CN104927906B - 一种深度脱除碳五中硫化物的装置及其脱硫工艺 - Google Patents

Abstract

一种深度脱除碳五中硫化物的装置，包括纤维膜预脱硫模块、溶剂汽提再生模块及精脱硫模块。本发明还公开了利用上述一种深度脱除碳五中硫化物的装置的脱硫工艺，包括以下步骤：备料、一级纤维膜预脱硫、二级纤维膜预脱硫、溶剂汽提再生及络合精脱硫。采用纤维膜接触器传质设备，传质与反应效率高；深度络合蒸馏精脱硫，脱硫效果好，脱硫剂消耗少；溶剂和脱硫剂使用量低、流量小，机泵能耗少；工艺简明，操作简便，可控性、稳定性好；设备尺寸小，节省占地面积，检修维护简单。

Description

一种深度脱除碳五中硫化物的装置及其脱硫工艺

技术领域

本发明涉及碳五中硫化物的深度脱除领域，尤其涉及一种深度脱除碳五中硫化物的装置及其脱硫工艺。

背景技术

随着近年来加工石油原料高酸、高硫和劣质化，裂解碳五馏分中的硫含量有逐渐增高的趋势，迫切需要一种有效的碳五深度脱硫工艺。

常规的油品脱硫方法为加氢脱硫，但是加氢脱硫虽然能脱除原料中的硫，却需要消耗大量的氢，且一定程度上将改变碳五原料的组分构成，操作条件也十分苛刻。因此，非加氢脱硫技术是碳五深度脱硫的研究方向。非加氢脱硫技术有氧化脱硫、烷基化脱硫、萃取脱硫及吸附脱硫，前三者还存在技术难点，未工业化应用。吸附脱硫具有无污染、能深度脱硫的优点，但是存在投资大，运行成本高的缺点，经济性差。

发明内容

针对上述现有技术的现状，本发明所要解决的技术问题在于提供一种脱硫效果好，反应效率高，能将碳五中的活性硫化物彻底脱除的深度脱除碳五中硫化物的装置及其脱硫工艺。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种深度脱除碳五中硫化物的装置，包括纤维膜预脱硫模块、溶剂汽提再生模块及精脱硫模块；

所述纤维预脱硫模块包括一级沉降罐及二级沉降罐，所述一级沉降罐上设有一级纤维膜接触器，所述二级沉降罐上设有二级纤维膜接触器，所述一级沉降罐的溶剂出口连接所述溶剂汽提再生模块，所述一级沉降罐的油品出口连接二级纤维膜接触器的油品进口，所述一级纤维膜接触器油品进口通碳五原料，所述二级沉降罐的溶剂出口连接一级纤维膜接触器的油品进口，所述二级沉降罐的油品出口连接所述精脱硫模块；

所述溶剂汽提再生模块包括溶剂汽提塔及气液分离罐，所述溶剂汽提塔侧面与所述一级沉降罐的溶剂出口相连，所述溶剂汽提塔的贫溶液出口连接二级纤维膜接触器的油品进口，在所述溶剂汽提塔与二级纤维膜接触器之间设有再生溶剂泵，所述溶剂汽提塔底部连有重沸器，所述溶剂汽提塔顶部连接所述气液分离罐，在所述气液分离罐一端连接溶剂汽提塔，另一端连有气体回收装置，在所述气液分离罐与溶剂汽提塔之间设有溶剂回流泵；

所述精脱硫模块包括精脱硫塔、回流罐及新鲜脱硫剂罐，所述精脱硫塔的进料口连有静态混合器，精脱硫塔的所述进料静态混合器连接新鲜硫剂罐，所述精脱硫塔顶部的出料口连接回流罐，所述回流罐下端设有回流泵，所述精脱硫塔的底部连有再沸器，所述精脱硫塔底部设有废液出口，该废液出口连接吸收稳定装置。

进一步地，所述一级纤维膜接触器进油口连接用于脱除碳五中机械杂质的过滤器。

进一步地，所述二级纤维膜接触器进油口连接用于清除溶剂中的焦粉、降解物固体颗粒的溶剂过滤器。

本发明还公开一种深度脱除碳五中硫化物的装置的脱硫工艺，包括以下步骤：

a、备料：将碳五原料通过碳五过滤器脱除机械杂质，并与循环溶剂泵送来的碱性溶剂混合；

b、一级纤维膜预脱硫：将混合后的原料进入一级纤维膜接触器，碳五与碱性溶剂进行抽提反应，去除碳五原料中的硫醇、硫化氢、二硫化碳物质，反应后的碳五原料与碱性溶剂在一级沉降罐内沉降分离，烃相碳五从油品出口流向二级纤维膜接触器，反应生成的富溶剂从溶剂出口排出进入溶剂汽提再生模块；

c、二级纤维膜预脱硫：将来自溶剂罐的溶剂经过溶剂过滤器与来自一级纤维膜预脱硫后的烃相碳五混合，进入二级纤维膜接触器进行抽提反应，进一步去除残留的硫醇、硫化氢、二硫化碳，反应后的碳五原料与碱性溶剂碳五与溶剂在二级沉降罐沉降分离，预脱硫完成的油品从二级沉降罐的油品出口输出进行络合精脱硫，反应后的溶剂从溶剂出口流出，经循环溶剂泵输送到一级纤维膜接触器；

d、溶剂汽提再生：将来自一级沉降罐反应生成的富溶剂经过贫富液换热器与溶剂汽提塔底出来的贫溶剂进行换热升温，通过加热器对富溶剂加热升温，促进富溶剂分解生成贫溶剂，富含胺硫化物和氢硫化物的富溶剂进入溶剂汽提塔，通过溶剂汽提塔将胺硫化物和氢硫化物分解，然后进入溶剂汽提塔底重沸器被进一步加热，富溶剂得到充分再生，溶剂汽提塔塔顶分解后的酸性气体经冷凝器冷凝冷却，进入气液分离罐后，酸性气送至气体回收装置，冷凝液经回流泵返回溶剂汽提塔作为回流；

e、络合精脱硫：来自新鲜脱硫剂罐的新鲜脱硫剂通过脱硫剂注入泵到达静态混合器与预脱硫后的油品进行混合，混合后进入精脱硫塔，对混合物进行蒸馏生成气相往塔顶移动，进入精馏段，精馏段内的气相混合物通过塔顶冷却器部分冷凝，该部分凝液作为回流液返回塔底，其余碳五作为馏出液馏出塔顶并收集，硫化物络合在脱硫剂中，以液相往塔底移动，进入提馏段，塔底的再沸器使脱硫剂和硫化物的络合物部分气化，气相沿塔上升，余下的最重组分脱硫剂和硫化物的络合物作为塔底产品，塔底产品经过聚结填料，其中的富硫脱硫剂从塔底排出，进入废剂吸收稳定装置，余下的有效脱硫剂从精脱硫塔的循环口经过脱硫剂循环泵再次进入静态混合器混合。

与现有技术相比，本发明的优点在于：采用纤维膜接触器传质设备，传质与反应效率高；深度络合蒸馏精脱硫，脱硫效果好，脱硫剂消耗少；溶剂和脱硫剂使用量低、流量小，机泵能耗少；工艺简明，操作简便，可控性、稳定性好；设备尺寸小，节省占地面积，检修维护简单。

附图说明

图1为本发明的装置结构图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

如图1所示，一种深度脱除碳五中硫化物的装置，包括纤维膜预脱硫模块1、溶剂汽提再生模块2及精脱硫模块3；所述纤维预脱硫模块1包括一级沉降罐13及二级沉降罐16，所述一级沉降罐13上设有一级纤维膜接触器12，所述二级沉降罐16上设有二级纤维膜接触器15，所述一级沉降罐13的溶剂出口连接所述溶剂汽提再生模块2，所述一级沉降罐13的油品出口连接二级纤维膜接触器15的油品进口，所述一级纤维膜接触器12油品进口通碳五原料，所述二级沉降罐16的溶剂出口连接一级纤维膜接触器12的油品进口，在所述一级纤维膜接触器12与二级沉降罐16之间设有循环溶剂泵17。所述二级沉降罐16的油品出口连接所述精脱硫模块3，所述一级纤维膜接触器12进油口连接用于脱除碳五中机械杂质的过滤器11，所述二级纤维膜接触器15进油口连接用于清除溶剂中的焦粉、降解物固体颗粒的溶剂过滤器14。

所述溶剂汽提再生模块2包括溶剂汽提塔25及气液分离罐28，所述溶剂汽提塔25侧面与所述一级沉降罐13的溶剂出口相连，所述溶剂汽提塔25的贫溶液出口连接二级纤维膜接触器15的油品进口，在所述溶剂汽提塔25与二级纤维膜接触器15之间设有再生溶剂泵22，所述溶剂汽提塔25底部连有重沸器26，所述溶剂汽提塔25顶部连接所述气液分离罐28，在所述气液分离罐28一端连接溶剂汽提塔25，另一端连有气体回收装置，在所述气液分离罐28与溶剂汽提塔25之间设有溶剂回流泵27；

所述精脱硫模块3包括精脱硫塔31及回流罐34，新鲜脱硫剂罐38，所述精脱硫塔31的进料口连有静态混合器39，精脱硫塔的所述进料静态混合器连接新鲜硫剂罐，所述精脱硫塔31顶部的出料口连接回流罐34，所述回流罐34下端设有回流泵32，所述精脱硫塔31的底部连有再沸器35，所述精脱硫塔31底部设有废液出口，该废液出口连接吸收稳定装置。

在本发明的实施例中，利用被发明公开的水处理反应机进行的一种深度脱除碳五中硫化物的装置的脱硫工艺，包括以下步骤：

a、备料：将碳五原料通过碳五过滤器11脱除机械杂质，并与循环溶剂泵17送来的碱性溶剂混合；

b、一级纤维膜预脱硫：将混合后的原料进入一级纤维膜接触器12，碳五与碱性溶剂进行抽提反应，去除碳五原料中的硫化醇、硫化氢物质，反应后的碳五原料与碱性溶剂在一级沉降罐13内沉降分离，烃相碳五从油品出口流向二级纤维膜接触器15，反应生成的富溶剂从溶剂出口排出进入溶剂汽提再生模块2；

c、二级纤维膜预脱硫：二级纤维膜预脱硫：将来自溶剂罐21的溶剂经过溶剂过滤器14与来自一级纤维膜预脱硫后的烃相碳五混合，进入二级纤维膜接触器15进行抽提反应，进一步去除残留的硫化醇及硫化氢，反应后的碳五原料与碱性溶剂碳五与溶剂在二级沉降罐16沉降分离，预脱硫完成的油品从二级沉降罐16的油品出口输出进行络合精脱硫，反应后的溶剂从溶剂出口流出，经循环溶剂泵17输送到一级纤维膜接触器12；

d、溶剂汽提再生：将来自一级沉降罐13反应生成的富溶剂经过贫富液换热器23与溶剂汽提塔25底出来的贫溶剂进行换热升温，通过加热器24对富溶剂加热升温，促进富溶剂分解生成贫溶剂，富含胺硫化物和氢硫化物的富溶剂进入溶剂汽提塔25，通过溶剂汽提塔将胺硫化物和氢硫化物分解，然后进入溶剂汽提塔底的重沸器26被进一步加热，富溶剂得到充分再生，溶剂汽提塔塔顶分解后的酸性气体经冷凝器29冷凝冷却，进入气液分离罐28后，酸性气送至气体回收装置，冷凝液经回流泵27返回溶剂汽提塔25作为回流；

e、络合精脱硫：来自新鲜脱硫剂罐38的新鲜脱硫剂通过脱硫剂注入泵37到达静态混合器39与预脱硫后的油品进行混合，混合后进入精脱硫塔31，对混合物进行蒸馏生成气相往塔顶移动，进入精馏段，精馏段内的气相混合物通过塔顶冷却器33部分冷凝，该部分凝液作为回流液返回塔底，其余碳五作为馏出液馏出塔顶并收集，硫化物络合在脱硫剂中，以液相往塔底移动，进入提馏段，塔底的再沸器35使脱硫剂和硫化物的络合物部分气化，气相沿塔上升，余下的最重组分脱硫剂和硫化物的络合物作为塔底产品，塔底产品经过聚结填料，其中的富硫脱硫剂从塔底排出，进入废剂吸收稳定装置，余下的有效脱硫剂从精脱硫塔31的循环口经过脱硫剂循环泵36再次进入静态混合器39混合。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。

Claims (4)

1.一种深度脱除碳五中硫化物的装置，其特征在于，包括纤维膜预脱硫模块（1）、溶剂汽提再生模块（2）及精脱硫模块（3）；

所述纤维预脱硫模块（1）包括一级沉降罐（13）及二级沉降罐（16），所述一级沉降罐（13）上设有一级纤维膜接触器（12），所述二级沉降罐（16）上设有二级纤维膜接触器（15），所述一级沉降罐（13）的溶剂出口连接所述溶剂汽提再生模块（2），所述一级沉降罐（13）的油品出口连接二级纤维膜接触器（15）的油品进口，所述一级纤维膜接触器（12）油品进口通碳五原料，所述二级沉降罐（16）的溶剂出口连接一级纤维膜接触器（12），所述二级沉降罐（16）的油品出口连接所述精脱硫模块（3）；

所述溶剂汽提再生模块（2）包括溶剂汽提塔（25）及气液分离罐（28），所述溶剂汽提塔（25）上部与所述一级沉降罐（13）的溶剂出口相连，所述溶剂汽提塔（25）下部的再生溶剂出口连接二级纤维膜接触器（15），在所述溶剂汽提塔（25）与二级纤维膜接触器（15）之间设有再生溶剂泵（22），所述溶剂汽提塔（25）底部连有重沸器（26），所述溶剂汽提塔（25）顶部连接所述气液分离罐（28），在所述气液分离罐（28）一端连接溶剂汽提塔（25），另一端连有气体回收装置，在所述气液分离罐（28）与溶剂汽提塔（25）之间设有溶剂回流泵（27）；

所述精脱硫模块（3）包括精脱硫塔（31）、新鲜脱硫剂罐（38）及回流罐（34），所述精脱硫塔（31）的进料口连有静态混合器（39），所述精脱硫塔（31）的进料静态混合器（39）连接新鲜脱硫剂罐（38），所述精脱硫塔（31）顶部的出料口连接回流罐（34），所述回流罐（34）下端设有回流泵（32），所述精脱硫塔（31）的底部连有再沸器（35），所述精脱硫塔（31）底部设有废液出口，该废液出口连接吸收稳定装置。

2.根据权利要求1所述一种深度脱除碳五中硫化物的装置，其特征在于，所述一级纤维膜接触器（12）进油口连接用于脱除碳五中机械杂质的过滤器（11）。

3.根据权利要求1所述一种深度脱除碳五中硫化物的装置，其特征在于，所述二级纤维膜接触器（15）进油口连接用于清除溶剂中的焦粉和降解物固体颗粒的溶剂过滤器（14）。

4.一种使用权利要求1所述一种深度脱除碳五中硫化物的装置的脱硫工艺，包括以下步骤：

a、备料：将碳五原料通过碳五过滤器（11）脱除机械杂质，并与循环溶剂泵（17）送来的新鲜溶剂混合；

b、一级纤维膜预脱硫：将混合后的原料进入一级纤维膜接触器（12），碳五与溶剂进行抽提反应，去除碳五原料中的硫醇、硫化氢、二硫化碳物质，反应后的碳五原料与溶剂在一级沉降罐（13）内沉降分离，烃相碳五从油品出口流向二级纤维膜接触器（15），反应生成的富溶剂从溶剂出口排出进入溶剂汽提再生模块（2）；

c、二级纤维膜预脱硫：将来自新鲜溶剂罐（21）的溶剂经过溶剂过滤器（14）与来自一级纤维膜预脱硫后的烃相碳五混合，进入二级纤维膜接触器（15）进行抽提反应，进一步去除残留的硫醇、硫化氢、二硫化碳物质，反应后的碳五原料与溶剂在二级沉降罐（16）沉降分离，预脱硫完成的碳五从二级沉降罐（16）的油品出口输出进入络合精脱硫模块（3），反应后的溶剂从溶剂出口流出，经循环溶剂泵（17）输送到一级纤维膜接触器（12）；

d、溶剂汽提再生：将来自一级沉降罐（13）反应生成的富溶剂经过贫富液换热器与溶剂汽提塔（25）底出来的贫溶剂进行换热升温，通过加热器（24）对富溶剂加热升温，促进富溶剂分解生成贫溶剂，富含胺硫化物和氢硫化物的富溶剂进入溶剂汽提塔（25），通过溶剂汽提塔（25）将胺硫化物和氢硫化物分解，然后进入溶剂汽提塔（25）底的重沸器（26）被进一步加热，富溶剂得到充分再生，溶剂汽提塔（25）顶分解后的酸性气体经冷凝器（29）冷凝冷却，进入气液分离罐（28）后，酸性气送至气体回收装置，冷凝液经回流泵（27）返回溶剂汽提塔（25）作为回流；

e、络合精脱硫：来自新鲜脱硫剂罐（38）的新鲜脱硫剂通过脱硫剂注入泵（37）到达静态混合器（39）与预脱硫后的油品进行混合，混合后进入精脱硫塔（31），对混合物进行蒸馏生成气相往塔顶移动，进入精馏段，精馏段内的气相混合物通过塔顶冷却器（33）部分冷凝，该部分凝液作为回流液返回塔底，其余碳五作为馏出液馏出塔顶并收集，硫化物络合在脱硫剂中，以液相往塔底移动，进入提馏段，塔底的所述再沸器（35）使脱硫剂和硫化物的络合物部分气化，气相沿塔上升，余下的最重组分脱硫剂和硫化物的络合物作为塔底产品，塔底产品经过聚结填料，其中的富硫脱硫剂从塔底排出，进入废剂吸收稳定装置，余下的有效脱硫剂从精脱硫塔（31）的循环口经过脱硫剂循环泵（36）再次进入静态混合器（39）混合。