榮守朋(中海油石化工程有限公司,山東濟(jì)南250101)
論液化氣深度脫硫技術(shù)在MTBE裝置上的應(yīng)用
榮守朋(中海油石化工程有限公司,山東濟(jì)南250101)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高,脫硫工藝不斷進(jìn)步,不斷升高的甲基叔丁基醚(MTBE)含量,對(duì)汽油調(diào)和與產(chǎn)品質(zhì)量造成不利影響。本文將對(duì)MTBE總硫含量升高的原因進(jìn)行分析,對(duì)MTBE裝置中液化氣深度脫硫技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析,以將MTBE含量高的問(wèn)題解決。
液化氣深度脫硫;MTBE裝置;汽油調(diào)和
經(jīng)過(guò)氣分裝置分餾以后可以得到混合C4,應(yīng)用到二套裂化裝置液化氣經(jīng)過(guò)分餾得到。下面對(duì)這兩套裝置分別說(shuō)明,溶劑脫硫與固體吸附結(jié)合起來(lái)的方式是第一套液化氣脫硫采用的方法,溶劑脫硫與堿洗結(jié)合另加抽提氧化硫醇是第二套脫硫原理。采用再生的傳統(tǒng)脫硫工藝是第二套裝置液化氣原有液化氣脫硫醇單元的一個(gè)特點(diǎn)。從脫硫過(guò)程中的相關(guān)數(shù)據(jù)可以看出,2015年~2016年間C4總硫?yàn)?5.20~68.23ug/g之間,而MTBE產(chǎn)品總硫在165.52~326.23ug/g之間,依然有較高的含硫量。不能滿(mǎn)足調(diào)和IV汽油標(biāo)準(zhǔn),具體數(shù)據(jù)見(jiàn)下表1所示。
表1 原料總硫與產(chǎn)品總硫含量對(duì)比
因?yàn)槊摿蚬に囁讲桓?,?dǎo)致脫硫后有較高的硫醇含量。此外,應(yīng)用的循環(huán)劑質(zhì)量不佳,容易造成循環(huán)劑含硫醇鈉的濃度過(guò)高,致使含硫醇量增高。在對(duì)第二套催化裂化液化氣脫硫裝置設(shè)計(jì)時(shí),沒(méi)將循環(huán)堿液中的二硫化物與堿液進(jìn)行萃取分離,促使液化氣中摻入過(guò)多二硫化物,最終也會(huì)進(jìn)入至MTBE裝置中。
S的富集在加工中難以有效避免,且MTBE原料當(dāng)中,占總硫的96.23%的是二硫化物與硫醇,原料脫硫,提高二硫化物與硫醇脫除效率是促使S含量得以降低的重要因素。
依據(jù)硫醇弱酸性與硫醇負(fù)離子容易被氧化生成二硫化合物的這一特性進(jìn)行C4脫硫?;瘜W(xué)方程為:
以上反應(yīng)方程式中,與硫醇反應(yīng)生成硫醇鈉的是強(qiáng)堿(NaOH),硫醇鈉易與堿液相溶,可較為容易的從液化氣中脫除;借助催化劑,會(huì)使硫醇鈉彌散到空氣中,使其可以在空氣中生成二硫化物,這樣就可以進(jìn)行再次脫硫。再生以后可以循環(huán)利用堿液,可有效減少?gòu)U氣物的產(chǎn)生,避免對(duì)空氣造成污染。
強(qiáng)化劑、三相混合氧化再生工藝、再生催化劑以及抽提劑堿液分離工藝是對(duì)常規(guī)脫硫改進(jìn)的主要方法。應(yīng)用這些強(qiáng)化助劑可以將羰基硫的溶解性與溶劑再生活性提高,還能夠?qū)?duì)硫醇的抽離能力增強(qiáng)。應(yīng)用三相混合氧化早生工藝,可以對(duì)二硫化物進(jìn)行轉(zhuǎn)移,將反應(yīng)推動(dòng)力強(qiáng)化,從而將再生效果提高,使常溫再生得以實(shí)現(xiàn),從而將堿液的使用壽命延長(zhǎng),將流程控制簡(jiǎn)化。
經(jīng)過(guò)預(yù)堿洗、胺脫后催化裂化液化氣中很難再有硫化氫物質(zhì),經(jīng)過(guò)氣分以后,液化氣中硫化物會(huì)聚集到C4中,存在方式為硫醇形式。為了保證精制后的混合C4含硫量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的15ug/ g,C4才可以應(yīng)用兩級(jí)抽提脫硫方式。
常使用兩種方法進(jìn)行溶劑抽提。采用溶劑反抽提脫二硫化物是一種常見(jiàn)的方法,還可以進(jìn)行抽提劑的氧化再生。以上兩種方式均可以讓抽提溶劑形成二硫化物,通過(guò)這種方法實(shí)現(xiàn)抽提溶劑的二次利用。實(shí)際上,作為一種油溶產(chǎn)物,要想使二硫化物更快的萃取出來(lái),就要采用反抽提溶劑,配合應(yīng)用三相強(qiáng)化再生技術(shù),可以使萃取脫硫效果更好。反抽提溶劑較為常見(jiàn)的是加氫汽油,加氫汽油的使用量與二次抽提劑的應(yīng)用量呈一定比例(約1:2),先從裝置中脫硫出來(lái),然后從新在催化裂化裝置中反應(yīng),最終實(shí)現(xiàn)再生,在這期間,混合物料反應(yīng)在塔中進(jìn)行,時(shí)間為30~45min左右,沉降分離時(shí)間也在40min以上。
總之,液化氣深度脫硫技術(shù)應(yīng)用在MTBE當(dāng)中,可以對(duì)液化氣中的硫醇充分脫除,還可以再利用,減少了資源浪費(fèi)與環(huán)境污染,還能夠使硫含量在脫硫后降低至標(biāo)準(zhǔn)范圍,MTBE產(chǎn)品含硫量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。MTBE裝置負(fù)荷大,需要在應(yīng)用過(guò)程中嚴(yán)格遵循運(yùn)行要求,控制好負(fù)荷,確保設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)有充裕負(fù)荷,促進(jìn)生產(chǎn)效率的提高。
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