[发明专利]一种脱除原油中硫化氢的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种脱除原油中硫化氢的方法，特别是一种采用超重力技术从原油中脱除硫化氢的方法。

背景技术

硫化氢（H₂S）是石油中的主要含硫组分，硫化氢的来源主要包括重油在地下经微生物分解产生硫化氢，同时原油中的有机硫在经过高温或者水热裂解后同样产生硫化氢，而原油在开采过程中含有水，硫化氢溶解于水后会对钢铁产生很严重的腐蚀作用，大大缩短输油管道和原油储罐的使用寿命；另外，硫化氢是剧毒化学物质，在运输过程中的泄露会对环境和人造成很大的危害，同时原油中存在的硫化氢将使后续原油处理工艺中的催化剂中毒。因此，在原储运前，原油中的硫化氢必须被脱除至安全浓度。由于硫化氢的存在所带来的安全隐患和经济损失等问题，寻求经济、有效的硫化氢脱除技术，一直是研究者和工业界关注的问题。

目前，原油脱硫主要有深度闪蒸法、气提脱硫法、化学脱硫法、生物脱硫法等。从脱硫工艺的稳定性、脱硫效率考虑，目前研究和应用较多的是气提脱硫法和化学脱硫法。一方面，某些氧化物类、低分子量类脱硫剂在使用过程中（尤其是高温高压条件下）存在溢出造成燃烧或爆炸等安全隐患，另外一方面，为了对含硫量高的原油体系达到满意的脱硫效率，化学脱硫法中使用的脱硫剂用量一般较大，会对原油体系造成破坏。常规的气提脱硫法脱硫化氢的效率仅能达到60~80%，大多不能满足要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的脱除原油中硫化氢的方法，其具有效率高、能耗低等优点，从而克服了现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种脱除原油中硫化氢的方法，包括：按照标准工况下10:1~400:1的气液体积比将液态原油和吹脱气体一起输入超重力旋转床装置充分混合逆流接触，从而使液态原油中的硫化氢被吹脱气体带离，实现液态原油中硫化氢的脱除。

进一步的，该方法包括：将液态原油从液体进口输入超重力旋转床装置的带有液体分布器的转子内，并将脱除气体从气体入口输入超重力旋转床装置，且使所述转子按照设定速率旋转，以使液态原油和吹脱气体充分混合逆流接触，进而使液态原油中的硫化氢被吹脱气体带出从气体出口离开超重力旋转床装置，同时使脱除硫化氢的液态原油从液体出口离开超重力旋转床装置。

作为较为优选的方案之一，输入超重力旋转床装置的液态原油的温度为30℃~90℃。

作为较为优选的方案之一，输入超重力旋转床装置的吹脱气体的温度为5℃~100℃。

作为较为优选的方案之一，输入超重力旋转床装置的吹脱气体的压力为0.1MPa~7MPa。

作为较为优选的方案之一，所述吹脱气体可选自但不限于天然气、空气、氮气。

作为较为优选的方案之一，所述超重力旋转床装置内转子的转速为200rpm~2000rpm。

进一步的，所述超重力旋转床装置可以为单台、两台或两台以上串联设置。

进一步的，所述超重力旋转床装置可选自但不限于旋转填充床、折流式、螺旋通道、定-转子或旋转碟片超重力旋转装置。

与现有技术相比，本发明的优点包括：通过采用超重力技术实现了原油中硫化氢的脱除，其中无需任何脱硫剂或催化剂，安全环保，而采用的吹脱气体廉价易得，成本低廉，对硫化氢的脱除效率高，且不会对原油体系造成破坏，同时采用的超重力旋转床装置设备较之传统设备还具有体积小、成本低等特点。

附图说明

图1是本发明一较为典型的实施方案中一种超重力旋转床装置的工作状态示意图，其中：1为转子、2为转轴、3为密封件、4为液体分布器、5为外壳、a为液体进口、b为气体出口、c为气体入口、d为液体出口。

具体实施方式

鉴于现有技术，例如气提脱硫法和化学脱硫法的诸多缺陷，本案发明人经长期研究和大量实践，提出了本发明的技术方案，其主要是通过在硫化氢的脱除过程中引入超重力技术这一高效分离方法，从而达成提高脱除效率、缩短脱除时间的目的。

前述的超重力技术（Higee或RPB）是一种能够极大强化过程的技术， 其基本原理就是利用旋转产生模拟的、可调控的超重力（离心力场）环境下进行传递和传质过程。在超重力环境下，不同大小分子间的分子扩散和相间传质过程均比常重力场下的要快很多，气-液、液-液、液-固两相在比地球重力场大数百倍至千倍的超重力环境下的多孔介质（填料）中产生流动接触，巨大的剪切力使液体破碎成纳米级的膜、丝和滴，产生巨大的和快速更新的相界面，使得不同相间物料之间的扩散距离大大縮短，相间传质速率比传统的塔器中提高1~3个数量级，相间传质过程得到极大强化。