CN202465605U - 一种凝析油脱硫脱臭装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种凝析油脱硫脱臭装置。包括一级抽提单元、氧化单元、二级抽提单元及相关管路、控制阀，其一级抽提单元通过相关管路连通氧化单元和二级抽提单元，氧化单元通过相关管路连通二级抽提单元；通过高效传质效率的纤维液膜设备进行凝析油中微量硫化氢和硫醇的碱液抽提，凝析油脱臭效率高；采用独立的碱液氧化再生单元，使氧化再生反应的温度和氧分压单独调节，操作灵活，提高碱液再生效率，降低碱耗；在二级抽提单元，凝析油与再生碱液接触，完成凝析油中剩余硫醇的脱除和再生碱液中二硫化物的萃取分离，实现凝析油的脱臭和再生碱液的循环使用；利用纤维液膜设备的液膜传质方式和大传质表面，提高了碱液抽提效率和二硫化物萃取分离效率，实现两相的清洁、高效分离。

Description

一种凝析油脱硫脱臭装置

技术领域

本实用新型属于石油、天然气化工领域，涉及一种凝析油脱硫脱臭装置。

背景技术

凝析油又称天然汽油，是从凝析气田或者油田伴生天然气凝析出来的未经分馏的液态烃，主要成分为C5～C8的烃类混合物，可用作乙烯裂解原料、生产石脑油及汽油等。

由于凝析油中含有硫化氢、硫醇、硫醚及噻吩等硫化物，其中硫化氢和硫醇不仅具有恶臭，而且对金属具有严重的腐蚀作用。因此在使用前，凝析油必须要经过脱硫处理。

目前，常用的凝析油脱硫方法主要有加氢脱硫法、碱洗抽提法、梅洛克斯(Merox)固定床法和溶剂萃取法。加氢脱硫具有技术成熟、处理量大、操作费用低的优点，但设备投资大，仅适于有氢源的规模化生产；碱洗抽提法利用碱与硫化氢、硫醇之间的反应，将凝析油中的微量硫化氢和硫醇抽提至碱液中，从而实现凝析油的脱硫脱臭处理。该法可以有效降低凝析油的总硫，但由于碱液不经过再生处理，因此存在碱耗及废碱排放量高的问题；梅洛克斯(Merox)固定床法在碱、催化剂与氧化风的共同作用下，将凝析油中的硫醇转化为二硫化物，从而实现凝析油的脱臭处理，同时其中微量硫化氢的也被脱除。该法目前大多采用传质效率不足的传统反应设备，且氧化风用量及温度有所限制，使得再生效率不足，从而导致凝析油的脱硫脱臭效率较低；溶剂萃取法首先采用抽提溶剂将凝析油中的硫化物萃取至抽提溶剂中，然后采用加热和汽提等方式使溶剂再生使用。该方法可以实现凝析油总硫含量的降低，但存在工艺较为复杂、且抽提溶剂价格较高等问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种凝析油脱硫脱臭装置，采用液膜传质方式进行凝析油中微量硫化氢和硫醇的碱液抽提，脱硫脱臭效率高，碱耗小，废碱排放少。

本实用新型采用的技术方案：一种凝析油脱硫脱臭装置，包括一级抽提单元、氧化单元、二级抽提单元及相关管路、控制阀，其特征在于一级抽提单元通过相关管路连通氧化单元和二级抽提单元，氧化单元通过相关管路连通二级抽提单元。

所述的一级抽提单元连通待处理凝析油进油管路，氧化单元通过相关管路及控制阀连通氧化风进风管路、新鲜碱液进液管路及碱渣排出管路、尾气排出管路，二级抽提单元通过相关管路及控制阀连通脱硫脱臭处理后凝析油输出管路。

所述的一级抽提单元的一级抽提纤维液膜反应设备通过法兰联接一级油碱分离罐；且一级抽提纤维液膜反应设备通过相关管路及二级油碱分离罐液位控制阀连通二级抽提单元的碱液循环泵，一级抽提纤维液膜反应设备顶部连通待处理凝析油进油管路；一级油碱分离罐通过相关管路连通二级抽提单元的二级抽提纤维液膜反应设备，并通过相关管路及一级油碱分离罐液位控制阀连通氧化单元的碱液加热器；一级油碱分离罐连通一级油碱分离罐液位控制阀；所述的一级抽提纤维液膜反应设备和二级抽提纤维液膜反应设备选用可实现液膜传质方式的纤维液膜设备。

所述的氧化单元的碱液加热器通过相关管路连通氧化塔，氧化塔通过相关管路连通碱液冷却器，碱液冷却器通过相关管路连通再生碱液泵，且该管路连通新鲜碱液进液管路及碱渣排出管路；氧化塔连通氧化风进风管路及氧化风流量控制阀；氧化塔顶部连通尾气排出管路及尾气排出压力控制阀；再生碱液泵通过相关管路及再生碱液流量控制阀连通二级抽提单元的二级抽提纤维液膜反应设备。

所述的二级抽提单元的二级抽提纤维液膜反应设备通过法兰联接二级油碱分离罐，二级油碱分离罐连通二级油碱分离罐液位控制阀；二级油碱分离罐通过相关管路连通碱液循环泵，且二级油碱分离罐连通脱硫脱臭处理后凝析油输出管路及脱硫脱臭处理后凝析油输出压力控制阀。

所述的二级抽提单元的二级油碱分离罐通过连接管路连通油气分离罐，油气分离罐下部连通脱硫脱臭处理后凝析油输出管路及脱硫脱臭处理后凝析油输出压力控制阀，油气分离罐上部通过相关管路及油气分离罐压力控制阀连通尾气排出管路。

所述的一级抽提单元的一级油碱分离罐与二级抽提纤维液膜反应设备的连接管路上设置有凝析油/氧化风混合器，凝析油/氧化风混合器连通二级抽提单元氧化风进风管路及二级抽提单元氧化风流量控制阀。

本实用新型所具有的积极有益效果：

1.利用具有高效传质效率的纤维液膜设备进行凝析油中微量硫化氢和硫醇的碱液抽提，在一级抽提单元，凝析油中的全部硫化氢和大部分硫醇在纤维液膜设备中被抽提到碱液；在氧化单元，抽提后碱液在氧化塔中得到氧化再生；在二级抽提单元，凝析油中剩余的硫醇被抽提再生碱液中，同时再生碱液中的二硫化物被抽提至凝析油中，完成了再生碱液中二硫化物的分离和凝析油的脱硫脱臭处理，凝析油脱臭效率高；

2.采用独立的碱液氧化再生单元，使得氧化再生反应的温度和氧分压可以单独调节，提高了装置的操作灵活性，有效提高了碱液再生效率，进一步降低了碱耗；

3.在二级抽提单元，凝析油与再生碱液的接触，同时完成了凝析油中剩余硫醇的脱除和再生碱液中二硫化物的萃取分离，实现了凝析油的脱臭和再生碱液的循环使用；

4.利用纤维液膜设备的液膜传质方式和大传质表面，提高了碱液抽提效率和二硫化物萃取分离效率，同时可实现两相的清洁、高效分离；

5.工艺简单，减少设备投资，废碱排放少，利于环保。

附图说明

图1为本实用新型实施例1结构示意图；

图2为本实用新型实施例2结构示意图。

具体实施方式

实施例1

参照图1所示，一种凝析油脱硫脱臭装置，主要包括一级抽提单元A、氧化单元B、二级抽提单元C和待处理凝析油进油管路D、氧化风进风管路E、新鲜碱液进液管路F、碱渣排出管路G、尾气排出管路H、脱硫脱臭处理后凝析油输出管路I等相关管路及一级油碱分离罐液位控制阀10、氧化风流量控制阀11、再生碱液流量控制阀12、尾气排出压力控制阀13、二级油碱分离罐液位控制阀14、脱硫脱臭处理后凝析油输出压力控制阀15等控制器件和相关检测元件；所述的一级抽提单元A通过相关管路及控制阀连通氧化单元B和二级抽提单元C，氧化单元B通过相关管路及控制阀连通二级抽提单元C；并且一级抽提单元A连通待处理凝析油进油管路D，氧化单元B通过相关管路及控制阀连通氧化风进风管路E、新鲜碱液进液管路F及碱渣排出管路G、尾气排出管路H，二级抽提单元C通过相关管路及控制阀连通脱硫脱臭处理后凝析油输出管路I。

所述的一级抽提单元A主要包括一级抽提纤维液膜反应设备1、一级油碱分离罐2等；其一级抽提纤维液膜反应设备1通过法兰联接一级油碱分离罐2，并且一级抽提纤维液膜反应设备1通过相关管路及二级油碱分离罐液位控制阀14连通二级抽提单元C的碱液循环泵9，一级抽提纤维液膜反应设备1顶部连通待处理凝析油进油管路D；一级油碱分离罐2通过相关管路连通二级抽提单元C的二级抽提纤维液膜反应设备7，并通过相关管路及一级油碱分离罐液位控制阀10连通氧化单元B的碱液加热器3；一级油碱分离罐2连通一级油碱分离罐液位控制阀10。

所述的氧化单元B主要包括碱液加热器3、氧化塔4、碱液冷却器5、再生碱液泵6等；其碱液加热器3通过相关管路连通氧化塔4，氧化塔4上部通过相关管路连通碱液冷却器5，碱液冷却器5通过相关管路连通再生碱液泵6，且该管路连通新鲜碱液进液管路F及碱渣排出管路G；且氧化塔4下部连通氧化风进风管路E及氧化风流量控制阀11；氧化塔4顶部连通尾气排出管路H及尾气排出压力控制阀13；再生碱液泵6通过相关管路及再生碱液流量控制阀12连通二级抽提单元C的二级抽提纤维液膜反应设备7。

所述的二级抽提单元C主要包括二级抽提纤维液膜反应设备7、二级油碱分离罐8、碱液循环泵9等；其二级抽提纤维液膜反应设备7通过法兰联接二级油碱分离罐8，二级油碱分离罐8连通二级油碱分离罐液位控制阀14；二级油碱分离罐8通过相关管路连通碱液循环泵9，而且二级油碱分离罐8上部连通脱硫脱臭处理后凝析油输出管路I及脱硫脱臭处理后凝析油输出压力控制阀15。

所述的一级抽提纤维液膜反应设备1和二级抽提纤维液膜反应设备7可以选用现有技术中可实现液膜传质方式的各种反应设备，例如专利号为ZL201020266679.6的中国专利中记载的水相分布器为排管式的纤维液膜反应设备。

本实施例的工作过程：

a.在一级抽提单元A，待处理凝析油与来自二级抽提单元C的二级油碱分离罐8底部的循环碱液通过相关管路及碱液循环泵9在一级抽提纤维液膜反应设备1中相接触，完成凝析油中全部硫化氢和大部分硫醇的脱除反应；脱除了硫化氢和大部分硫醇的凝析油与碱液在一级油碱分离罐2中分离，一级油碱分离罐2顶部分出的凝析油送至二级抽提单元C的二级抽提纤维液膜反应设备7，一级油碱分离罐2底部分出的碱液通过相关管路送至氧化单元B的碱液加热器3。

b.在氧化单元B，来自一级抽提单元A的一级油碱分离罐2底部的碱液首先经过碱液加热器3加热后，完成碱液的升温，达到要求温度的碱液被注入催化剂后通过相关管路送至氧化塔4的底部，与来自非净化风管网的氧化风通过氧化风进风管路E在氧化塔4中完成碱液中硫醇钠的氧化，在催化剂的作用下反应生成相应的二硫化物，使碱液得到再生；来自氧化塔4上部的再生碱液经过碱液冷却器5完成再生碱液的降温后，通过相关管路及再生碱液泵6送至二级抽提单元C的二级抽提纤维液膜反应设备7；氧化尾气通过氧化塔4顶部的尾气排出管路H排出。

c.在二级抽提单元C，来自一级油碱分离罐2顶部的凝析油与来自氧化单元B的氧化塔4中的再生碱液通过相关管路及再生碱液泵6在二级抽提纤维液膜反应设备7中相接触，利用碱液完成凝析油中剩余硫醇的脱除，同时再生碱液中的二硫化物被抽提至凝析油中，完成再生碱液中二硫化物的萃取分离；脱臭后凝析油与碱液在二级油碱分离罐8中分离，二级油碱分离罐8底部分离出的碱液通过相关管路及碱液循环泵9送至一级抽提单元A的一级抽提纤维液膜反应设备1中循环使用，二级油碱分离罐8顶部分离出的凝析油达到脱硫脱臭要求，通过脱硫脱臭处理后凝析油输出管路I输出。

实施例2

参照图2所示，在实施例1的基础上，所述的二级抽提单元C增加了连接管路J、二级抽提单元氧化风进风管路K、凝析油/氧化风混合器16、二级抽提单元氧化风流量控制阀17、油气分离罐18、油气分离罐压力控制阀19等；其二级油碱分离罐8通过连接管路J连通油气分离罐18，油气分离罐18下部连通脱硫脱臭处理后凝析油输出管路I及脱硫脱臭处理后凝析油输出压力控制阀15，油气分离罐18上部通过相关管路及油气分离罐压力控制阀19连通尾气排出管路H；在所述的一级油碱分离罐2与二级抽提纤维液膜反应设备7的连接管路上设置有凝析油/氧化风混合器16，凝析油/氧化风混合器16连通二级抽提单元氧化风进风管路K及二级抽提单元氧化风流量控制阀17。

本实施例的工作过程：

来自一级油碱分离罐2顶部的凝析油与来自二级抽提单元氧化风进风管路K的氧化风在凝析油/氧化风混合器16中混合后，在二级抽提纤维液膜反应设备7中与来自氧化单元再生碱液泵6的碱液相接触，在碱液中催化剂的作用下，凝析油中残余的部分硫醇进一步被氧化为二硫化物，同时再生碱液中的二硫化物被萃取至凝析油，完成再生碱液中二硫化物的分离。

脱臭后凝析油与碱液在二级油碱分离罐8中分离，二级油碱分离罐8底部分离出的碱液通过相关管路及碱液循环泵9送至一级抽提单元A的一级抽提纤维液膜反应设备1中循环使用，二级油碱分离罐8顶部分离出的含有尾气的凝析油通过连接管路J送至油气分离罐18。

脱硫脱臭后的凝析油与尾气在油气分离罐18中分离，油气分离罐18底部分出的凝析油达到脱硫脱臭要求通过脱硫脱臭处理后凝析油输出管路I输出；油气分离罐18顶部分出的尾气通过相关管道及氧化塔4顶部的尾气排出管路H排出。

其余工作过程同实施例1所述。

Claims (7)

1.一种凝析油脱硫脱臭装置，包括一级抽提单元、氧化单元、二级抽提单元及相关管路、控制阀，其特征在于一级抽提单元(A)通过相关管路连通氧化单元(B)和二级抽提单元(C)，氧化单元(B)通过相关管路连通二级抽提单元(C)。

2.根据权利要求1所述的凝析油脱硫脱臭装置，其特征在于所述的一级抽提单元(A)连通待处理凝析油进油管路(D)，氧化单元(B)通过相关管路及控制阀连通氧化风进风管路(E)、新鲜碱液进液管路(F)及碱渣排出管路(G)、尾气排出管路(H)，二级抽提单元(C)通过相关管路及控制阀连通脱硫脱臭处理后凝析油输出管路(I)。

3.根据权利要求1或2所述的凝析油脱硫脱臭装置，其特征在于所述的一级抽提单元(A)的一级抽提纤维液膜反应设备(1)通过法兰联接一级油碱分离罐(2)；且一级抽提纤维液膜反应设备(1)通过相关管路及二级油碱分离罐液位控制阀(14)连通二级抽提单元(C)的碱液循环泵(9)，一级抽提纤维液膜反应设备(1)顶部连通待处理凝析油进油管路(D)；一级油碱分离罐(2)通过相关管路连通二级抽提单元(C)的二级抽提纤维液膜反应设备(7)，并通过相关管路及一级油碱分离罐液位控制阀(10)连通氧化单元(B)的碱液加热器(3)；一级油碱分离罐(2)连通一级油碱分离罐液位控制阀(10)；所述的一级抽提纤维液膜反应设备(1)和二级抽提纤维液膜反应设备(7)选用可实现液膜传质方式的纤维液膜设备。

4.根据权利要求1或2所述的凝析油脱硫脱臭装置，其特征在于所述的氧化单元(B)的碱液加热器(3)通过相关管路连通氧化塔(4)，氧化塔(4)通过相关管路连通碱液冷却器(5)，碱液冷却器(5)通过相关管路连通再生碱液泵(6)，且该管路连通新鲜碱液进液管路(F)及碱渣排出管路(G)；氧化塔(4)连通氧化风进风管路(E)及氧化风流量控制阀(11)；氧化塔(4)顶部连通尾气排出管路(H)及尾气排出压力控制阀(13)；再生碱液泵(6)通过相关管路及再生碱液流量控制阀(12)连通二级抽提单元(C)的二级抽提纤维液膜反应设备(7)。

5.根据权利要求1或2所述的凝析油脱硫脱臭装置，其特征在于所述的二级抽提单元(C)的二级抽提纤维液膜反应设备(7)通过法兰联接二级油碱分离罐(8)，二级油碱分离罐(8)连通二级油碱分离罐液位控制阀(14)；二级油碱分离罐(8)通过相关管路连通碱液循环泵(9)，且二级油碱分离罐(8)连通脱硫脱臭处理后凝析油输出管路(I)及脱硫脱臭处理后凝析油输出压力控制阀(15)。

6.根据权利要求1或2所述的凝析油脱硫脱臭装置，其特征在于所述的二级抽提单元(C)的二级油碱分离罐(8)通过连接管路(J)连通油气分离罐(18)，油气分离罐(18)下部连通脱硫脱臭处理后凝析油输出管路(I)及脱硫脱臭处理后凝析油输出压力控制阀(15)，油气分离罐(18)上部通过相关管路及油气分离罐压力控制阀(19)连通尾气排出管路(H)。

7.根据权利要求1所述的凝析油脱硫脱臭装置，其特征在于所述的一级抽提单元(A)的一级油碱分离罐(2)与二级抽提纤维液膜反应设备(7)的连接管路上设置有凝析油/氧化风混合器(16)，凝析油/氧化风混合器(16)连通二级抽提单元氧化风进风管路(K)及二级抽提单元氧化风流量控制阀(17)。

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