一种炼油厂液化气脱硫精制的装置及方法

摘要

本发明涉及一种炼油厂液化气脱硫精制的装置，包括缓冲罐、抽提塔、MDEA溶剂储罐、碱液储罐、水储罐、一级抽提沉降罐、二级抽提沉降罐和三级抽提沉降罐，缓冲罐出口与抽提塔底部入口连接，抽提塔顶部出口通过聚结器和一级纤维膜接触器连接至一级抽提沉降罐，MDEA溶剂储罐分别与抽提塔上部入口和一级纤维膜接触器连通，一级抽提沉降罐顶部出口通过二级纤维膜接触器连接至二级抽提沉降罐，二级抽提沉降罐顶部出口通过三级纤维膜接触器连接至三级抽提沉降罐，碱液储罐分别与二级纤维膜接触器和三级纤维膜接触器连通，水储罐与三级纤维膜接触器连通。利用该装置对液化气进行脱硫精制时，脱硫效果好，并且溶剂和碱液消耗量低，大大节约了成本。

说明书

技术领域

本发明涉及一种炼油厂液化气脱硫精制的装置及方法，是对炼油厂现有的液化气脱硫精制方法的改进。

背景技术

炼油厂液化气主要来源于催化裂化、延迟焦化、常减压、加氢裂化、连续重整等装置，其主要组分是碳三、碳四烃，含少量碳二、碳五烃类，还含有硫化氢（约0.01~4%）、硫醇（约1~9000 mg/m³）、硫醚（0~100 mg/m³）、COS等硫化物。

炼厂液化气因其来源和组分不同，各硫化物含量差别很大，但主要为硫化氢和硫醇。常减压、加氢裂化、连续重整装置的液化气因烯烃含量少，大部分是丙烷、丁烷等饱和烃，如作为民用液化气，则精制后的总硫满足不大于343mg/m³即可；如作为下游装置的化工原料如生产丙烷、正丁烷、异丁烷等，则总硫通常控制在100mg/m³以下，当然越低越好；而催化、焦化装置产的液化气因含有高附加值的丙烯、异丁烯，为满足气体分离装置分离丙烯、丙烷和碳四（碳四中的异丁烯可作为MTBE装置的原料，MTBE化学名为甲基叔丁基醚，是生产高辛烷值汽油的调和组分）质量要求，必须将精制液化气中总硫脱除小于100mg/m³以下。

目前炼油厂通常采用的是在抽提塔中使用N-甲基二乙醇胺（MDEA）溶剂脱硫化氢，并采用两级碱洗的方法脱除硫醇，由于液化气来源杂，特别是催化、焦化装置生产的液化气带有焦粉，在抽提塔采用MDEA溶剂进行液化气脱硫化氢过程中，容易造成塔板或填料堵塞，一方面造成脱除液化气中硫化氢效果下降，抽提塔顶液化气中硫化氢波动大，远超不大于20mg/m³的质量控制，增加了碱洗系统碱液的消耗；另一方面抽提塔顶液化气夹带MDEA溶剂到液化气碱洗系统，导致碱渣中的COD高，使得后续碱渣中和水去水处理装置处理的活性污泥的活性下降，影响炼油厂水质排放。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种炼油厂液化气脱硫精制的装置及方法，利用该装置对液化气进行脱硫精制时，脱硫效果好，并且溶剂和碱液消耗量低，大大节约了成本。

本发明的技术方案是:

一种炼油厂液化气脱硫精制的装置，包括缓冲罐、抽提塔、MDEA溶剂储罐、碱液储罐、水储罐、一级抽提沉降罐、二级抽提沉降罐和三级抽提沉降罐，缓冲罐出口与抽提塔底部入口连接，抽提塔顶部出口通过聚结器和一级纤维膜接触器连接至一级抽提沉降罐，MDEA溶剂储罐分别与抽提塔上部入口和一级纤维膜接触器连通，一级抽提沉降罐顶部出口通过二级纤维膜接触器连接至二级抽提沉降罐，二级抽提沉降罐顶部出口通过三级纤维膜接触器连接至三级抽提沉降罐，碱液储罐分别与二级纤维膜接触器和三级纤维膜接触器连通，水储罐与三级纤维膜接触器连通。

利用上述装置对炼油厂液化气进行脱硫精制的方法,包括如下步骤：

（1）将待精制的液化气经缓冲罐缓冲后，与MDEA溶剂在抽提塔内逆流接触，抽提塔底部排出的富液去再生塔再生达到循环利用，抽提塔顶排出的液化气经聚结器除去杂质后，通过一级纤维膜接触器进入到一级抽提沉降罐中，与MDEA溶剂充分接触；本发明利用一级抽提沉降罐纤维膜接触器接触面积大、烃相和水相容易沉降分离的特点，将液化气抽提塔因原料液化气脏易堵塞造成的溶剂跑损在第一级抽提沉降罐中进行了回收和利用。

（2）从一级抽提沉降罐底部排出的富液去再生塔再生达到循环利用，从一级抽提沉降罐顶部排出的液化气通过二级纤维膜接触器进入二级抽提沉降罐，与碱液充分接触；

（3）从二级抽提沉降罐底部排出的碱液循环使用，从二级抽提沉降罐顶部排出的液化气通过三级纤维膜接触器进入三级抽提沉降罐，与碱液或水充分接触，从三级抽提沉降罐顶部排出的即为净化后的液化气。在第三级抽提沉降罐，其操作可视精制液化气总硫要求可进行水洗，也可用碱洗进一步降低液化气总硫，满足液化气脱硫精制总硫的质量控制要求。 

步骤（1）中，所述MDEA溶剂为MDEA的水溶液，质量浓度为20~50%。

步骤（2）中，所述碱液为氢氧化钠溶液，质量浓度为10~30%。

本发明的有益效果：该工艺的改进保证了溶剂抽提塔夹带的溶剂得到回收利用，又保证了液化气脱除硫化氢合格，减少了溶剂和碱液的消耗，本发明的第三级纤维膜接触器视液化气总硫控制既可用水洗，也可用碱洗进一步降低液化气总硫，满足了液化气脱硫精制总硫的质量控制要求。采用现有常规液化气脱硫技术，即在抽提塔中使用MDEA溶剂抽提脱除硫化氢，然后采用两级碱洗加一级水洗脱除硫醇的方法，抽提塔出的液化气硫化氢的含量为14.2mg/m³～3124 mg/m³，在保证碱洗后精制液态烃脱后总硫≤30mg/m³下，MDEA溶剂消耗量约为0.274kg/t，碱液消耗量约为 8.19 kg/t，采用本发明的处理方法后，用MDEA溶剂在抽提塔和一级抽提沉降罐中进行处理后的液化气硫化氢的含量低于14.2mg/m³，碱洗后精制液态烃脱后达到总硫≤30mg/m³下，而MDEA溶剂消耗量约为0.115kg/t，碱液消耗量约为 3.11 kg/t。

附图说明

图1为本发明的液化气脱硫精制装置的示意图。

其中，1-缓冲罐，2-抽提塔，3-聚结器，4-一级纤维膜接触器，5-一级抽提沉降罐，6-二级纤维膜接触器，7-二级抽提沉降罐，8-三级纤维膜接触器，9-三级抽提沉降罐，10-碱液储罐，11-水储罐。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示，图1是本发明液化气脱硫精制装置的示意图，本发明的液化气脱硫精制装置，包括缓冲罐1、抽提塔2、MDEA溶剂储罐12、碱液储罐10、水储罐11、一级抽提沉降罐5、二级抽提沉降罐7和三级抽提沉降罐9，缓冲罐1出口与抽提塔2底部入口连接，抽提塔2顶部出口通过聚结器3和一级纤维膜接触器4连接至一级抽提沉降罐5，MDEA溶剂储罐12分别与抽提塔2上部入口和一级纤维膜接触器4连通，一级抽提沉降罐5顶部出口通过二级纤维膜接触器6连接至二级抽提沉降罐7，二级抽提沉降罐7顶部出口通过三级纤维膜接触器8连接至三级抽提沉降罐9，碱液储罐10分别与二级纤维膜接触器6和三级纤维膜接触器8连通，水储罐11与三级纤维膜接触器8连通。

为测试本发明工艺改进的效果，利用上述装置在金陵石化公司III催化液化气脱硫精制上进行了试验：将待精制的液化气经缓冲罐1缓冲后，与MDEA溶剂在抽提塔2内逆流接触，抽提塔2底部排出的富液去再生塔达到循环利用，抽提塔2顶排出的液化气经聚结器3除去杂质后，通过一级纤维膜接触器4进入到一级抽提沉降罐5中，与MDEA溶剂充分接触，MDEA溶剂质量浓度为30%；从一级抽提沉降罐5底部排出的富液去再生塔达到循环利用，从一级抽提沉降罐5顶部排出的液化气通过二级纤维膜接触器6进入二级抽提沉降罐7，与碱液充分接触，碱液为质量浓度为20%的氢氧化钠水溶液；从二级抽提沉降罐7底部排出的碱液再生后循环使用，从二级抽提沉降罐7顶部排出的液化气通过三级纤维膜接触器8进入三级抽提沉降罐9，视精制液化气总硫要求控制与碱液或水充分接触，从三级抽提沉降罐顶部排出的即为净化后的液化气。

金陵石化公司III催化液化气脱硫精制之前采用的是现有常规液化气脱硫技术的脱硫精制装置，即在抽提塔中使用MDEA溶剂抽提脱除硫化氢，然后采用两级碱洗加一级水洗脱除硫醇的方法。

从使用效果看，液化气处理量在65～80t/h下，经过脱硫塔和一级胺洗后硫化氢基本脱除，由改进前14.2mg/m³～3124 mg/m³降低到小于14.2 mg/m³，减少溶剂跑损到碱渣中，避免碱渣处理管线堵塞，MDEA溶剂消耗由20吨/月降低到8.45吨/月，MDEA溶剂单耗由0.274kg/t降低到0.115kg/t，碱液消耗在保证液态烃脱后总硫≤30mg/m³下，由以往16t/天（平均）降低到6t/天，碱渣排量由改进前19t/天（平均）降低到7.4t/天。由此降低溶剂消耗5吨/月*1.85万元/吨=9.25万元，节约碱液300吨/月*700元/吨*10^-4=21万元，按碱渣处理成本200元/吨计， 节约处理成本约11.6*30*200*10^-4=6.96万元/月，总的经济效益约37.21万元/月，环保效益显著。