1-丙烯常温精脱硫剂的性能--齐鲁石化公司研究院
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常温脱硫剂在丙烯精制上的应用摘要:丙烯聚合催化剂是丙烯聚合工艺前进的主要动力和源泉。
聚丙烯新产品的开发和利用离不开催化剂的更新换代。
但随着催化剂性能的改进,它都对丙烯中杂质含量要求也越来越高。
炼厂丙烯所含杂质硫会影响丙烯聚合催化剂活性,同时也影响丙烯内其它杂质的脱除。
脱除丙烯中的硫杂质,使丙烯达到气相聚合工艺的质量要求,使聚合反应顺利进行。
关键词:炼厂丙烯脱硫剂精制丙烯1 概述锦西石化聚丙烯装置采用的是NOVOLEN气相丙烯聚合工艺技术,原料丙烯是炼厂丙烯,它是由蜡油催化裂化装置和重油催化裂化装置产生的液化气经气体分馏装置后得到的。
随着装备制造水平进步和装置操作水平的提高,丙烯纯度能达到99.5%甚至更高;但丙烯中杂质(水、硫、砷、甲醇、二氧化碳、一氧化碳)会使丙烯聚合催化剂活性下降,单耗增加,细粉增多,使产品质量不合格,严重的甚至不发生聚合反应或产生粘料;如果丙烯中含有的硫会优先与脱砷、脱一氧化碳的催化剂发生反应进而影响它们脱砷、脱一氧化碳的功能,使砷或一氧化碳进入反应器影响催化剂性能。
因此在丙烯进入聚合反应器之前必须进行精制以除去这些杂质。
2 炼厂丙烯脱硫精制2.1 丙烯精制流程锦西石化炼厂丙烯和专利商要求的气相聚合工艺丙烯质量规格对比见表1。
表1锦西石化炼厂丙烯和气相聚合工艺丙烯质量规格Table1 The propylene specification from Jinxi and requirement for gas-phase process polymerzation项目单位锦西炼厂丙烯规气相聚合工艺丙烯规格格丙烯%(vol)99.5≥99.5丙烷%(vol)0.5余量一氧化碳10-6(vol)0.1≤0.02二氧化碳10-6(vol)2≤2羰基硫10-6(wt)10≤0.05总硫 (硫化氢+羰基硫)10-6(wt)20≤1水10-6(wt)300≤1甲醇10-6(wt)2.8≤1砷10-6(wt)2≤0.02从表1可以看出锦西炼厂丙烯用于气相法聚丙烯工艺时,丙烯中的水、羰基硫、总硫、甲醇、砷、一氧化碳不满足工艺要求,必须精制使其达到气相聚合工艺的质量要求。
NO :齐鲁石化分公司 企业标准QJ/SL. C. 05—02—2009—A第一脱硫醇装置操作规程(修订本)编2009年10月01日实施胜利炼油厂炼油实业部 胜利炼油厂 炼油实业部质量管理体系文件审批表单位:编号:目录第一部分工艺手册汽油无碱脱臭装置生产工艺手册第一章基本知识 (1)第一节轻质油产品脱硫醇的意义 (1)第二节脱硫醇工艺的发展 (1)第三节Merox法脱硫醇工艺原理 (1)第四节基本概念 (2)第二章装置概况 (5)第一节工艺流程概述 (5)第二节装置设备明细 (8)第三节主要设备结构介绍 (10)第四节原料、产品及化工原料性质及要求 (11)第五节工艺、质量、技术经济指标 (12)液态烃脱硫醇装置工艺手册第一章基本知识 (15)第一节轻质油产品脱硫醇的意义 (15)第二节脱硫醇工艺的发展 (15)第三节Merox法脱硫醇工艺原理 (15)第四节基本概念及计算 (16)第二章装置概况 (18)第一节工艺流程说明 (18)第二节设计基础数据 (20)第三节装置设备 (21)第四节原材料性质、工艺操作指标及产品质量指标 (22)第五节化验分析项目及分析方法 (23)生产管理制度及安全知识 (26)第一节公司关于安全生产的部分禁令和规定 (26)第二节有关安全规定 (27)两脱装置“三废”排放量及环境保护措施 (29)第二部分岗位操作法第一章汽油脱硫醇岗位 (31)第一节岗位操作法 (31)第二节工艺参数分析 (32)第三节不正常现象及事故处理 (34)第二章液态烃脱硫醇岗位 (40)第一节岗位操作法 (40)第二节不正常现象及事故处理 (46)液态烃装置工艺技术卡片 (54)汽油碚硫醇装置工艺技术卡片 (55)第三部分开、停工方案第一节汽油碚硫醇装置开工方案 (56)第二节汽油碚硫醇装置停工方案 (64)第三节液态烃碚硫醇装置开工方案 (68)第三节液态烃碚硫醇装置停工方案 (74)工艺手册岗位操作法开、停工方案汽油无碱脱臭装置生产工艺手册第一章 基本知识第一节 轻质油产品脱硫醇的意义石油产品的硫醇是气味恶臭难嗅的有机化合物之一,空气中含l×l0-8g /L 的低分子量硫醇,人们即可嗅出。
随着我国进口高硫含量原油量的增加,从原油中分离出的液化石油气中硫化物含量、结构和分布都有较大变化,传统的液化气脱硫工艺,往往达不到精脱硫要求,脱后液化石油气硫化物含量仍偏高,铜片腐蚀严重超标,影响产品质量和生产系统安全以及造成很大的环境污染。
液化石油气的脱硫方法和技术有很多种,包括:干法脱硫,湿法脱硫,膜分离脱硫,生物脱硫,电子束照射法及微波法脱硫等。
各种脱硫方法都有各自的特点、优点和缺陷,但在液化石油气的脱硫中,需要找到脱硫效果最好,工艺简单,脱硫成本较低的方法。
目前有很多研究报道了液化石油气的脱硫方法及技术或者脱硫剂的研究。
杨云平[1]介绍了HB5-l、HB5-3(DS-1)精脱硫剂在液化气中的工业应用情况。
结果表明,该脱硫剂脱硫效果很好,使液化气的铜片腐蚀从3级降至l级,总硫明显下降。
开发和合成新型的脱硫剂是目前对液化石油气脱硫的工作重点。
本文应用湖北省化学研究所开发出的TS-1型转化吸收精脱硫剂进行实验研究。
该脱硫剂以大孔结构为主,兼顾大量发达的微孔,并添加有助催化剂和活性促进剂。
TS-1型精脱硫剂在常温液相条件下对COS、硫醇有极强的转化吸收能力,同时对H2S、元素硫又具有优良的脱除性能,成本却有大幅降低,T S-1型精脱硫剂物化性能见表1。
表1TS-1型精脱硫剂物化性能1.实验部分1.1试验流程液化石油气原料以试验需求量的H2S、C OS、元素硫和甲硫醇等硫化物与液化石油气(经WK-2D总硫分析仪检验总硫小于0.01mg/m3)按一定比例混合均匀后配制而得。
原料经减压阀进入反应器,反应后尾液经过汽化器后,再经流量计、燃烧器、碱液吸收装置后放空。
在脱硫反应器前后均有取样点,以检测硫化物含量、种类和铜片腐蚀情况。
1.2试验条件试验原料所用液化石油气中丙烷、丁烷体积含量≥96%,戊烷及戊烷以上组分体积含量≤2%,O2<5mg/m3,H2O≤1000mg/m3,H2S、元素硫、COS、甲硫醇按实验要求配入。
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM 液化石油气脱硫工艺概述课程名称:前沿讲座结课论文考生姓名:张言斌学号: 2014210721 所在院系:新能源研究院专业年级: 2014 化学工程指导教师:周广林完成日期:2015年1月9日前沿讲座结课论文摘要液化石油气的杂质中除含有H2S和CO2等酸性组成外,还含有硫醇、硫醚、二甲基二硫醚、CS2等有机硫,这些硫的存在会对下游产品加工、环境保护和设备防腐蚀等方面造成非常不利的影响。
因此,液化石油气的脱硫及其硫化物的检测是液化石油气生产与检测中的重要环节。
脱除硫化物的方法和技术日渐发展和成熟,液化石油气脱硫的方法很多,在工业上应用的主要有湿法和干法两大类[1],近年来又发展了液膜脱硫技术,分子筛吸附脱硫,ThiolexSM技术,催化氧化-吸附结合法,等离子体法,生物脱硫法[2],电子束照射法和微波法等[3]。
关键词:液化石油气;含硫物;脱硫工艺;液化石油气主要来源于炼油厂催化裂化、延迟焦化、常减压、加氢裂化、连续重整等装置,其主要组分是C3和C4烃及少量C2和C5烃类,还含有硫化氢(质量浓度约0.01%~4%)、硫醇(质量浓度约1~9000mgS/Nm3)、硫醚(质量浓度0~100mgS/Nm3),COS 等硫化物。
常减压、加氢裂化、连续重整装置的液化气因烯烃含量少,大部分是丙烷、丁烷等饱和烃。
如果作为民用液化气,则精制后的总硫质量浓度满足不大于343 mgS/Nm3产品质量标准即可;如果作为下游装置的化工原料,如生产丙烷、正丁烷、异丁烷等,则总硫质量浓度通常控制在100 mgS/Nm3以下,越低越好;催化裂化、焦化装置产的液化气因含有高附加值的丙烯、异丁烯,为满足气体分离装置分离丙烯、丙烷和C4,必须将精制液化气总硫质量浓度脱除至小于100 mgS/Nm3以下[4]。
由以上产品的质量标准可以看出,液化石油气的脱硫是液化石油气净化精制工艺中极为重要的步骤,液化石油气的脱硫工艺也成了研究、探索、优化的重点。
丙烯常温脱硫剂在高硫工况下的性能及应用摘要:丙烯作为一种重要的化工原料,广泛应用于有机产品的合成。
原料粗丙烯中含有硫杂质,由于聚合催化剂对硫较敏感,原料中的少量硫会导致催化剂中毒失活,硫杂质带入聚丙烯中也会影响产品质量。
因此,有必要对高含硫粗丙烯进行精脱硫,使其总硫含量降至3mg/m³以下。
基于此,本文详细论述了丙烯常温精脱硫剂的性能及应用。
关键词:液相丙烯;常温精脱硫剂;应用丙烯作为化工原料广泛应用于聚丙烯生产中。
硫是丙烯聚合过程中一种极其有害的杂质,不论是有机硫还是无机硫对反应都有害,特别是COS 能终止聚合反应链。
当硫含量较高时,催化剂活性降低,单釜投入量增加,产品质量差。
同时,单釜产量低,原料中出现塑化块,严重时会粘釜甚至不反应。
因此必须对粗丙烯进行精脱硫。
一、丙烯简介丙烯是一种有机化合物,分子式为C 3H 6,为无色、无臭、稍带有甜味的气体;易燃,燃烧时会产生明亮的火焰,在空气中的爆炸极限是2%~11%。
丙烯是三大合成材料的基本原料之一,其用量最大的是生产聚丙烯。
与其它烯烃相比,在同样温度时丙烯的传递性质比乙烯要低,而比丁烯要高。
液态时,在相同温度和各自沸点温度下,丙烯比丁烯或更重烯烃具有较高的粘度、表面张力和密度。
二、常温液态丙烯精脱硫工艺及设备概况1、丙烯脱硫原理。
原料丙烯中的水和硫等杂质会对乙基铝及氯化钛催化剂体系造成毒害。
因此为了获得好的聚合催化效果,需对丙烯中的硫化物进行深度脱除。
其精制原理为:1)脱水。
经炼油厂气体分离装置得到的丙烯中水含量为200~400ppm,为保护COS水解催化剂的活性及寿命,在常温、一定压力下用固体碱脱除丙烯中的水,,形成的硫化钠等物质进入水层随水排同时,它还能吸收部分硫化氢、硫醇、CO2出。
固体碱可使丙烯的含水量降至150ppm下,以满足COS水解催化剂使用要求。
2)水解。
水解剂可以把COS等有机硫转化为无机硫,催化剂由碱金属等组分浸渍改性的氧化铝基制成,在使用中应注意空速不宜过高。
丙烯、1-丙烯的特性及安全措施和应急处置原则特别警示极易燃气体,火场温度下易发生危险的聚合反应。
理化特性无色气体,略带烃类特有的气味。
微溶于水,溶于乙醇和乙醚。
熔点-185.25℃,沸点-47.7℃,气体密度1.7885g/L(20℃),相对密度(水=1)0.5,相对蒸气密度(空气=1)1.5,临界压力4.62MPa,临界温度91.9℃,饱和蒸气压61158kPa(25℃),闪点-108℃,爆炸极限1.0%~15.0%(体积比),自燃温度455℃,最小点火能0.282mJ,最大爆炸压力0.882MPa。
主要用途:主要用于制聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷、丙酮等。
危害信息【燃烧和爆炸危险性】极易燃,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热源或明火有燃烧爆炸危险。
比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。
【活性反应】与二氧化氮、四氧化二氮、氧化二氮等易发生剧烈化合反应,与其他氧化剂发生剧烈反应。
【健康危害】主要经呼吸道侵入人体,有麻醉作用。
直接接触液态产品可引起冻伤。
安全措施【一般要求】操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程,熟练掌握操作技能,具备应急处置知识。
密闭操作,严防泄漏,全面通风。
远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。
生产、使用及贮存场所应设置泄漏检测报警仪,使用防爆型的通风系统和设备。
穿防静电工作服。
储罐等压力容器和设备应设置安全阀、压力表、液位计、温度计,并应装有带压力、液位、温度远传记录和报警功能的安全装置,重点储罐需设置紧急切断装置。
避免与氧化剂、酸类接触。
生产、储存区域应设置安全警示标志。
搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。
在传送过程中,钢瓶和容器必须接地和跨接,防止产生静电。
配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。
【特殊要求】【操作安全】(1)丙烯系统运行时,不准敲击,不准带压修理和紧固,不得超压,严禁负压。
(2)管道、阀门和水封装置冻结时,只能用热水或蒸汽加热解冻,严禁使用明火烘烤。
脱硫剂的介绍一、常温氧化铁脱硫剂1. 常温氧化铁脱硫剂主要活性组份是水含氧化铁Fe2O3·H2O,它是一种高分数散活性物质,对H2S有很高的反应活性和吸收能力;常温下就能有效地脱除H2S,且精度也高,硫容可达25%以上。
工厂使用脱H2S情况见表1、表2。
表1年产3万吨合成氨厂CNJT-01脱硫情况[1]表2氧化铁进出口H2S测试情况[2]常温氧化铁脱硫剂型脱硫剂由于活性组份高的分散度和大的比表面积,对有机硫也有一定的脱除能力,见表3。
表3常温氧化铁脱硫剂脱除有机硫情况[3]从表1、表2和表3可见,常温氧化铁脱硫剂脱硫剂在空速~300H-1可将高达~200PPm H2S脱至~1PPm;而脱有机硫效果差、波动大,且脱除量很小,主要为吸附。
2. 常温氧化铁脱硫剂的特性活性氧化铁Fe2O3·H2O3脱H2S的有效性与使用的环境有关。
在处于碱性条件下发生如下反应。
3H2S+Fe2O3·H2O3 = Fe2O3·H2O+21.76KJ/mol (1)(红褐) (黑)该反应是H2S分子在碱性液膜中溶解及离解而进行的。
除脱硫剂本身具有一定碱度外,气氛为碱性环境也是有利的(如含一定的氨);水份含量对脱硫剂也是至关重要,以~10%为宜,使用中气体中水汽含量以接近或达到饱和状态为好,如在20~40℃水汽车含量为~4%即可。
这有助于抑制气流将脱硫剂中水份带走;但应避免大量水蒸气在床层中冷凝或带水而造成微孔堵塞和损坏强度。
气体中含有一定的氧可发生再生反应,对脱硫有利。
Fe2O3·H2O+3/2O2 = Fe2O3·H2O+3S+197KJ/mol (2)反应(1)和(2)均为放热反应,低温有利于反应平衡,速度不利,通常以20~40℃为宜。
当氧含量达到O2∕H2S>2.5时,反应生成的硫化物可实现连续再生。
则反应(1)和反应(2)合并为:Fe2O3·H2OH2S+1∕2 O2----------H2O+S水合氧化铁Fe2O3·H2O相当于催化剂。