一种凝析油脱硫醇及碱液再生回收二硫化物的装置及方法
技术领域
本发明涉及一种凝析油处理设备,具体涉及一种凝析油脱硫醇及碱液再生回收二硫化物的装置及方法。
背景技术
馏程在30℃-210℃范围的凝析油中一般都含有微量的H2S,及几百甚至几千ppm的硫醚、硫醇、噻吩等硫化物,其中硫醇含量占总硫的70%以上,而碳三及以下硫醇又占硫醇总量的80%以上,且由于硫醇具有较强毒性、挥发性、腐蚀性和令人恶心的臭味,对凝析油加工装置腐蚀较严重,同时对环境污染影响非常大。
目前对凝析油的加工,部分炼油厂采用直接分馏的办法得到各馏份产品,然后对各馏份产品进行脱硫处理以达到产品质量要求,但凝析油分馏装置腐蚀问题较严重,维护检修成本高,且不利于装置长期稳定运行。现有的装置及处理方法存在以下缺点:原料夹带水稀释脱硫醇碱液引起碱渣消耗量及碱渣排放量大,经处理后的物料中仍存在部分剧毒、腐蚀性恶臭硫化物,夹带碱液对下游凝析油加工装置的腐蚀严重等问题。部分炼油厂采用先对凝析油原料进行加氢脱硫的办法,虽然解决了分馏装置腐蚀严重的问题,但是加氢装置的投资巨大,提高了脱硫成本。
因此,亟需设计一种新型凝析油脱硫醇及碱液再生回收二硫化物的装置及方法,以解决现有技术存在的上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种凝析油脱硫醇及碱液再生回收二硫化物的装置及方法,以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:
一种凝析油脱硫醇及碱液再生回收二硫化物的装置,包括脱硫醇处理单元,所述脱硫醇处理单元底端出口与碱液氧化及二氧化硫分离单元底端入口相连通,所述碱液氧化及二氧化硫分离单元底端出口与碱液气提塔侧端入口相连通,所述碱液氧化及二氧化硫分离单元顶端出口、碱液气提塔顶端出口均与尾气水洗脱碱罐侧端入口相连通,所述碱液氧化及二氧化硫分离单元侧端出口、尾气水洗脱碱罐底端出口均与二硫化物罐顶端入口相连通,所述碱液气提塔底端出口与脱硫醇处理单元侧端入口相连通,以及与上述各部件中一种或多种连接的若干过滤器、若干循环泵、若干管道、若干进液口以及若干出液口。
进一步的,还包括聚结脱水处理单元和/或凝析油水洗脱碱单元;所述聚结脱水处理单元侧端出口与脱硫醇处理单元顶端入口相连通;所述凝析油水洗脱碱单元顶端入口与脱硫醇处理单元顶端出口相连通。
进一步的,所述过滤器包括凝析油过滤器、空气过滤器、碱液过滤器,所述凝析油过滤器出口与聚结脱水处理单元顶端入口相连通,所述空气过滤器与碱液氧化及二氧化硫分离单元侧端入口相连通,所述碱液过滤器入口与碱液气提塔底端入口相连通,二者之间设有再生碱液泵,所述碱液过滤器出口与脱硫醇处理单元侧端入口相连通。
进一步的,所述管道包括与凝析油过滤器相连通的凝析油进料管,分别与聚结脱水处理单元侧端出口、脱硫醇处理单元顶端入口相连通的凝析油连接管,与凝析油水洗脱碱单元侧端出口相连通的凝析油出装置管,与聚结脱水处理单元底端出口相连通的含油污水管,分别与脱硫醇处理单元底端出口、碱液氧化及二氧化硫分离单元底端入口相连通的脱硫醇富碱液管,与脱硫醇富碱液管相连通的碱渣管,与空气过滤器相连通的非净化风管,分别与二氧化硫分离单元顶端出口、尾气水洗脱碱罐侧端入口相连通的尾气管,与尾气水洗脱碱罐顶端出口相连通的尾气出装置管,分别与脱硫醇处理单元侧端出口、二硫化物罐顶端入口相连通的二硫化物连接管,二硫化物罐底端出口连通有二硫化物出装置管,凝析油水洗脱碱单元底端出口连通有碱性废水管,碱液气提塔下部侧端入口连通有氮气管。
进一步的,所述脱硫醇处理单元为装置一、装置二或装置三;
所述装置一包括一级液膜接触器及与其相连通的一级脱硫醇分离罐,所述一级液膜接触器顶端入口与聚结脱水处理单元侧端出口相连通,所述碱液气提塔底端出口、新鲜碱液管均与一级液膜接触器侧端入口与相连通,所述一级脱硫醇分离罐底端出口与二氧化硫分离单元底端入口相连通,所述一级脱硫醇分离罐顶端出口与凝析油水洗脱碱单元顶端入口相连通;
所述装置二包括一级液膜接触器及与其相连通的一级脱硫醇分离罐,二级液膜接触器及与其相连通的二级脱硫醇分离罐;
所述一级液膜接触器顶端入口与聚结脱水处理单元侧端出口相连通,所述一级液膜接触器侧端入口通过碱液循环泵与二级脱硫醇分离罐底端出口相连通,所述碱液循环泵设置在循环碱液管上,所述一级脱硫醇分离罐底端出口与二氧化硫分离单元底端入口相连通,所述一级脱硫醇分离罐顶端出口与二级液膜接触器顶端入口相连通,所述碱液气提塔底端出口、新鲜碱液管均与二级液膜接触器侧端入口与相连通,所述二级脱硫醇分离罐顶端出口与凝析油水洗脱碱单元顶端入口相连通;或
所述一级液膜接触器顶端入口与聚结脱水处理单元侧端出口相连通,所述一级液膜接触器侧端入口和二级液膜接触器侧端入口均与碱液气提塔底端出口、新鲜碱液管相连通,所述一级脱硫醇分离罐底端出口和二级脱硫醇分离罐底端入口均与二氧化硫分离单元底端入口相连通,所述一级脱硫醇分离罐顶端出口与二级液膜接触器顶端入口相连通,所述二级脱硫醇分离罐顶端出口与凝析油水洗脱碱单元顶端入口相连通;
所述装置三包括一级液膜接触器与其相连通的一级脱硫醇分离罐、二级液膜接触器与其相连通的二级脱硫醇分离罐、三级液膜接触器与其相连通的三级脱硫醇分离罐;
所述一级液膜接触器顶端入口与聚结脱水处理单元侧端出口相连通,所述一级液膜接触器侧端入口通过碱液循环泵与二级脱硫醇分离罐底端出口相连通,所述一级脱硫醇分离罐底端出口与二氧化硫分离单元底端入口相连通,所述一级脱硫醇分离罐顶端出口与二级液膜接触器顶端入口相连通,所述二级液膜接触器侧端入口通过碱液循环泵与三级脱硫醇分离罐底端出口相连通,所述二级脱硫醇分离罐顶端出口与三级液膜接触器顶端入口相连通,所述碱液气提塔底端出口、新鲜碱液管均与三级液膜接触器侧端入口相连通,所述三级脱硫醇分离罐顶端出口与凝析油水洗脱碱单元顶端入口相连通;或
所述一级液膜接触器顶端入口与聚结脱水处理单元侧端出口相连通,所述一级脱硫醇分离罐顶端出口与二级液膜接触器顶端入口相连通,所述二级液膜接触器和三级液膜接触器的侧端入口均通过碱液循环泵与三级脱硫醇分离罐底端出口相连通,所述一级脱硫醇分离罐和二级脱硫醇分离罐的底端出口均与二氧化硫分离单元底端入口相连通,所述二级脱硫醇分离罐顶端出口与三级液膜接触器顶端入口相连通,所述碱液气提塔底端出口、新鲜碱液管均与三级液膜接触器侧端入口相连通,所述三级脱硫醇分离罐顶端出口与凝析油水洗脱碱单元顶端入口相连通。
进一步的,所述二氧化硫分离单元为装置四或装置五;
所述装置四包括碱液氧化塔,所述碱液氧化塔内部中下部位置设有气体分布器一,所述碱液氧化塔侧端出口通过再生碱液管与二硫化物分离塔侧端出口相连通,所述碱液氧化塔侧端入口、气体分布器一的位置连通有非净化风管,所述碱液氧化塔底端入口与脱硫醇处理单元底端出口相连通,所述脱硫醇处理单元和碱液氧化塔之间依次设置有碱液换热器和催化剂注入器,所述二硫化物分离塔内部中上位置设有二硫化物聚结填料,所述二硫化物分离塔底端出口与碱液气提塔侧端入口相连通,所述二硫化物分离塔侧端出口与二硫化物罐顶端入口相连通,所述碱液氧化塔、二硫化物分离塔顶端出口均与尾气水洗脱碱罐侧端入口相连通,所述尾气水洗脱碱罐内部中下位置设有气体分布器三;
所述装置五包括碱液氧化分离塔,所述碱液氧化分离塔底端入口与脱硫醇处理单元底端出口相连通,所述碱液氧化分离塔内由隔板分离为两个区域,一区域内的中下位置设有气体分布器一,另一区域的中上位置设有二硫化物聚结填料,所述碱液氧化分离塔和脱硫醇处理单元之间依次设有碱液换热器和催化剂注入器,所述碱液氧化分离塔下端出口与碱液气提塔侧端入口相连通,所述碱液氧化分离塔侧端出口与二硫化物罐顶端入口相连通,所述碱液氧化分离塔顶端出口与尾气水洗脱碱罐侧端入口相连通,所述尾气水洗脱碱罐内部中下位置设有气体分布器三。
进一步的,所述聚结脱水处理单元包括聚结脱水器,所述聚结脱水器顶端入口与凝析油进料管相连通,所述聚结脱水器底端出口与含油污水管相连通,所述聚结脱水器侧端与凝析油连接管相连通;
所述凝析油水洗脱碱单元为装置六或装置七;
所述装置六包括聚结脱碱器,所述聚结脱碱器顶端入口与脱硫醇处理单元的顶端出口相连通,所述聚结脱碱器底端出口与碱性废水管相连通,所述聚结脱碱器侧端出口与凝析油出装置管相连通;
所述装置七包括液膜水洗接触器,所述液膜水洗接触器顶端入口与脱硫醇处理单元的顶端出口相连通,所述液膜水洗接触器与水洗分离罐相连通,所述水洗分离罐下端出口通过水洗循环泵与液膜水洗接触器侧端入口相连通,所述水洗分离罐顶端连通有凝析油出装置管。
进一步的,所述一级脱硫醇分离罐顶端出口处设有一级脱硫醇分离罐凝析油出口挡板,所述二级脱硫醇分离罐顶端出口处设有二级脱硫醇分离罐凝析油出口挡板,所述三级脱硫醇分离罐顶端出口处设有三级脱硫醇分离罐凝析油出口挡板。
一种利用所述凝析油脱硫醇及碱液再生回收二硫化物的装置进行凝析油处理的方法,其特征在于,包括初级脱硫醇和/或二级脱硫醇和/或三级脱硫醇步骤,所述初级脱硫醇步骤如下:利用凝析油过滤器对脱水后的凝析油进行过滤,所述过滤的凝析油与循环碱液分别从凝析油进口和碱液进口进入一级液膜接触器;所述二级脱硫醇步骤如下:经过前述步骤处理后,凝析油与碱液在一级脱硫醇分离罐内沉降分离,分离后的凝析油从一级脱硫醇分离罐顶部导出,然后与再生碱液分别从凝析油进口和碱液进口进入二级液膜接触器;所述三级脱硫醇步骤如下:经过前述步骤处理后,凝析油与碱液在二级脱硫醇分离罐沉降分离,分离后的凝析油从二级脱硫醇分离罐顶部导出;
针对碱洗脱硫醇后凝析油夹带有少量的游离碱液,采用聚结脱水器对碱液进行分离以减少夹带碱液对下游凝析油加工装置的腐蚀影响,采用一级液膜接触器水洗脱除,水洗流程为:碱洗后凝析油与由循环水洗泵送来的除盐水从液膜接触器顶部进入,并在液膜水洗接触器中完成水洗脱碱,脱碱后凝析油与除盐水在水洗分离罐分离,精制凝析油出装置,除盐水循环用于脱碱,根据产品凝析油钠离子含量上升情况定期更换除盐水,新鲜除盐水由新鲜除盐水泵送来;
凝析油碱洗脱硫醇产生的富含硫醇钠的碱液,进入碱液再生部分,分别利用碱液氧化塔和二硫化物分离塔或碱液氧化分离塔进行碱液氧化及二硫化物的分离,向脱硫醇后的富碱液中添加50-300ppm钛菁钴类催化剂,利用催化剂注入器将钛菁钴类催化剂从塔底部碱液进口注入至碱液氧化塔或碱液氧化分离塔的氧化区,经空气过滤器过滤后的压缩空气经由碱液氧化塔或者碱液氧化分离塔的氧化区底部的氧化风进口导入,设置于塔内的气体分布器一对压缩空气进行处理,得到直径0.1-5mm的微泡且均匀分散于碱液氧化塔或碱液氧化分离塔的氧化区的碱液中,碱液与空气充分接触并完成硫醇氧化转化;
分离二硫化物后碱液从碱液氧化塔或碱液氧化分离塔的分离区底部导出,从碱液气提塔碱液进口进入,经过滤器过滤后的空气或氮气经过碱液气提塔内气体分布器二或者两种气体分别从不同气体分布器形成直径10-100mm的细泡分散于碱液中,碱液中微量的二硫化物溶解于空气中并被带入尾气中,尾气从碱液气提塔)顶部导出,碱液在碱液气提塔底部静置分离气体后从碱液气提塔底部导出,再生碱液泵将碱液传送到脱硫醇处理单元;
尾气水洗脱碱罐对氧化及气提后的尾气进行水洗脱碱,气体分布器三对尾气进行处理,使其以直径1-5cm的气泡形式分散于尾气水洗脱碱罐内的水中,从而将碱液氧化再生和气提尾气中夹带的微量碱液水洗脱除,脱碱后的尾气导送至焚烧、脱硫设施处理或利用回收二硫化物、脱硫设施对其进行处理。
进一步的,利用聚结脱水器对夹带有游离水的凝析油原料进行脱水处理,从而使凝析油中的游离水降至10ppm以下。
本发明的有益效果为:
(1)硫醇脱除率、脱硫醇碱液再生效率高:
凝析油脱硫醇采用纤维液膜接触器高效传质设备,通过将其设计为单级、两级或多级,串联或并联等方式,使得凝析油中硫醇脱除率达到90%以上,其中碳三及以下硫醇脱除率达到99%以上;
碱液氧化采用全相接触氧化技术,再生碱液质量好,碱液再生率达到90%以上;
(2)工艺简单,能耗低:
采用高效氧化、低扰动、气浮聚结等方法分离回收二硫化物,并可作为化工资源利用,变废为宝,碱液再生不需要溶剂抽提及含硫溶剂的加氢处理;
碱液氧化在40℃左右条件下进行,较常规或同类技术能耗减少50%以上;
(3)三废排放低,环保效益好:
碱渣排放量较较常规或同类技术减少50-80%以上:采用聚结器脱除原料中夹带的水,从源头控制碱渣排放;脱硫醇碱液再生率达到90%以上。
原料凝析油中80%以上的硫醇最终以液态二硫化物形式分离出来,作为化工原料利用,符合国家循环经济政策导向。
(4)装置运行成本低:
凝析油精制成本低,为常规或同类技术成本的1/4-1/2。
附图说明
下面为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例所述的凝析油脱硫醇及碱液再生回收二硫化物的装置结构示意图一;
图2是本发明实施例所述的凝析油脱硫醇及碱液再生回收二硫化物的装置结构示意图二;
图3是本发明实施例所述的凝析油脱硫醇及碱液再生回收二硫化物的装置结构示意图三;
图4是本发明实施例所述的凝析油脱硫醇及碱液再生回收二硫化物的装置结构示意图四;
图5是本发明实施例所述的凝析油脱硫醇及碱液再生回收二硫化物的装置结构示意图五;
图6是本发明实施例所述的凝析油脱硫醇及碱液再生回收二硫化物的装置结构示意图六;
图7是本发明实施例所述的凝析油脱硫醇及碱液再生回收二硫化物的装置结构示意图七;
图8是本发明实施例所述的凝析油脱硫醇及碱液再生回收二硫化物的装置结构示意图八;
图9是本发明实施例所述的凝析油脱硫醇及碱液再生回收二硫化物的装置结构示意图九。
图中:
1、凝析油过滤器;2、聚结脱水器;3、一级液膜接触器;4、一级脱硫醇分离罐;5、一级脱硫醇分离罐凝析油出口挡板;6、二级液膜接触器;7、二级脱硫醇分离罐;8、二级脱硫醇分离罐凝析油出口挡板;9、聚结脱碱器;10、碱液循环泵;11、空气过滤器;12、碱液换热器;13、催化剂注入器;14、碱液氧化塔;15、气体分布器一;16、二硫化物分离塔;17、二硫化物聚结填料;18、碱液气提塔;19、气体分布器二;20、再生碱液泵;21、碱液过滤器;22、尾气水洗脱碱罐;23、气体分布器三;24、二硫化物罐;25、凝析油进料管;26、凝析油连接管;27、凝析油出装置管;28、含油污水管;29、脱硫醇富碱液管;30、再生碱液管;31、循环碱液管;32、新鲜碱液管;33、碱渣管;34、非净化风管;35、尾气管;36、尾气出装置管;37、二硫化物连接管;38、二硫化物出装置管;39、碱性废水管;40、氮气管;41、脱硫醇处理单元;42、碱液氧化及二氧化硫分离单元;43、聚结脱水处理单元;44凝析油水洗脱碱单元;45、碱液氧化分离塔;46、液膜水洗接触器;47、水洗分离罐;48、水洗分离罐挡板;49、水洗循环泵;50、除盐水管;51、新鲜除盐水管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1-9所示的一种凝析油脱硫醇及碱液再生回收二硫化物的装置,包括脱硫醇处理单元41,所述脱硫醇处理单元41底端出口与碱液氧化及二氧化硫分离单元42底端入口相连通,所述碱液氧化及二氧化硫分离单元42底端出口与碱液气提塔18侧端入口相连通,所述碱液氧化及二氧化硫分离单元42顶端出口、碱液气提塔18顶端出口均与尾气水洗脱碱罐22侧端入口相连通,所述碱液氧化及二氧化硫分离单元42侧端出口、尾气水洗脱碱罐22底端出口均与二硫化物罐24顶端入口相连通,所述碱液气提塔18底端出口与脱硫醇处理单元41侧端入口相连通,以及与上述各部件中一种或多种连接的若干过滤器、若干循环泵、若干管道、若干进液口以及若干出液口。
在一个实施例中,还包括聚结脱水处理单元43和/或凝析油水洗脱碱单元44;所述聚结脱水处理单元43侧端出口与脱硫醇处理单元41顶端入口相连通;所述凝析油水洗脱碱单元44顶端入口与脱硫醇处理单元41顶端出口相连通。
在另一个实施例中,所述过滤器包括凝析油过滤器1、空气过滤器11、碱液过滤器21,所述凝析油过滤器1出口与聚结脱水处理单元43顶端入口相连通,所述空气过滤器11与碱液氧化及二氧化硫分离单元42侧端入口相连通,所述碱液过滤器21入口与碱液气提塔18底端入口相连通,二者之间设有再生碱液泵20,所述碱液过滤器21出口与脱硫醇处理单元41侧端入口相连通。
在另一个实施例中,所述管道包括与凝析油过滤器1相连通的凝析油进料管25,分别与聚结脱水处理单元43侧端出口、脱硫醇处理单元41顶端入口相连通的凝析油连接管26,与凝析油水洗脱碱单元44侧端出口相连通的凝析油出装置管27,与聚结脱水处理单元43底端出口相连通的含油污水管28,分别与脱硫醇处理单元41底端出口、碱液氧化及二氧化硫分离单元42底端入口相连通的脱硫醇富碱液管29,与脱硫醇富碱液管29相连通的碱渣管33,与空气过滤器11相连通的非净化风管34,分别与二氧化硫分离单元42顶端出口、尾气水洗脱碱罐22侧端入口相连通的尾气管35,与尾气水洗脱碱罐22顶端出口相连通的尾气出装置管36,分别与脱硫醇处理单元41侧端出口、二硫化物罐24顶端入口相连通的二硫化物连接管37,二硫化物罐24底端出口连通有二硫化物出装置管38,凝析油水洗脱碱单元44底端出口连通有碱性废水管39,碱液气提塔18下部侧端入口连通有氮气管40。
在另一个实施例中,所述脱硫醇处理单元41为装置一、装置二或装置三;
所述装置一包括一级液膜接触器3及与其相连通的一级脱硫醇分离罐4,所述一级液膜接触器3顶端入口与聚结脱水处理单元43侧端出口相连通,所述碱液气提塔18底端出口、新鲜碱液管32均与一级液膜接触器3侧端入口与相连通,所述一级脱硫醇分离罐4底端出口与二氧化硫分离单元42底端入口相连通,所述一级脱硫醇分离罐4顶端出口与凝析油水洗脱碱单元44顶端入口相连通;
所述装置二包括一级液膜接触器3及与其相连通的一级脱硫醇分离罐4,二级液膜接触器6及与其相连通的二级脱硫醇分离罐7;
所述一级液膜接触器3顶端入口与聚结脱水处理单元43侧端出口相连通,所述一级液膜接触器3侧端入口通过碱液循环泵10与二级脱硫醇分离罐7底端出口相连通,所述碱液循环泵10设置在循环碱液管31上,所述一级脱硫醇分离罐4底端出口与二氧化硫分离单元42底端入口相连通,所述一级脱硫醇分离罐4顶端出口与二级液膜接触器6顶端入口相连通,所述碱液气提塔18底端出口、新鲜碱液管32均与二级液膜接触器6侧端入口与相连通,所述二级脱硫醇分离罐7顶端出口与凝析油水洗脱碱单元44顶端入口相连通;或
所述一级液膜接触器3顶端入口与聚结脱水处理单元43侧端出口相连通,所述一级液膜接触器3侧端入口和二级液膜接触器6侧端入口均与碱液气提塔18底端出口、新鲜碱液管32相连通,所述一级脱硫醇分离罐4底端出口和二级脱硫醇分离罐7底端入口均与二氧化硫分离单元42底端入口相连通,所述一级脱硫醇分离罐4顶端出口与二级液膜接触器6顶端入口相连通,所述二级脱硫醇分离罐7顶端出口与凝析油水洗脱碱单元44顶端入口相连通;
所述装置三包括一级液膜接触器3与其相连通的一级脱硫醇分离罐4、二级液膜接触器6与其相连通的二级脱硫醇分离罐7、三级液膜接触器与其相连通的三级脱硫醇分离罐;
所述一级液膜接触器3顶端入口与聚结脱水处理单元43侧端出口相连通,所述一级液膜接触器3侧端入口通过碱液循环泵10与二级脱硫醇分离罐7底端出口相连通,所述一级脱硫醇分离罐4底端出口与二氧化硫分离单元42底端入口相连通,所述一级脱硫醇分离罐4顶端出口与二级液膜接触器6顶端入口相连通,所述二级液膜接触器6侧端入口通过碱液循环泵10与三级脱硫醇分离罐底端出口相连通,所述二级脱硫醇分离罐7顶端出口与三级液膜接触器顶端入口相连通,所述碱液气提塔18底端出口、新鲜碱液管32均与三级液膜接触器侧端入口相连通,所述三级脱硫醇分离罐顶端出口与凝析油水洗脱碱单元44顶端入口相连通;或
所述一级液膜接触器3顶端入口与聚结脱水处理单元43侧端出口相连通,所述一级脱硫醇分离罐4顶端出口与二级液膜接触器6顶端入口相连通,所述二级液膜接触器6和三级液膜接触器的侧端入口均通过碱液循环泵10与三级脱硫醇分离罐底端出口相连通,所述一级脱硫醇分离罐4和二级脱硫醇分离罐7的底端出口均与二氧化硫分离单元42底端入口相连通,所述二级脱硫醇分离罐7顶端出口与三级液膜接触器顶端入口相连通,所述碱液气提塔18底端出口、新鲜碱液管32均与三级液膜接触器侧端入口相连通,所述三级脱硫醇分离罐顶端出口与凝析油水洗脱碱单元44顶端入口相连通。
在另一个实施例中,所述二氧化硫分离单元42为装置四或装置五;
所述装置四包括碱液氧化塔14,所述碱液氧化塔14内部中下部位置设有气体分布器一15,所述碱液氧化塔14侧端出口通过再生碱液管30与二硫化物分离塔16侧端出口相连通,所述碱液氧化塔14侧端入口、气体分布器一15的位置连通有非净化风管34,所述碱液氧化塔14底端入口与脱硫醇处理单元41底端出口相连通,所述脱硫醇处理单元41和碱液氧化塔14之间依次设置有碱液换热器12和催化剂注入器13,所述二硫化物分离塔16内部中上位置设有二硫化物聚结填料17,所述二硫化物分离塔16底端出口与碱液气提塔18侧端入口相连通,所述二硫化物分离塔16侧端出口与二硫化物罐24顶端入口相连通,所述碱液氧化塔14、二硫化物分离塔16顶端出口均与尾气水洗脱碱罐22侧端入口相连通,所述尾气水洗脱碱罐22内部中下位置设有气体分布器三23;
所述装置五包括碱液氧化分离塔45,所述碱液氧化分离塔45底端入口与脱硫醇处理单元41底端出口相连通,所述碱液氧化分离塔45内由隔板分离为两个区域,一区域内的中下位置设有气体分布器一15,另一区域的中上位置设有二硫化物聚结填料17,所述碱液氧化分离塔45和脱硫醇处理单元41之间依次设有碱液换热器12和催化剂注入器13,所述碱液氧化分离塔45下端出口与碱液气提塔18侧端入口相连通,所述碱液氧化分离塔45侧端出口与二硫化物罐24顶端入口相连通,所述碱液氧化分离塔45顶端出口与尾气水洗脱碱罐22侧端入口相连通,所述尾气水洗脱碱罐22内部中下位置设有气体分布器三23。
在另一个实施例中,所述聚结脱水处理单元43包括聚结脱水器2,所述聚结脱水器2顶端入口与凝析油进料管25相连通,所述聚结脱水器2底端出口与含油污水管28相连通,所述聚结脱水器2侧端与凝析油连接管26相连通;
所述凝析油水洗脱碱单元44为装置六或装置七;
所述装置六包括聚结脱碱器9,所述聚结脱碱器9顶端入口与脱硫醇处理单元41的顶端出口相连通,所述聚结脱碱器9底端出口与碱性废水管39相连通,所述聚结脱碱器9侧端出口与凝析油出装置管27相连通;
所述装置七包括液膜水洗接触器46,所述液膜水洗接触器46顶端入口与脱硫醇处理单元41的顶端出口相连通,所述液膜水洗接触器46与水洗分离罐47相连通,所述水洗分离罐47下端出口通过水洗循环泵49与液膜水洗接触器46侧端入口相连通,所述水洗分离罐47顶端连通有凝析油出装置管27。
在另一个实施例中,所述一级脱硫醇分离罐4顶端出口处设有一级脱硫醇分离罐凝析油出口挡板5,所述二级脱硫醇分离罐7顶端出口处设有二级脱硫醇分离罐凝析油出口挡板8,所述三级脱硫醇分离罐顶端出口处设有三级脱硫醇分离罐凝析油出口挡板。
具体使用时,利用聚结脱水器2对夹带有游离水的凝析油原料进行脱水处理,从而使凝析油中的游离水降至10ppm以下,若原料凝析油中不含游离水,可省略聚结脱水器2;
如附图1-8所示,采用纤维液膜接触器碱洗工艺,液膜接触器内芯由特殊亲水纤维丝组成,碱液在纤维丝表面延展形成极大面积的超薄碱液液膜,凝析油在碱液液膜间通过,碱液与凝析油接触面积大幅增加,相间传质距离大大缩短,两相接触充分且反应迅速,从而提高凝析油中硫醇与碱液中氢氧化钠的反应深度,针对不同硫醇含量、不同处理规模的凝析油原料及工况、用户对产品的质量要求,可选择单级液膜接触器碱洗、两级或多级液膜接触器串联碱洗、两台或多台液膜接触器并联碱洗、或者上述方式的组合工艺;水洗流程为:碱洗后凝析油与由循环水洗泵送来的除盐水从液膜接触器顶部进入,并在液膜水洗接触器46中完成水洗脱碱,脱碱后凝析油与除盐水在水洗分离罐47分离,精制凝析油出装置,除盐水循环用于脱碱,根据产品凝析油钠离子含量上升情况定期更换除盐水,新鲜除盐水由新鲜除盐水泵送来;
凝析油碱洗脱硫醇产生的富含硫醇钠的碱液,进入碱液再生部分,分别利用碱液氧化塔14和二硫化物分离塔16或碱液氧化分离塔45进行碱液氧化及二硫化物的分离,向脱硫醇后的富碱液中添加50-300ppm钛菁钴类催化剂,所述钛菁钴类催化剂包括磺化钛菁钴、聚钛菁钴、钛菁钴磺酸铵,利用催化剂注入器13或计量泵将钛菁钴类催化剂从塔底部碱液进口注入至碱液氧化塔14或碱液氧化分离塔45的氧化区,经空气过滤器11过滤后的压缩空气经由碱液氧化塔14或者碱液氧化分离塔45的氧化区底部的氧化风进口导入,由于碱液氧化塔14或碱液氧化分离塔45的氧化区底部安装有气体分布器一15,所述气体分布器一15对氧化空气进行处理,使其以直径0.1-5mm的微泡形式均匀分散于碱液中,氧化空气与碱液接触面积成数量级增大,碱液氧化效率较传统工艺提高2-3倍,氧化后碱液中硫醇钠浓度可以稳定在1000ppm以下,最低可达到100ppm以下;同时,在碱液氧化塔14或碱液氧化分离塔45的氧化区内,由于空气与碱液反应过程中扰动小、硫醇钠氧化转化速率快,生成的二硫化物在微泡气浮作用下聚结形成较大液滴的二硫化物,从而避免了二硫化物在再生碱液中的乳化,所述二硫化物液滴平均直径为传统填料塔氧化工艺得到的二硫化物液滴的30-100倍,因此本发明非常有利于二硫化物与碱液的分离,与此同时,二硫化物分离塔16或碱液氧化分离塔45分离区内的聚结填料使夹带有少量二硫化物的碱液在其上形成液膜,使其与已经分层的二硫化物充分接触,从而将碱液中夹带的少量二硫化物萃取到已经分层的二硫化物中,最终实现80%以上的二硫化物的分离回收;
脱硫醇碱液经过氧化和分离回收二硫化物后,利用安装有气体分布器二19的碱液气提塔碱18对碱液中仍残留的微量二硫化物进行处理,所述气体分布器二19对导入的氮气或空气进行处理,使其形成直径10-100mm的细泡并分散在碱液中,残留的二硫化物溶解在气泡中并随着尾气挥发被带走,尾气从碱液气提塔18顶部导出,碱液在碱液气提塔18底部静置分离气体后从碱液气提塔18底部导出,再生碱液泵20将碱液传送到脱硫醇处理单元41,再生碱液中二硫化物含量可降到500ppm以下,最低可降低至10ppm以下,该碱液能够循环用于凝析油脱硫醇时微量二硫化物的处理以防止其反萃取到产品凝析油中,由于不需要频繁更换碱液,碱液消耗及碱渣排放较其它工艺减少80%以上;
脱硫醇碱液在碱液氧化塔14或碱液氧化分离塔45氧化区内的温度需维持在30-70℃范围内,若进入碱液氧化塔14的碱液温度低于30℃,需通过碱液换热器12对其进行加热,加热至温度达到30-40℃,碱液中硫醇钠氧化放热会使碱液有一定温升,若进入碱液氧化塔14的碱液温度高于30℃,则无需使用碱液换热器12,以节约能耗;
尾气水洗脱碱罐22对氧化及气提后的尾气进行水洗脱碱,气体分布器三23对尾气进行处理,使其以直径1-5cm的气泡形式分散于尾气水洗脱碱罐22内的水中,从而将碱液氧化再生和气提尾气中夹带的微量碱液水洗脱除,脱碱后的尾气导送至焚烧、脱硫设施处理或利用回收二硫化物、脱硫设施对其进行处理。
实施例一
如图1所示,凝析油通过进料管25进入装置,凝析油进料管25连接凝析油过滤器1和聚结脱水器2,凝析油经过凝析油过滤器1过滤除去机械杂质,经过聚结脱水器2脱除夹带的水,聚结脱水器2底部连接有含油污水管28,聚结脱水器2通过凝析油连接管26连接一级液膜接触器3,一级液膜接触器3通过法兰安装在一级脱硫醇分离罐4上,一级脱硫醇分离罐4顶部有凝析油出口,凝析油出口在罐内设置有一级脱硫醇分离罐凝析油出口挡板5,凝析油出口通过凝析油连接管26连接二级液膜接触器6,二级液膜接触器6通过法兰安装在二级脱硫醇分离罐7上,二级脱硫醇分离罐7顶部有凝析油出口,凝析油出口在罐内设置有二级脱硫醇分离罐凝析油出口挡板8,凝析油先后经过一级液膜接触器3和二级液膜接触器6碱洗脱除夹带的硫醇,碱洗后凝析油与碱液分别在一级脱硫醇分离罐4和二级脱硫醇分离罐7内沉降分离,碱洗后凝析油经出口和凝析油连接管26连接聚结脱碱器9,经过聚结脱碱器9脱除夹带的碱液,聚结脱碱器9上部连接凝析油出装置管27,底部连接碱性废水管39,二级脱硫醇分离罐7底部有碱液出口,碱液出口通过循环碱液管31经碱液循环泵10送到一级液膜接触器3,一级脱硫醇分离罐4底部有碱液出口,碱液出口通过脱硫醇富碱液管29与碱液换热器12、催化剂注入器13、碱液氧化塔14连接,富碱液经过碱液换热器12加热,通过催化剂注入器13定期补充碱液氧化用催化剂,碱液氧化塔14内安装有气体分布器一15,气体分布器一15通过非净化风管34与空气过滤器11连接,氧化用空气经过气体分布器一15分散成微小的气泡,碱液与气泡在碱液氧化塔14内充分接触并反应氧化反应,碱液里的硫醇钠氧化成氢氧化钠和二硫化物,氢氧化钠溶解在碱液里使碱液得到再生,二硫化物通过后续设备进行分离并回收,碱液氧化塔14顶部各有一个尾气出口和碱液出口,尾气出口通过尾气管35与二硫化物分离塔16尾气出口、碱液气提塔18尾气出口、尾气水洗脱碱罐22尾气进口连接,碱液出口通过再生碱液管30与二硫化物分离塔16碱液进口连接,二硫化物分离塔16上部安装有二硫化物聚结填料17,在二硫化物聚结填料17作用下,氧化后碱液与二硫化物得以分离,并定期排放出设备进行回收,二硫化物分离塔16顶部有尾气出口连接尾气管35,上侧部各有一个碱液出口和二硫化物出口,底部有碱液出口,二硫化物出口通过二硫化物连接管37与二硫化物罐24二硫化物进口连接,碱液出口通过再生碱液管30与碱液气提塔18碱液进口连接,碱液气提塔18碱液进口在中上部,顶部有尾气出口连接尾气管35,碱液气提塔18内安装有气体分布器二19,气体分布器二19连接氮气管40,氮气由气体分布器二19分散成细小的气泡,分离回收二硫化物后的碱液仍然会夹带少量的二硫化物,该碱液通过氮气气泡溶解二硫化物并随尾气带走二硫化物,碱液气提塔18底部有碱液出口,碱液出口通过再生碱液管30连接再生碱液泵20、碱液过滤器21和二级液膜接触器6,再生碱液泵20进口连接有新鲜碱液管32,一级液膜脱硫醇分离罐出口脱硫醇富碱液管29上连接有碱渣管33,尾气水洗脱碱罐22偏下部连接尾气管35,尾气水洗脱碱罐22内安装有气体分布器三23,气体分布器三23连接尾气进口,尾气经气体分布器三23分散成细小的气泡与罐内的水充分接触,洗去夹带的碱液,尾气水洗脱碱罐22顶部为尾气出口,连接尾气出装置管36,尾气水洗脱碱罐22底部为二硫化物出口,连接二硫化物连接管37,二硫化物罐24顶部为二硫化物进口,连接二硫化物连接管37,二硫化物罐24底部为二硫化物出口,连接二硫化物出装置管38。
实施例二
如图2所示,凝析油通过凝析油进料管25进入装置,凝析油进料管25连接凝析油过滤器1和聚结脱水器2,凝析油经过凝析油过滤器1过滤除去机械杂质,经过聚结脱水器2脱除夹带的水,聚结脱水器2底部连接有含油污水管28,聚结脱水器2通过凝析油连接管26连接一级液膜接触器3,一级液膜接触器3通过法兰安装在一级脱硫醇分离罐4上,一级脱硫醇分离罐4顶部有凝析油出口,凝析油出口在罐内设置有挡板5,凝析油出口通过凝析油连接管26连接二级液膜接触器6,二级液膜接触器6通过法兰安装在二级脱硫醇分离罐7上,二级脱硫醇分离罐7顶部有凝析油出口,凝析油出口在罐内设置有二级脱硫醇分离罐凝析油出口挡板8,凝析油先后经过一级液膜接触器3和二级液膜接触器6碱洗脱除夹带的硫醇,碱洗后凝析油与碱液分别在一级脱硫醇分离罐4和二级脱硫醇分离罐7内沉降分离,碱洗后凝析油经出口和凝析油连接管26连接聚结脱碱器9,经过聚结脱碱器9脱除夹带的碱液,聚结脱碱器9上部连接凝析油出装置管27,底部连接碱性废水管39,二级脱硫醇分离罐7底部有碱液出口,碱液出口通过循环碱液管31经碱液循环泵10送到一级液膜接触器3,一级脱硫醇分离罐4底部有碱液出口,碱液出口通过脱硫醇富碱液管29与碱液换热器12、催化剂注入器13、碱液氧化分离塔45连接,富碱液经过碱液换热器12加热,通过催化剂注入器13定期补充碱液氧化用催化剂,碱液氧化分离塔45用隔板分为两个区,一区为碱液氧化区,另一区为二硫化物分离区,碱液氧化区底部安装有气体分布器一15,气体分布器一15通过非净化风管34与空气过滤器11连接,氧化用空气经过气体分布器一15分散成微小的气泡,碱液与气泡在碱液氧化区内充分接触并反应氧化反应,碱液里的硫醇钠氧化成氢氧化钠和二硫化物,氢氧化钠溶解在碱液里使碱液得到再生,氧化后碱液溢过隔板流到二硫化物分离区,二硫化物分离区上部安装有聚结填料17,在聚结填料17作用下,氧化后碱液与二硫化物得以分离,并定期排放至二硫化物罐24进行回收,分离区上侧部还有一个碱液出口和二硫化物出口,分离区底部有碱液出口,二硫化物出口通过二硫化物连接管37与二硫化物罐24二硫化物进口连接,碱液氧化分离塔45顶部有一个尾气出口,尾气出口通过尾气管35与碱液气提塔18尾气出口、尾气水洗脱碱罐22尾气进口连接,碱液出口通过再生碱液管30与碱液气提塔18碱液进口连接,碱液气提塔18碱液进口在中上部,顶部有尾气出口连接尾气管35,碱液气提塔18内安装有气体分布器二19,气体分布器二19连接氮气管40,氮气由气体分布器二19分散成细小的气泡,分离回收二硫化物后的碱液仍然会夹带少量的二硫化物,该碱液通过氮气气泡溶解二硫化物并随尾气带走二硫化物,碱液气提塔18底部有碱液出口,碱液出口通过碱液管30连接再生碱液泵20、碱液过滤器21和二级液膜接触器6,再生碱液泵20进口连接有新鲜碱液管32,一级液膜脱硫醇分离罐出口脱硫醇富碱液管29上连接有碱渣管33,尾气水洗脱碱罐22偏下部连接尾气管35,尾气水洗脱碱罐22内安装有气体分布器三23,气体分布器三23连接尾气进口,尾气经气体分布器三23分散成细小的气泡与罐内的水充分接触,洗去夹带的碱液,尾气水洗脱碱罐22顶部为尾气出口,连接尾气出装置管36,尾气水洗脱碱罐22底部为二硫化物出口,连接二硫化物连接管37,二硫化物罐24顶部为二硫化物进口,连接二硫化物连接管37,二硫化物罐24底部为二硫化物出口,连接二硫化物出装置管38。
实施例三
如图9所示,凝析油通过进料管25进入装置,凝析油进料管25连接凝析油过滤器1和聚结脱水器2,凝析油经过凝析油过滤器1过滤除去机械杂质,经过聚结脱水器2脱除夹带的水,聚结脱水器2底部连接有含油污水管28,聚结脱水器2通过凝析油连接管26连接一级液膜接触器3,一级液膜接触器3通过法兰安装在一级脱硫醇分离罐4上,一级脱硫醇分离罐4顶部有凝析油出口,凝析油出口在罐内设置有挡板5,凝析油出口通过凝析油连接管26连接二级液膜接触器6,二级液膜接触器6通过法兰安装在二级脱硫醇分离罐7上,二级脱硫醇分离罐7顶部有凝析油出口,凝析油出口在罐内设置有挡板8,凝析油先后经过一级液膜接触器3和二级液膜接触器6碱洗脱除夹带的硫醇,碱洗后凝析油与碱液分别在一级脱硫醇分离罐4和二级脱硫醇分离罐7内沉降分离,碱洗后凝析油经出口和凝析油连接管26连接液膜水洗接触器46,碱洗后凝析油经过液膜水洗接触器46和除盐水水洗除去夹带的碱液,液膜水洗接触器46通过法兰安装在水洗分离罐47上,水洗分离罐47顶部有凝析油出口,凝析油出口在罐内设置有水洗分离罐挡板48,凝析油出口连接凝析油出装置管27,水洗分离罐47底部有除盐水出口,除盐水出口通过除盐水管50与水洗循环泵49及液膜水洗接触器46连接,除盐水管50上连接有碱性废水管39和新鲜除盐水管51,二级脱硫醇分离罐7底部有碱液出口,碱液出口通过循环碱液管31经碱液循环泵10送到一级液膜接触器3,一级脱硫醇分离罐4底部有碱液出口,碱液出口通过脱硫醇富碱液管29与碱液换热器12、催化剂注入器13、碱液氧化塔14连接,富碱液经过碱液换热器12加热,通过催化剂注入器13定期补充碱液氧化用催化剂,碱液氧化塔14内安装有气体分布器一15,气体分布器一15通过非净化风管34与空气过滤器11连接,氧化用空气经过气体分布器一15分散成微小的气泡,碱液与气泡在碱液氧化塔14内充分接触并反应氧化反应,碱液里的硫醇钠氧化成氢氧化钠和二硫化物,氢氧化钠溶解在碱液里使碱液得到再生,二硫化物通过后续设备进行分离并回收,碱液氧化塔14顶部各有一个尾气出口和碱液出口,尾气出口通过尾气管35与二硫化物分离塔16尾气出口、碱液气提塔18尾气出口、尾气水洗脱碱罐22尾气进口连接,碱液出口通过再生碱液管30与二硫化物分离塔16碱液进口连接,二硫化物分离塔16上部安装有聚结填料17,在聚结填料17作用下,氧化后碱液与二硫化物得以分离,并定期排放出设备进行回收,二硫化物分离塔16顶部有尾气出口连接尾气管35,上侧部各有一个碱液出口和二硫化物出口,底部有碱液出口,二硫化物出口通过二硫化物连接管37与二硫化物罐24二硫化物进口连接,碱液出口通过再生碱液管30与碱液气提塔18碱液进口连接,碱液气提塔18碱液进口在中上部,顶部有尾气出口连接尾气管35,碱液气提塔18内安装有气体分布器二19,气体分布器二19连接氮气管40,氮气由气体分布器二19分散成细小的气泡,分离回收二硫化物后的碱液仍然会夹带少量的二硫化物,该碱液通过氮气气泡溶解二硫化物并随尾气带走二硫化物,碱液气提塔18底部有碱液出口,碱液出口通过碱液管30连接再生碱液泵20、碱液过滤器21和二级液膜接触器6,再生碱液泵20进口连接有新鲜碱液管32,一级液膜脱硫醇分离罐出口脱硫醇富碱液管29上连接有碱渣管33,尾气水洗脱碱罐22偏下部连接尾气管35,尾气水洗脱碱罐22内安装有气体分布器三23,气体分布器三23连接尾气进口,尾气经气体分布器三(23)分散成细小的气泡与罐内的水充分接触,洗去夹带的碱液,尾气水洗脱碱罐22顶部为尾气出口,连接尾气出装置管36,尾气水洗脱碱罐22底部为二硫化物出口,连接二硫化物连接管37,二硫化物罐24顶部为二硫化物进口,连接二硫化物连接管37,二硫化物罐24底部为二硫化物出口,连接二硫化物出装置管38。
应用实例一
根据附图1所示,某石油化工公司利用该工艺建设了一套凝析油液膜脱硫醇及碱液氧化再生装置,凝析油处理能力200吨/小时,原料总硫含量平均2930ppm、硫醇硫含量平均2570ppm、游离水含量约500ppm,经本发明工业装置处理后,产品凝析油总硫≤700ppm、硫醇硫含量≤240ppm、碳三及以下硫醇含量≤20ppm,装置运行6个月,排放碱渣760吨,每月回收二硫化物约300吨,二硫化物由技术供应商回收,经加工后作为化工原料使用,凝析油单位精制成本约7.8元/吨。
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。