[发明专利]一种脱硫醇碱液深度氧化和分离二硫化物的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及石油、天然气加工领域的液化石油气、碳五、轻汽油等油品脱硫醇碱液氧化再生工艺，尤其涉及一种脱硫醇碱液深度氧化和分离二硫化物的方法及装置。

背景技术

随着世界石油资源不断贫化，石油烃中的硫化物含量越来越高，在一系列的脱硫工艺过程中，必须把硫化物彻底从石油烃中通过化学和物理过程脱除出来，且不排入大气和污水，进行回收利用，才能避免对环境造成污染。液化石油气、碳五、轻汽油等油品精制过程中，一般通过碱洗工艺脱除其中的硫醇硫，使此类油品硫含量达到标准要求，碱洗工艺即是油品中的硫醇和氢氧化钠反应生成硫醇钠，硫醇钠存在于碱液中，从而达到脱除油品中硫化物的目的。对于反应后富含硫醇钠的氢氧化钠水溶液可以通过氧化实现再生，在催化剂磺化酞氰钴等的作用下，硫醇钠和氧气发生反应，生产氢氧化钠和二硫化物，氢氧化钠和二硫化物分离后循环用于脱硫醇。

脱硫醇的方法最早是由美国环球油品公司(UOP)1958年提出的，发展至今形成了成熟的液液抽提、氧化再生工艺，即Merox抽提氧化法。目前该工艺的氧化再生工艺存在以下主要问题：碱液氧化塔采用填料塔结构、空气采用大风量进风、空气分布器采用10mm以上孔径、氧化温度在55-65℃，造成塔内气液乳化严重，氧化效果差，生成的二硫化物大部分随尾气带走，少部分与碱液乳化严重分离效果差等问题。此工艺氧化后碱液中二硫化物含量达5000ppm以上，随着长时间的累积，碱液将失效，造成碱渣排放量大，并且碱液中的二硫化物还会被萃取到油品中，造成加硫效应。

中国专利200710071004.9对氧化塔结构进行了改进，采用空塔结构，利于塔内气液两相的充分接触和避免扰动乳化。但该专利仅有小部分碱液进行氧化再生，不适用于目前越来越高硫含量的油品原料脱硫醇；且碱液和二硫化物未能彻底分离，大部分二硫化物随尾气带走最终排入大气；气体分布器精度高，容易堵塞；采用富氧空气氧化，危险性大；氧化后碱液直接去脱硫醇会因含氧而继续生成二硫化物并带入液化石油气中产生加硫效应。

中国专利201220012653.8在氧化后碱液增加了气提塔，利用高风量对氧化后碱液中的二硫化物进行气体的吹脱；由于采用两台塔的注风工艺，导致尾气量大幅度上升，故该专利又增加了尾气处理系统。该专利存在以下问题：部分二硫化物二硫化物随尾气带走；气体分布器精度高，容易堵塞；尾气处理系统由水洗罐、脱碱罐、氧化罐、膜分离罐等组成，设备多投资大，且实际应用中，尾气中二硫化物仅能从10000ppm降至5000ppm，处理效果有限，氧化后碱液直接去脱硫醇会因含氧而继续生成二硫化物并带入液化石油气中产生加硫效应。

发明内容

针对上述现有技术的现状，本发明所要解决的技术问题在于提供一种氧化转化速率高，二硫化物液相分离深度萃取效果好，再生碱液质量好，装置可控性好，节能环保的脱硫醇碱液深度氧化和分离二硫化物的方法及装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种脱硫醇碱液深度氧化和分离二硫化物的方法，包括以下步骤：

a、碱液氧化，将待再生碱液从碱液氧化塔中上部注入，经过液体分布器，使得待再生碱液均匀分布在塔内，空气经过空气过滤器从碱液氧化塔中下部进入，空气经过空气分布器产生直径1-20mm气泡并均匀分布于碱液中，使得碱液中的硫醇钠在钛箐钴催化剂作用下与氧气充分接触，反应生成氢氧化钠和二硫化物，氧化温度为40-50℃；

b、初步分离，由于氢氧化钠和二硫化物极性不同且存在密度差，生成的液相二硫化物浮于碱液上层，通过亲水性填料，使得二硫化物从碱液中分离，进入静置区，再用储罐收集；反应后的尾气从碱液氧化塔顶部排出，注入柴油吸收罐中；氧化后的碱液流向塔底，通过亲油性填料，去除碱液中乳化的二硫化物，再经过抽提碱液泵抽提至纤维膜抽提接触器中；

c、深度萃取，利用汽油或石脑油等溶剂油对残留在氧化后的碱液中的微量二硫化物进行抽提萃取，溶剂油和碱液流量比值为4/1-1/1，纤维膜抽提接触器利用表面张力和重力场原理，使得油碱两相在接触器内为非分布式液膜之间平面接触，当油品和碱液顺着金属纤维向下流动时，由于附着力和表面张力的不同，碱液顺着纤维丝流入抽提分离罐底部，油品萃取二硫化物并在纤维丝末端自然分离；

d、油气分离，步骤b中的尾气从碱液氧化塔顶部排出，注入柴油吸收罐中，用柴油吸收尾气中的微量二硫化物，柴油和二硫化物的极性相似，通过罐内分配器分布后，溶解于柴油当中，对柴油无影响，经过吸收的尾气去焚烧或处理，消除了二硫化物对大气的污染；