的硫含量一直是人们普遍关注的重要问题。众所周知,硫化物是油品中的有害物质,它们的存在不仅会导致油品质量下降,严重影响其使用性能,而且还会造成加工过程中催化剂的中毒和失活;元素硫、硫化氢等活性硫化物具有很大的腐蚀性,能严重腐蚀设备;特别是轻质油品作为燃料燃烧时,硫化物会以SOx的形式排入大气,形成酸雨,造成对自然环境的严重污染,直接影响人类的健康。这已逐渐引起世界范围内的高度关注。
随着我国对含硫原油加工量的增加,轻质油品含硫量高及使用性能不好的现象越来越严重。如我国汽油新标准规定硫含量不大于0.08%,但是有些炼厂因原油硫含量高,汽油的硫含量有超过标准要求的可能。另外,对于液化石油气产品一般要求总硫含量在343mg/m3以下,有的要求硫醇硫含量低于10μg/g,国内许多炼厂用现有脱硫技术对液化气脱硫后,产品中硫化氢含量虽大大降低,但总硫含量仍然很高,特别是有机硫(硫醇、硫醚、二硫化物以及噻吩等)含量较高,不能满足产品质量要求。随着环保法规日益严格,市场竞争日趋激烈,我国炼油业将面临更为严峻的考验。
现有液化气脱硫醇装置的工艺原理是在氢氧化钠水溶液中加入少量磺化酞菁钴或聚酞菁钴做催化剂,使液化气中的硫醇与氢氧化钠发生反应,生成硫醇钠;然后用空气氧化硫醇钠,使之转化成二硫化物和氢氧化钠。因二硫化物不溶解于碱液,并且比碱液轻,飘浮在碱液上面,可将其分出。氧化反应(再生)后的催化剂碱液再循环回去,反复使用。该工艺过程在较长一段时间内基本满足工业生产的需要。由于近几年加工含硫和高硫原油量增加,加之环保要求提高,上述脱硫醇工艺也产生了一些问题。其中存在的主要问题有(1)已经建立的装置普遍存在规模小问题,一般处理量为4-15万吨/年,需要进一步改造扩容;(2)生产灵活性差。由于是单流程设计,在局部装置检修时需要全装置停工,有时使生产造成被动;(3)由于部分炼厂没有设计反抽提装置,使得碱液中残留的部分二硫化物在碱液循环时,又重新与液化气接触,导致二硫化物混入液化气,使脱总硫效果降低。(4)废液排放量大,对环境保护不利。
因此开发新型脱硫技术,降低总硫含量,提高油品质量势在必行。

发明内容
本发明的目的就在于避免上述现有技术的不足之处而提供了一种采用固体碱和剂-碱对液化石油气及轻烃深度脱硫的组合方法,它主要是在液化石油气及轻烃的脱硫工艺中将固体碱脱硫和剂-碱脱硫的方法相结合,其主要的技术特点在于该方法是将待处理的原料依次通过液体碱洗罐或固体碱洗塔、液-液逆向抽提塔或液-液静态混合器进行脱硫、脱硫醇,然后再通过沉降分离罐,分离出精制后的产品和抽提液,其用于液-液抽提的剂-碱液则继续通过氧化再生塔和反抽提塔,并循环使用。
采取上述工艺,主要是因为①以特制固体碱塔代替原有液化气液体碱洗装置,可以大大减少废碱液排放量,而且固体碱能够提高对硫化氢和硫醇的脱除效率,且可再生,多次使用。与液化气液体碱洗相比,固体碱洗可以减少废碱液排放量50%以上,能够明显减轻现场操作人员的劳动强度;②将液-液逆向接触抽提塔和液-液静态混合抽提沉降分离罐两部分联合,可以达到增加装置处理量的目的,并可在保证脱硫醇效果的前提下,可以将常规的装置处理量增加近1-3倍;同时还可以提高脱硫醇、脱硫精制效果,由于这两部分设备可以串联操作,相当于两步连续精制,与原来一步精制相比,对提高脱硫醇、脱硫精制效果非常有利;③剂-碱二硫化物反抽提塔,可以减少有机硫化物对液态烃的二次污染,提高脱硫深度。剂-碱溶剂与液态烃混合接触后,将硫醇转化为硫醇钠而溶解于剂-碱溶剂。在剂-碱溶剂氧化再生塔内,硫醇钠被氧化为二硫化物和氢氧化钠而混溶于剂-碱溶剂中。若再生后的剂-碱溶剂不经反抽提,直接循环再利用,会将其中的二硫化物引入液化气中,影响脱硫效果;而经过剂-碱二硫化物反抽提塔,可以用轻质油品将剂-碱溶剂中的二硫化物抽提掉,使得剂-碱溶剂更为清洁,这样循环利用时不会使二硫化物引入到液化气中,保证有较好的脱硫精制效果。


附图即为本发明的工艺原理流程图,其中1---液体碱洗罐2---固体碱洗塔3---液-液逆向抽提塔4---静态混合器5---沉降分离罐6---氧化再生塔 7---反抽提塔
具体实施例方式
1.在实际设计中,发明人是通过以下的方式来实现本发明所述的方法。
①当原料经预碱洗不能够达到精制的指标要求时,其脱硫的工艺是按以下流程实现的原料进入液体碱洗罐(1)或固体碱洗塔(2)进行预碱洗脱硫化氢,再进入液-液逆向抽提塔(3)与循环使用的剂-碱逆向接触进行脱硫醇,然后再通过静态混合器(4)进入沉降分离罐(5)进行沉降分离,精制后的产品由分离罐顶部分出,分离罐底部分出的失活剂碱液则依次通过氧化再生塔(6)和反抽提塔(7),其反抽介质可以是轻质油品。
②当原料经预碱洗能够达到精制的指标要求时,其脱硫的工艺是按以下流程实现的原料进入固体碱洗塔(2)进行预碱洗脱硫化氢,再经过液-液静态混合器(4)与剂-碱抽提液混合后进入沉降分离罐(5)进行沉降分离,精制后的产品由分离罐(5)顶部分出,③当原料经预碱洗能够达到精制的指标要求时,其脱硫的工艺是按以下流程实现的原料进入固体碱塔进行预碱洗脱硫化氢、脱硫醇,可以不进行进一步的脱硫醇,然后直接进入沉降分离罐(5)进行沉降分离,精制后的产品由分离罐顶部分出。
2.在实际的实施中,发明人是通过如下的操作来具体实施的①液化气碱洗可以液体碱洗,也可以固体碱(特制固体碱)洗。当固体碱床层再生时,可以临时启用液体碱洗装置。
②一种流程是,经醇胺脱硫后的液态烃再经碱洗(液体碱洗或固体碱洗),进液-液逆向接触抽提塔进行脱硫醇,脱硫醇后的液态烃直接进沉降罐沉降,经沉降后的液态烃再去后续的处理装置等。
③另一种流程是,经醇胺脱硫后的液态烃再经碱洗(液体碱洗或固体碱洗),直接经过液-液静态混合沉降分离罐脱硫醇后,经沉降后的液态烃再去后步的处理装置等。
④经醇胺脱硫后的液态烃再经碱洗(液体碱洗或固体碱洗),进液-液逆向接触抽提塔进行脱硫醇,脱硫醇后的液态烃也可以再经过液-液静态混合沉降分离罐进一步脱硫醇,经沉降后的液态烃去后续的处理装置等。液态烃经过静态混合器的目的是进一步脱硫醇,是为整个装置扩容后达到液态烃脱硫醇精制效果提供足够的保证。
⑤若经醇胺脱硫后的液态烃再经固体碱洗,可以达到硫醇硫含量指标要求,液化气可不经进一步脱硫醇处理,直接从固体碱塔出来后到沉降罐沉降,经沉降后的液态烃再去后步的处理装置。
⑥若氧化再生塔以后的装置需要进行检修,启用③中所述流程。
发明效果与现有技术相比,本发明具有以下的突出特点1.能够增加装置处理量,同时兼顾多流程,增加生产的灵活性。在保证脱硫醇效果的前提下,可以将装置处理量增加近1-3倍左右。在组合装置中当启用一种流程时,其它流程装置可以停工检修,这样不必整套装置停工,给炼厂生产造成被动;2.剂油比在1∶10-1∶1000以内,根据硫醇硫含量设定。能减少溶剂总量。
将液-液逆向接触抽提塔和液-液静态混合抽提沉降分离罐两部分联合,可以提高脱硫醇、脱硫精制效果。由于这两部分设备可以串联操作,相当于两步连续精制,与原来一步精制相比,对提高脱硫醇、脱硫精制效果非常有利;
3.对液化气进行固体碱洗以除去液化气中微量的硫化氢和硫醇,对脱硫十分有利。
4.重视循环剂-碱液中微量二硫化物的脱除,保持了抽提剂本身的干净;不致使其中的二硫化物再返回去污染液化气。能降低总硫含量。
5.固体碱再生效果好,无废液排放。与液化气液体碱洗相比,固体碱洗可以减少废碱液排放量50%以上,能够明显减轻现场操作人员的劳动强度;6.工艺脱硫醇效果好,一般使得硫醇硫在10μg/g以下。装置脱总硫效果也好,能够达到液化气中硫含量在343mg/m3以下的标准要求。
应用范围该发明适合于国内外厂矿、企业液态烃、液化气以及轻汽油的精制过程。该组合装置流程简单,操作方便,脱硫醇、脱硫效果好。经济效益和环保效果明显。若以年处理量为50万吨的催化裂化液化气脱臭装置计算,与目前脱硫醇工艺相比,可减少废碱液排放量二分之一。在环保要求更加严格的今天,该工艺具有其它脱臭工艺无可比拟的环保意义。因此该技术有广阔的工业应用前景。
权利要求
1.采用固体碱和剂-碱对液化石油气及轻烃深度脱硫的组合方法,它主要是在液化石油气及轻烃的脱硫工艺中将固体碱脱硫和剂-碱脱硫的方法相结合,其特征在于该工艺是将待处理的原料依次通过液体碱洗罐(1)或固体碱洗塔(2)、液-液逆向抽提塔(3)或液-液静态混合器(4)进行脱硫、脱硫醇,然后再通过沉降分离罐(5),分离出精制后的产品和抽提液,其用于液-液抽提的剂-碱液则继续通过氧化再生塔(6)和反抽提塔(7),并循环使用。
2.根据权利要求1所述的采用固体碱和剂-碱对液化石油气及轻烃深度脱硫的组合方法,其特征在于当原料经预碱洗后不能够达到精制指标要求时,其脱硫的工艺是可按以下流程实现的原料进入固体碱洗塔(2)进行预碱洗脱硫化氢,再进入液-液逆向抽提塔(3)与循环使用的剂-碱逆向接触进行脱硫醇,然后再通过液-液静态混合器(4)进入沉降分离罐(5)进行沉降分离,精制后的产品由分离罐顶部分出,分离罐底部分出失活的剂-碱液则依次通过氧化再生塔(6)和反抽提塔(7),其反抽介质可以是轻质油品。
3.根据权利要求1所述的采用固体碱和剂-碱对液化石油气及轻烃深度脱硫的组合方法,其特征在于当原料经预碱洗后能够达到精制指标要求时,其脱硫的工艺是也可按以下流程实现的原料进入固体碱洗塔(2)进行预碱洗脱硫化氢,再经过液-液静态混合器(4)与剂-碱抽提液混合后进入沉降分离罐(5)进行沉降分离,精制后的产品由分离罐(5)顶部分出,分离罐(5)底部分出的失活剂碱液则依次通过氧化再生塔(6)和反抽提塔(7),其反抽介质可以是轻质油品。
4.根据权利要求1所述的采用固体碱和剂-碱对液化石油气及轻烃深度脱硫的组合方法,其特征在于当原料经预碱洗后能够达到精制指标要求时,其脱硫的工艺是按以下流程实现的原料进入固体碱洗塔(2)进行预碱洗脱硫化氢、脱硫醇,然后直接进入沉降分离罐(5)进行沉降分离,精制后的产品由分离罐(5)顶部分出。
5.根据权利要求1所述的采用固体碱和剂-碱对液化石油气及轻烃深度脱硫的组合方法,液体碱洗罐(1)和固体碱洗塔(2)可以串联操作使用,也可以并联操作使用,即两者可以交替使用。
全文摘要
一种采用固体碱和剂—碱对液化石油气及轻烃深度脱硫的组合方法,它主要是在液化石油气及轻烃的脱硫工艺中将固体碱脱硫和剂—碱脱硫的方法相结合,其主要的技术特点在于该方法是将待处理的原料依次通过液体碱洗罐或固体碱洗塔、液—液逆向抽提塔,然后再通过沉降分离罐,分离出精制后的产品和抽提液,其用于液—液抽提的剂—碱液则继续通过氧化再生塔和反抽提塔,并循环使用,从而达到了对液化石油气及轻烃类的深度脱硫的目的。
文档编号C10G19/00GK1510109SQ02156879
公开日2004年7月7日 申请日期2002年12月20日 优先权日2002年12月20日
发明者夏道宏, 项玉芝, 郭洪明, 张洪滨, 张振江, 郭宗光 申请人:中国石油天然气股份有限公司, 石油大学(华东)
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