CN112094666A

CN112094666A - 一种改进型液态烃脱硫方法及系统

Info

Publication number: CN112094666A
Application number: CN201910524323.3A
Authority: CN
Inventors: 张竹梅; 李出和
Original assignee: Sinopec Engineering Inc; Sinopec Engineering Group Co Ltd
Current assignee: Sinopec Engineering Inc; Sinopec Engineering Group Co Ltd
Priority date: 2019-06-17
Filing date: 2019-06-17
Publication date: 2020-12-18

Abstract

本发明涉及石油化工企业液态烃脱硫技术领域，公开了一种改进型液态烃脱硫方法及系统，该方法包括：a、液态烃经一级脱硫塔脱硫，得到净化液态烃；b、净化液态烃经轻重分离塔分离，塔底得到重馏分，塔顶得到的气相物流经冷凝器冷却后进入回流罐，由回流罐得到轻馏分；c、将步骤b得到的重馏分送入重馏分冷却器冷却，冷却后的重馏分经二级脱硫塔深度脱硫，得到重液态烃产品；d、步骤b得到的轻馏分经轻馏分泵升压后，送入水解罐进行羰基硫的水解反应；e、将水解后的轻馏分送入轻馏分冷却器冷却，冷却后再进入三级脱硫塔深度脱硫，得到轻液态烃产品。本发明可提高液态烃的硫脱除率，降低产品液态烃硫含量，降低碱渣排放，实现环境友好。

Description

一种改进型液态烃脱硫方法及系统

技术领域

本发明涉及石油化工企业液态烃脱硫技术领域，具体地，涉及一种改进型液态烃脱硫方法及系统。

背景技术

液态烃脱硫系统是石油化工企业重要的轻端产品净化精制系统，主要用于炼油厂油品加工装置生产的饱和液态烃或不饱和液态烃等液态烃的脱硫净化精制过程。按照液化石油气的产品质量指标(GB11174-2011)总硫含量不大于343mg/m³，铜片腐蚀不大于1级的要求，目前一些炼厂的液态烃脱硫装置在生产过程中经常出现产品总硫不合格或铜片腐蚀不合格等情况，为此，炼厂采用增加换碱频率、加大碱渣排放等措施来控制和达到液态烃产品质量指标合格。随着国家环保法规要求的愈加严格，液态烃脱硫装置外排碱渣量越大，碱渣的后续处理费用越高，环保压力越大。

近年来老厂升级改造，加工油品规模扩大、硫含量增高，许多石油化工企业液态烃产量增大，其硫含量也明显增高，不仅液态烃脱硫系统处理能力出现瓶颈，配套碱渣处理能力也出现瓶颈，限制了企业液态烃产能的扩大，造成企业生产和环保压力大，迫切需要对液态烃脱硫系统和碱渣处理系统进行扩能改造。同时，很多炼厂为适应行业发展趋势，加快向化工型炼厂的转型，为生产高附加值化工产品，做化工生产原料必须降低液态烃产品硫含量提高产品质量，但炼厂现有液态烃脱硫技术的脱硫深度不够，得到的液态烃产品中硫含量不能满足作为化工原料的硫含量要求，影响了其作为下游化工生产原料的价值提升，为了提高脱硫深度，炼厂多采用增加碱用量等方法，这样做不仅增加了碱耗，还增加了碱渣排放。

专利文献CN105885937B公开了一种液态烃精脱硫的方法，其包括如下步骤：a)在胺洗脱硫化氢单元中进行脱硫化氢；b)在羰基硫水解及吸收硫化氢单元中进行脱羰基硫；c)在碱洗脱硫醇单元中进行脱硫醇；d)在水洗脱碱单元中进行脱碱；e)在萃取蒸馏脱二硫醚单元中进行脱二硫醚；f)在吸附剂脱硫单元中进行脱残留硫；g)在羰基硫脱除剂再生单元中对富羰基硫脱除剂进行加热解析再生处理；h)在碱液氧化单元中对碱液进行氧化处理；i)在碱液反抽提单元中对氧化碱液进行反抽提脱二硫醚处理；j)在溶剂水洗单元中对反抽提后含硫含碱溶剂进行水洗脱碱处理。该方法存在脱硫深度不够高，碱渣排放量大等问题。

发明内容

针对现有的液态烃脱硫过程中硫脱除率不足，产品液态烃总硫不合格或铜片腐蚀不合格，碱渣排放量大等问题，本发明的目的是提供一种改进型液态烃脱硫方法及系统，可解决炼厂为产品液态烃降硫带来碱渣增排的矛盾，通过多种技术的结合，在较少设备投资情况下，提高液态烃的硫脱除率，降低产品液态烃硫含量，降低碱渣排放，节省碱渣处理费用，实现环境友好。

本发明的第一方面提供了一种改进型液态烃脱硫方法，该改进型液态烃脱硫方法包括以下步骤：

a、液态烃经一级脱硫塔脱硫，得到净化液态烃；

b、所述净化液态烃经轻重分离塔分离，塔底得到重馏分，塔顶得到的气相物流经冷凝器冷却后进入回流罐，有回流罐得到轻馏分；

c、将步骤b得到的重馏分送入重馏分冷却器冷却，冷却后的重馏分经二级脱硫塔深度脱硫，得到重液态烃产品；

d、步骤b得到的轻馏分经轻馏分泵升压后，送入水解罐进行羰基硫的水解反应；

e、将水解后的轻馏分送入轻馏分冷却器冷却，冷却后的轻馏分再进入三级脱硫塔深度脱硫，得到轻液态烃产品。

本发明的第二方面提供了一种改进型液态烃脱硫系统，该系统包括一级脱硫塔、轻重分离塔、冷凝器、回流罐、重馏分冷却器、二级脱硫塔、轻馏分泵、水解罐、轻馏分冷却器和三级脱硫塔；

所述一级脱硫塔的净化液态烃出口与轻重分离塔的进料口相连，所述轻重分离塔的塔底重馏分出口经重馏分冷却器与二级脱硫塔相连，所述轻重分离塔的塔顶气相物流出口经冷凝器与回流罐相连，所述回流罐通过轻馏分泵分别与轻重分离塔的轻馏分回流口和水解罐的进料口相连，所述水解罐的物料出口经轻馏分冷却器与三级脱硫塔的轻馏分进口相连。

本发明的改进型液态烃脱硫系统和方法可以明显提高液态烃硫脱除率，降低产品液态烃硫含量，产品液态烃总硫含量可以达到5mg/m³且铜片腐蚀合格，产品质量提高，同时，降低碱渣排放量40-50％，碱渣处理费用相应减少，环境更加友好。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但不构成对本发明的限制。

图1是根据本发明的一种具体实施方式的改进型液态烃脱硫系统的工艺流程示意图。

图2是一种常规的液态烃脱硫方法的工艺流程示意图。

附图标记说明

设备：1一级脱硫塔；2轻重分离塔；3冷凝器；4回流罐；5重馏分冷却器；6二级脱硫塔；7轻馏分泵；8水解罐；9轻馏分冷却器；10三级脱硫塔；

物流：11进料液态烃；12贫胺液；13富胺液；14贫碱液；15富碱液；16重液态烃产品；17轻液态烃产品；18液态烃产品。

具体实施方式

为使本发明更加容易理解，下面将结合实施方式和附图来详细说明本发明，这些实施方式仅起说明性作用，并不用于限制本发明。

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种改进型液态烃脱硫方法，该改进型液态烃脱硫方法包括以下步骤：

a、液态烃经一级脱硫塔脱硫，得到净化液态烃；

b、所述净化液态烃经轻重分离塔分离，塔底得到重馏分，塔顶得到的气相物流经冷凝器冷却后进入回流罐，由回流罐得到轻馏分；

优选地，所述一级脱硫塔使用胺液作为脱硫溶剂进行硫脱除，一级脱硫塔下部设置液态烃进口，上部设置贫胺液进口，顶部设置净化液态烃出口，底部设置富胺液出口。

优选地，所述轻重分离塔的操作压力介于1.4-2.0MPaG之间，塔顶气相物料中的碳四及碳四以上组分的体积百分含量不大于0.2％。

优选地，步骤c中，所述冷却后的重馏分温度不大于40℃。

优选地，所述二级脱硫塔使用碱液作为抽提剂进行硫脱除，二级脱硫塔下部设置重馏分进口，上部设置贫碱液进口，顶部设置重馏分出口，底部设置富碱液出口。

根据本发明，步骤d中水解罐内装有水解剂，在水解剂作用下轻馏分中的羰基硫转化为硫化氢。

优选地，步骤e中，所述冷却后的轻馏分温度不大于40℃。

本发明中，所述三级脱硫塔可以使用吸附剂进行吸附脱硫，在塔内装填吸附剂；

或者所述三级脱硫塔可使用胺液作为脱硫溶剂进行硫脱除，三级脱硫塔下部设置轻馏分进口，上部设置贫胺液进口，顶部设置轻馏分出口，底部设置富胺液出口；

或者所述三级脱硫塔可由2-3个塔通过串联或者串联与并联相结合的方式组合而成，第1个塔使用胺液作为脱硫溶剂进行硫脱除，其余的塔使用吸附剂进行吸附脱硫。

按照本发明的一种优选实施方式，一种改进型液态烃脱硫方法，该方法包括：

a、油品加工装置生产的液态烃由一级脱硫塔下部的液态烃进口进入塔内，一级脱硫塔使用胺液作为脱硫溶剂进行硫脱除，一级脱硫塔下部设置液态烃进口，上部设置贫胺液进口，顶部设置净化液态烃出口，底部设置富胺液出口；贫胺液从一级脱硫塔上部贫胺液进口进入塔内，从一级脱硫塔底部的富胺液出口得到富胺液，从一级脱硫塔顶部得到净化液态烃；

b、步骤a得到的净化液态烃进入轻重分离塔，进行轻重馏分分离，轻重分离塔底得到重馏分，轻重分离塔顶出来的气相物流经过冷凝器冷却后进入回流罐，由回流罐得到轻馏分，轻重分离塔的操作压力为1.53MPa(表)，塔顶气相出料中的碳四及碳四以上组分的体积百分含量为0.133％；

c、步骤b得到的重馏分送入重馏分冷却器冷却，重馏分冷却器出口重馏分冷后温度为40℃；冷却后的重馏分送入二级脱硫塔，二级脱硫塔使用碱液作为抽提剂进行硫脱除，二级脱硫塔下部设置重馏分进口，上部设置贫碱液进口，顶部设置重馏分出口，底部设置富碱液出口，贫碱液从二级脱硫塔上部贫碱液进口进入塔内，从二级脱硫塔底部的富碱液出口得到富碱液，从二级脱硫塔顶重馏分出口得到深度脱硫后的重液态烃产品；

d、步骤b得到的轻馏分经过轻馏分泵升压至1.75MPa(表)，送入水解罐进行羰基硫的水解反应，水解罐内装有水解剂，在水解剂作用下轻馏分中的羰基硫转化为硫化氢，轻馏分从水解罐顶出来；

e、步骤d水解后的轻馏分从水解罐出来后送入轻馏分冷却器冷却，轻馏分冷却器出口的轻馏分冷后温度为40℃；冷却后的轻馏分进入三级脱硫塔，三级脱硫塔塔内装填吸附剂，轻馏分通过吸附剂床层进行吸附脱硫，从三级脱硫塔顶得到深度脱硫后的轻液态烃产品。

根据本发明的第二方面，本发明提供了一种改进型液态烃脱硫系统，该系统包括一级脱硫塔、轻重分离塔、冷凝器、回流罐、重馏分冷却器、二级脱硫塔、轻馏分泵、水解罐、轻馏分冷却器和三级脱硫塔；

优选地，所述轻重分离塔为板式塔或填料塔，塔内设置有1-3个进料口。

根据本发明，所述一级脱硫塔、二级脱硫塔和三级脱硫塔可以采用板式塔或填料塔，或者采用纤维膜立式反应器，或者采用卧式或立式的沉降罐型式。

按照本发明的一种优选实施方式，一种改进型液态烃脱硫系统，包括一级脱硫塔、轻重分离塔、冷凝器、回流罐、重馏分冷却器、二级脱硫塔、轻馏分泵、水解罐、轻馏分冷却器和三级脱硫塔；所述一级脱硫塔的净化液态烃出口与轻重分离塔的进料口相连，所述轻重分离塔的塔底重馏分出口经重馏分冷却器与二级脱硫塔相连，所述轻重分离塔的塔顶气相物流出口经冷凝器与回流罐相连，所述回流罐通过轻馏分泵分别与轻重分离塔的轻馏分回流口和水解罐的进料口相连，所述水解罐的物料出口经轻馏分冷却器与三级脱硫塔的轻馏分进口相连；所述轻重分离塔为板式塔，塔内设置有3个进料口；所述一级脱硫塔、二级脱硫塔采用填料塔，所述三级脱硫塔内装填吸附剂。

根据本发明，上述的改进型液态烃脱硫方法可通过所述改进型液态烃脱硫系统来实现。

本发明中未加以限定的系统组件或各系统组件的工艺参数，均可根据现有技术进行常规选择，属于常规技术手段。

下面将通过实施例对本发明说明进行详细描述。

实施例

本实施例用于说明本发明的改进型液态烃脱硫方法及系统。

如图1所示，本发明提供一种改进型液态烃脱硫系统，该系统包括一级脱硫塔1、轻重分离塔2、冷凝器3、回流罐4、重馏分冷却器5、二级脱硫塔6、轻馏分泵7、水解罐8、轻馏分冷却器9和三级脱硫塔10；

所述一级脱硫塔1的净化液态烃出口与轻重分离塔2的进料口相连，所述轻重分离塔2的塔底重馏分出口经重馏分冷却器5与二级脱硫塔6相连，所述轻重分离塔2的塔顶气相物流出口经冷凝器3与回流罐4相连，所述回流罐4通过轻馏分泵7分别与轻重分离塔2的轻馏分回流口和水解罐8的进料口相连，所述水解罐8的物料出口经轻馏分冷却器9与三级脱硫塔10的轻馏分进口相连；所述轻重分离塔2为板式塔，塔内设置有3个进料口；所述一级脱硫塔1、二级脱硫塔6采用填料塔；所述三级脱硫塔10内装填吸附剂。

一种改进型液态烃脱硫方法，该方法采用上述系统来实现，具体包括如下步骤：

a、油品加工装置生产的液态烃11由一级脱硫塔1下部的液态烃进口进入塔内，一级脱硫塔1使用胺液作为脱硫溶剂进行硫脱除，一级脱硫塔1下部设置液态烃进口，上部设置贫胺液进口，顶部设置净化液态烃出口，底部设置富胺液出口，贫胺液12从一级脱硫塔1上部贫胺液进口进入塔内，从一级脱硫塔1底部的富胺液出口得到富胺液13，从一级脱硫塔1顶部得到净化液态烃；

b、步骤a得到的净化液态烃进入轻重分离塔2，进行轻重馏分分离，轻重分离塔2底得到重馏分，轻重分离塔2顶出来的气相物流经过冷凝器3冷却后进入回流罐4，由回流罐4得到轻馏分，轻重分离塔2的操作压力为1.53MPa(表)，塔顶气相出料中的碳四及碳四以上组分的体积百分含量为0.133％；

c、步骤b得到的重馏分送入重馏分冷却器5冷却，重馏分冷却器5出口重馏分冷后温度为40℃；冷却后的重馏分送入二级脱硫塔6，二级脱硫塔6使用碱液作为抽提剂进行硫脱除，二级脱硫塔6下部设置重馏分进口，上部设置贫碱液进口，顶部设置重馏分出口，底部设置富碱液出口，贫碱液14从二级脱硫塔6上部贫碱液进口进入塔内，从二级脱硫塔6底部的富碱液出口得到富碱液15，从二级脱硫塔6顶重馏分出口得到深度脱硫后的重液态烃产品16；

d、步骤b得到的轻馏分经过轻馏分泵7升压至1.75MPa(表)，送入水解罐8进行羰基硫的水解反应，水解罐8内装有水解剂，在水解剂作用下轻馏分中的羰基硫转化为硫化氢，轻馏分从水解罐8顶出来；

e、步骤d水解后的轻馏分从水解罐出来后送入轻馏分冷却器9冷却，轻馏分冷却器9出口的轻馏分冷后温度为40℃；冷却后的轻馏分进入三级脱硫塔10，三级脱硫塔10塔内装填吸附剂，轻馏分通过吸附剂床层进行吸附脱硫，从三级脱硫塔10顶得到深度脱硫后的轻液态烃产品17。

该实施例中，所得重液态烃产品16和轻液态烃产品17的总硫含量不大于5mg/m³且铜片腐蚀合格。

对比例1

本对比例用于说明现有的液态烃脱硫系统和方法。

如图2所示，现有技术中的液态烃脱硫系统包括一级脱硫塔1和二级脱硫塔6，一级脱硫塔1顶部与二级脱硫塔6的下部相连。

液态烃11由一级脱硫塔1的下部进入塔内，贫胺液12从一级脱硫塔1上部进入塔内对液态烃11进行硫脱除，在一级脱硫塔1底部形成富胺液13并排出，从一级脱硫塔1顶部得到的净化液态烃由二级脱硫塔6的下部进入，经二级脱硫塔6上部进入的贫碱液14脱硫得到液态烃产品18，液态烃产品18由二级脱硫塔6顶部排出，二级脱硫塔6底部得到富碱液15。

与对比例相比，本发明增设了轻重分离塔2、冷凝器3、回流罐4、重馏分冷却器5、轻馏分泵7、水解罐8、轻馏分冷却器9和三级脱硫塔10，通过调节和控制轻重分离塔2顶部轻液态烃和底部重液态烃组分在适当范围内分布，加大液态烃脱硫深度，同时降低碱渣排放量50％，增加水解罐8、轻馏分冷却器9和三级脱硫塔10以应对液态烃进料中羰基硫波动增高情况，避免因液态烃硫含量增高或硫分布变化造成的硫穿透，避免脱硫失效。

本发明的改进型液态烃脱硫系统和方法，通过多种技术相结合，可以在不改动一级脱硫塔和二级脱硫塔直径及配套设施的情况下，通过较少的设备投资，将产品液态烃总硫含量由原来的50mg/m³降低至5mg/m³且铜片腐蚀合格，提高液态烃的硫脱除率和产品质量，降低碱渣排放量40-50％，碱渣处理费用相应减少，环境更加友好，本发明获得了好的环保效益和经济效益。

以上已经描述了本发明的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims

1.一种改进型液态烃脱硫方法，其特征在于，该改进型液态烃脱硫方法包括以下步骤：

a、液态烃经一级脱硫塔脱硫，得到净化液态烃；

2.根据权利要求1所述的改进型液态烃脱硫方法，其中，所述一级脱硫塔使用胺液作为脱硫溶剂进行硫脱除，一级脱硫塔下部设置液态烃进口，上部设置贫胺液进口，顶部设置净化液态烃出口，底部设置富胺液出口。

3.根据权利要求1所述的改进型液态烃脱硫方法，其中，所述轻重分离塔的操作压力介于1.4-2.0MPaG之间，塔顶气相物料中的碳四及碳四以上组分的体积百分含量不大于0.2％。

4.根据权利要求1所述的改进型液态烃脱硫方法，其中，步骤c中，所述冷却后的重馏分温度不大于40℃。

5.根据权利要求1所述的改进型液态烃脱硫方法，其中，所述二级脱硫塔使用碱液作为抽提剂进行硫脱除，二级脱硫塔下部设置重馏分进口，上部设置贫碱液进口，顶部设置重馏分出口，底部设置富碱液出口。

6.根据权利要求1所述的改进型液态烃脱硫方法，其中，步骤e中，所述冷却后的轻馏分温度不大于40℃。

7.根据权利要求1所述的改进型液态烃脱硫方法，其中，所述三级脱硫塔使用吸附剂进行吸附脱硫，在塔内装填吸附剂；

或者所述三级脱硫塔使用胺液作为脱硫溶剂进行硫脱除，三级脱硫塔下部设置轻馏分进口，上部设置贫胺液进口，顶部设置轻馏分出口，底部设置富胺液出口；

或者所述三级脱硫塔由2-3个塔通过串联或者串联与并联相结合的方式组合而成，第1个塔使用胺液作为脱硫溶剂进行硫脱除，其余的塔使用吸附剂进行吸附脱硫。

8.一种改进型液态烃脱硫系统，其特征在于，该系统包括一级脱硫塔、轻重分离塔、冷凝器、回流罐、重馏分冷却器、二级脱硫塔、轻馏分泵、水解罐、轻馏分冷却器和三级脱硫塔；

9.根据权利要求8所述的改进型液态烃脱硫系统，其中，所述轻重分离塔为板式塔或填料塔，塔内设置有1-3个进料口。

10.根据权利要求8所述的改进型液态烃脱硫系统，其中，所述一级脱硫塔、二级脱硫塔和三级脱硫塔采用板式塔或填料塔，或者采用纤维膜立式反应器，或者采用卧式或立式的沉降罐型式。