[发明专利]一种炼厂富气梯级脱硫的方法

说明书

本发明属于石油化工领域，具体地涉及了一种炼厂富气梯级脱硫的方法，采用炼厂富气先混合脱硫，后分离利用的流程，改善了现有富气先分离后脱硫流程的不足，充分利用原料组成特性，提高脱硫率，生产超低硫富气产品，精制后干气的总硫含量＜0.5ppm，无硫醇硫；精制液化气的总硫含量＜1ppm，硫醇硫含量＜0.2ppm；同时减少设备投资。

技术领域

本发明属于石油化工领域，具体地涉及了一种炼厂富气梯级脱硫的方法。

背景技术

现有催化裂化/裂解、延迟焦化工艺流程中，反应产物经过分馏后可得到富气、粗汽油、柴油、重油等组分。富气中包含氢气、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、碳四烃及少量的碳五烃，经分离提纯后可作为芳烃烷基化、烯烃聚合反应、醚化反应及烷基化反应的原料。同时富气中含有硫化氢、羰基硫、甲硫醇、乙硫醇、甲硫醚等硫化物杂质，富气中的硫化物不仅对金属及塑料橡胶材料具有强烈的腐蚀性，而且具有恶臭味及强毒性，都需要精制脱硫后才能满足产品质量或下游装置的要求。

传统炼厂加工过程中富气经过吸收稳定系统得到干气、液化气产品；干气经醇胺法脱硫化氢后可以作为乙苯原料气、制氢原料气或燃料气，液化气经醇胺法脱硫化氢、碱液脱硫醇及MTBE脱硫后可分离得到丙烷、丙烯、MTBE、醚后碳四及含硫重组分，含硫重组分需进一步通过加氢脱硫。

传统脱硫工艺后置在富气分离工艺之后，因此富气中含有的COS、硫化氢、硫醇等活性硫化物对吸收稳定系统带来相关腐蚀问题，且整个吸收稳定系统压力高，存在H₂S泄露的安全问题。同时干气、液化气的脱硫工艺过程会产生大量废液、废渣；现行的液化气脱硫工艺还存在脱硫深度不足，脱后液化气中总硫含量＜5ppm，导致产品中硫含量过高，必须进一步脱硫后才能进一步应用。

富气脱硫工艺中干气、液化气脱硫过程是分别进行，对于粗干气，一般采用醇胺脱硫；对于粗液化气，一般采用二步法脱硫：第一步采用醇胺脱硫，第二步采用碱液脱硫，再经过水洗得到精制液化气，干气及液化气醇胺脱硫工艺存在的主要问题是醇胺脱硫单元分开建设，设备投资高，占地大；脱后产品硫含量高，特别是羰基硫的含量高，干气、液化气无法直接利用，仍需继续脱除羰基硫，如干气吸附转化脱羰基硫、丙烯吸附转化脱羰基硫。单种硫化物反复多次才能脱除，脱硫系统庞大但效率较低，投资较高。

液化气脱硫醇应用最为广泛是Merox抽提-氧化脱臭技术，该技术的基本原理是将溶有磺化酞菁钴的NaOH溶液与液化气在塔内充分混合，使其含氧的硫醇与NaOH反应生成硫醇钠并转移到碱液中，含有硫醇钠的碱液进入再生塔中，在磺化酞菁钴催化剂作用下，空气将硫醇钠氧化成二硫化物，使碱液得到再生后循环使用。工艺存在的主要问题有：因大量使用苛性碱和催化剂，在液化石油气中硫醇含量较高时碱液需频繁更换，不仅造成大量的碱渣排放，而且氧化再生剂碱液中的二硫化物很难被分离出来；当原料气中的总硫含量高时，脱硫效果难以达到设计指标。Merichem Co.开发了纤维-薄膜接触器碱处理脱硫醇技术，在专利US 4675100、US 4746494、US 4753722中已公开，其技术原理与Merox技术相同。传统的静态混合器和填料塔逐步被纤维液膜反应器替代，由于碱液液膜比碱液液滴直径更小，传质效率提高了50倍左右，大幅度地提高了硫醇的脱除效率。其优点在于增加了碱液与液化气的接触面积，一定程度上减少了苛性碱的消耗量，并且具有较高的抽提效率。但是，这两种技术都消耗碱液，均造成大量的碱渣排放，给环境带来了巨大压力；同时存在纤维膜反应器易堵塞、压降升高的问题，在处理焦化液化气时尤为严重，装置无法长周期运行。

CN1418937A公开了一种工业化液化石油气精制方法。该方法采用设置在固定床反应器中的脱硫醇催化剂对精脱硫化氢后的液化石油气进行硫醇转化处理，使硫醇与液化石油气中残留的微量氧气(或人为补充的适量氧气)在催化剂的作用下反应生成二硫化物，而后对含有二硫化物的液化石油气进行精馏，在精馏塔顶得到精制的液化石油气产品，在精馏塔底得到富集二硫化物的混合物。