專利名稱：一種脫除液化石油氣中硫化氫的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及石油化工領(lǐng)域，尤其涉及一種脫除液化石油氣中硫化氫的裝置。
背景技術(shù)：
隨著石化企業(yè)煉制高硫原油的比例逐年增加，液化石油氣、汽油等石油產(chǎn)品的硫含量不斷升高，必須經(jīng)過脫硫處理，才能達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。液化石油氣中的硫化物不僅含有硫化氫，而且含有硫醇、硫醚、羰基硫、二硫化物等有機(jī)硫化物。目前，煉廠普遍采用胺液吸收法脫除液化石油氣中的硫化氫?，F(xiàn)有的胺法脫硫化氫工藝包括胺液吸收和胺液再生，吸收塔通常采用填料塔或篩板塔，再生塔采用板式塔。含硫化氫的液化石油氣與胺液在吸收塔中逆向接觸反應(yīng)，硫化氫被胺液吸收，脫除硫化氫后的液化氣去脫硫醇單元。含硫富液經(jīng)再生塔加熱再生成硫化氫與胺，硫化氫去克勞斯單元生產(chǎn)硫磺，胺液循環(huán)利用。 實際運行過程中，液化氣脫硫化氫單元與干氣脫硫化氫單元共用一個胺液再生系統(tǒng)，胺液受污染的程度大大增加，脫硫系統(tǒng)中攜帶的焦粉、膠質(zhì)、胺液降解產(chǎn)物、FeS腐蝕產(chǎn)物等雜質(zhì)在填料塔或篩板塔中不斷粘附、積聚，導(dǎo)致填料或篩孔堵塞、腐蝕，傳質(zhì)效率下降，進(jìn)而造成胺液發(fā)泡、夾帶、跑損、硫化氫脫除率低、胺液循環(huán)量大、能耗高等一系列問題，嚴(yán)重影響到后續(xù)脫硫醇裝置的正常運行。為提高液化石油氣脫硫化氫效率，石化企業(yè)常采取胺液過濾和注消泡劑等手段改善胺液質(zhì)量。在一定程度上，可以改善傳質(zhì)效果，但隨著胺液中雜質(zhì)的累積和消泡劑的不斷流失，胺液質(zhì)量又會變差，脫硫效率隨之下降，操作不穩(wěn)定、難度大，而且增加了助劑的消耗費用。從煉廠操作情況看，胺液有效利用率較低，富液硫化氫實際載荷量遠(yuǎn)小于理論載荷量。如胺濃度30%的MDEA，理論硫化氫載荷量為51g/L，而目前大部分煉廠富胺液硫化氫的實際載荷量為15-20 g/L，說明工業(yè)在用填料吸收塔本身傳質(zhì)效率不高，大部分胺液在跑龍?zhí)?，沒有得到充分利用。為保證脫后液化氣產(chǎn)品硫含量合格，可以提高胺液濃度來實現(xiàn)，但胺液發(fā)泡、胺液夾帶現(xiàn)象嚴(yán)重，造成胺液大量跑損，胺液的成本費用大大增加。同時操作工況波動大、不易控制，國內(nèi)一般煉廠不采用。通行的做法是保持合適的胺液濃度，提高胺液循環(huán)量。雖然可以控制產(chǎn)品硫化氫含量合格，但是泵的電耗大、且增加了胺液再生系統(tǒng)的處理量，再沸器蒸汽能耗較大。專利申請?zhí)枮?00710164582. 7的專利公開了一種具有高硫化氫脫除率的胺液脫硫方法和專用裝置，對再生塔進(jìn)行上下段分隔，分別增加泵和連接管路進(jìn)行二級吸收、二級再生，操作能耗降低30%以上。但該專利只對再生塔部分進(jìn)行了工藝優(yōu)化，降低了再沸器蒸汽消耗。無法從根本上解決吸收塔傳質(zhì)效率低、硫化氫脫除率低、填料堵塞、胺液跑損量大的問題。實用新型內(nèi)容[0009]本實用新型的目的是提供一種脫除液化石油氣中硫化氫的裝置，以解決解決目前液化石油氣胺法脫硫化氫工藝傳質(zhì)效率低、硫化氫脫除率低、胺液有效利用率低、胺液跑損量大和填料堵塞等技術(shù)難題。本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種脫除液化石油氣中硫化氫的裝置，包括液膜吸收塔和胺液輸出系統(tǒng)，所述液膜吸收塔頂部連接有混合貧胺液輸入管，上部設(shè)有液化石油氣原料輸入管，下部連接有第一分離罐；所述第一分離罐上部設(shè)有一級精制液化石油氣輸出管，下部設(shè)有一富級胺液輸出管和廢胺液排出口 ；所述一級精制液化石油氣輸出管與二級精制液化石油氣輸入管相連接，二級精制液化石油氣輸入管末端設(shè)有第二分離罐，第二分離罐上部設(shè)有二級精制液化石油氣輸出管，下端設(shè)有二級富胺液輸出管；所述二級精制液化石油氣輸出管末端連接有三級精制液化石油氣輸入管，三級精制液化石油氣輸入管末端設(shè)有聚結(jié)器，聚結(jié)器上部設(shè)有三級精制液化石油氣輸出管，聚結(jié)器下部連接有三級富胺液輸出管；所述胺液輸出系統(tǒng)包括再生后貧胺液輸入管、新鮮胺液輸入管和胺液輸入泵，再生后貧胺液輸入管和新鮮胺液輸入管分別與胺液輸入泵相連接，胺液輸入泵與混合貧胺液輸入管相連接。進(jìn)一步的，所述一富級胺液輸出管、二級富胺液輸出管和三級富胺液輸出管匯聚于同一出口管。所述液膜吸收塔的內(nèi)芯采用彎曲不銹鋼纖維絲，直徑在O. 1-0. 3mm，材質(zhì)為304或316L，鎳含量>22%，抗拉強(qiáng)度>1400Mpa，外觀為S形波紋絲，波幅在O. I-IOmm,波峰或波谷間距在l-50mm,表面親水角0-30°。一種脫除液化石油氣中硫化氫的方法，包括以下步驟I)從液膜吸收塔頂端和上側(cè)端分別輸入新鮮胺液或再生后貧胺液、含硫化氫的液化石油氣原料，在液膜吸收塔中進(jìn)行混合傳質(zhì)反應(yīng)。形成的混合相經(jīng)O. 5 2min通過液膜吸收塔至第一分離罐，停留10 30min，在第一分離罐得到分離的一級精制液化石油氣和一級富胺液；2) 一級精制液化石油氣通過輸出管進(jìn)入第二分離罐，停留30 60min，得到分離的二級精制液化石油氣和二級富胺液；3) 二級精制液化石油氣通過輸出管進(jìn)入聚結(jié)器，停留I 2min，得到分離的三級精制液化石油氣和三級富胺液，脫胺后三級精制液化石油氣進(jìn)入脫硫醇單元處理；以及4)第一分離罐、第二分離罐和聚結(jié)器分離后的一級、二級、三級富胺液合并一道，進(jìn)入胺液再生系統(tǒng)再生，再生后貧胺液返回液膜吸收塔循環(huán)使用，所述新鮮胺液或再生后貧胺液的質(zhì)量濃度為20-50%，溫度為35-40°C。優(yōu)選的，所述新鮮胺液或再生后貧胺液溫度為40°C。所述新鮮胺液或再生后貧胺液與液化石油氣質(zhì)量比為50-200%。所述含硫化氫的液化石油氣原料溫度為30-40°C。本實用新型的有益效果為I)傳質(zhì)效率高、硫化氫脫除率高，精制后液化石油氣硫化氫含量<10mg/Nm3 ；2)分離效率高，極大減少了胺液的乳化夾帶和跑損；3)胺液的有效利用率高。在相同液化氣處理量情況下，胺液循環(huán)量小，大幅降低了泵電耗和再生蒸汽能耗；[0023]4)胺液回收率高，減少了新鮮胺液的補(bǔ)充量，降低了助劑成本費用。5)大幅降低后續(xù)脫硫醇單元預(yù)堿洗的堿耗量，提高了脫硫醇裝置的操作穩(wěn)定性。6)液膜吸收塔操作彈性大、壓降小、抗堵塞性能好，克服了傳統(tǒng)填料塔因雜質(zhì)積聚堵塞而造成的傳質(zhì)效率下降、胺液夾帶跑損、操作波動大、沖塔等技術(shù)難題。7)與傳統(tǒng)填料塔相比，液膜吸收塔體積減少3-5倍、占地面積小，大大降低設(shè)備投資費用。

圖I為本實用新型實施例所述的一種脫除液化石油氣中硫化氫的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I、液膜吸收塔；2、第一分離罐；3、第二分離罐；4、聚結(jié)器；41、液化石油氣原料輸入管；42、混合貧胺液輸入管；43、一級精制石油液化氣輸出管；44、一級富胺液輸出管；45、廢胺液排出口 ；46、二級精制液化石油氣輸入管；47、二級精制液化石油氣輸入管；48、二級富胺液輸出管；49、三級精制液化石油氣輸入管；5、胺液輸入系統(tǒng)；50、三級精制液化石油氣輸出管；51、三級富胺液輸出管；52、再生后貧胺液輸入管；53、新鮮胺液輸入管；6、胺液輸入泵。
具體實施方式
如圖I所示，一種脫除液化石油氣中硫化氫的裝置，包括液膜吸收塔I和胺液輸出系統(tǒng)5，所述液膜吸收塔I頂部連接有混合貧胺液輸入管42，上部設(shè)有液化石油氣原料輸入管41，下部連接有第一分離罐2 ;所述第一分離罐2上部設(shè)有一級精制液化石油氣輸出管43，下部設(shè)有一富級胺液輸出管44和廢胺液排出口 45 ;所述一級精制液化石油氣輸出管43與二級精制液化石油氣輸入管46相連接，二級精制液化石油氣輸入管46末端設(shè)有第二分離罐3，第二分離罐3上部設(shè)有二級精制液化石油氣輸出管47，下端設(shè)有二級富胺液輸出管48 ;所述二級精制液化石油氣輸出管47末端連接有三級精制液化石油氣輸入管49，三級精制液化石油氣輸入管49末端設(shè)有聚結(jié)器4，聚結(jié)器4上部設(shè)有三級精制液化石油氣輸出管50，聚結(jié)器4下部連接有三級富胺液輸出管51 ;所述胺液輸出系統(tǒng)5包括再生后貧胺液輸入管52、新鮮胺液輸入管53和胺液輸入泵6，再生后貧胺液輸入管52和新鮮胺液輸入管53分別與胺液輸入泵6相連接，胺液輸入泵6與混合貧胺液輸入管42相連接。所述一富級胺液輸出管44、二級富胺液輸出管48和三級富胺液輸出管51匯聚于同一出口管。所述液膜吸收塔I的內(nèi)芯采用彎曲不銹鋼纖維絲，直徑在O. 1-0. 3_，不銹鋼材質(zhì)為304或316L，鎳含量>22%，抗拉強(qiáng)度>1400Mpa，外觀為S形波紋絲，波幅在O. I-IOmm,波峰或波谷間距在l_50mm，表面親水角0-30°。一種脫除液化石油氣中硫化氫的方法，包括以下步驟I)從液膜吸收塔頂端和上側(cè)端分別輸入新鮮胺液或再生后貧胺液、含硫化氫的液化石油氣原料，在液膜吸收塔中進(jìn)行混合傳質(zhì)反應(yīng)。形成的混合相經(jīng)O. 5 2min通過液膜吸收塔至第一分離罐，停留10 30min，在第一分離罐得到分離的一級精制液化石油氣和一級富胺液；[0034]2) 一級精制液化石油氣通過輸出管進(jìn)入第二分離罐，停留30 60min，得到分離的二級精制液化石油氣和二級富胺液；3) 二級精制液化石油氣通過輸出管進(jìn)入聚結(jié)器，停留I 2min，得到分離的三級精制液化石油氣和三級富胺液，脫胺后三級精制液化石油氣進(jìn)入脫硫醇單元處理；以及4)第一分離罐、第二分離罐和聚結(jié)器分離后的一級、二級、三級富胺液合并一道，進(jìn)入胺液再生系統(tǒng)再生，再生后貧胺液返回液膜吸收塔循環(huán)使用。所述新鮮胺液或再生后貧胺液的質(zhì)量濃度為20-50%，溫度為35_40°C。所述新鮮胺液或再生后貧胺液與液化石油氣質(zhì)量比為50-200%。所述含硫化氫的液化石油氣原料溫度為 30-40°C。 應(yīng)用實例實際生產(chǎn)時，通過再生后貧胺液輸入管52和新鮮胺液輸入管53分別將溫度為35-450C的再生后貧胺液和溫度為20-40°C的新鮮胺液，經(jīng)胺液輸入泵6和混合貧胺液輸入管42輸入至液膜吸收塔1，流經(jīng)、潤濕纖維表面形成液膜，貧胺液(MDEA)的質(zhì)量濃度為20-50%ο將溫度為30_45°C的含硫化氫的液化石油氣從原料輸入管41輸入至液膜吸收塔1，與a步驟輸入的貧胺液混合為混合相，混合相經(jīng)O. 5 2min通過液膜吸收塔I至第一分離罐2，在第一分離罐2得到分離的一級精制液化石油氣和一級富胺液，其中貧胺液進(jìn)料量(重量)為液化石油氣原料進(jìn)料量(重量)的50-200%。精制液化石油氣在分離罐3停留10 30min，然后從一級精制液化石油氣輸出管43中輸出后，經(jīng)二級精制液化石油氣輸入管46進(jìn)入第二分離罐3中，停留30 60min，將攜帶的微量胺液沉降分離，得到分離的二級精制液化石油氣和二級富胺液。從二級精制液化石油氣輸出管47出來的液化石油氣經(jīng)過三級精制液化石油氣輸入管進(jìn)入聚結(jié)器，停留I 2min，進(jìn)一步脫除液化氣中溶解度的富胺液，得到分離的三級精制液化石油氣和三級富胺液。分離后的三級精制液化石油氣進(jìn)入脫硫醇單元處理。第一分離罐2、第二分離罐3、聚結(jié)器4分離后的第一富胺液、第二富胺液、第三富胺液合并一道，進(jìn)入胺液再生系統(tǒng)處理。再生后貧胺液返回液膜吸收塔循環(huán)使用。胺液降解產(chǎn)生的廢液從第一分離罐2廢液排出口 45排出處理。具體脫硫化氫裝置和設(shè)定的技術(shù)參數(shù)及精制產(chǎn)品檢測結(jié)果如下當(dāng)催化液化石油氣原料流量為200L/h時，測定原料中硫化氫含量為12000mg/Nm3，進(jìn)料溫度為37. 6°C，壓力I. 49 MPa，胺液流量為80L /h，循環(huán)胺液濃度為25%，在液膜吸收塔內(nèi)反應(yīng)時間為I. 17min，在第一分離罐精制液化石油氣停留時間為lOmin，第二分離罐停留30min，聚結(jié)器停留2. Omin，精制石腦油經(jīng)過檢測硫化氫含量為8. 9mg/Nm3，脫除率達(dá)到99. 9%，殘液含量測不出。當(dāng)催化液化石油氣原料流量為400L/h時，測定原料中硫化氫含量為12000mg/Nm3，進(jìn)料溫度為37. 6°C，壓力I. 49 MPa，胺液流量為150L /h，循環(huán)胺液濃度為25%，在液膜吸收塔內(nèi)反應(yīng)時間為O. 59min，在第一分離罐精制液化石油氣停留時間為12min，第二分離罐停留30min，聚結(jié)器停留I. lmin，精制石腦油經(jīng)過檢測硫化氫含量為7. 6mg/Nm3，脫除率達(dá)到99.9%，殘液含量為O. Olml (胺液)/L (液化氣)。本實用新型的脫硫化氫裝置和脫硫化氫方法，也可以用于輕汽油等輕質(zhì)油品的精制，在此就不一一列舉其技術(shù)參數(shù)。雖然以上僅描述了本實用新型的具體實施方式
范例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本實用新型的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本實用新型的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更或修改均落入本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種脫除液化石油氣中硫化氫的裝置，包括液膜吸收塔(I)和胺液輸出系統(tǒng)(5)，其特征在于液膜吸收塔(I)頂部連接有混合貧胺液輸入管(42 )，液膜吸收塔(I)上部設(shè)有液化石油氣原料輸入管(41)，液膜吸收塔(I)下部連接有第一分離罐(2);第一分離罐(2)上部設(shè)有一級精制液化石油氣輸出管(43)，第一分離罐(2)下部設(shè)有一富級胺液輸出管(44)和廢胺液排出口(45)，一級精制液化石油氣輸出管(43)與二級精制液化石油氣輸入管(46)連接，二級精制液化石油氣輸入管(46)末端設(shè)有第二分離罐(3)，第二分離罐(3)上部設(shè)有二級精制液化石油氣輸出管(47)，第二分離罐(3)下端設(shè)有二級富胺液輸出管(48)，二級精制液化石油氣輸出管(47)末端連接有三級精制液化石油氣輸入管(49)，三級精制液化石油氣輸入管(49)末端設(shè)有聚結(jié)器(4)，聚結(jié)器(4)上部設(shè)有三級精制液化石油氣輸出管(50)，聚結(jié)器(4)下部連接有三級富胺液輸出管(51);胺液輸出系統(tǒng)(5)包括再生后貧胺液輸入管(52)、新鮮胺液輸入管(53)和胺液輸入泵(6)，再生后貧胺液輸入管(52)和新鮮胺液輸入管(53)分別與胺液輸入泵(6)相連接，胺液輸入泵(6)與混合貧胺液輸入管(42)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種脫除液化石油氣中硫化氫的裝置，其特征在于所述一富級胺液輸出管(44)、二級富胺液輸出管(48)和三級富胺液輸出管(51)匯聚于同一出口管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種脫除液化石油氣中硫化氫的裝置，其特征在于所述液膜吸收塔(I)的內(nèi)芯采用彎曲不銹鋼纖維絲，直徑在O. 1-0. 3mm，材質(zhì)為304或316L，鎳含量>22%,抗拉強(qiáng)度>1400Mpa，外觀為S形波紋絲，波幅在O. I-IOmm,波峰或波谷間距在l_50mm，表面親水角0-30°。
專利摘要本實用新型涉及一種脫除液化石油氣中硫化氫的裝置，包括液膜吸收塔和胺液輸出系統(tǒng)，液膜吸收塔頂部連接有混合貧胺液輸入管，上部設(shè)有液化石油氣原料輸入管，下部連接有第一分離罐；第一分離罐上部設(shè)有一級精制液化石油氣輸出管，下部設(shè)有一富級胺液輸出管和廢胺液排出口；一級精制液化石油氣輸出管與二級精制液化石油氣輸入管相連接，二級精制液化石油氣輸入管末端設(shè)有第二分離罐，第二分離罐上部設(shè)有二級精制液化石油氣輸出管，下端設(shè)有二級富胺液輸出管。本實用新型的有益效果傳質(zhì)效率高、硫化氫脫除率高分離效率高，胺液的有效利用率高，克服傳統(tǒng)填料塔因雜質(zhì)積聚堵塞而造成的傳質(zhì)效率下降、胺液夾帶跑損、操作波動大、沖塔等技術(shù)難題。
文檔編號C10L3/12GK202786166SQ20122037653
公開日2013年3月13日 申請日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者祁永生, 賀立明, 蔡喜洋, 聶通元, 喻武鋼, 夏桂友 申請人:寧波中一石化科技有限公司