产品精制单元工艺技术操作规程 下载本文

Q/SH3190 665—2003

新鲜的或再生以后的脱硫剂溶液。 3.10 富液

吸收了原料中H2S、CO2等酸性组份后的脱硫剂溶液。 3.11 酸性气

溶剂再生塔顶出来的气体,主要是由H2S、CO2等气体组成,由于它的湿气体呈酸性,故称酸性气。 3.12 酸性气负荷

每摩尔的脱硫剂溶液所吸收酸性气(H2S和CO2)的摩尔数。 3.13 饱和蒸气压

在某一温度下,液体与其液面上蒸气呈平衡状态时,由蒸汽所产生的压力称为该液体在这一温度下的饱和蒸汽压,简称蒸汽压。

3.14 硫醇

硫醇是醇中的氧原子被硫原子取代后的含硫有机化合物,通常写为RSH,分子中含碳原子数较少的是气体,含碳原子数较多的是液体,多存在于轻质石油馏分中。硫醇有极其难闻的气味,空气中含有0.01mg/m3的硫醇就能闻到臭味。硫醇的化学性质有以下几个方面: a) 弱酸性能与碱反应,如:

RSH+NaOH -→ RSNa+H2O (1)

b) 能直接与某些金属反应放出氢气。如与铁反应生成硫醇铁,从而对设备产生腐蚀: RSH+Fe -→(RS)2Fe+H2↑ (2) c) 硫醇是一种氧化引发剂,能加速油品中胶质的形成。 3.15 腐蚀

是一种检测油品腐蚀性的试验方法:把一块一定规格的铜片磨光洁,用溶剂油洗涤晾干后,浸入试验油品中,加热到一定的温度并保持一定的时间后,取出铜片,根据其颜色变化,来定性检查油中是否有腐蚀金属的活性硫化物或游离硫。 3.16 博仕试验

是一种定性测试油品中是否含有硫醇的方法。

试验原理:根据铅酸钠能与硫醇生成铅的有机硫化物,再与元素硫反应生成黑色的PbS的原理,?可定性地检查出油品中硫醇的存在。测试范围:硫醇≥10PPm。 3.17 反应

是一种定性检测油品中有无水溶性酸碱的试验。

3.18 总硫

油品中无机硫(元素S、H2S)与有机硫 (如RSH、RSR、二硫化物硫酸酯等硫化物)的总含量。 3.19 硫醇脱除率

脱除的硫醇与原料中硫醇含量之比,用下式计算: 原料中的硫醇含量-精制油(烃)中硫醇含量

硫醇脱除率=────────────────------─- (3)

原料中硫醇含量 3.20 脱硫醇尾气

指液态烃脱硫醇、汽油脱硫醇碱再生过程中所排放的含有N2、O2、烃、RSSR等气体的混合物。

4 符号和缩略语 4.1 产品精制单元

即干气脱硫化氢、液态烃脱硫、汽油脱臭等三套单元的简称。 4.2 液态烃或液化气或烃

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即液化石油气的简称。 4.3 干气

是1催化干气和不凝气、焦化富气、火炬压缩气等的简称。 4.4 烃碱

即液态烃脱硫醇用的含催化剂的氢氧化钠溶液。其中含7~15%的氢氧化钠和100~200PPm的聚酞氰钴。

4.5 汽碱

即汽油脱硫醇用的含催化剂的氢氧化钠溶液。其中含7~15%的氢氧化钠和100~200PPm的聚酞氰钴。

4.6 预碱洗碱

脱除脱H2S后液态烃中残留的H2S及部分硫醇,不含催化剂的氢氧化钠溶液。 4.7 新鲜碱

即由化工库供应的浓度约为30%的氢氧化钠溶液。 4.8 溶剂

即单乙醇胺或N-甲基二乙醇胺。 4.9 碱渣

使用过的或废的氢氧化钠溶液。 4.10 尾气

即从1催化无碱脱臭系统、本单元液态烃脱硫醇和汽油脱臭系统碱再生过程中所排放的含有N2、O2、烃、RSSR等气体的混合物的简称。

5 工艺原理概述

5.1 液态烃、干气脱硫化氢工艺原理

液态烃、干气脱硫化氢可采用MEA(单乙醇胺)或MDEA(二乙醇胺)方法。 MEA(单乙醇胺)具有一个羟基(-OH)和一个氨基(-NH2 ),羟基能降低化合物的蒸汽压,增大在水中的溶解度,而氨基在水溶液中提供所需的碱度,以促使对酸性气体(H2S、CO2)的化学吸收。MDEA是胺类中的一种叔胺,它与MEA(单乙醇胺)?一样,是一种弱碱,?其碱性比MEA(单乙醇胺)弱。 MEA、MDEA与H2S、CO2的反应原理如下:

H2S+RNH2→ RNH+HS - 瞬间反应 (4) CO2+2RNH2→RNH3 +RNHCOO- 中速反应 (5) H2S+R2R'N→R2R'NH+HS- 瞬间反应 (6) CO2+R'2R'N → 不反应 (7)

CO2+H2O+R'2R'N→R'2R'NH+HCO3- (8)

从反应式(4)、(6)可知,MEA与MDEA都能与H2S发生瞬间反应,从反应式(5)、(7)、(8)可知因MDEA的N原子上无孤对电子,而不能单独与CO2发生慢反应,因此,MDEA用于有H2S和CO2共存的石油气脱硫中,可以有选择性地脱除H2S。

MEA分子式: H H H │ │ /

HO--C--C-N (9) │ │ \\

H H H

简称为RNH2 。

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MEA特性主要有:

a)具有比MDEA较强的碱性;

b)在H2S和CO2共存的石油气中选择性较差; c)易发生降解;

d)对设备的腐蚀性较大;

e)MEA不易发泡、再生塔操作平稳、损耗小。 MDEA分子式:

H H │ │

H O--C--C H

│ │ │

H H N--C—H (10) H H │ │ │ H H O--C--C │ │ H H

简称为 R2R'N

MDEA特性主要有:

a)在H2S和CO2共存的石油气中选择性脱除H2S;

b)具有比MEA、DEA都低的酸性气反应焓和溶液蒸汽压; c)不易发生降解;

d)对设备的腐蚀性小;

e)MDEA易发泡、再生塔操作不稳、易冲塔,损耗大。

本单元采用MEA方法和MDEA方法并用,使用的溶剂是单乙醇胺和N-甲基二乙醇胺。 5.2 液态烃和汽油脱硫醇工艺原理

液态烃和汽油脱硫醇的方法基本相同,即梅洛克斯液液抽提法。

脱除硫化氢后的液态烃和来自1#催化的汽油分别与含有磺化酞菁钴催化剂(催化剂浓度为100~200PPm)的碱液(浓度为7%~15% 的氢氧化钠溶液)进行液-液抽提,使液态烃和汽油中的硫醇与NaOH反应转化为硫醇钠,并溶于碱溶液中,从而实现液态烃和汽油脱硫醇的目的。溶解于碱液中的硫醇钠通过空气氧化为二硫化物(RSSR),硫化物不溶于碱液,从碱液中分离后,使碱液得到再生,并循环使用。

其全过程化学反应方程式为: 碱液抽提:

cat

RSH+NaOH --→ RSNa+H2O (11)

碱液氧化再生:

2RSNa+1/2O2+H2O --→ RSSR+2NaOH (12)

6 工艺流程叙述 6.1 工艺流程叙述

6.1.1 液态烃脱硫化氢工艺流程

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自1重油催化稳定岗位来的液态烃,进入液态烃缓冲沉降罐 (V601/1)缓冲沉降脱油后,进入液态烃抽提塔(T601)底部,与塔上部注入的溶剂(贫液)逆流接触、液液抽提,经抽提脱除绝大部分硫化氢后,从塔顶抽出,然后再进入净化液态烃沉降罐 (V601/2),沉降脱液后,再与10~20%的不含催化剂的碱液混合进入烃碱混合器(M601)?,进一步脱除液态烃中残留的硫化氢及部分硫醇后,进入液态烃预碱洗沉降罐(V611)?沉降分液,经沉降分离碱液后,液态烃进入液态烃脱硫醇工序。 6.1.2 液态烃脱硫醇工艺流程

脱除硫化氢后的液态烃自预碱洗沉降罐(V611)?来,进入液态烃脱硫醇抽提塔(T604)?底部,与用P604注入液态烃脱硫醇塔(T604)上部含催化剂(催化剂浓度为100~200PPm)的碱液(碱浓度为7~15%)逆向接触,进行液-液抽提,T604顶出来的脱硫醇后的液态烃与液态烃水洗泵(P606/1.2)注入的新鲜水混合进入烃水混合器(M602)?水洗,然后进入液态烃水洗沉降罐(V612)沉降脱水,容612底部的水洗水由P606/1.2循环使用,定期更换。沉降后的液态烃再进入液态烃缓冲沉降塔(T605),自T605顶抽出,经压控阀(PIC7605)出单元。 6.1.3 干气脱硫化氢工艺流程

自1#、2#重油催化来的干气、焦化富气和火炬压缩气进入干气分液罐(V602)?缓冲脱油后,进入干气吸收塔(T602/1.2),(T602/1.2可分别单独使用,也可并联使用)?与塔上部注入的贫液逆流接触,使干气中的硫化氢被贫液吸收,净化后的干气自T602/1.2顶抽出,进入净化干气分液罐(V603)?分液后,一路入进高压瓦斯管网,一路去云溪。 6.1.4 溶剂再生工艺流程

从T601、?T602/1.2底部抽出的富液经各塔的液控阀后,合并进入富液沉降罐(V604),除去富液中的部分杂质,经贫富液换热器(E601/1~4)与贫液换热,温度升至90~95℃的富液进入富液闪蒸罐(V605),闪蒸脱烃,脱除的烃经压控阀(PIC7602)。V605中的富液通过自压从溶剂再生塔(T603)的2层或4层进入塔内。富液进塔后与塔底重沸器产生的二次蒸汽逆流接触,解吸出其中的H2S和CO2成为贫液。贫液自塔底抽出经E601/1~4与富液换热降温后,再经贫液冷却器(E604/1.2)进一步冷却至35~45℃,然后经溶剂循环泵(P601/1.2)可直接注入T601、T602/1.2上部,循环使用。或先经过溶剂过滤器后再注入塔内循环使用。

6.1.5 液态烃碱液再生工艺流程

从液态烃脱硫醇塔(T604)底部来的含硫醇钠的碱液,经换热器(E606)加热至55~65℃后与适量的空气在风碱混合器(M603)内充分混合,然后自碱液氧化塔(T606)底进入,通过塔内的二层不锈钢鲍尔环填料,碱液中的硫醇钠被空气氧化成二硫化物和氢氧化钠,碱液得以再生。

从T606 顶部出来的碱液、二硫化物及尾气的混合物进入二硫化物分离罐(V613),尾气由V613精馏柱顶部排至硫酸单元的F100或低压瓦斯系统。碱液和二硫化物因比重不同而分层,?上层为二硫化物,从V613中部定期排放至轻污油罐(V516);下层碱液经烃碱冷却器(E607)?冷却至35~45℃后,进入碱液循环泵(P604/1.2)入口,由泵送入T604顶部,循环使用。

6.1.6 汽油脱硫醇工艺流程

自1#重油催化来的汽油,自汽油脱硫醇抽提塔(T701)底部入塔与塔上部由碱液循环泵(P702、P703)注入的含聚酞菁钴催化剂的7~15%的氢氧化钠溶液进行液-液抽提脱除汽油中的硫醇,脱硫醇后的汽油由T701顶部抽出经压力控制阀(PIC7702)?后进入汽油沉降塔(T703),经T703沉降分离碱液后再进汽油沉降罐(V715),脱除残留碱液后出单元。

6.1.7 汽油脱硫醇碱液再生工艺流程

从汽油脱硫醇抽提塔(T701)底部来的含硫醇钠的碱液,进入油碱分离罐(V703)脱除碱液携带的汽油,经换热器(E702)加热至55~65℃后与适量的空气在风碱混合器(M701)内充分混合,再从碱液氧化塔(T702)?底进入,通过塔内的规整填料,碱液中硫醇钠被空气氧化成二硫化物和氢氧化钠,碱液得以再生。

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