关于轻烃脱硫加工工艺的几点探讨

2023-02-03

1 轻烃脱硫的原理

轻烃是碳元素和氢元素以不同比例混合成的一种重要的有机化工原料, 在进行轻烃脱硫前要考虑它的很多特性, 比如轻烃完全无法与水相容, 它没有颜色还容易挥发, 还属于易燃易爆品。当空气与轻烃中的蒸汽混合会产生一种混合物, 这种混合物遇到高温或者明火等都可能燃烧发生爆炸事故。只有将轻烃根据要求进行脱硫它才可以使用到人们的生产活动中去。轻烃脱硫工艺首先要用专用的脱水器把轻烃中含有的游离水脱离, 反应塔中放入脱硫催化剂, 先经过一级反应塔除去轻烃中的硫化氢, 即使硫化氢没有被完全去除, 含量也会在每升0.1mg左右, 然后再经过存有硫醇转化剂的二级反应塔, 通过二级反应塔轻烃中的硫醇会被转化为二硫化物, 轻烃中的硫醇量也会被控制在每升5毫克左右, 轻烃脱硫产品就可以投入使用, 而且使用寿命都比较长。经过脱硫产生的硫化氢寿命较长, 一般可以使用两年左右;转化出来的二硫化物可以进行不低于五次的重复再利用, 重复利用前只要在反应塔中放入氮气就可以把轻烃去除完毕, 然后再通入空气就可以使用。整个工艺过程简单易操作、所出产品完全符合使用标准。

2 轻烃脱硫加工工艺的几个要点探讨

2.1 脱硫技术的现状

目前国内一般采用干法脱硫和湿法脱硫两种办法对天然气进行脱硫工艺。湿法脱硫工艺一般用于脱硫大量轻烃、含硫量高、对脱硫精确度要求不高的工艺。它是两种基本流程相似的化学和物理脱硫法, 该操作流程比较复杂, 依靠脱硫剂中的吸收剂与天然气中的硫发生反应, 整个工艺过程使用装备较多, 消耗也多, 轻烃经过再生塔时会产生吸收剂进行再利用, 但需在发生反应的同时一直补充脱硫剂。中间还要处理反应产生的废液, 湿法脱硫工艺并不属于精准脱硫方式。国内对轻烃脱硫产品的要求是含硫量每立方米要低于5mg, 国际对它的要求标准是含硫量在每立方米1mg左右。为了可以满足相关要求标准我们可以采用干法脱硫, 这种方法能源消耗少、需求资金设备少、操作方法流程简单易操作, 使用的固体脱硫剂将硫化物附着在塔内进行反应脱硫, 需要两塔或者三塔串联完成, 用这种方法进行脱硫工艺不会产生废物, 精确度很高。

2.2 确定工艺路线

轻烃原料中含有的硫元素会造成硫含量在丙烷和丁烷中超标, 要想减少它们的含硫量就应该在进气装置前安装一套脱硫设备, 这种先脱硫再加工的方法操作起来比较简单方便还符合要求, 很适合推广使用。在脱硫剂没有饱和的情况下有比较长使用寿命, 一般有2到3年的使用期。根据实验考察计算发现, 脱硫工艺的温度应该保持在25℃上下, 脱硫后的原料含硫量要在每立方米0.1mg以下。原料脱硫的过程是原料先经过低点排出原液气使之进入加热器, 由导热油在辅助的情况下加热到25℃, 原料气和氧气混合后会流入脱硫塔, 控制温度在25℃的情况下严格控制好空气补给量, 脱硫后原料气经过在加工过滤净化, 最后进行气体处理。

2.3 选择脱硫剂

有些脱硫剂中添加了活性炭, 在催化剂作用下反应时起到了吸附作用。选择脱硫剂时要尽量选择有点多脱硫率高的脱硫剂, 做到能量消耗低、反应温度低、精准度较高, 便于使用的同时还要可以简单操作和更换, 而且还要有先进的技术水平。

2.4 确定脱硫装置参数

一般而言, 对工艺要求比较低的原液气处理选择干法脱硫技术, 处理量要求也不高, 日处理量不超过240万立方米由于原液气压力比较低, 为了保证下游装置的正常工作, 脱硫塔的压降必须控制在0.05MPa之下, 而要调整脱硫剂的孔隙度在30%和35%的范围内, 为了孔隙度调整之后的含硫量不超标, 还要设计一个保驾塔, 依据前面的脱硫效果, 经过分析结果决定是否要投入使用, 来确保脱硫精度, 填充床层的高径比为10∶6。而为了验证脱硫剂的反应温度的最佳值, 通过试验模拟得出不同的温度下硫化物的转化率, 当温度达到5℃以上, 原液气中的H2S已经基本转化完成了;温度达到17℃时, 原液气中的有机硫转化率就可到80%以上, 温度达到26℃时, 有机硫的转化率接近100%, 因而反应的最佳温度一般25℃左右。

3 轻烃产品的利用

近年来由于化工业的大力发展, 很多进口的丙烷、丁烷逐渐增多, 我国的轻烃原料也呈现出了多样化的特点, 轻烃通过加工出来的产品应用在很多行业, 不断提升着轻烃产品的使用价值。轻烃加工后可以用作优质的化工溶剂, 在化工中起到裂解材料的使用;轻烃经过脱硫后可以当做液化石油气供人们使用, 也可以用在汽车的火花塞中, 这样可会减少汽车内积碳的含量, 不用经常清洗;因为轻烃脱硫后不会含有烯烃元素性能, 比较稳定, 还没有臭味, 可以用它来制作很多雾化产品, 例如杀虫剂、发胶摩斯等;现在的人们环保意识不断增强, 很多轻烃脱硫后人们把它用于保护臭氧层代替氟利昂的使用。