炼油厂低压瓦斯脱硫技术应用

发表时间:2020/6/15   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:张永胜 石福琛 田琛
[导读] 摘要:针对炼油厂生产装置所采用的瓦斯系统,在排放回收方面均具有密闭性,而脱硫、气体分离、应用都依赖各装置的瓦斯气体向气分装置排放来实现,为保证燃烧的清洁性,就需要向高压瓦斯管网中排放剩余燃气。
        玉门油田分公司炼油化工总厂  甘肃省酒泉市  735200
        摘要:针对炼油厂生产装置所采用的瓦斯系统,在排放回收方面均具有密闭性,而脱硫、气体分离、应用都依赖各装置的瓦斯气体向气分装置排放来实现,为保证燃烧的清洁性,就需要向高压瓦斯管网中排放剩余燃气。然而,由于无法避免阀门与安全阀泄漏的问题,导致瓦斯在进入低压瓦斯管网之前不能进行充分脱硫。而低压瓦斯回收系统能够将各生产装置的阀门泄漏、安全阀瓦斯泄漏等实现充分回收,在节能减排的同时能够减少加工损失,且有助于高压瓦斯管网压力的缓解,避免流量出现较大波动,从而能够更加平稳的运行整个管网,平衡内部压力。
        关键词:炼油厂;低压瓦斯脱硫技术;应用
        炼油厂低压瓦斯作为一种重要的节能安全与、环保设置,主要用于装置火炬气的排放,用于各装置泄露的处理和回收正常操作状态所排放的各种可燃性气体,实现对火炬气的充分回收,从而有助于真正实现节能减排。低压瓦斯中含有大量硫化氢,能够对气柜、压缩机、相关管道设备产生强有力的腐蚀作用,对脱硫后的高压瓦斯会造成一定污染,再加上燃料组分与燃料指标要求严重不符,由此会腐蚀高压瓦斯管网、加热炉,影响设备使用周期,导致设备投资费用的增加[1]。
        1低压瓦斯气体组成与来源
        炼油生产过程深受各种因素的影响,如操作条件、原料性质等,由此导致低压瓦斯气组份十分复杂,具体源自于生产装置的防控、压控阀与安全阀泄漏等。在加工原油时因常压装置系统压力不足,在常压塔顶等产生不凝气体的可能性较大且数量多,当前多数炼厂都会将其当做燃料充分燃烧掉。一些炼厂会确保下游装置正常生产、获得高质量的精丙烯,在分馏装置时会围绕原料液相组成,将少量瓦斯气排放到低压瓦斯管网中。除此之外与装置操作波动、生产装置设备运行故障等有关[2]。
        2低压瓦斯系统腐蚀性分析
        在水中硫化氢通常具有很大的溶解度,水溶液呈弱酸性,H2S饱和度在30℃、0.1MPa的水溶液中,其浓度为300mg/l、pH为4。H2S除了会腐蚀钢材之外,还会严重威胁到人们的身体健康与生命威胁。在石油加工过程中,硫醇、硫醚等有机硫化物是H2S的主要来源,在加工原油的过程这些物质会受热将H2S分解出来,干燥的H2S不会腐蚀和破坏金属材料,其只有在水中溶解的情况下才具备腐蚀性。
        近年来,通过开展储罐检测可知,一些裂纹是H2S所造成的应力腐蚀裂纹,必须严格按照相关质量标准规定来实现对低压瓦斯气中的H2S含量的有效控制,通过新脱硫、脱水工艺的制定来促使其含量的降低,将H2S分压降低到350Pa以下,为减缓腐蚀数率和吸氢量的减少,有必要促进介质碱度的提高,或者还可以通过缓冲剂的应用。
        在当下所应用的厂东、厂西低压瓦斯回收系统中,在运行时极易发生这样或那样的安全隐患。首先,在长时间运行下瓦斯中所存在的H2S气体,会腐蚀气柜,严重减薄弊端,且还会导致多个漏点的出现。其次,低压瓦斯回收后会直接进入高压瓦斯管网系统中,直接跳过脱硫的环节,由此会对整个系统造成严重污染。因此,为帮助企业营造安全的生产环境,就必须对低压瓦斯进行充分的回收,确保能够真正实现节能减排的目的[3]。低压瓦斯回收系统的压力本身不高,在超过8KPa的情况下就会破水将放火炬封排,若使用干法脱硫则很难在气柜之前完成脱硫工作,不能进行有效的改造。


        3低压湿法脱硫工艺
        低压湿法脱硫是一种当前国内最为先进的方法,主要是将低压胺法脱硫设备增加到低压瓦斯进气柜之前,对于硫化氢的吸收充分借助n-甲基二乙醇胺,实现真正脱硫。在低压状态下能够确保瓦斯脱硫的真正实现,所采用的脱硫剂与常规高压脱硫一样,浓度控制在23%。该工艺技术特点所采用的都是国内最新的专利技术产品,如除沫器、高效填料与分布器等,有助于低压降的真正实现,压降不得超过3KPa,能够保证脱硫的高效性,硫脱率通常会超过99%,可降低回收的瓦斯H2S含量不足20ppm。工艺流程说明具体介绍如下:
        原料气在进入装置界区并经过流量计后,在进入吸收塔(T01)时必须经过塔底,在两段填料中能够通过逆流的方式解除塔喷淋的吸收贫液,吸收液也能够充分吸收H2S;气体经过脱硫处理后,从塔顶排出时会经过塔顶部低阻高效除沫器,将一个事故线旁路设置在工艺气路中,经过水封罐,在排出管线时还会并入工艺气中,如此会促使水封液比吸收塔全塔的正常操作压差高。吸收贫液在进入界区后,气相的分离可以借助一定气液分离器,在进入吸收塔塔顶时会经过一定调节阀与流量计,并能够实现对流量的精准控制,为将吸收的富液排出界区,就必须经过塔底还需要使用富液泵,在此基础上进行集中处理,使用富液泵出口调节阀来实现对塔釜液位的自动调节[4]。
        4应用效果评价
        将低压湿法脱硫应用到瓦斯进气柜之前,不仅经济效益显著,且能够更好的保护周围环境,具体主要体现在以下三个重要方面。
        4.1更好的保护气柜,免受或者减少H2S的腐蚀影响,保证能够高效的使用气柜。
        4.2脱硫瓦斯在进入高压瓦斯管网系统之前必须进行必要的升压操作,如此可有效防止腐蚀到系统、加热炉,保证清洁燃料能够得到充分燃烧,致力于加热炉烟气硫排放量的显著降低[5]。
        4.3有助于设备使用成本、维修成本的降低,脱硫效果显著,且具有更加深远的环保效益。
        结束语
        生产过程中炼油厂所产生的低压瓦斯气体较多,其特点主要表现为压力低、波动大、成分复杂等,很难直接进行回收利用,为保证安全、防范事故,为避免腐蚀气柜等设备,瓦斯回收升压以后必须得到清洁燃烧,采用低压湿法进行必要的脱硫处理,如此一来能够取得更为理想的脱硫效果、高效的利用设备,且直接、间接经济效益十分显著。
        参考文献
        [1]林旭添.浅析炼油厂酸性水罐尾气综合治理工艺[J].石化技术,2020, 27(03):14-15+10.
        [2]杨东明.炼油厂脱硫胺液自循环优化探讨[J].炼油技术与工程,2019,49 (09):5-9.
        [3]何军,何懿伦,茅新华.电絮凝、膜法负压脱硫中试装置处理炼油厂含硫废水[J].聚酯工业,2019,32(04):33-34.
        [4]李宏云,范学东.炼油厂低压瓦斯脱硫技术应用[J].化学工程与装备, 2011(04):48-49.
        [5]孙久和.炼油厂低压瓦斯的利用与回收[J].科技传播,2012(01):146 +139.
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