CN101940872B - 液化气脱硫醇碱液氧化再生尾气脱二硫化物系统及方法 - Google Patents

液化气脱硫醇碱液氧化再生尾气脱二硫化物系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种液化气脱硫醇碱液氧化再生尾气脱二硫化物系统及方法，所述系统包括水洗罐、膜分离器和氧化罐，所述水洗罐内壁的顶部和底部分别设有通过螺栓固定的水洗罐除沫器和水洗罐气体分布板，水洗罐的顶端通过气体排放管与膜分离器的底部连接，膜分离器的内部设有通过螺栓固定的微孔膜内件和聚结板，膜分离器的顶部通过另一气体排放管与氧化罐连接，氧化罐内壁的顶部和底部分别设有氧化罐除沫器和氧化罐气体分布板；所述实现的方法包括微泡水洗技术、微孔膜分离技术、硫化物氧化技术。本发明的有益效果为：无动力消耗，回收的二硫化物可以作为化工原料利用，具有脱硫效率高、尾气处理成本低、环保经济。

Description

液化气脱硫醇碱液氧化再生尾气脱二硫化物系统及方法
技术领域
本发明涉及化工尾气处理技术领域。尤其涉及一种液化气脱硫醇碱液氧化再生尾气脱二硫化物系统及方法。
背景技术
由于原油中不同程度地含有硫化物，炼厂生产的液化气不可避免地夹带有硫醇。液化气不管是作为气分原料，还是作为民用液化气，都必须经过脱硫醇过程。目前液化气脱硫醇采用较多的是碱洗工艺，通过不同形式的反应设备使氢氧化钠水溶液与液化气充分接触，氢氧化钠与液化气中硫醇反应生成硫醇钠，从而实现液化气脱硫醇的目的。脱硫醇后含硫醇钠的碱液可以通过加入催化剂及通入空气的工艺进行氧化再生，再生碱液用于液化气循环脱硫醇，这样就解决了液化气碱洗脱硫醇碱液消耗量大、碱渣排放量大的问题。液化气脱硫醇碱液在氧化再生过程中还会生成一种含二甲基二硫、二乙基二硫及甲基乙基二硫的混合物(称为二硫化物)。该混合物为油性，很容易随碱液氧化尾气挥发，二硫化物焚烧后生成二氧化硫，对设备会产生露点腐蚀；焚烧不完全时，则产生恶臭，对环境污染很严重。
发明内容
本发明的目的是提供一种液化气脱硫醇碱液氧化再生尾气脱二硫化物系统及方法，采用微泡水洗技术、微孔膜分离技术、硫化物氧化技术，无动力消耗，回收的二硫化物可以作为化工原料利用，具有脱硫效率高、尾气处理成本低、环保经济。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：一种液化气脱硫醇碱液氧化再生尾气脱二硫化物系统，包括水洗罐、膜分离器和氧化罐，所述水洗罐内壁的顶部和底部分别设有通过螺栓固定的水洗罐除沫器和水洗罐气体分布板，水洗罐的底端连接二硫化物排放管一，水洗罐的一侧与水洗罐气体分布板相对应处设有尾气输入管，尾气输入管与水洗罐气体分布板之间通过法兰连接，水洗罐的顶端通过法兰与气体排放管一的一端连接，气体排放管一的另一端通过法兰与膜分离器的底部连接，膜分离器的内部设有通过螺栓固定的微孔膜内件和聚结板，膜分离器的底端设有二硫化物排放管二，膜分离器的顶部通过法兰与气体排放管二的一端连接，该气体排放管二的另一端与氧化罐连接，氧化罐的内部填充有硫化物吸附剂，氧化罐的顶部设有尾气输出管，氧化罐内壁的顶部和底部分别设有氧化罐除沫器和氧化罐气体分布板，其中氧化罐气体分布板通过法兰与气体排放管二连接；一种液化气脱硫醇碱液氧化再生尾气脱二硫化物方法，包括以下步骤：1)将需进行处理的尾气通入装有500L水的水洗罐内，尾气经过水洗罐气体分布板以微泡形式分散于水洗罐内的水中，尾气与水充分接触，尾气中部分二硫化物被水洗至水中，并沉降于水洗塔底层，通过二硫化物排放管排除；2)水洗后的尾气通入到膜分离器内，过滤分离微小液滴状的二硫化物，尾气中分子级的其它组份能够透过微孔膜；3)经过膜分离器后尾气再经过另一气体分布头以微泡形式分散于氧化罐内部的硫化物吸附剂中，尾气中二硫化物与硫化物吸附剂反应生成盐并溶解于试剂中；4)经过上述三步处理后的剩余尾气最后通过烟囱排放大气。
所述步骤1)和步骤3)中的尾气分别经过水洗罐气体分布板和氧化罐气体分布板在水中分散成0.1-8mm的气泡；步骤1)和步骤3)中所产生附着尾气的气泡分别被水洗罐除沫器和氧化罐除沫器去除；步骤2)中的微孔膜内件由具有疏水疏油功能的高分子材料制成，拦截比空气组份分子大的二硫化物分子；步骤2)中的聚结板去除尾气附着的泡沫，减小尾气夹带水对微孔膜的冲击；步骤3)中氧化罐内部的硫化物吸附剂将尾气中二硫化物氧化为含硫盐类物质；二硫化物含量为10000-50000mg/m3的液化气脱硫醇碱液氧化再生尾气在经过上述步骤脱硫处理后，尾气中二硫化物的含量降低至100-900mg/m3。
本发明的有益效果为：采用微泡水洗技术、微孔膜分离技术、硫化物氧化技术，无动力消耗，回收的二硫化物可以作为化工原料利用，具有脱硫效率高、尾气处理成本低、环保经济。
附图说明
下面根据附图对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明实施例所述的液化气脱硫醇碱液氧化再生尾气脱二硫化物系统的结构示意图；图2是本发明实施例所述的液化气脱硫醇碱液氧化再生尾气脱二硫化物方法的工艺流程图。
图中：1、水洗罐；2、膜分离器；3、氧化罐；4、水洗罐除沫器；5、水洗罐气体分布板；6、二硫化物排放管；7、尾气输入管；8、气体排放管；9、微孔膜内件；10、聚结板；11、二硫化物排放管；12、气体排放管；13、尾气输出管；14、氧化罐除沫器；15、氧化罐气体分布板。
具体实施方式
如图1-2所示，本发明实施例所述的一种液化气脱硫醇碱液氧化再生尾气脱二硫化物系统，包括水洗罐1、膜分离器2和氧化罐3，所述水洗罐1内壁的顶部和底部分别设有通过螺栓固定的水洗罐除沫器4和水洗罐气体分布板5，水洗罐1的底端连接二硫化物排放管6，水洗罐1的一侧与水洗罐气体分布板5相对应处设有尾气输入管7，尾气输入管7与水洗罐气体分布板5之间通过法兰连接，水洗罐1的顶端通过法兰与气体排放管8的一端连接，气体排放管8的另一端通过法兰与膜分离器2的底部连接，膜分离器2的内部设有通过螺栓固定的微孔膜内件9和聚结板10，膜分离器2的底端设有另一二硫化物排放管11，膜分离器2的顶部通过法兰与另一气体排放管12的一端连接，另一气体排放管12的另一端与氧化罐3连接，氧化罐3的内部填充有硫化物吸附剂，氧化罐3的顶部设有尾气输出管13，氧化罐3内壁的顶部和底部分别设有氧化罐除沫器14和氧化罐气体分布板15，其中氧化罐气体分布板15通过法兰与另一气体排放管12连接；一种液化气脱硫醇碱液氧化再生尾气脱二硫化物方法，包括以下步骤：1)将需进行处理的尾气通入装有500L水的水洗罐内，尾气经过水洗罐气体分布板以微泡形式分散于水洗罐内的水中，尾气与水充分接触，尾气中部分二硫化物被水洗至水中，并沉降于水洗塔底层，通过二硫化物排放管排除；2)水洗后的尾气通入到膜分离器内，过滤分离微小液滴状的二硫化物，尾气中分子级的其它组份能够透过微孔膜；3)经过膜分离器后尾气再经过另一气体分布头以微泡形式分散于氧化罐内部的硫化物吸附剂中，尾气中二硫化物与硫化物吸附剂反应生成盐并溶解于试剂中；4)经过上述三步处理后的剩余尾气最后通过烟囱排放大气。
所述步骤1)和步骤3)中的尾气分别经过水洗罐气体分布板和氧化罐气体分布板在水中分散成0.1-8mm的气泡，尾气与水相接触面积大幅提高，尾气中的二硫化物溶解于水中，显著提高了水对尾气中二硫化物的洗脱效率；步骤1)和步骤3)中所产生附着尾气的气泡分别被水洗罐除沫器和氧化罐除沫器去除；步骤2)中的微孔膜内件由具有疏水疏油功能的高分子材料制成，拦截比空气组份分子大的二硫化物分子，所采用的微孔膜为上海名列化工科技有限公司产品，产品型号及名称为QF型气液分离膜；步骤2)中的聚结板去除尾气附着的泡沫，减小尾气夹带水对微孔膜的冲击；步骤3)中氧化罐内部的硫化物吸附剂将尾气中二硫化物氧化为含硫盐类物质，硫化物吸附剂为上海景凯环保科技有限公司产品，产品型号为ZJK-006型；二硫化物含量为10000-50000mg/m3的液化气脱硫醇碱液氧化再生尾气在经过上述步骤脱硫处理后，尾气中二硫化物的含量降低至100-900mg/m3。
应用实例：XX石化炼油厂采用本发明系统及方法主要设备技术参数：
设备名称 规格/尺寸   容积m3 材质 备注
  水浇罐   φ800×3000   27     筒体Q345R/内件316L   罐内装新鲜水
膜分离器 φ700×1500 10 筒体304/内件304/微孔膜 双硫高分子材料   微孔膜内件每半年更换一次
氧化罐 φ800×3000 27 筒体321/内件316L   罐内装硫化物氧化剂，根据其PH值情况判断是否更换氧化剂
碱渣经4小时氧化后硫化钠、硫醇钠总浓度从2.4％wt降低至0.05％wt，达到工业装置碱渣深度氧化脱硫的目标需要。碱渣氧化尾气采用尾气水洗+微孔膜分离+氧化试剂氧化处理后，尾气中总硫含量从13664mg/m3脱除至310mg/m3(以S计)左右(按SO2计，为620mg/m3)，达到了工业尾气排放指标要求。

Claims (7)

1.一种液化气脱硫醇碱液氧化再生尾气脱二硫化物系统，包括水洗罐（1）、膜分离器（2）和氧化罐（3），其特征在于：所述水洗罐（1）内壁的顶部和底部分别设有通过螺栓固定的水洗罐除沫器（4）和水洗罐气体分布板（5），水洗罐（1）的底端连接二硫化物排放管一（6），水洗罐（1）的一侧与水洗罐气体分布板（5）相对应处设有尾气输入管（7），尾气输入管（7）与水洗罐气体分布板（5）之间通过法兰连接，水洗罐（1）的顶端通过法兰与气体排放管一（8）的一端连接，气体排放管一（8）的另一端通过法兰与膜分离器（2）的底部连接，膜分离器（2）的内部设有通过螺栓固定的微孔膜内件（9）和聚结板（10），膜分离器（2）的底端设有另一二硫化物排放管二（11），膜分离器（2）的顶部通过法兰与另一气体排放管二（12）的一端连接，该气体排放管二（12）的另一端与氧化罐（3）连接，氧化罐（3）的内部填充有硫化物吸附剂，氧化罐（3）的顶部设有尾气输出管（13），氧化罐（3）内壁的顶部和底部分别设有氧化罐除沫器（14）和氧化罐气体分布板（15），其中氧化罐气体分布板（15）通过法兰与气体排放管二（12）连接。
2.一种利用权利要求1所述的系统对液化气脱硫醇碱液氧化再生尾气脱二硫化物的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将需进行处理的尾气通入装有500L水的水洗罐内，尾气经过水洗罐气体分布板以微泡形式分散于水洗罐内的水中，尾气与水充分接触，尾气中部分二硫化物被水洗至水中，并沉降于水洗罐底层，通过二硫化物排放管一排除；
2）水洗后的尾气通入到膜分离器内，过滤分离微小液滴状的二硫化物，尾气中分子级的其它组份能够透过微孔膜；
3）经过膜分离器后尾气再经过氧化罐气体分布板以微泡形式分散于氧化罐内部的硫化物吸附剂中，尾气中二硫化物与硫化物吸附剂反应生成盐并溶解于试剂中；
4）经过上述三步处理后的剩余尾气最后通过烟囱排放大气。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤1）和步骤3）中所产生附着尾气的气泡分别被水洗罐除沫器和氧化罐除沫器去除。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤2）中的微孔膜内件由具有疏水疏油功能的高分子材料制成，拦截比空气组份分子大的二硫化物分子。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤2）中的聚结板去除尾气附着的泡沫，减小尾气夹带水对微孔膜的冲击。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤3）中氧化罐内部的硫化物吸附剂将尾气中二硫化物氧化为含硫盐类物质。
7.根据权利要求2-6任一项所述的方法，其特征在于：二硫化物含量为10000-50000mg/m3的液化气脱硫醇碱液氧化再生尾气在经过上述步骤脱二硫化物处理后，尾气中二硫化物的含量降低至100-900 mg/m3。
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Address after: 300350 506-11, area a, 8 Gaoying Road, National Independent Innovation Demonstration Zone, beizhakou Town, Jinnan District, Tianjin

Patentee after: SOUTH-VENTURE (TIANJIN) TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd.

Address before: 315040 2, North 10, Lingyun Industrial Park, Lingyun Road, 1177, national hi tech Zone, Ningbo, Zhejiang.

Patentee before: NINGBO ZHONGYI PETROCHEMICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.

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Address after: 315000 north area, 1st and 2nd floor, building 10, 1177 Lingyun Road, high tech Zone, Ningbo City, Zhejiang Province

Patentee after: NINGBO ZHONGYI PETROCHEMICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 300350 506-11, area a, 8 Gaoying Road, National Independent Innovation Demonstration Zone, beizhakou Town, Jinnan District, Tianjin

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