纤维膜装置运行问题分析与对策

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1、纤维膜装置运行问题分析与对策摘要：中国石化XX石油化工冇限公司采川纤维膜技术应川于焦化液化气脱硫醇精制。装置B2006建成投产以来，脱硫率高达96%以上，正常工况时，焦化液化气脱后总硫稳定在100mg/n?以下，达到了设计要求。但在装置运行过程中，也陆续出现了二硫化物分液罐和尾气管线腐蚀、脱硫醇尾气直接放空污染大气的问题，另外由于环保压力加大，碱渣难以处理的问题口益突出，必须降低吨产品碱耗。针对这些问题提出了改进意见及方案。通过实际应用可知，改良新鲜碱液和催化剂的添加方法可有效的降低装置的吨产胡碱耗，从而降低碱渣生产虽:；控制合适的操作温度可避免二硫化物分液罐发生“碱脆”，更换尾气

2、管线材质可避免尾气管线腐蚀;通过将脱硫醉尾气送硫冋收焚烧炉焚烧可消除尾气污染人气的问题。关键词：纤维膜碱耗碱渣碱脆脱硫醇尾气XX石化焦化装置液化气的硫含量高达4000ppm以上，用普通的抽提塔式脱硫醇难以保证稳定的脱硫效率。纤维膜接触器是一种静态接触设备，是出一束束长而连续的小直径纤维丝组成的，包裹在一根圆柱型的容器中。纤维丝提供了传质所需的大量的表面积。这种应用界面扩张原理的纤维膜接触器，解决了传统的混合一沉降系统中发生的拔出效率和碱浓度上的限制，大大提高了姪一碱比，从而有利于壇加硫醇脱除效率⑴。XX石化纤维膜脱硫装置2006年10月建成，该装置使用焦化装置液化气为原料，包括两级

3、纤维膜反应器和碱液再生系统，设计液化气最大流量30t/h,设计操作压力1.05Mpao装置主要通过碱洗脱硫醇、碱液再生、液化气水洗等步骤，产出符合标准（硫含量W343mg/m3）的民用液化气。装置自2006建成投产以来，脱硫率高达96%以上，正常工况时，焦化液化气脱后总硫稳定在100mg/m3以下，达到了设计要求。1•生产中出现的问题1.1碱渣量较高纤维膜装置设计碱耗为10kg/t,自装置投产后，实际碱耗在8kg/t左右，低于设计值。但置换出的碱渣COD、硫化物和油等含量较高（碱渣分析见表1.1）,XX石化的污水系统难以处理。目前碱渣付费给外单位处理，主要手段是深埋，对环境的危害极

4、人。而随着环保压力的增加，碱渣的处理费用也逐年上升，近三年來处理价格已经翻番，影响了装置的经济效益，因此降低碱渣生成量迫在眉睫。表1.1纤维膜装置碱渣组成分析项目纤维膜碱渣PI113含油/(mg•11)1800COD/(mg•ll)62337酚/(mg.r1)497总硫/(ug•g_，)15623要想降低碱渣生成量，必须在满足产品质量的前提卜，提高碱液的利用率，降低新鲜碱耗量。1.2二硫化物分液罐和尾气管线腐蚀2009年4月8H,纤维膜装置在运行30个月后，二硫化物分液罐发生严重腐蚀，大量碱液和二硫化物泄漏，紧急将分液罐切出处理。后委托南京化工压力容器检测站对罐休进行检测，发现泄漏

5、区域约为400*700価。进一步测厚发现原厚度为12mm的筒休和封头均减薄严重，实测结果筒休最小厚度3.4mm,封头最小厚度1・4mm。图1・1二硫化物分液罐泄漏除此Z外，脱硫醇尾气管线也经常出现泄漏点，通过装置消漏记录可知，2009年共堵漏15次，尽管漏点不大，但堵漏耗费大量的人力物力。1.3脱硫醇尾气放空污染大气纤维膜装置在生产过程屮产生的脱硫醇尾气主要成分是氧气、氮气、坯及硫化物等，原设计直接向大气放空，放空高度8米左右，大量恶臭物质进入大气中，对周边大气环境造成严重污染，对员工的身心健康危害巨大，是炼油厂恶臭污染源之一，也是严重的安全隐患。2.解决问题的对策及效果1.1碱渣

6、量较高2.1.1改变换碱方式纤维膜装置原设计的换碱方式为一边由反抽提罐向碱渣罐退碱渣一边由新鲜碱液罐向一级碱洗罐加新鲜碱液，一般新鲜碱液的加入量为30吨/次，耗时6小时左右。在这个过程中由于新鲜碱液和in碱液混合后在碱洗罐和再生系统z间不断进行循环，因此不可避免有部分新鲜碱液被退入碱渣罐，增加了碱耗。为避免原换碱方式的不足，在2008年9刀对换碱方式进行了改进。将原先的“边加边退”改为“先退再加”。具体的措施为在需要加入新鲜碱液时，先暂停碱液循环和再生，将再生塔小的旧碱液作为碱渣全部抽出去碱渣罐后，再向一级碱洗罐小加入新鲜碱液，同时开碱液循环向再生塔补液位，待液位补满后恢复全部的碱

7、液循环（补碱退碱流程见图1）。图2.1纤维膜补碱退碱流程图新鲜碱液罐新鲜碱液加入点i抽提后碱液循坏冋碱洗縮—级碱洗罐＜碱液術坏去再生糸统再生塔脱硫訝尾气放空或出装置二硫化物分液罐反抽提罐采取以上换碱措施时退碱需要一小时左右，在这一小时之内碱洗罐内的碱液无法进行循环再生，但从操作的实际情况来看，暂停一小时碱液循环再生对产晶质量没有影响。2.1.2改进催化剂类型和加注方式原设计的催化剂类型为固态的粉尘状聚钛菁钻，靠人工一直接加入至循环碱液泵的出口。加入的过程中不仅粉尘随风