液化石油气脱硫工艺概述
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液化气脱硫工艺现状分析液化气脱硫工艺是指对液化石油气中的硫化氢进行脱除的工艺。
随着环保意识的增强和对环境污染的重视,液化气脱硫工艺在化工领域中变得越来越重要。
本文将对液化气脱硫工艺的现状进行分析,并对其发展趋势进行展望。
一、液化气脱硫工艺的主要方法液化气中的硫化氢是一种有害的气体,不但对人体健康造成危害,而且还会对大气环境造成污染。
对液化气脱硫的要求越来越高。
目前,液化气脱硫主要采用以下几种工艺方法:1. 化学吸收法:化学吸收法是通过将液化气通入含有分散在其中的化学吸收剂的吸收器中,利用吸收剂与气体中的硫化氢发生化学反应,从而将硫化氢从气体中脱除。
常用的吸收剂有醇胺、乙二胺等。
化学吸收法能够将硫化氢脱除率达到较高水平,但是需要消耗大量的吸收剂,并且在后续的再生过程中也需要投入大量的能源,造成了一定的能源浪费。
2. 生物脱硫法:生物脱硫法是指利用一些特定微生物对液化气中的硫化氢进行生物氧化反应,从而将硫化氢转化为硫酸盐或者硫,达到脱硫的目的。
生物脱硫法具有脱硫效率高、耗能低、对环境友好等优点,但是存在微生物生长慢、对气体成分要求高、操作复杂等缺点。
3. 传质脱硫法:传质脱硫法是指利用气液两相之间的传质作用,将液化气中的硫化氢传送到液相中去。
传质脱硫法的工艺简单、操作方便、成本较低,但是脱硫效率和适用范围相对较窄。
上述方法各有优缺点,并且适用于不同的工艺条件和需要。
在实际工程中,常常会根据具体情况选择合适的液化气脱硫工艺方法,或者进行工艺的组合应用。
随着对环境保护的要求日益提高,液化气脱硫工艺在制气、天然气液化、LPG储罐、地下储罐以及分装装置等领域中得到了广泛应用。
在我国,液化气脱硫工艺的现状包括以下几个方面:1. 技术水平不断提高:近年来,我国在液化气脱硫工艺方面的技术水平不断提高,大量技术装备和工艺设备逐步更新升级。
在传质脱硫、化学吸收脱硫、生物脱硫等方面都取得了一定的突破和进展。
2. 成本不断降低:随着液化气脱硫工艺技术的进步和成熟,其成本不断降低。
液化气脱硫工艺现状分析1. 引言1.1 液化气脱硫工艺的重要性液化气脱硫工艺的重要性可以从多个方面来进行分析。
液化气脱硫是工业生产中的一项重要环节,因为液化石油气(LPG)中的硫化氢和硫醇等硫化物是环境污染物和对人体有害物质,通过脱硫处理可以减少对环境的污染,降低对人体健康的危害。
液化气脱硫对液化气的质量和安全性起到至关重要的作用。
硫化物的含量过高会影响液化气的燃烧性能,增加了火灾和爆炸的风险。
进行液化气脱硫处理可以保证液化气的品质,降低安全风险。
液化气脱硫工艺的重要性还体现在其对提高液化气的市场竞争力和产品附加值的影响。
经过脱硫处理后的液化气更加纯净、环保,符合现代社会对能源清洁化的追求,有利于企业拓展市场,并提高产业的可持续发展能力。
液化气脱硫工艺在工业生产中具有不可替代的重要作用,值得进一步深入研究和推广应用。
1.2 研究的背景和意义液化气脱硫工艺是目前环保领域中的热门研究方向之一。
随着全球经济的快速发展和工业化进程的加快,液化气的使用量不断增加,而液化气中含有的硫化氢等有害气体会对环境和人体健康造成严重影响。
对液化气进行脱硫处理具有重要的意义。
在我国,液化气的生产和使用已经成为一种常见的能源形式。
随着环保要求的日益提高,对液化气中硫化氢等有害气体的排放限制也越来越严格。
研究液化气脱硫工艺不仅有助于减少环境污染,提高液化气的清洁度,而且也符合我国对环保技术的需求。
液化气脱硫工艺的研究还能促进相关技术和设备的创新,推动绿色能源产业的发展。
通过对各种液化气脱硫工艺的比较和分析,可以为工程技术人员提供参考,促使液化气脱硫工艺在工业生产中得到更广泛的应用,进一步推动环保领域的发展。
液化气脱硫工艺的研究具有重要的实践意义和科学价值。
2. 正文2.1 液化气脱硫工艺的发展历程液化气脱硫工艺的发展历程可以追溯到20世纪初。
最早期的液化气脱硫工艺是采用氨洗法,通过将氨水溶液喷洒在气态硫化氢中,使硫化氢与氨发生化学反应,生成非挥发性的硫化铵盐。
石油气的净化脱硫技术摘要: 石油气脱硫净化,是天然气和炼厂气的一个重要的过程。
本文介绍了中石化的发展和应用,天然气和炼厂气脱硫技术,指出,气体脱硫度的要求,并澄清湿法和干法烟气脱硫技术及进展。
关键词:石油气天然气炼厂气脱硫技术天然气和炼厂气(液化石油气的总称)在石油和天然气行业的脱硫是一个非常重要的过程,其中涉及石化产品的综合生产和环保。
液化石油气的主要成分为C1?C3用户气态碳氢化合物。
石油液化气主要目的有两个,一个为化工产品,原料气和其他气体燃料,特别是作为汽车清洁燃料气体被广泛使用。
但含有一定数量的液化石油气(LPG)硫化物,无论化工原料气或使用气体燃料,必须先对气体脱硫。
因此,液化石油气净化发展和脱硫技术的应用是一个重要的问题,应该引起有关各方开展技术和技术发展的一个富有成效的交流,从而大大提高了一步液化石油气脱硫技术的关注。
一、气体脱硫的净化度1.1化工原料气的净化度要求石油气可用作原料的化工产品,如合成氨,甲醇,氢的生产和聚丙烯生产。
液化石油气(LPG)作为硫化氢及有机硫化物,羰基硫化物,二硫化碳,在石油气总硫量的硫化物,一般是103至104mg/m3时,烟气脱硫是去除硫化氢和有机硫,使其到一定程度的净化要求。
如果原料气中硫含量过高,不仅设备会造成腐蚀,但在合成反应或聚合催化剂中毒,催化剂中毒,失活,化学反应将不会进行。
因此,要求作为化工原料,石油气(LPG)为净化气体的总硫含量1mg/m3以下的一般要求的净化。
这就要求气体的精脱硫。
1.2燃料气的净化度大量石油气作为燃料供应的所有类型的用户,在石油气燃烧,石油气(LPG)中的硫化物会被转换为硫氧化物排放到大气中,形成酸雨,大气污染,生态环境被破坏。
因此,作为燃料的石油气必须进行脱硫。
中国的企业标准- [Q/SH004.1.13-85]规定在气体燃料氢硫化物浓度小于20 mg/m3,总硫小于180 mg/m3。
但与日益严格的环保标准,硫在作为气体燃料中的含量标准不断降低,如目前需要实现的硫化氢含量小于5mg/m3 ,硫总小于30mg/m3。
液化气深度脱硫技术原理及其应用作者:杜轲来源:《中国化工贸易·上旬刊》2020年第06期摘要:通过对液化气深度脱硫技术进行简介,详细说明与分析液化气脱硫技术的原理,了解该项技术在工业生产中的广泛应用。
为满足下游MTBE装置的生产要求,重油催化分解装置吸收稳定,脱硫系统安全隐患得到改善。
并且LPG脱硫酒精装置采用LPG深度脱硫技术改造,脱硫醇装置运行稳定,总脱硫效果稳定。
关键词:液化气;深度脱硫原理;技术应用随着各炼化企业挖潜增效的迫切要求,液化气的深度应用受到广泛重视。
同时,随着环保工作加强,国家有关部门相继出台了石油石化产品新标准,如我国提高油品质量的强制性要求,也对液化气质量提出更高要求。
总硫和硫化氢含量是液化石油气(LPG)质量指标中的重要指标之一。
例如,在液化石油气(LPG)标准中,总硫含量是强制性的。
在车用液化石油气标准中,对深加工过程中总硫含量和硫化氢含量要求较高。
液化石油气脱硫醇装置的原料是催化裂化装置和延迟焦化装置生产的液态烃。
硫化氢用碱洗脱,液态烃、干气脱硫化氢一般采用MDEA胺洗抽提工艺,硫醇用碱脱除。
目前液化石油气脱硫醇工艺不能满足加工高硫液化气的产品质量要求。
在实施深脱硫技术改造后,投入使用至今,各项指标均达到了改造的预期目的。
1 深度脱硫技术简介①再生催化剂固定在再生塔上,以消除催化剂的副作用,防止脱硫醇的生成;②采用小型泡沫机分离技术,对不同物料进行挥发再生后,从循环碱液中提取溶剂,再通过泡沫装置进行萃取,最大限度降低碱液中不同商品的含量;③使用高效率的功能添加剂,提高了碱性溶液对酒精的反应能力、碳素基硫的溶解度和溶剂再生活性,结果在碱性液中添加辅助溶剂,显著提高高分子硫醇的溶解度;④强化醇反应过程和钠醇再生工艺,通过有效管线深化脱臭反应,整合复合纤维组合技术和高效添加剂使用,提高反应质量,高效利用微效氧化技术,形成再生反应的二级产物,迅速转移到采油中,增强再生反应的驱动力,提高再生效果。
液化气脱硫工艺现状分析
液化气脱硫工艺是指通过一系列化学反应将液化气中的硫化氢等有害物质转化为无害
物质的过程。
在液化气的生产和运输过程中,硫化氢是影响液化气质量和安全的关键因素
之一,因此对液化气进行脱硫处理是非常重要的。
目前,常用的液化气脱硫工艺有物理吸收法、化学吸收法和生物吸收法等。
物理吸收法是利用溶剂将液化气中的硫化氢物理吸收到溶液中。
常用的溶剂有
N-methyldiethanolamine(MDEA)、diisopropanolamine(DIPA)等。
该工艺具有操作简单、投资费用低、能耗较低等优点,但溶剂的再生和废液处理较为困难。
化学吸收法是利用化学反应将液化气中的硫化氢与吸收剂发生反应,生成不溶于液化
气的二硫化碳等物质从而实现脱硫。
常用的吸收剂有铁氰化钾、三氧化锰等。
该工艺能够
高效去除液化气中的硫化氢,但吸收剂的成本较高,吸收剂与液化气中的其他成分发生反
应会产生副产物,对环境有一定影响。
生物吸收法是利用微生物对液化气中的硫化氢进行氧化还原反应。
常用的微生物有硫
氧化细菌和硫还原菌等。
该工艺具有操作简单、环保、无二次污染等优点,但微生物的生
长和代谢过程受到温度、pH值等因素的影响,对操作环境要求较高。
液化气脱硫工艺目前多样化且不断发展。
不同的工艺对硫化氢的去除效果、操作难度、投资费用和环保性能等方面存在差异。
在选择适用的脱硫工艺时,应综合考虑工艺的经济性、实际可行性和环保效益,并根据具体情况进行选择和优化。
为了更好地应对液化气脱
硫工艺中存在的问题和挑战,需要进一步加强科学研究和技术创新。
双氧水给液化石油气脱硫反应-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以参考如下:引言部分是对整篇文章的开篇介绍,目的是引起读者的兴趣并提供一些背景信息。
本文将详细讨论使用双氧水进行液化石油气脱硫反应的相关内容。
液化石油气脱硫是指从液化石油气中去除硫化物化合物的过程,目的是减少对环境和人体健康的影响。
硫化物化合物是液化石油气中普遍存在的污染物之一,它们在燃烧过程中会产生二氧化硫等有害物质,对大气和环境产生负面影响。
因此,液化石油气脱硫技术的研究和应用具有重要的理论和实际意义。
在液化石油气脱硫技术中,双氧水作为一种重要的催化剂和氧化剂得到了广泛的应用。
双氧水具有优异的氧化性能和催化活性,可以有效地将硫化物化合物转化为无毒的硫酸盐化合物。
因此,本文将重点讨论双氧水在液化石油气脱硫反应中的应用和作用机理。
本文的结构如下:首先,我们将介绍双氧水的性质和应用,包括其化学性质、反应特点以及在其他领域的应用情况。
接着,我们将探讨液化石油气脱硫的背景和需求,包括液化石油气中硫化物化合物的来源和对环境的影响。
最后,我们将总结双氧水在液化石油气脱硫中的作用,评估其优势和局限性,并展望未来可能的研究方向。
通过对双氧水在液化石油气脱硫反应中的研究和应用进行系统的总结和分析,有助于更好地理解和推动该领域的发展。
双氧水在液化石油气脱硫中具有潜在的应用前景,但也面临一些挑战和限制。
通过深入研究这一领域,我们可以进一步优化反应条件、提高脱硫效率,并为环境保护和可持续发展做出贡献。
1.2文章结构文章结构部分包括对整篇文章的组织和分章节的介绍。
在这篇文章中,我们将按照以下结构进行叙述:1. 引言1.1 概述:介绍液化石油气脱硫的背景和意义,同时提及双氧水在脱硫反应中的重要作用。
1.2 文章结构:简要说明本文的章节组织和内容安排,引导读者对整篇文章的概况有所了解。
1.3 目的:阐明本文的研究目的和意义,概括研究效果和观点的目标。
炼油厂.双脱总硫.一体技术 ULH 工艺
适用于那些装置
1、炼油厂的干气、各类液化气脱H2S、脱硫醇同时脱非硫醇性硫装置
2、硫磺尾气脱硫包括有机硫
ULH技术解决哪些难题
1、液化气脱硫精度:脱除羰基硫、硫醚等所有有机硫,总硫从现在的40-70mg/m3降低到 5-15 mg/m3 ;把MDEA升级到UDS复合胺液、胺洗塔不用改。
胺液再生时有机硫能完全再生出来,并随 H2S 去硫磺。
这是国内目前唯一工业化的技术。
2、焦化液化气脱硫醇和总硫,无需碱洗,从源头消除碱渣和尾气
3、同时可以解决干气脱总硫,使得烟气硫不超标。
4、硫磺尾气脱硫:使得烟气中的二氧化硫从100-160mg/m3降低到40-80mg/m3
5、可在高浓度40%左右运行,提高脱硫负荷15-20%,在不改造设备和工艺流程前提下。
干气液化气脱硫脱硫醇工艺讲解干气、液化气-脱硫、脱硫醇操作讲义 2.4.1. 脱硫岗位的任务(1) 利用化学吸收原理将干气及液化气中的硫化氢吸收下来,使干气及液化气中硫化氢含量达到质量要求。
(2) 采用预碱洗脱硫化氢及催化剂碱液抽提催化氧化脱硫醇工艺,将液化气中的硫化氢及硫醇脱除。
(3) 负责维护本岗位所属设备、仪表、电气可靠好用,保证安全生产。
(4) 严格遵守巡回检查制度,定时、定点对室内、外仪表进行对照,保证平稳生产。
(5) 优化操作,努力降低能耗及剂耗。
2.4.2. 脱硫岗位操作要点(1) 操作中发生超温、超压以及停水、电、汽、风等不正常现象,岗位要根据具体情况果断及时地进行处理,严防事故扩大。
(2) 严格按照工艺卡片规定控制好各塔压力、温度以及液、界位。
(3) 正常生产运行时,严防设备受憋、超压,串压,做到安全第一。
2.4.3. 净化干气硫化氢含量的控制控制目标:指令值范围内控制范围:?3,(V/V)相关参数:原料温度;原料量;脱硫塔压力;贫液量;溶剂贫液中硫化氢含量;贫液入塔温度控制方式:正常情况下,净化后的干气及液化气硫化氢含量由溶剂量的大小来控制。
正常调整:影响因素调整方法 1.贫液浓度的变化联系硫磺装置提高溶剂浓度 2.溶剂贫液量的变化加大贫液量 3.溶剂再生效果差,溶剂贫液中硫化氢联系降低贫液中的硫化氢含量含量高4.贫液入塔温度的变化联系控制好贫液温度5.原料温度的变化适当降低原料温度6.原料中的硫化氢含量的变化原料中硫化氢含量增加,可以提高溶剂量或联系厂调度提高溶液浓度 7.原料量的变化原料量增加,相应增加溶剂量 8.脱硫塔压力的变化提高脱硫塔压力The innovative city plan a: innovative city of City, comprehensively promote the implementation of national innovation pilot city, according to the Ministry of science and technology, on the sea of province "agreed as a national innovation pilot city of the little letter2.4.4. 干气脱硫塔压力的控制控制范围: 0.85-0.95MPa控制目标:正常操作中干气脱硫塔顶压力应控制在上述范围内,保证干气质量合格相关参数:高压瓦斯管网压力控制方式:干气脱硫塔压力由压控阀控制,通过控制干气出装置流量来控制干气脱硫塔压力正常调整:影响因素调整方法干气量的变化联系稳定岗位控制干气来量平稳高压瓦斯管网压力的变化联系调度瓦斯管网撤压仪表失灵仪表失灵,及时改手动或副线控制,联系仪表工处理异常处理:现象影响因素处理方法及时联系厂调度撤瓦斯管网压力,紧急时可以通瓦斯管网憋压过安全阀付线临时泄压塔压力升高,压力处理量突然大幅平稳处理量上限报警度增加仪表失灵,及时改手动或副线控制,联系仪表工压控阀失灵全关处理若原料干气中断,停止接受原料,及时关闭净化焦化部分故障或干气出装置阀,当稳定系统压力低于本系统时,干气中断,塔压力气压机故障,引起及时关闭稳定干气来的手阀,以保证系统内压力,下降干气中断维持溶剂循环和催化剂碱液循环,随时准备接受原料 2.4.5. 干气脱硫塔液位的控制控制范围: 45%?5%控制目标:正常操作中干气脱硫塔底液位应控制在上述范围内,保证平稳操作相关参数:干气脱硫塔压力,贫液循环量,富液闪蒸控制方式:干气脱硫塔底液位由液控阀控制,通过控制富液流量来控制干气脱硫塔液位正常调整:影响因素调整方法液面指示失灵联系仪表处理,加强现场液位指示的检查富液进料量突然增大,后稳定贫液量,加大富液到闪蒸罐量路不十分畅通干气脱硫塔压力波动稳定压力2etterto the Ministry of science and technology, on the sea of province "agreed as a national innovation pilot city of the little lity plan a: innovative city of City, comprehensively promote theimplementation of national innovation pilot city, according The innovative c异常处理:现象影响因素处理方法前路压力迅速上升,干气胺液回收干气脱硫塔液位器液位迅速上升甚过高,或没过干气通知厂调度并及时将干气切出脱硫装置至干气分液罐液位进口迅速上升2.4.6. 液化气脱硫抽提塔压力的控制控制范围: 1.40-1.50MPa控制目标:正常操作中液化气脱硫塔顶压力应控制在上述范围内,保证液化气硫醇含量合格相关参数:液化气流量,液化气与碱洗沉降罐压力,贫液进塔温度控制方式:干气脱硫塔压力由压控阀控制,通过控制干气出装置流量来控制干气脱硫塔压力正常调整:影响因素调整方法液化气量的变化联系稳定岗位控制液化气来量平稳液化气罐区系统故障憋压联系调度泄压仪表失灵仪表失灵,及时改手动或副线控制,联系仪表工处理液化气温度、溶剂温度的控制好液化气入脱硫温度和溶剂温度变化异常处理:现象影响因素处理方法后部憋压及时联系后部撤压,如果是脱硫醇系统问题紧急时可以通过安全阀付线临时泄压塔压力升高,压力处理量突然大幅平稳处理量上限报警度增加压控阀失灵全关仪表失灵,及时改手动或副线控制,联系仪表工处理3city of the little letter city, according to the Ministry ofscience and technology, on the sea of province "agreed as a national innovation pilotThe innovative city plan a: innovative city of City, comprehensively promote the implementation of national innovation pilot2.4.7. 液化气脱硫塔液位的控制控制范围: 45%?5%控制目标:正常操作中液化气脱硫塔液位应控制在上述范围内,保证平稳操作相关参数:液化气脱硫塔压力,贫液循环量,富液闪蒸罐压力控制方式:液化气脱硫塔液位由液控阀控制,通过控制富液流量来控制液化气脱硫塔液位正常调整:影响因素调整方法液面指示失灵联系仪表处理,加强现场液位指示的检查贫液进料量突然增大,后稳定贫液量,加大富液到闪蒸罐量路不十分畅通液化气脱硫塔压力的变化查找原因稳定液化气脱硫塔压力液化气预碱洗沉降罐界面的控制控制范围:45?5,控制方式:补充碱液和现场底部排碱渣正常调整:影响因素调整方法液化气带水严重,界面上升发现V1312界面上升快,应及时联系稳定岗位解决液化气带水问题碱液循环线堵塞,造成界面下降发现碱液循环线堵塞,一是进行蒸汽吹扫,启用伴热线,二是联系维修处理循环线2.4.8. 净化液化气硫醇含量的控制控制目标:指令值范围内控制范围:?3,(V/V)相关参数:碱液循环量,碱液浓度控制方式:正常情况下,净化后液化气硫醇含量由碱液量的大小来控制。
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。
1.液化石油气湿法脱硫工艺1.1脱除液化石油气中硫化氢工艺目前液化石油气脱除硫化氢,湿法主要采用胺洗或者碱洗脱硫;胺洗脱硫主要用脱硫剂为醇胺类,如:一乙醇胺、二乙醇胺、二异丙醇胺、N-甲基二乙醇胺等;碱洗脱硫主要使用脱硫剂为强碱氢氧化钠水溶液。
胺洗脱硫的工艺原理为弱酸与弱碱反应生成水溶性盐类,醇胺是一种弱的有机碱,在20~45℃下可与液化石油气中硫化氢反应生成硫化物和酸式硫化物,当温度升高到100℃或者更高时生成物分解生成胺硫化物同时分解逸出原吸收的硫化氢,醇胺得以再生。
碱洗脱硫工艺原理为弱酸与强碱反应生成水溶性盐类,氢氧化钠水溶液是一种强碱,在常温下与液化石油气中硫化氢反应生成无机盐硫化钠,消耗氢氧化钠水溶液,需定期更换和补充氢氧化钠水溶液来满足液化石油气中脱除硫化氢效果;存在问题是产生难以处理的含杂质的低浓度碱液。
1.2脱除液化石油气中有机硫工艺目前液化石油气脱除有机硫硫醇主要是Merox抽提氧化工艺、Merichem纤维膜工艺或者两者结合工艺;Merox抽提氧化工艺脱出硫醇原理是液化石油气与剂碱溶液(磺化酞菁钴碱液)在抽提塔逆流接触,硫醇与碱反应生成硫醇钠并转移到碱相中;与液化气分离后的剂碱液进入氧化塔,在空气作用下,碱液中的硫醇钠被氧化成二硫化物,以实现硫醇的脱除,剂碱液再生后循环使用,并将二硫化物分离出去。
该工艺流程简单、成熟可靠、脱后液化气中硫醇可小于20μg/g。
存在问题:需间断排放碱液;操作波动造成液化气携带碱液,剂碱液催化剂的流失等。
Merichem纤维膜工艺脱出硫醇原理为纤维膜接触器是一种全新的传质设备,两相在接触器内的接触方式是特殊的非分布式液膜之间的平面接触,当液化石油气和碱液分别顺着金属纤维向下流动,因表面张力不同,它们对金属纤维的附着力就不同,碱液的附着力要大于烃类。
当碱液顺着交叉的网状金属纤维流动时,就会被纵横的金属纤维拉成一层极薄的膜,从而使体积的碱液扩展成极大面积的碱膜,此时如果让烃类从已被碱液浸润湿透的金属纤维网上同时流下,则烃类与碱液之间的摩擦力使碱膜更薄,两相之间的接触是平面膜上接触,在接触过程中便进行酸碱反应,在一定的时间内就能完成传质的过程,完成脱除硫醇和硫化氢的功能;从纤维膜接触器底部排出的带有硫化钠和硫醇钠碱液进入氧化塔,液化气分离后的碱液进入氧化塔,在空气及催化剂的作用下氧化再生,再生后的碱液使用溶剂反抽提碱液中二硫化物后循环使用。
依据纤维膜的性能特点,纤维膜接触器具有传质效率高、接触面大、设备投资省和处理能力大等优点,此工艺具有较高的碱洗效率,碱液夹带量小,碱液利用率有较大提高,同时能很好进行碱液再生,降低新鲜碱液的消耗量,降低环保治理费用; 目前存在问题: 需间断排放碱液;纤维膜接触器容易堵塞。
2.液化石油气干法脱硫工艺干法工艺脱硫即固定床脱硫工艺,采用各种脱硫剂来达到脱硫的效果;工艺过程简单,脱硫精度高,无废渣、废液排放。
2.1 脱除无机硫硫化氢原理硫化氢的脱除一般采用金属氧化物类脱硫剂,以氧化锌法脱硫为例,其脱硫机理可表示为:ZnO + H2S→ZnS + H2O。
2.2 脱除有机硫化物原理干法脱硫原理主要是利用固体吸附剂与气体中所含H2S、CO2、CS2、小分子硫醇和硫醚发生吸附和化学反应,从而达到脱除硫的目的,常用固体吸附剂有铁系、锌系、锰系氧化物、分子筛和离子交换树脂等。
干法脱硫优点是脱后气体硫含量低;主要缺点是设备庞大,脱硫剂不能再生而废弃,造成新的环境污染,增加脱硫成本,因此其常用于低含硫气体的精细脱硫。
目前,干法脱硫工艺以其工艺简单和技术成熟而得到广泛应用,其脱硫剂主要是氢氧化铁,亦即多种结晶形态的水合氧化铁,其中α-Fe2O3·H2O最有效。
生产实践表明,水合氧化铁的活性随再生次数的增加而提高,而新配制的脱硫剂活性反而比再生后的低。
3.液化石油气液膜脱硫技术液膜脱硫技术[5]其实质是液膜分离技术的分支,该技术最早形成于上世纪60 年代末,其主要原理是利用液相膜(两种不同液体之间存在的界面),将两种物质分开,然后经过选择性的渗漏,将实际需用的物质提取出来。
液膜脱硫技术主要用于溶液类的分离工程中,其所具备的优点有很多,比如投资成本低、分离速度快、脱硫效果显著等。
经过多次实践,目前液膜脱硫技术已经进入到医学、石油、化工等领域的应用阶段,并取得了显著的成效。
液膜脱硫技术是将“纤维—液膜接触器”应用于液化石油气脱硫中得来的,其主要目的是将石油气中的硫醇分离出来,以此保证液化石油气中的有机物含量达到国家的相应标准。
“纤维—液膜接触器”有较强的吸附能力,与液化石油气的接触面积极广,可以将其中所含的硫元素以及硫离子分离出来,不需要太多的碱,也不需要重新设置碱液聚合器,对降低投资成本有着极为重要的作用。
要了解液膜脱硫技术,首先需对液膜技术的原理进行了解。
液膜技术是将相液膜应用到反萃相与料液相之间,且不会和反萃相和料液相融合,只是有选择性的将两种相中的分子进行传递,以此将两相分离开来。
通过两相的“浓差”推动作用,可以将料液相中的溶质分子传到相液膜内,经过相液膜中的扩散作用,然后再传到反萃相中,该过程的实现主要是利用反萃相与料液相之间的浓度差,进而推动溶质分子的传递。
关于液膜技术在液化石油气脱硫中的应用,脱硫过程所发生的化学反应可用化学式:RSH + NaOH → NaSR + H2O。
在该反应中,由于纤维膜表面有很强的亲水性,当碱液通过液膜脱硫反应器时,会均匀的分布开来,使纤维膜与液化石油气的接触面增大,可以帮助碱液与液化石油气中含硫元素的有机物以及硫分子充分发生化学反应。
因为碱液的密度和液化石油气中的油相存在着一定的差别,这就使得碱液与油相可以在短时间内分离,可以让RSH、H2S 等化合物能与NaOH 进行充分的接触,帮助化学反应的发生,生成硫醇钠、Na2S 等新化合物,再使这些新化合物进入液膜中,完成反萃取工艺。
随着液膜技术在液化石油气脱硫中的全面应用,能有效的减少碱液的使用,对保证脱硫后产品的质量有着关键的作用。
4.液化石油气分子筛吸附法分子筛是一种合成沸石,具有选择吸附特性,可同时将H2S和有机硫脱除至很低水平,其特点是物理吸附,无化学反应。
13X分子筛是脱硫醇最好的吸附剂[6,7],分子筛法具有无须预碱洗、无污染、能在常温吸附等优点,但须在300℃左右高温再生,因而增大了操作成本,且资金投入较大。
因此,分子筛用于液化石油气脱硫醇受到限制,一般欧美国家应用较多,国内也有初步应用。
申永谦等[7]研究了分子筛脱硫的影响,研究表明,因分子筛对水等极性小分子具有极强的吸附能力,因此,液化石油气脱硫醇工序一定要严格控制水的含量。
三聚环保公司用一种经高价态金属阳离子,如镧、铈或混合轻稀土元素交换后的改性X 型或Y 型分子筛物理吸附,脱除液化石油气中的有机硫化物[8],该工艺操作简单、效率高, 催化剂可反复使用,但再生至少要在200 ℃以上进行。
Peter等用0.3nm 、0.4nm、0.5nm分子筛分别脱除水分和硫化氢,13X分子筛用Zn2+等过渡金属离子改性后脱硫醇[9]。
Yoshitsugi也利用分子筛来脱除气流中的硫化氢[10]。
5.ThiolexSM技术硫醇提净(THiolexSM)技术是美利肯公司开发的一种利用纤维-薄膜接触器来提取H2S、CO2和硫醇的专利技术。
它可用于丙烷/丙烯、丁烷/丁烯等脱硫处理过程。
其接触面积大、碱用量低、废碱产生少,操作费用与投资都相应较低,特别对于碱液处理液化石油气的场合,不会发生碱液的携带现象,也不需在下游设置碱液聚合器。
国内金陵石化于1999年最早引进该技术,目前已基本国产化[11]。
茂名石化应用该技术处理从焦化装置产出的液化气,经纤维液膜脱硫系统后,脱硫率达到95%以上,出厂液化气的总硫质量分数由原来的5000mgS/Nm3降至目前的200mgS/Nm3以下,这一数据远远低于国家新标准规定的要求。
6.催化氧化-吸附结合法液化气无碱脱臭工艺以复合金属氧化物为催化剂,利用液化气中所溶解的微量氧将硫醇氧化成二硫化物,在总硫超标的情况下可通过精馏除去二硫化物,同时预碱洗过程使用固定床脱硫剂脱硫化氢,使整个工艺过程不存在碱渣排放问题,具有很好的应用前景。
其原理是通过催化氧化与吸附结合的方法[12]来脱硫。
常用的有铁系催化剂、MnO-CuO催化剂、稀土金属催化剂、贵金属催化剂系列等,其脱硫机理类似。
该类催化剂可在常温常压下将液化石油气中的甲硫醇、乙硫醇等转化成二硫化物和三硫化物,然后再用活性炭或用冷凝方法除去;且铁能与液化石油气中的H2S 反应生成稳定的硫化物,除去硫化氢。
齐鲁石化研究院和石油大学合作研制了以分子筛为载体、非贵金属为活性组分的脱硫剂,能有效地脱除液化石油气中较难脱除的二硫化物。