脫硫工藝設(shè)計簡述

趙靜

【摘要】由于油品燃燒形成的硫的含氧化合物對環(huán)境的嚴重影響以及全球環(huán)保意識的加強，世界各國對油品中硫的含量的要求越來越嚴格。

本設(shè)計是年產(chǎn)九十萬噸汽油脫硫的工藝設(shè)計。本文首先對汽油脫硫的現(xiàn)狀進行了概述，并對影響汽油脫硫的因素進行了闡述。接著介紹了汽油脫硫的具體方法，通過對比分析，確定了本文生產(chǎn)工藝S-Zorb工藝。

【關(guān)鍵詞】汽油 脫硫 S-Zorb

1.1概述

迄今為止，國內(nèi)外已經(jīng)開發(fā)出的汽油脫硫的方法有：催化裂化汽油原料加氫預(yù)處理脫硫、加氫脫硫、吸附脫硫、氧化脫硫、催化裂化脫硫、溶劑萃取脫硫和生物脫硫，典型的吸附脫硫工藝技術(shù)有：IRVAD工藝，S-Zorb工藝，LADS工藝和SARS工藝。目前我國國內(nèi)的汽油脫硫工藝主要還是傳統(tǒng)的催化加氫技術(shù)，與世界水平相比仍比較落后。降低FCC 汽油的硫含量已成為我國各煉油企業(yè)的當務(wù)之急， 而開發(fā)相應(yīng)的催化裂化新技術(shù)、新工藝也成為研究者和使用者普遍關(guān)注的問題。如何有效地脫除油品中的硫化物，是保證國內(nèi)煉油行業(yè)與歐美等發(fā)達國家相比具有競爭力的基礎(chǔ)。

1.2原料與產(chǎn)品規(guī)格

1.2.1主要原料性質(zhì)

本裝置加工原料為第一、二催化裝置生產(chǎn)的混合汽油，所需補充氫來自氫氣管網(wǎng)，燃料氣來自燃料氣管網(wǎng)。新鮮吸附劑活性較高，與原料反應(yīng)劇烈，特別是與烯烴反應(yīng)時放出大量熱，易造成反應(yīng)器飛溫，故在裝置開工時向原料中注入部分硫化劑，盡快提高吸附劑上硫含量（提至5%左右），縮短裝置開工時間。本裝置采用二甲基二硫醚（DMDS）作為吸附劑的硫化劑。DMDS具有沸點較高、穩(wěn)定、易于運輸、管理等優(yōu)點，同時硫化效果較好。

2工藝設(shè)計

2.1工藝原理

本裝置的工藝技術(shù)路線采用S-Zorb專利技術(shù)，該技術(shù)采用專用吸附劑，基于吸附作用原理對汽油進行吸附脫硫，通過吸附劑選擇性地吸附含硫化合物中的硫原子而達到脫硫目的，與加氫脫硫技術(shù)相比，該技術(shù)具有脫硫率高（可將汽油中硫直接脫至10mg/kg之下）、辛烷值損失小、氫耗低、操作費用（能耗）低的優(yōu)點。S-Zorb工藝對加氫工藝難以脫除的噻吩類硫脫除效果較好。

S-Zorb脫硫工藝是通過吸附劑的吸附反應(yīng)，硫轉(zhuǎn)移到吸附劑上，通過對吸附劑再生，使其變?yōu)镾O2進入再生煙氣中，煙氣再去硫磺裝置處理或堿洗處理。

2.2 S-Zorb工藝簡介

S-Zorb裝置流程主要包括進料與脫硫反應(yīng)、吸附劑循環(huán)和再生、產(chǎn)品穩(wěn)定三個主要部分。裝置流程圖如圖2所示：

3 設(shè)備選型

3.1選型原則

（1）合理性——即滿足工藝過程對設(shè)備的要求，設(shè)備與工藝流程、生產(chǎn)規(guī)模、操作條件、控制水平相適應(yīng)，同時又能充分發(fā)揮設(shè)備能力。

（2）先進性——即設(shè)備的生產(chǎn)能力、轉(zhuǎn)化率、收率、效率、自控水平等盡可能達到先進水平;且設(shè)備的操作范圍寬，易于調(diào)節(jié)，控制方便。

（3）安全性——即安全可靠，操作穩(wěn)定，彈性大，勞動強度小，無事故隱患;對工藝和建筑、地基、廠房等無苛刻要求;盡量避免高溫高壓高空作業(yè)，盡量不使用有毒有害的設(shè)備附件附料。

3.2 設(shè)備

3.2.1靜設(shè)備

靜設(shè)備主要包括：反應(yīng)器、塔、加熱爐、各類容器、換熱器和過濾器以及安全閥等。

3.2.2動設(shè)備

動設(shè)備主要包括：泵和壓縮機等。

4 自動控制

（1）分散控制系統(tǒng)（DCS）

根據(jù)工藝過程對自動控制系統(tǒng)的要求，本裝置采用分散控制系統(tǒng)。DCS集中處理過程數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)采集、信息處理，過程控制、安全報警等系統(tǒng)功能。裝置工藝過程的主要變量都進入DCS進行調(diào)節(jié)、記錄、顯示、報警等操作，裝置內(nèi)主要機泵設(shè)備的運行狀態(tài)均在DCS進行顯示。

（2）閉鎖料斗專用控制系統(tǒng)（LMS）

本裝置的閉鎖料斗選用的是TRICON V10版LMS，該控制系統(tǒng)采用了當前先進的微處理TMR硬件技術(shù)和成熟可靠的TRISTATION 1131軟件系統(tǒng)， 具有完整的裝置聯(lián)鎖保護功能、系統(tǒng)自診斷和SOE功能。系統(tǒng)的配置包括系統(tǒng)機柜、工程師/SOE/操作員站以及DCS系統(tǒng)通訊等。

（3）裝置聯(lián)鎖

本裝置聯(lián)鎖包括SIS（Safety Instrument System，儀表安全系統(tǒng)）聯(lián)鎖系統(tǒng)和DCS聯(lián)鎖，只有少數(shù)聯(lián)鎖是完全由DCS完成，大多數(shù)是SIS系統(tǒng)聯(lián)鎖，SIS獨立于DCS，并與DCS間通過通訊完成DCS的相關(guān)聯(lián)鎖動作。SIS聯(lián)鎖直接控制聯(lián)鎖閥、停設(shè)備以及控制臺報警等，DCS聯(lián)鎖則是通過相關(guān)DCS控制器來完成聯(lián)鎖動作。

5 安全和環(huán)境保護

5.1裝置環(huán)保要求

5.1.1廢水排放

本裝置排放的廢水有含硫氨污水、含油污水及生活污水。含硫氨污水送至污水汽提裝置處理。

5.1.2廢氣排放

生產(chǎn)過程中，本裝置廢氣主要來源于裝置內(nèi)加熱爐的燃燒煙氣和閉鎖料斗釋放氣體。加熱爐的煙氣經(jīng)余熱回收后，直接排放至大氣;閉鎖料斗在進行氮氣置換時其置換氣體直接排放至大氣。再生器頂部排出的含N2、CO2和SO2的再生尾氣則送到硫磺回收裝置進行處理。

參考文獻：

[1]張曉靜，秦如意，劉金龍.汽油脫硫技術(shù)研究進展.[J].河南石油，2002，16（5）：21～25.

[2]李建強，鈕根林，催化裂化汽油脫硫技術(shù)研究及進展.[J].天然氣與石油，2003，21（2）：26～29.

[3]李成岳，張金昌.汽油和柴油脫硫技術(shù)進展.[J].石化技術(shù)與應(yīng)用，2002，20（5）：293～296.