淺論煉油廠氣脫硫化氫工藝

謝清

摘要：煉油技術(shù)的發(fā)展和提高致使煉油過程中的硫含量逐漸增大，煉油廠以及相關(guān)石油產(chǎn)品的脫硫工藝逐漸成為了石油企業(yè)的重要工藝和關(guān)鍵技術(shù)，通過對(duì)脫硫溶劑的選擇以及減少胺液跑損以及建立完善的脫硫化氫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等措施來實(shí)現(xiàn)對(duì)煉油廠氣的脫硫，達(dá)到了較好的效果，在提高了煉油廠企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的前提之下同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了環(huán)境保護(hù)，為類似煉油廠氣脫硫化氫工藝的研究和應(yīng)用提供了參考的經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：煉油廠氣脫硫化氫工藝

中圖分類號(hào)：TE624 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）08（c）-0085-01

隨著當(dāng)前煉油企業(yè)對(duì)煉油技術(shù)的不斷研究和升級(jí)，渣油在煉油過程中所摻雜的比例逐步增加，煉油企業(yè)的相關(guān)裝置廠氣硫化氫的含量也逐漸增加，為煉油廠以及當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境造成了一定的壓力，同時(shí)也影響了企業(yè)石油產(chǎn)品的優(yōu)化升級(jí)。由此可了解到，對(duì)煉廠氣以及石油產(chǎn)品的脫硫工藝逐漸成為了企業(yè)重視的重要工藝，同時(shí)也是保證企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)。煉廠氣的脫硫效果不好，將不利于下道工序的加工，不利于環(huán)境保護(hù)以及造成加工設(shè)備的腐蝕等。煉廠氣中硫含量的不同導(dǎo)致了不同企業(yè)具有不同的脫硫工藝。硫的含量較低時(shí)，可通過簡(jiǎn)單的堿洗則可實(shí)現(xiàn)脫硫，而當(dāng)硫的含量逐漸提高，若是使用堿洗將導(dǎo)致脫硫處理的成本過高。當(dāng)前，大多數(shù)都使用HZS，胺法脫硫化氫以及催化氧化法等工藝實(shí)現(xiàn)煉廠氣的脫硫。

1選擇溶劑

脫硫工藝中的類型應(yīng)選擇環(huán)保、節(jié)能和經(jīng)濟(jì)的溶劑。隨著脫硫工藝的發(fā)展，脫硫劑從MEA、DEA逐漸向著復(fù)合型的溶劑發(fā)展，例如MDEA，復(fù)合型的溶劑脫硫效果較好。選擇性佳且性能穩(wěn)定，不容易降解、發(fā)泡，具有較高的酸性氣負(fù)荷性，同時(shí)能耗較低，使用便利。一般在復(fù)合型MDEA使用的基礎(chǔ)上添加一定的添加劑作為脫硫劑。在脫硫劑的選擇過程中，不但應(yīng)注重溶劑的質(zhì)量以及適應(yīng)的場(chǎng)合，更應(yīng)注意其發(fā)泡的高度以及消泡的時(shí)間。不同品質(zhì)的脫硫劑發(fā)泡高度相差較大，高度越大，消泡所需要的時(shí)間就越長(zhǎng)，那么所需要的帶胺量也就有所增加，容易導(dǎo)致胺液的泡損，提高了生產(chǎn)的成本。由此，對(duì)溶劑的選擇十分重要。

溶劑濃度的選擇又是另一項(xiàng)重要的指標(biāo)。由于復(fù)合型的MDEA粘度較小，對(duì)輸送影響較小，同時(shí)腐蝕性也較小，從理論上而言，MDEA使用濃度可達(dá)到50%。但由于溶劑種類不同，生產(chǎn)流程以及生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)等多方面的原因，溶劑濃度較高時(shí)較為嚴(yán)重，胺液跑損較大。但只要選擇了合適種類的溶劑，從而在實(shí)際的流程設(shè)計(jì)和過程中盡量減少發(fā)泡，通過提高溶劑濃度，減少溶劑的循環(huán)量，最終降低了工程項(xiàng)目的投資，減少了生產(chǎn)的成本。

2減輕胺液跑損

2.1 預(yù)處理原料

在進(jìn)入凈化系統(tǒng)前，應(yīng)首先經(jīng)過預(yù)處理系統(tǒng)排除原料中的雜質(zhì)，進(jìn)入吸收塔的雜質(zhì)容易導(dǎo)致溶劑的發(fā)泡現(xiàn)象。而干氣最為關(guān)鍵的處理設(shè)備在于冷卻器以及帶有泡沫裝置的分離器，可有效脫離出中烴類，通過將過濾器以及分離器聯(lián)合起來使用，有效提高液體以及固體雜質(zhì)的分離。例如，原料氣中不僅具有HZS以及CO，同時(shí)還具有HCN、HCI以及氨、天然氣、焦化干氣等，在進(jìn)入吸收塔前，應(yīng)設(shè)置水洗塔，那么則可減少雜質(zhì)進(jìn)入主系統(tǒng)而導(dǎo)致在脫硫過程中造成的障礙，而液化的石油氣，則可通過體積較大的沉降罐實(shí)現(xiàn)重組分烴類的分離，防止重?zé)N類進(jìn)入吸收系統(tǒng)。

2.2 控制操作溫度

胺吸收HZS或者CO的化學(xué)反應(yīng)為放熱反應(yīng)，而較低的溶劑溫度有利于吸收反應(yīng)的進(jìn)行。但加入吸收系統(tǒng)的溶劑溫度的確定還應(yīng)考慮到防止氣體當(dāng)中的重?zé)N冷凝而導(dǎo)致的溶劑發(fā)泡現(xiàn)象，甚至對(duì)正常的生產(chǎn)產(chǎn)生了障礙，而對(duì)于干氣吸收塔，為了防止溶劑溫度過低而導(dǎo)致的干氣中重?zé)N冷凝，溶劑發(fā)泡，應(yīng)將溫度設(shè)定為高于干氣溫度的5～10℃。對(duì)于液化的石油氣而言，溫度的控制是十分重要且關(guān)鍵的，合適的溫度能保證胺以及LPG的分離效果最佳，從而有效減少了煉廠氣中胺的夾帶量。貧液的溫度控制應(yīng)保持與LPG界面有2×10-3Pa·s的粘度，從而保證了分離反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行。

2.3 選擇合適的過濾系統(tǒng)

胺法凈化系統(tǒng)中，最為重要的操作單元是溶劑的過濾系統(tǒng)，通過正常的過濾，溶劑的發(fā)泡趨勢(shì)可降低到最小，機(jī)械過濾的方式可將產(chǎn)品中的雜質(zhì)脫離出來，從而避免了由于顆粒物的雜質(zhì)而導(dǎo)致的發(fā)泡腐蝕以及不合格的產(chǎn)品現(xiàn)象，可使用活性炭的過濾器吸附夾帶烴類，游離鐵以及阻泡劑等，同時(shí)也能有效實(shí)現(xiàn)腐蝕劑、發(fā)泡劑和色素的脫離。為了實(shí)現(xiàn)富液的全過濾要求，通過設(shè)置精度為50μm的機(jī)械過濾器，從而避免了富液中包括較多的雜質(zhì)，同時(shí)在解吸塔的高溫作用下將導(dǎo)致溶劑熱降解以及吸收塔內(nèi)部的發(fā)泡現(xiàn)象。在開工初期管線以及設(shè)備中的灰渣等雜質(zhì)以及脫硫后期產(chǎn)生的大量腐蝕產(chǎn)物帶入了吸收系統(tǒng)，從而導(dǎo)致了發(fā)泡現(xiàn)象。應(yīng)通過貧溶液全過濾，第一級(jí)機(jī)械的過濾精度設(shè)置為50μm，而二級(jí)機(jī)械過濾器的精度則提高了很多，設(shè)置為5～10μm。

采取貧溶液的全過濾將在很大程度上增加生產(chǎn)項(xiàng)目的投資，但對(duì)于維持脫硫系統(tǒng)的持續(xù)正常運(yùn)行，減少胺液的跑損而言是十分必要的。同時(shí)也應(yīng)重視活性炭種類的選擇和定期的更換，果殼、椰子殼以及普通的煤質(zhì)等具有較大的吸附性能差異，高碘值的活性炭尤為適合脫硫溶劑的過濾，由此可了解到，脫硫溶劑過濾可使用褐煤或者煙煤基炭。同時(shí)根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)狀況實(shí)現(xiàn)對(duì)活性炭的定期更換，從而保證其過濾的效果。

2.4 減少凈化煉廠氣帶胺

在吸收塔頂凈化煉廠氣過程中，容易夾帶胺液，從而導(dǎo)致了胺液的跑損，可通過設(shè)置有效的分離設(shè)備，減少胺液的損失現(xiàn)象。LPG胺液跑損現(xiàn)象相對(duì)于干氣而言較為嚴(yán)重，一般可使用稀胺水溶液進(jìn)行循環(huán)的洗滌，同時(shí)以體積較大的沉降罐進(jìn)行沉降分離，從而在很大程度上減少了胺液的損失，但這種方式的運(yùn)行成本較高，也需要較大的面積。

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