龚志林
广西壮族自治区民用燃料及气体产品质量检验站 广西 南宁 530007
摘要：某石化企业购进了液化气脱硫醇装置，具体是应用了“液化气纤维液膜脱硫醇及碱液再生工艺”，该工艺是本石化企业自主研发的，并以此为基础上研制了工业化配套技术与设施，可以将该工艺看成是二级碱洗一级水洗液膜传质手段，设定的技术目标是保证产品液化气含硫总量≤20ppm，碱液历经再生处理后，氧化生成的部分二硫化物自行聚集形成大液滴，同时大液体会和碱液维持互为分离状态。鉴于此，本文对液化气脱硫醇碱渣减排技术工业化运用进行分析，以供参考。
关键词：液化气;脱硫醇;碱渣减排;工业化分析
引言
传统液脱装置使用期间暴露出的问题有脱硫处理后产品总硫含量偏高。设备构件腐蚀较明显及排渣量较多等，对其本质进行分析主要是由于抽提和再生效率偏低，其中后者是问题的关键。为解除以上现实问题，本文设计了LiFT-HR工艺，结果表明经本工艺处理后，液化气产品含硫碱渣年排放量≤125t/年，和国内外同种产品相比较，降低幅度高达70%；经系统测算后发现将该装置用于工业领域中，每年均能减少数百吨碱渣排放量，环保处理费也会相应降低，进而节省碱液采购成本。
液化气脱硫醇尾气的性质及特点
在实际生产中，从二硫化物分离罐中分出液相二硫化物的难度较大。二硫化物与碱液的密度相近，前者密度为1.06×103kg/m3，后者密度在(1.02～1.08)×103kg/m3，生成的二硫化物小油滴在黏度较大的碱液中难以聚集成大油滴，不容易分离出去。二硫化物主要成分为二甲基二硫和二乙基二硫，其沸点在109～120℃，且极性很小，在大风量、较高温(45～65℃)时挥发性较强。因此，碱液再生单元二硫化物分离罐排放尾气中的主要成分是氮气、未反应的氧气、挥发出来的二硫化物以及携带的碱液和烃类，典型组成见表1。
2工艺技术方案对比
2.1专利商一专有技术
（1）采用纤维液膜反应器及碱洗工艺脱除液化气中的硫醇。该技术利用其表面张力和重力场的作用，使得碱液在亲水纤维上面形成碱液液膜，液化气则被纤维丝分散成烃相膜，在重力、密度差和亲水纤维聚结，以及流体推动力的作用下，碱液沿着纤维丝的表面向下流动，流至分离罐和液化气进行快速地分离。
（2）碱液氧化再生。该技术采用其专利结构气体分布器使氧化空气以微泡的形式均匀分散在碱液里，使碱液氧化温度比传统工艺降低10到15℃，碱液氧化效率比传统工艺提高2到3倍，氧化后碱液中的硫醇钠浓度可以控制在0.10%（wt）以下。
（3）再生碱液和二硫化物的分离。采用了全相接触，碱液高效氧化再生的技术，多数二硫化物以液态的形式被分离出来，分离二硫化物后的碱液经过气浮技术，再进一步精脱二硫化物，再生碱液中的二硫化物含量降至200ppm以下。
2.2专利商三专有技术
（1）预碱洗
原料液化气与碱液一同进入预碱洗混合器反应后，液化气中携带的微量H2S被脱除。
（2）剂碱抽提
该工序的原理是利用硫醇的弱酸性与强碱反应形成硫醇钠，硫醇钠溶于碱液中，使硫醇从液化气中脱除。液化气抽提脱硫醇采用单塔逆流抽提。
（3）液化气水洗
抽提脱硫醇后的液化气与循环水洗水一同注入水洗精制混合器接触后，再与塔顶注入的除盐水在塔盘上进行逆向接触，水洗后液化气自塔顶压出，水洗后净化液化气经过聚结器脱水后，经压控阀送出装置。
（4）碱液氧化再生
富抽提剂，与氧化风、新反抽提油、以及循环反抽提油，经再生混合反应器从氧化再生塔下部进再生催化剂床层，抽提剂中携带的硫醇钠生成二硫化物、并溶于反抽提油中，实现了含硫化合物合理转移。
（5）尾气处理。再生尾气注入瓦斯后送加热炉做燃料。
3优化经济技术及技术指标
3.1经济技术指标
该脱硫醇碱渣减排技术和传工艺相比较，在降低排渣、污水等诸多污物排放量方面均体现出良好效能，液化气内有75%以上的硫化物会以液化二硫化物的形式被分离，经规范脱硫工艺处理后的碱液氧化尾气总硫化物含量也符合国家设计标准，和国内外同种技术碱渣排放量相比，降幅高达70%。用于炼厂生产中，每年均能减少数百吨碱渣排放量，环保处理费也会相应降低，进而节省碱液的购置成本。
3.2尾气的水洗和低温碱洗
氧温度的下降降低了二氧化硫的作用和碱液对二氧化硫的吸收，从而导致充气槽中碱液的冷却增加，如图1所示。一方面，来自清算液滴的碱性输送线连接到第二个硫化氢填充段，在大约温度下。30° C，反作用力后末端温度随回气下降，导致相应的二氧化硫下降，末端空气中的硫值下降。另一方面，吸收剂会在末端空气中产生一定程度的二氧化硫吸收，从而进一步降低末端空气中二氧化硫的浓度。当二氧化硫二氧化硫空气下降时，二氧化硫回收装置不会产生振动，从而导致火灾-O2标准。
图1二硫化物分离罐增加冷却碱液示意图
3.3含氧尾气氧含量的控制
碱液氧化塔中氧化风(非净化风)的流量应保证所有硫醇钠都被氧化成二硫化物，当氧化风的流量小时，转化不完全；当氧化空气流量过大时，会造成能耗增加、含氧尾气携带的二硫化物和碱液增加以及安全问题。通过增加在线氧含量分析仪，可以保持一定的过量(如氧含量控制≤2%(体积分数))，防止尾气中氧含量过大或过小；在碱液再生合格的前提下，尽可能减少氧化风量。
3.4节能减排
节能是生产环境中企业生产的目标。同时，必须引进先进的生产技术，以提高生产流程效率，实现资源优化。此外，应加强生产过程中的管理，提高生产安全，同时考虑节能，这对周期性经济发展也很重要。因此，改进电器管理不仅是安全生产的前提，而且也是健康、高效和可持续发展的保证。
3.5选择合适的动力变压器种类和容量
由于生产方式特殊，燃油装置不能投入生产，而电力变压器是提高生产和降低能耗的最佳装置。在选择电力变压器时，有必要根据实际生产情况进行科学选择，从而提高生产安全性，实现节能。在选择电源变压器的型号时，第一种选择是节能，因为它可以最大限度地减少能量损失，并为实际需要选择合适的容量。
结束语
原油加工过程中的液化气一般采用常规的Merox混合氧化法脱除液化气中的硫醇。液化气中的硫醇与含催化剂的碱液发生反应，脱硫醇后的液化气被送出装置。含有硫醇钠(RSNa)的碱液则经过加热到60℃后(一般控制在55～65℃)与非净化风一起进入氧化再生塔，使硫醇钠(RSNa)转化成二硫化物(RSSR)。再生后的碱液/二硫化物油(DSO)的混合物经冷却后进入二硫化物沉降分离罐中，沉降分离罐和氧化再生塔顶部的尾气被送至烟囱直排或进入火炬、焚烧炉处理。碱液自沉降分离罐底进入溶剂洗涤接触器和溶剂/碱液分离器被除去二硫化物油后循环使用。
参考文献
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