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      商品液化氣硫含量偏高原因分析

      2020-09-03 01:03:25耿朋飛解磊宋躍強(qiáng)趙鑫
      科學(xué)與財(cái)富 2020年17期
      關(guān)鍵詞:液化氣

      耿朋飛 解磊 宋躍強(qiáng) 趙鑫

      摘 要:介紹公司液化氣脫硫脫硫醇裝置工藝技術(shù)原理和流程,并對(duì)我廠商品液化氣中硫含偏量高的問(wèn)題進(jìn)行了原因分析。數(shù)據(jù)對(duì)比分析表明商品液化氣中C4硫含量偏高的原因在于2#雙脫裝置中液化氣硫含量偏高,通過(guò)改變2#雙脫堿液濃度、調(diào)整硫醇鈉再生控制條件、置換堿液等手段最終解決商品液化氣中硫含量偏高的問(wèn)題,保證液化氣出廠合格。

      關(guān)鍵詞:液化氣;脫硫工藝;堿液濃度;硫醇鈉再生

      1 前言

      商品液化氣是石家莊煉化分公司的重要產(chǎn)品之一,可以直接作為產(chǎn)品銷售,又可以作為我公司烷基化裝置的原料,未精制的液化氣含有大量的硫、硫化氫、硫醇等非理想組份,在產(chǎn)品銷售前必需脫除非理想組份[1]。近年來(lái)隨著原油加工量不斷提高,所煉的油品含硫量有所增加,導(dǎo)致煉油生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的液化氣中硫含量不斷增多,另一方面,環(huán)保要求的日益提高,要求我們將商品液化氣中的硫含量降到更低[2]??蛻舴答?月份以來(lái)液化氣中硫含量持續(xù)增加,達(dá)到40mg/m3以上,用戶接收指標(biāo)不大于20mg/m3,影響正常出廠。同時(shí)我公司烷基化裝置的原料要求硫含量不大于30mg/m3,與用戶的要求相近,由此可見(jiàn),降低硫含量是必要的。

      1 脫硫裝置介紹

      1.1流程介紹

      我公司有1#催化、3#催化兩套催化裂化裝置,1#催化所產(chǎn)液化氣經(jīng)過(guò)脫硫塔處理后送至2#氣分進(jìn)行脫硫醇處理,然后作為2#氣分原料;3#催化所產(chǎn)液化氣經(jīng)過(guò)本裝置2#雙脫進(jìn)行脫硫、脫硫醇后送至3#氣分進(jìn)行處理。由于3#氣分設(shè)計(jì)處理能力偏小,經(jīng)過(guò)2#雙脫處理的過(guò)剩氣分原料送至2#氣分進(jìn)行處理。商品液化氣由2#氣分、3#氣分兩套氣分裝置生產(chǎn)。

      1.2脫硫原理

      液化氣脫硫采用MDEA(甲基二乙醇胺)胺洗工藝,MDEA溶劑具有較高的H2S選擇吸收性,在低溫時(shí)弱堿性的甲基二乙醇胺能與H2S結(jié)合生成胺鹽,在高溫下胺鹽能分解成H2S和甲基二乙醇胺,主要反應(yīng)原理如下:

      液化氣脫硫醇采用纖維膜接觸脫硫醇技術(shù),整個(gè)過(guò)程中的反應(yīng)如下:

      堿液氧化再生部分:

      之后堿液中的二硫化物被抽提進(jìn)入溶劑中,堿液與抽提溶劑在二硫化物抽提罐內(nèi)分開。

      2裝置調(diào)整及結(jié)果

      2.1 兩套氣分的脫丙烷塔塔底混合C4硫含量分析

      混合C4硫含量如圖1所示:

      由上圖可以看出:3月16日起兩套氣分混合C4硫含量都有明顯上升。目前2#氣分由1#催化和3#催化供料,而3#氣分全部由3#催化供料。

      2.2 2#氣分裝置調(diào)整

      3月18日2#氣分切除2#雙脫進(jìn)料,由28單元和1#催化供料,混合C4總硫含量明顯下降,3月19日10:00降至23.5mg/m3;3月19日2#氣分通過(guò)改流程使402單元(2#雙脫液化氣)為脫硫醇供料,進(jìn)行一次脫硫醇后再進(jìn)氣分進(jìn)行分離后,混合C4硫含量無(wú)明顯變化。

      2.3 2#雙脫裝置調(diào)整

      2#雙脫裝置在3月17日抽提汽油循環(huán)量由30t/h提高到35t/h,硫含量沒(méi)有下降;3月18日9:00降低D-301、D-302界位,堿液循環(huán)量由14.5t/h提至15.5t/h,3月18日16:00混合C4硫含量達(dá)到峰值;3月18日17:00更換堿液后混合C4硫含量下降明顯。

      3原因分析

      (1)2#氣分在3月18日切除2#雙脫液化氣進(jìn)料后硫含量明顯下降,而3#氣分混合C4硫含量在3月18日16:00達(dá)到峰值194.2mg/m3,由此可以判斷1#催化液化氣以及脫硫、脫硫醇、2#氣分均在正常工況下運(yùn)行,而在3月19日2#雙脫液化氣經(jīng)過(guò)2#氣分脫硫醇處理后再進(jìn)2#氣分進(jìn)行分離的混合C4硫含量無(wú)明顯變化,這也印證混合C4硫含量高的原因在于2#雙脫液化氣硫含量高。

      (2)3#催化液化氣經(jīng)過(guò)2#雙脫脫硫后硫化氫含量一直為5mg/m3,可以判斷2#雙脫脫無(wú)機(jī)硫在正常工況下運(yùn)行。

      (3)硫醇與NaOH的反應(yīng)是可逆反應(yīng),當(dāng)堿液中的硫醇鈉濃度過(guò)高時(shí)會(huì)抑制硫醇與NaOH的反應(yīng)。

      (4)2#雙脫溶劑再生原理為溶解催化劑的堿液與液化氣中的硫醇反應(yīng)生成硫醇鈉,通風(fēng)氧化將硫醇鈉氧化成二硫化物,再利用反抽提汽油抽提的方法將堿液中的二硫化物分離,實(shí)現(xiàn)堿液再生。再生過(guò)程中由于部分二硫化物在堿液中發(fā)生乳化不能徹底分離而產(chǎn)生兩個(gè)問(wèn)題:一方面使堿液中硫含量造成累積,導(dǎo)致堿液失效[3];另一方面堿液中較高含量的二硫化物被反萃取到液化氣中,造成液化氣中總硫含量超高[4]。裝置原來(lái)15天更換一次堿液,為了降低堿渣產(chǎn)量,在2月5日至3月17日期間沒(méi)有更換堿液,液化氣中硫含量逐漸升高;2#雙脫裝置 3月18日更換堿液后液化氣中硫含量逐漸降低至20mg/m3以下合格,判斷堿液中的硫化物積累造成了混合C4硫含量高。

      4結(jié)論

      在脫硫脫硫醇裝置生產(chǎn)中,由于再生工藝氧化生成的RSSR與抽提堿液分離不徹底,含有RSSR的堿液與液化氣在抽提塔內(nèi)再次接觸時(shí),RSSR會(huì)被“反抽提”回液化氣中。當(dāng)堿液中RSSR累計(jì)達(dá)到一定水平后就會(huì)導(dǎo)致催化劑堿液失效,引起液化氣總硫濃度超標(biāo),進(jìn)而引起氣分裝置混合C4總硫含量高,裝置通過(guò)更換堿液的方法可以降低混合C4中的硫含量。

      參考文獻(xiàn):

      [1]張旭日.液化氣精制裝置的改造 [J].煉油與化工,2004,4 (1O):15—18.

      [2] 聶慶彬,鄭憲法 . 液化氣脫硫醇?jí)A渣減排技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用 [J]. 內(nèi)蒙:古石油化工,2014,(19):112-115.

      [3]朱亞?wèn)|.液化石油氣脫硫醇裝置抽提堿液失效原因及工藝改進(jìn) [J].煉油技術(shù)與工程,2008,38(1O):20—24.

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