CN102671912A - 一种含硫醇钠碱渣的氧化再生装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含硫醇钠碱渣的氧化再生装置及方法，其中装置包括碱渣氧化分离塔，所述碱渣氧化分离塔的内部设有隔板，隔板将碱渣氧化分离塔的内部分割成氧化区和气提精脱区，氧化区的底端与碱渣进料管连通，氧化区的顶部和底部分别设有除沫器和气体分配器一，气提精脱区的底端与碱渣出料管连通，气提精脱区的底部设有气体分配器二；方法包括：首先经氧化区对碱渣氧化将二硫化物排出，其次氧化后的碱渣进入气提精脱区将残留的二硫化物随尾气带走，最后将排出的气体送入焚烧设备进行脱硫处理。本发明的有益效果为：采用全相接触微泡氧化技术，将碱渣中硫醇钠氧化降低至1ppm以下，并实现分离回收二硫化物。
Description
技术领域
本发明涉及一种含硫醇钠碱渣的氧化再生装置及方法。
背景技术
炼油厂生产的液化石油气大都采用胺液抽提脱除硫化氢、氢氧化钠化钠水溶液碱洗脱除硫醇，近年来随着对成品汽油总硫要求的提高，越来越多的装置将汽油切割为轻汽油和重汽油两种组份，重汽油采用加氢脱硫，轻汽油采用碱洗脱硫醇，以降低汽油加氢脱硫成本。
液化气、轻汽油脱硫醇用的碱液一般都设计有氧化再生设施，但由于大都采用传统填料氧化塔，无法分离氧化生成的二硫化物，而随着二硫化物在碱液中的累积升高，将引导产品液化气、轻汽油总硫随之升高，为保证产品液化气总硫合格，采取频繁更换碱液的办法来控制产品总硫。每个300万吨以上炼油能力的炼油厂因此排放的碱渣都超过1000吨/年，全国所有炼厂排放碱渣总量超过5万吨/年。
目前炼油厂采用较多的碱渣处理方法有浓硫醇中和、炼厂酸性污水中和、高温湿式氧化、锻烧回收苛性钠或碳酸氢钠等，也有专业回收代处理碱渣的单位，碱渣处理费约2000-5000元/吨。因此，国内每年在液化气脱硫醇碱渣的处理上投入的人力和经费是相当惊人的。因此急需一种设备来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种含硫醇钠碱渣的氧化再生装置及方法，将碱渣中硫醇钠完全氧化转化为氢氧化钠和二硫化物，二硫化物彻底分离，回收作为化工原料利用，彻底脱除硫醇钠和二硫化物的碱液可循环使用，并克服目前现有技术存在的上述不足。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种含硫醇钠碱渣的氧化再生装置，包括碱渣氧化分离塔，所述碱渣氧化分离塔的顶部设有尾气排放管，碱渣氧化分离塔底部的两侧分别设有碱渣进料管和碱渣出料管，碱渣氧化分离塔的内部设有隔板，隔板将碱渣氧化分离塔的内部分割成氧化区和气提精脱区，氧化区的底端与碱渣进料管连通，氧化区的顶部和底部分别设有除沫器和气体分配器一，气提精脱区的底端与碱渣出料管连通，气提精脱区的底部设有气体分配器二。
进一步地，所述除沫器的底部设有撇油槽，撇油槽的底端开有碱渣自流口，撇油槽的一侧连接二硫化物排放管，二硫化物排放管穿过碱渣氧化分离塔并伸出该碱渣氧化分离塔的外侧。
进一步地，所述气体分配器一和气体分配器二分别与压缩空气进料管连接，压缩空气进料管穿过碱渣氧化分离塔并伸出该碱渣氧化分离塔的外侧。
进一步地，所述隔板的顶部设有碱渣溢流口。
利用上述的含硫醇钠碱渣的氧化再生装置进行含硫醇钠碱渣的氧化再生方法，包括以下步骤：
1）将来自液化气或轻汽油脱硫醇装置且经过脱硫化氢处理后的碱渣通过碱渣进料管进入碱渣氧化分离塔的氧化区内，使进入的碱渣上浮，并与压缩空气通过气体分配器一分散微小气充分接触，使碱渣中硫醇钠被氧化为氢氧化钠和二硫化物，生成的二硫化物附着在气泡外壁并随气泡上浮到碱渣液面，气泡离开碱渣液面时破裂，少量泡沫经过除沫器时破裂，二硫化物液化并在碱渣上层形成二硫化物层，碱渣和二硫化物液化留在塔内，通过撇油槽收集，并将二硫化物排放出本发明装置；
2）经过步骤1）处理后的碱渣通过隔板上部的碱渣溢流口流到气提精脱区，且与压缩空气通过气体分配器二分散成的气泡渣逆向流动，碱渣中残留的微量硫醇钠被彻底氧化，同时在溶解、气浮分离作用下，碱渣中残留的二硫化物以及气体生成的二硫化物全部随气体尾气带走，氧化后碱渣中主要成分为氢氧化钠和水，从气提精脱区底部碱渣出料管送出本发明装置；
3）经过步骤2）处理后的尾气从碱渣氧化分离塔顶部的尾气排排出送出本发明装置，排出的尾气送入焚烧设备焚烧并进行脱硫处理，以达到国家相关排放指标后进行排放。
优选地，所述步骤1）中，进入碱渣氧化分离塔的碱渣以0.1-1mm/s的线速度上浮，且气体分配器一分散的直径为0.1-1mm的气泡以1-10mm/s的线速度在碱渣中上升。
优选地，所述的气泡与碱渣充分接触10-30小时，并加热至30-65℃。
优选地，所述步骤2）中，气体分配器二分散成5-10mm直径的气泡将碱渣中残留的微量硫醇钠氧化至1ppm以下。
优选地，所述气体尾气带走碱渣中的二硫化物，降低至1ppm以下。
本发明的有益效果为：采用全相接触微泡氧化技术，将碱渣中硫醇钠氧化降低至1ppm以下，并实现分离回收二硫化物，而回收的二硫化物可以作为化工原料利用；同时采用微泡气浮分离技术将生成的二硫化物脱除至1ppm以下。氧化再生后的碱渣中硫醇钠和二硫化物都控制在1ppm以下，碱渣中主要成分为氢氧化钠和水，可循环使用。本发明还具有碱渣处理效果好、环保经济的特点。
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含硫醇钠碱渣的氧化再生装置的结构示意图。
图中：
1、碱渣氧化分离塔；2、尾气排放管；3、碱渣进料管；4、碱渣出料管；5、隔板；6、氧化区；7、气提精脱区；8、除沫器；9、气体分配器一；10、气体分配器二；11、撇油槽；12、碱渣自流口；13、二硫化物排放管；14、压缩空气进料管；15、碱渣溢流口。
具体实施方式
如图1所示，本发明实施例所述的一种含硫醇钠碱渣的氧化再生装置，包括碱渣氧化分离塔1，所述碱渣氧化分离塔1的顶部设有尾气排放管2，碱渣氧化分离塔1底部的两侧分别设有碱渣进料管3和碱渣出料管4，碱渣氧化分离塔1的内部设有隔板5，隔板5将碱渣氧化分离塔1的内部分割成氧化区6和气提精脱区7，氧化区6的底端与碱渣进料管3连通，氧化区6的顶部和底部分别设有除沫器8和气体分配器一9，气提精脱区7的底端与碱渣出料管4连通，气提精脱区7的底部设有气体分配器二10。所述除沫器8的底部设有撇油槽11，撇油槽11的底端开有碱渣自流口12，撇油槽11的一侧连接二硫化物排放管13，二硫化物排放管13穿过碱渣氧化分离塔1并伸出该碱渣氧化分离塔1的外侧。所述气体分配器一9和气体分配器二10分别与压缩空气进料管14连接，压缩空气进料管14穿过碱渣氧化分离塔1并伸出该碱渣氧化分离塔1的外侧。所述隔板5的顶部设有碱渣溢流口15。
本发明实施例所述的一种含硫醇钠碱渣的氧化再生方法，包括以下步骤：
1）将来自液化气或轻汽油脱硫醇装置且经过脱硫化氢处理后的碱渣（液化气脱硫醇碱渣以及轻汽油脱硫醇碱渣）通过碱渣进料管3进入碱渣氧化分离塔1的氧化区6内，使进入的碱渣以0.1-1mm/s的线速度上浮，同时压缩空气通过气体分配器一9分散成0.1-1mm直径的微小气泡，气泡在碱渣中以1-10mm/s的线速度上升，两相充分接触且碱液停留时间达到10-30小时，并加热至30-65℃，且最佳氧化脱硫温度为40-55℃，使碱渣中硫醇钠被氧化为氢氧化钠和二硫化物，生成的二硫化物附着在气泡外壁并随气泡上浮到碱渣液面，气泡离开碱渣液面时破裂，少量泡沫经过除沫器8时破裂，用于减少尾气中碱渣和二硫化物夹带量，二硫化物液化并在碱渣上层形成二硫化物层，碱渣和二硫化物液化留在塔内，通过撇油槽11收集，并将二硫化物排放出本发明装置；
2）经过步骤1）处理后的碱渣通过隔板5上部的碱渣溢流口15流到气提精脱区7，此时压缩空气通过气体分配器二10分散成5-10mm直径的气泡，气泡与碱渣逆向流动，碱渣中残留的微量硫醇钠被彻底氧化至1ppm以下，同时在溶解、气浮分离作用下，碱渣中残留的二硫化物以及气体生成的二硫化物全部随气体尾气带走，带走后碱渣中二硫化物降低至1ppm以下，氧化后碱渣中主要成分为氢氧化钠和水，从气提精脱区7底部碱渣出料管4送出本发明装置；
3）经过步骤2）处理后的尾气从碱渣氧化分离塔1顶部的尾气排2排出送出本发明装置，排出的尾气送入焚烧设备焚烧并进行脱硫处理，以达到国家相关排放指标后进行排放。
应用实例：
XX公司采用本发明组合方法，建成了一套液化气脱硫醇碱渣氧化再生装置：碱渣处理能力：1t/h；碱渣组成：氢氧化钠浓度6-12%wt、硫化钠痕量、硫醇钠浓度0.5-1%wt、硫代硫酸钠浓度0.5-1.5%wt、二硫化物含量500-1200ppm；主要设备规格：碱渣氧化分离塔Φ2000×12000（mm）；工艺操作参数：碱渣氧化温度30-55℃、氧化用压缩空气流量10-20Nm3/h、氧化用压缩空气流量20-50Nm3/h；装置运行结果：氧化再生后碱渣氢氧化钠浓度8-13%wt、硫代硫酸钠浓度0.5-1.5%wt、硫醇钠和二硫化物含量为痕量（测不出）。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种含硫醇钠碱渣的氧化再生装置，包括碱渣氧化分离塔（1），所述碱渣氧化分离塔（1）的顶部设有尾气排放管（2），碱渣氧化分离塔（1）底部的两侧分别设有碱渣进料管（3）和碱渣出料管（4），其特征在于：碱渣氧化分离塔（1）的内部设有隔板（5），隔板（5）将碱渣氧化分离塔（1）的内部分割成氧化区（6）和气提精脱区（7），氧化区（6）的底端与碱渣进料管（3）连通，氧化区（6）的顶部和底部分别设有除沫器（8）和气体分配器一（9），气提精脱区（7）的底端与碱渣出料管（4）连通，气提精脱区（7）的底部设有气体分配器二（10）。
2.根据权利要求1所述的含硫醇钠碱渣的氧化再生装置，其特征在于：所述除沫器（8）的底部设有撇油槽（11），撇油槽（11）的底端开有碱渣自流口（12），撇油槽（11）的一侧连接二硫化物排放管（13），二硫化物排放管（13）穿过碱渣氧化分离塔（1）并伸出该碱渣氧化分离塔（1）的外侧。
3.根据权利要求2所述的含硫醇钠碱渣的氧化再生装置，其特征在于：所述气体分配器一（9）和气体分配器二（10）分别与压缩空气进料管（14）连接，压缩空气进料管（14）穿过碱渣氧化分离塔（1）并伸出该碱渣氧化分离塔（1）的外侧。
4.根据权利要求1-3任一项所述的含硫醇钠碱渣的氧化再生装置，其特征在于：所述隔板（5）的顶部设有碱渣溢流口（15）。
5.利用权利要求1-3任一项所述的含硫醇钠碱渣的氧化再生装置进行氧化再生方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）将来自液化气或轻汽油脱硫醇装置且经过脱硫化氢处理后的碱渣通过碱渣进料管（3）进入碱渣氧化分离塔（1）的氧化区（6）内，使进入的碱渣上浮，并与压缩空气通过气体分配器一（9）分散微小气充分接触，使碱渣中硫醇钠被氧化为氢氧化钠和二硫化物，生成的二硫化物附着在气泡外壁并随气泡上浮到碱渣液面，气泡离开碱渣液面时破裂，少量泡沫经过除沫器（8）时破裂，二硫化物液化并在碱渣上层形成二硫化物层，碱渣和二硫化物液化留在塔内，通过撇油槽（11）收集，并将二硫化物排出；
2）经过步骤1）处理后的碱渣通过隔板（5）上部的碱渣溢流口（15）流到气提精脱区（7），且与压缩空气通过气体分配器二（10）分散成的气泡渣逆向流动，碱渣中残留的微量硫醇钠被彻底氧化，同时在溶解、气浮分离作用下，碱渣中残留的二硫化物以及气体生成的二硫化物全部随气体尾气带走，氧化后碱渣中主要成分为氢氧化钠和水，从气提精脱区（7）底部碱渣出料管（4）排出；
3）经过步骤2）处理后的尾气从碱渣氧化分离塔（1）顶部的尾气排放管（2）排出。
6.根据权利要求5所述的氧化再生方法，其特征在于：所述步骤1）中，进入碱渣氧化分离塔（1）的碱渣以0.1-1mm/s的线速度上浮，且气体分配器一（9）分散的直径为0.1-1mm的气泡以1-10mm/s的线速度在碱渣中上升。
7.根据权利要求6所述的含硫醇钠碱渣的氧化再生方法，其特征在于：所述的气泡与碱渣充分接触10-30小时，并加热至30-65℃。
8.根据权利要求5所述的含硫醇钠碱渣的氧化再生方法，其特征在于：所述步骤2）中，气体分配器二（10）分散成5-10mm直径的气泡将碱渣中残留的微量硫醇钠氧化至1ppm以下。
9.根据权利要求8所述的含硫醇钠碱渣的氧化再生方法，其特征在于：所述气体尾气带走碱渣中的二硫化物，碱渣中的二硫化物降低至1ppm以下。
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