CN204058377U - 一种油品脱硫醇及碱液氧化再生装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种油品脱硫醇及碱液氧化再生装置，包括一级纤维膜碱洗脱硫醇装置，二级纤维膜碱洗脱硫醇装置，纤维膜水洗装置和碱液氧化再生装置，本实用新型采用两级纤维膜碱洗进行脱硫醇处理，传质效率高，硫醇脱除率高，同时提高油品精制效果，反应中的富碱液通过碱液氧化再生装置进行氧化再生处理，提高碱液的利用率，降低碱耗，本实用新型高效、节能又环保，三废排放低，机泵能耗少，工作效率高，符合市场需求，适合大规模推广。
Description
技术领域
本实用新型涉及液化石油气、碳五、轻汽油等油品脱硫醇碱液氧化再生领域，尤其涉及一种油品脱硫醇及碱液氧化再生装置。
背景技术
随着世界石油资源不断贫化，石油烃中的硫化物含量越来越高，硫化物将造成严重的环境污染，对后续的化工原料生产也产生不利影响，为此，探索有效的脱硫装置具有重要意义。油品中硫化物的种类繁多，有元素硫、硫化氢、硫醇、噻吩硫、碳基硫等，不同的原油来源和加工方式，二次加工石油产品如液化石油气、油品、轻汽油等中的硫化物形态和含量均不同，所采取的脱硫方法也不同。
传统的加氢脱硫能有效的脱除大部分硫化物，但是很难实现深度脱硫，且加氢脱硫投资很大，不适用于单组分二次加工石油产品的脱硫。在研究的非加氢脱硫技术，有吸附脱硫、氧化脱硫及生物脱硫等，吸附脱硫脱硫率高，氢耗小，但是存在不能降低烯烃、吸附剂用量大、投资大和运行成本高的缺点；氧化脱硫反应条件温和，工艺流程简单，但是油品回收率低，氧化剂成本高；生物脱硫环保节能，但是脱硫率低，不易控制，且还未有可靠的工业化应用。
对于硫醇含量高的油品，可采用碱洗工艺进行处理，碱洗脱硫醇的方法最早是由美国环球油品公司(UOP)1958年提出的，发展至今形成了成熟的液液抽提、氧化再生工艺，即Merox抽提氧化法。近年来随着高硫原油加工比例的增加，特别是硫醇含量大幅度提升，增加了Merox脱硫工艺的难度。目前该工艺存在以下主要问题：硫醇碱抽提设备大多采用塔设备，其传质效率不足，脱硫醇效果不佳；流程设置预碱洗过程，其碱耗较高，不定期排除大量废碱液，环保压力大；二硫化物与碱液的分离多采用重力沉降法，分离效率不高等。因此，对油品脱硫醇，必须开发一种新的高效工艺装置。
中国专利201220012653.8对碱液氧化再生和尾气处理部分进行了改进。氧化塔采用空塔结构，降低了碱液氧化过程的扰动乳化问题，使部分二硫化物能液相分离出来。但是采用两塔注风吹脱二硫化物，导致尾气量大幅增加，即使增加了尾气处理设施，但尾气仍未达到排放要求，另一方面，两塔气体分布器存在严重堵塞问题，不利于装置的稳定运行。本专利也仅限于液化气脱硫醇，不适用于其他油品和其他硫化物的脱除。
实用新型内容
针对上述现有技术的现状，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种传质效率高，碱液利用率高，硫醇脱除率高，油品精制效果好的油品脱硫醇及碱液氧化再生装置。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种油品脱硫醇及碱液氧化再生装置，包括：
一级纤维膜碱洗脱硫醇装置，该装置对油品进行初级脱硫醇处理，反应后的富碱液进入碱液氧化再生装置，反应后的油品进入二级纤维膜碱洗脱硫醇装置；
二级纤维膜碱洗脱硫醇装置，该装置对油品进行二级脱硫醇处理，反应后的碱液循环至一级纤维膜碱洗脱硫醇装置，反应后的油品进入纤维膜水洗装置；
纤维膜水洗装置，该装置对油品进行脱碱处理；
碱液氧化再生装置，该装置对来自一级纤维膜碱洗脱硫醇装置的富碱液进行氧化再生处理，并将再生碱液提供给二级纤维膜碱洗脱硫醇装置。
进一步地，所述一级纤维膜碱洗脱硫醇装置包括一级纤维膜脱硫醇接触器和一级脱硫醇沉降罐，该一级纤维膜脱硫醇接触器底部插入一级脱硫醇沉降罐内，所述二级纤维膜碱洗脱硫醇装置包括二级纤维膜脱硫醇接触器和二级脱硫醇沉降罐，该二级纤维膜脱硫醇接触器底部插入二级脱硫醇沉降罐内，所述一级脱硫醇沉降罐的油品出口与二级纤维膜脱硫醇接触器油品进口相连，所述二级脱硫醇沉降罐的碱液出口与一级纤维膜脱硫醇接触器的碱液进口之间连有循环碱液泵。
进一步地，所述一级纤维膜脱硫醇接触器的油品进口处连有油品过滤器，所述二级纤维膜脱硫醇接触器的碱液进口处连有碱液过滤器。
进一步地，所述纤维膜水洗装置包括纤维膜水洗接触器和水洗分离罐，该纤维膜水洗接触器底部插入水洗分离罐内，该水洗分离罐底部与纤维膜水洗接触器中上部之间连有循环水洗泵，该纤维膜水洗接触器的油品进口与二级脱硫醇沉降罐的油品出口相连。
进一步地，所述碱液氧化再生装置包括碱液氧化塔，纤维膜抽提接触器，抽提分离罐，柴油吸收罐，汽油水洗罐和混合器，所述碱液氧化塔的顶部与柴油吸收罐相连，碱液氧化塔的底部与纤维膜抽提接触器之间连有抽提碱液泵，该纤维膜抽提接触器底部伸入抽提分离罐并与抽提分离罐相通，所述混合器连在抽提分离罐和汽油水洗罐之间，所述汽油水洗罐底部连有循环水洗泵，所述碱液氧化塔中下部连有空气过滤器，所述抽提分离罐底部连有再生碱液泵和专用脱硫剂罐。
进一步地，所述碱液氧化塔中上部设有液体分布器，该液体分布器的上方设有亲水性填料，该亲水性填料右侧设有隔板并形成静置区，所述碱液氧化塔中下部设有空气分布器，该空气分布器上方设有防漩涡挡板，所述碱液氧化塔底部安装有亲油性填料。
进一步地，所述液体分布器为排管式分布器或环管式分布器，所述空气分布器上设置有蒸汽或水反冲洗装置。
进一步地，所述亲油性填料为亲油性塑胶、亲油性树脂或表面覆亲油膜的不锈钢金属。
进一步地，所述抽提分离罐中设有亲水性填料。
进一步地，所述亲水性填料为经过表面亲水改性的不锈钢丝或规整填料或塑料填料。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型采用两级纤维膜碱洗进行脱硫醇处理，传质效率高，硫醇脱除率高，同时提高油品精制效果，反应中的富碱液通过碱液氧化再生装置进行氧化再生处理，提高碱液的利用率，降低碱耗，本实用新型高效、节能又环保，三废排放低，机泵能耗少，工作效率高，符合市场需求，适合大规模推广。
附图说明
图1为本实用新型的流程图；
图2为本实用新型碱液氧化塔结构示意图。
具体实施方式
如图1-2所示，一种油品脱硫醇及碱液氧化再生装置，包括：
一级纤维膜碱洗脱硫醇装置，该装置对油品进行初级脱硫醇处理，反应后的富碱液进入碱液氧化再生装置，反应后的油品进入二级纤维膜碱洗脱硫醇装置；
二级纤维膜碱洗脱硫醇装置，该装置对油品进行二级脱硫醇处理，反应后的碱液循环至一级纤维膜碱洗脱硫醇装置，反应后的油品进入纤维膜水洗装置；
纤维膜水洗装置，该装置对油品进行脱碱处理；
碱液氧化再生装置，该装置对来自一级纤维膜碱洗脱硫醇装置的富碱液进行氧化再生处理，并将再生碱液提供给二级纤维膜碱洗脱硫醇装置。
所述一级纤维膜碱洗脱硫醇装置包括一级纤维膜脱硫醇接触器1和一级脱硫醇沉降罐2，该一级纤维膜脱硫醇接触器1底部插入一级脱硫醇沉降罐2内，所述二级纤维膜碱洗脱硫醇装置包括二级纤维膜脱硫醇接触器3和二级脱硫醇沉降罐4，该二级纤维膜脱硫醇接触器3底部插入二级脱硫醇沉降罐4内，所述一级脱硫醇沉降罐2的油品出口与二级纤维膜脱硫醇接触器3油品进口相连，所述二级脱硫醇沉降罐4的碱液出口与一级纤维膜脱硫醇接触器1的碱液进口之间连有循环碱液泵13，所述一级纤维膜脱硫醇接触器1的油品进口处连有油品过滤器，所述二级纤维膜脱硫醇接触器3的碱液进口处连有碱液过滤器，所述纤维膜水洗装置包括纤维膜水洗接触器5和水洗分离罐6，该纤维膜水洗接触器5底部插入水洗分离罐6内，该水洗分离罐6底部与纤维膜水洗接触器5中上部之间连有循环水洗泵14，该纤维膜水洗接触器5的油品进口与二级脱硫醇沉降罐4的油品出口相连，所述碱液氧化再生装置包括碱液氧化塔7，纤维膜抽提接触器8，抽提分离罐9，柴油吸收罐11，汽油水洗罐10和混合器，所述碱液氧化塔7的顶部与柴油吸收罐11相连，碱液氧化塔7的底部与纤维膜抽提接触器8之间连有抽提碱液泵15，该纤维膜抽提接触器8底部伸入抽提分离罐9并与抽提分离罐9相通，所述混合器连在抽提分离罐9和汽油水洗罐10之间，所述汽油水洗罐10底部连有循环水洗泵17，所述碱液氧化塔7中下部连有空气过滤器，所述抽提分离罐9底部连有再生碱液泵16，该再生碱液泵16将再生碱液输送至二级纤维膜脱硫醇接触器3，所述抽提分离罐9和再生碱液泵16之间的管路上分支出连接专用脱硫剂罐12的管路，若油品中含有噻吩硫、碳基硫，可在碱液中在线添加噻吩硫专用脱硫剂、碳基硫专用脱硫剂进行脱除，所述碱液氧化塔7中上部设有液体分布器72，该液体分布器72的上方设有亲水性填料，该亲水性填料右侧设有隔板73并形成静置区，所述碱液氧化塔7中下部设有空气分布器71，该空气分布器71上方设有防漩涡挡板，所述碱液氧化塔7底部安装有亲油性填料，所述抽提分离罐9中设有亲水性填料，所述液体分布器72为排管式分布器或环管式分布器，所述空气分布器71上设置有蒸汽或水反冲洗装置，所述亲油性填料为亲油性塑胶、亲油性树脂或表面覆亲油膜的不锈钢金属，所述亲水性填料为经过表面亲水改性的不锈钢丝或规整填料或塑料填料。
油品中的硫一般分为无机硫和有机硫，无机硫以硫化氢含量最大；有机硫主要是硫醇，还可能有二硫化物、甲硫醚、羰基硫等。对于无机硫中的硫化氢一般采用醇胺法处理，分离出硫化氢去制硫磺，有机硫中的硫醇通过氢氧化钠与其反应，生成硫醇钠溶于碱液中，再通过催化剂的作用下，硫醇钠和氧气氧化再生为氢氧化钠循环利用，硫醇最终转化成二硫化物，二硫化物分离或去加氢。二硫化物、甲硫醚、羰基硫等中性硫通过胺洗或碱洗都很难脱除，需要通过特殊脱硫剂进行处理。
相关反应如下：
RSH+NaOH→NaSR+H2O
油品夹带的微量胺液中所含的H2S可以与碱液发生如下反应：
H2S+2NaOH→Na2S+2H2O
脱硫醇后碱液中硫醇钠在钛箐钴催化剂作用下与氧气反应生成氢氧化钠和二硫化物，氧化再生的碱液循环利用，反应式如下：
4NaSR+O2+2H2O→4NaOH+2RSSR
本装置的生产流程如下：
a、油品脱硫醇
油品进入本装置，经过油品过滤器过滤机械杂质后，与来自循环碱液泵13的循环碱液分别从油品进口和碱液进口进入一级纤维膜脱硫醇接触器1，完成初级脱硫醇，油品与碱液在一级脱硫醇沉降罐2内沉降分离，油品从罐顶出，与经过碱液过滤器过滤处理后的再生碱液分别从油品进口和碱液进口进入二级纤维膜脱硫醇接触器3，完成最终脱硫醇，油品与碱液在二级脱硫醇沉降罐4沉降分离，油品从罐顶出，去水洗单元，再生碱液由再生碱液泵16送来，经过碱液过滤器过滤后送至二级纤维膜脱硫醇接触器3脱硫醇，二级脱硫醇后碱液由循环碱液泵13送去一级纤维膜脱硫醇接触器1脱硫醇，该脱硫醇后的富碱液去碱液氧化再生单元。
b、油品水洗
来自二级纤维膜脱硫醇接触器3的油品与循环除盐水进入纤维膜水洗接触器5，完成水洗脱碱，油品与除盐水在水洗沉降罐6内分离，精制油品由罐顶出装置；除盐水由罐底出，由循环水洗泵14送去循环脱碱，水洗用除盐水间断更换，当产品油品中钠离子接近0.1ppm或循环除盐水碱度接近0.06％wt时，需要更换除盐水，补充除盐水系统管网送来。
c、碱液氧化再生及二硫化物分离
碱液氧化塔7由隔板73分左右两个区，碱液氧化区和二硫化物分离区，来自一级脱硫醇沉降罐2的富碱液从塔中上部碱液进口进入氧化区，氧化空气经氧化空气过滤器过滤后从塔中下部氧化风进口进入，经过塔内气体分布器71以微泡形式均匀分散于塔内碱液中，碱液与空气充分接触并完成硫醇钠的氧化转化，若碱液温度低于40℃(冬季气温低时)，可利用碱液加热器加热至40-50℃，氧化后碱液及尾气在塔顶快速分离，氧化后的碱液溢过塔内挡板73进入二硫化物分离区，生成的二硫化物自相聚结，由于密度小及极性差浮于碱液上，碱液沉降在下层，二硫化物根据二硫化物/碱液界位情况定期排放至二硫化物罐，分离二硫化物后碱液从碱液氧化塔分离区底部出，经过抽提碱液泵15进入纤维膜抽提接触器8，可用汽油或者石脑油抽提萃取残留的二硫化物，抽提后的再生碱液流入抽提分离罐9底部并经过再生碱液泵16送去二级纤维膜脱硫醇接触器3，若油品中含有噻吩硫、碳基硫，可通过专用脱硫剂罐12在碱液中在线添加噻吩硫专用脱硫剂、碳基硫专用脱硫剂进行脱除，碱液氧化塔7中的尾气从塔顶出，经过柴油吸收罐11吸收后排放，抽提分离罐9中的尾气进入混合器与新鲜水混合，再进入汽油水洗罐10水洗。
本实用新型采用纤维膜接触器传质设备，传质与反应效率高，单位体积形成更多的传质面积，传质距离短，相界更新快，反应效率高，机泵能耗少，碱液利用率高，氧化再生效果好，三废排放量低，减少二硫化物对大气的污染，节能环保。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神与范围。
Claims (10)
1.一种油品脱硫醇及碱液氧化再生装置，其特征在于，包括：
一级纤维膜碱洗脱硫醇装置，该装置对油品进行初级脱硫醇处理，反应后的富碱液进入碱液氧化再生装置，反应后的油品进入二级纤维膜碱洗脱硫醇装置；
二级纤维膜碱洗脱硫醇装置，该装置对油品进行二级脱硫醇处理，反应后的碱液循环至一级纤维膜碱洗脱硫醇装置，反应后的油品进入纤维膜水洗装置；
纤维膜水洗装置，该装置对油品进行脱碱处理；
碱液氧化再生装置，该装置对来自一级纤维膜碱洗脱硫醇装置的富碱液进行氧化再生处理，并将再生碱液提供给二级纤维膜碱洗脱硫醇装置。
2.根据权利要求1所述的一种油品脱硫醇及碱液氧化再生装置，其特征在于，所述一级纤维膜碱洗脱硫醇装置包括一级纤维膜脱硫醇接触器(1)和一级脱硫醇沉降罐(2)，该一级纤维膜脱硫醇接触器(1)底部插入一级脱硫醇沉降罐(2)内，所述二级纤维膜碱洗脱硫醇装置包括二级纤维膜脱硫醇接触器(3)和二级脱硫醇沉降罐(4)，该二级纤维膜脱硫醇接触器(3)底部插入二级脱硫醇沉降罐(4)内，所述一级脱硫醇沉降罐(2)的油品出口与二级纤维膜脱硫醇接触器(3)油品进口相连，所述二级脱硫醇沉降罐(4)的碱液出口与一级纤维膜脱硫醇接触器(1)的碱液进口之间连有循环碱液泵(13)。
3.根据权利要求2所述的一种油品脱硫醇及碱液氧化再生装置，其特征在于，所述一级纤维膜脱硫醇接触器(1)的油品进口处连有油品过滤器，所述二级纤维膜脱硫醇接触器(3)的碱液进口处连有碱液过滤器。
4.根据权利要求2所述的一种油品脱硫醇及碱液氧化再生装置，其特征在于，所述纤维膜水洗装置包括纤维膜水洗接触器(5)和水洗分离罐(6)，该纤维膜水洗接触器(5)底部插入水洗分离罐(6)内，该水洗分离罐(6)底部与纤维膜水洗接触器(5)中上部之间连有循环水洗泵(14)，该纤维膜水洗接触器(5)的油品进口与二级脱硫醇沉降罐(4)的油品出口相连。
5.根据权利要求1所述的一种油品脱硫醇及碱液氧化再生装置，其特征在于，所述碱液氧化再生装置包括碱液氧化塔(7)，纤维膜抽提接触器(8)，抽提分离罐(9)，柴油吸收罐(11)，汽油水洗罐(10)和混合器，所述碱液氧化塔(7)的顶部与柴油吸收罐(11)相连，碱液氧化塔(7)的底部与纤维膜抽提接触器(8)之间连有抽提碱液泵(15)，该纤维膜抽提接触器(8)底部伸入抽提分离罐(9)并与抽提分离罐(9)相通，所述混合器连在抽提分离罐(9)和汽油水洗罐(10)之间，所述汽油水洗罐(10)底部连有循环水洗泵(17)，所述碱液氧化塔(7)中下部连有空气过滤器，所述抽提分离罐(9)底部连有再生碱液泵(16)和专用脱硫剂罐(12)。
6.根据权利要求5所述的一种油品脱硫醇及碱液氧化再生装置，其特征在于，所述碱液氧化塔(7)中上部设有液体分布器(72)，该液体分布器(72)的上方设有亲水性填料，该亲水性填料右侧设有隔板(73)并形成静置区，所述碱液氧化塔(7)中下部设有空气分布器(71)，该空气分布器(71)上方设有防漩涡挡板，所述碱液氧化塔(7)底部安装有亲油性填料。
7.根据权利要求6所述的一种油品脱硫醇及碱液氧化再生装置，其特征在于，所述液体分布器(72)为排管式分布器或环管式分布器，所述空气分布器(71)上设置有蒸汽或水反冲洗装置。
8.根据权利要求6所述的一种油品脱硫醇及碱液氧化再生装置，其特征在于，所述亲油性填料为亲油性塑胶、亲油性树脂或表面覆亲油膜的不锈钢金属。
9.根据权利要求5所述的一种油品脱硫醇及碱液氧化再生装置，其特征在于，所述抽提分离罐(9)中设有亲水性填料。
10.根据权利要求6或9所述的一种油品脱硫醇及碱液氧化再生装置，其特征在于，所述亲水性填料为经过表面亲水改性的不锈钢丝或规整填料或塑料填料。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: NINGBO ZHANGPU ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: XU ZHENHUA Effective date: 20150717 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20150717 Address after: 315000 Zhejiang Province, Ningbo high tech Zone Jinghua Road No. 188 Building 2 room 852 Patentee after: NINGBO ZHANGFU ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD. Address before: 315000, room 27, 1001 Luo Ma garden, camel street, Zhenhai District, Zhejiang, Ningbo, China Patentee before: Xu Zhenhua |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20141231 Termination date: 20200902 |