纤维液膜接触器内复配型溶剂高效脱除液化气中有机硫.pdf

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1、石油炼制与化工2015年6月基础研究PETROLEUMPR0CESSINGANDPETROCHEMICALS第46卷第6期纤维液膜接触器内复配型溶剂高效脱除液化气中有机硫张峰，沈本贤，孙辉，刘纪昌(华东理工大学化学工程联合国家重点实验室，上海200237)摘要：对比纤维液膜接触器与筛板塔的传质面积、N_甲基二乙醇胺(MDEA)与4种复配型溶剂(uDI，UDS-Ⅱ，UDS-Ⅲ，UDS-Ⅳ)对有机硫的溶解性能，并在纤维液膜接触器内考察操作条件对优选溶剂脱硫效果的影响。结果表明：在纤维液膜接触器内以UDS

2、-Ⅳ为优选溶剂脱除液化气中的硫化物，可从提高传质面积、传质推动力等方面提高有机硫传质速率，从而提高有机硫脱除率；UDS一Ⅳ溶剂对总有机硫的脱除率较MDEA高45．7百分点，总有机硫在UDS-Ⅳ溶剂一液化气体系的分配比较MDEA一液化气体系增加6～9倍；在优化的工艺条件下，UDS-Ⅳ溶剂可将焦化液化气的Hzs和总硫分别脱除至1mg／m。和240mg／m。以下，总有机硫脱除率高达93以E。关键词：液化气脱硫溶剂有机硫甲硫醇羰基硫纤维液膜接触器液化气通常含有Hs和有机硫(COS、硫醇、配溶剂_3]。液化气

3、胺洗过程普遍采用筛板塔和填硫醚及二硫醚等)，且有机硫以甲硫醇为主_1]。在料塔，塔器传质效率有限且投资较大。由美国将液化气用作燃料或化工原料之前需将其中的硫Merichem公司开发的纤维液膜接触器具有非弥化物脱除，否则会对液化气的储存、运输及后续加散传质和极大的传质面积的特点]，传质效率高工产生不利影响。随着高硫原油加工量的增加和于传统塔器，已广泛用于液化气和汽油的碱洗脱渣油掺炼率的增大，催化裂化和延迟焦化等装置硫醇过程_5]。目前，鲜见将纤维液膜接触器用于生产的液化气中Hs和有机硫含量也随之升高；

4、胺洗过程的文献报道。为了提高胺洗过程对有机同时，各国对液化气硫含量的控制指标日趋严格，硫的脱除效率，从而最大限度地降低胺洗液化气的我国要求民用液化气总硫质量浓度不大于343总硫含量，本研究以纤维液膜接触器为传质设备，采mg／m。，美国和欧盟分别要求液化气总硫质量分数用自主开发的新型复配溶剂(UDS系列溶剂)对不超过120gg／g和50gg／g。这些因素均对液化高含有机硫的焦化液化气进行脱硫试验研究。气脱硫工艺提出了更高的要求。液化气脱硫工艺l实验通常包括胺洗和碱洗过程。胺洗过程普遍采用以N一甲基二乙

5、醇胺(MDEA)为代表的醇胺溶剂脱除1．1原料H。s，但醇胺溶剂对硫醇和cOs等有机硫的脱除UDS系列溶剂是以醇胺化合物(MDEA、仲醇率较低，因此胺洗液化气中残留的有机硫含量仍胺、伯醇胺)为主体，并针对性地配入五元含硫杂较高，难以满足总硫含量控制指标。所以，胺洗液环化合物、六元单环氧氮杂环化合物、六元含氮化气需再经碱洗以脱除其中残留的硫醇。但是碱不饱和杂环化合物等特定组分]，这些组分按一洗过程消耗大量的碱液并排放大量可造成严重污定配比复配得到UDS系列溶剂，分别用UDS-工，染的碱渣l2]。提高胺

6、洗过程的有机硫脱除率可以降低下游碱洗过程的脱硫负荷，从而显著降低碱收稿日期：201411—28；修改稿收到日期：2015—01—22。液消耗和碱渣排放。改善脱硫溶剂的有机硫脱除作者简介：张峰，博士研究生，主要从事炼厂气及天然气净化性能和脱硫设备的传质效率是提高胺洗过程有机工艺研究工作。硫脱除率的关键。通过向醇胺溶剂中加人一定量通讯联系人：沈本贤，E—mail：sbx@ecust．edu．cn。基金项目：十二五国家科技重大专项课题“大型油气田及煤层的特定组分，能够将醇胺溶剂对Hs的高效脱除气开发”(2

7、011ZX05017-005)；中央高校基本科研业务费专项作用以及特定组分对有机硫的良好脱除性能结合资金资助项目(22A201514010)；中国石油化工股份有限公司起来，从而获得兼具脱除HS和有机硫性能的复“十条龙”科技攻关项目(112125)。第6期张峰，等．纤维液膜接触器内复配型溶剂高效脱除液化气中有机硫69UDS一Ⅱ，UDS一Ⅲ，UDS-Ⅳ表示；MDEA，工业纯，上，并与水相一起沿纤维丝并流向下流动，两相在江苏锦路环保科技有限公司生产；原料气为某炼流动过程中接触并发生传质。当传质过程完成油厂

8、提供的焦化液化气，其中各硫化物含量见后，两相一同进入沉降分离罐，由于存在明显的密表1。从表1可以看出，原料气的总有机硫质量浓度差，二者将迅速、彻底分层，其中密度较大的水度高达3420．2mg／m。，且有机硫以甲硫醇和C0S相由沉降罐下部出口排出，而密度较小的油相则为主，两者分别占有机硫总量的79．2和19．69／6。经上部出口排出。表1焦化液化气原料中的硫化物分布mg／m。1．3分析方法项目数据液化气中各硫化物含量采用配有FPD检测器HzS的气相色谱仪(GC-FPD)