专利名称：用于轻质油品剂碱抽提－固定床催化氧化脱硫醇的组合装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种采用液-液剂碱抽提和固定床催化氧化相结合进行轻质油品脱硫醇的技术。这里的轻质油品指炼厂液化气、油田天然气、轻烃以及汽油、柴油等液态烃类或气态烃类。该发明是对石油、化工企业油品精制方法的改进，它主要采用液-液剂碱抽提和固定床催化氧化再生工艺相结合的方式，达到对液化气和其它轻烃类精制的目的。
背景技术：
液化石油气的主要成分是C3、C4组分，广泛用作工业、家用燃气；由于富含可供化工利用的烯烃组分(主要是丙稀、异丁烯和1-丁烯)，还占据着巨大的化工原料市场，用于生产高附加值的化工产品。随着液化气产量的增加和市场对C3、C4烯烃制成的化工产品需求的扩大，为增加综合经济效益，大多数炼厂开始将目光瞄准液化气深度利用。而对LPG充分合理的利用，首要问题就是LPG脱硫净化，它是保证LPG进行深加工化工利用的关键。
硫醇具有恶臭和弱酸性，反应活性也较强，在一定条件下对金属产生腐蚀和加速腐蚀，燃烧会引起环境污染。此外，从液化气中分离出来的C＝3、C＝4组分作为化工原料时，其中的硫醇易使下游工艺中的催化剂失活。
由于液化气中硫化物对其使用性能的影响及对环境的污染，国内外液化气硫含量均设定了严格的标准。国内LPG用作工业和民用燃料时，要求总硫含量＜343mg·m-3，铜片腐蚀必须＜1级；若作为化工原料，则要求更严。聚丙烯装置要求原料丙烯中总硫含量＜5×10-6，1-丁烯作化工原料则要求总硫为10-6-5×10-6，法国石油研究院(IFP)开发的C4选择性迭合工艺催化剂要求进料硫含量小于5×10-6。
目前，我国炼厂液化气脱硫醇主要采用Merox剂碱抽提-液相催化氧化脱硫醇工艺。在抽提塔内，液化气中的硫醇与剂碱溶液(磺化酞菁钴碱液)反应生成硫醇钠并转移到碱相中；与液化气分离后的剂碱液进入氧化再生塔，在空气作用下，碱液中的硫醇钠被氧化成二硫化物，实现硫醇的脱除，同时碱液、催化剂再生，循环利用。目前液化气脱硫醇工艺主要有以下缺点酞菁钴类催化剂处于碱相(液体催化剂)容易聚集失活，导致频繁更换催化剂，而催化剂的成本相当高(80-100万元/吨)，同时使生产受到一定程度的影响；液化气用含有催化剂的碱液进行硫醇抽提，在催化剂存在条件下硫醇钠易生成二硫化物而带入到精制后的液化气产品中，降低脱总硫效果，常常不能达到总硫含量＜10×10-6的要求，使后步的生产受到影响；液化气用含有催化剂的碱液进行硫醇抽提时，抽提效率不高；装置不定期排出含有催化剂的废碱液，由于具有臭味和颜色极难处理，环保压力大。
发明内容
本发明的目的就在于避免上述现有技术的不足之处而提供用于轻质油品剂碱抽提-固定床催化氧化脱硫醇的组合装置。它主要是采用液-液剂碱抽提和固定床催化氧化相结合的方法对轻质油品进行脱硫醇，该装置的主要技术特点是将液-液逆向接触抽提塔、液-液静态混合器、沉降分离罐、抽提碱液氧化再生塔和抽提碱液二硫化物反抽提塔根据产品的需要组合而成，即液-液逆向接触抽提塔设置在装置的前端，其顶端出口与液-液静态混合器相连接，底端出口与抽提碱液氧化再生塔的进口相连接；液-液静态混合器的出口则与沉降分离罐相连接，沉降分离罐底部出口与抽提碱液氧化再生塔相连接，其顶部设置有产品出口；抽提碱液氧化再生塔和抽提碱液二硫化物反抽提塔则构成抽提碱液的再生系统，其再生后的碱液可返回液-液逆向接触抽提塔循环使用。实际操作中可根据待精制的液态烃产品要求组成不同的工艺流程。
附图即为本发明的工艺流程图，其中1----内部装有塔板或填料的液-液逆向接触抽提塔2----液-液静态混合器；3----沉降分离罐；4----内部装有固定床催化剂的抽提碱液氧化再生塔5----内部装有塔板或填料的抽提碱液二硫化物反抽提塔
具体实施例方式
下面将结合具体实施例来详叙本发明的技术特点。
在实际工艺操作中，根据对液态烃的精制要求，主要是通过以下几种方式来实施这种剂碱抽提-固定床催化氧化脱硫醇的组合装置。
1.经碱洗(液体碱洗或固体碱洗)或不碱洗的液态烃，进液-液逆向接触抽提塔进行硫醇抽提，脱硫醇后的液态烃直接进沉降罐沉降，经沉降后的液态烃再去后步的处理装置等。
2.经碱洗(液体碱洗或固体碱洗)或不碱洗的液态烃，直接经过液-液静态混合器，然后进入沉降分离罐，经沉降后的液态烃再去后步的处理装置等。
3.经碱洗(液体碱洗或固体碱洗)或不碱洗的液态烃，先进液-液逆向接触抽提塔进行硫醇抽提，然后液态烃再经过液-液静态混合器，经沉降分离罐沉降后的液态烃去后步的处理装置等。液态烃经过静态混合器的目的是进一步脱硫醇，是为整个装置扩容后达到液态烃脱硫醇精制效果提供足够的保证。
4.从抽提塔或沉降罐引出的碱液去固定床氧化塔氧化再生，再生后的碱液再引入反抽提塔以轻烃进行反抽提碱液中的二硫化物(是否需要反抽提塔视生产需要而定)。经氧化再生或反抽提后的碱液循环使用。
在实际运行操作中，从液-液逆向接触抽提塔或沉降分离罐引出的抽提碱液，是以固定床催化剂催化氧化再生的方式实现抽提碱液的氧化再生。所用的剂碱包括纯液体氢氧化钠、含有催化剂活性组分为Co、Fe、Mn、V、Ni、Cu等金属酞菁类化合物中一种或几种的液碱、含有抽提助溶剂醇类、季铵盐类、季铵碱类、含氧非离子表面活性剂类、醇胺类、尿素等一种或几种的液碱。液碱的浓度为5-15(m)％，催化剂活性组分浓度为5-300μg/g，各种抽提助溶剂的含量为0.5-10(m)％。
发明效果与现有技术相比，本发明具有以下突出的优点1、在液化气硫醇抽提阶段使用不含催化剂的碱液进行抽提，可提高硫醇抽提效率；可防止硫醇被氧化为二硫化物，提高脱硫深度；2、在氧化阶段，使含硫醇钠的碱液与空气一起通过固定床催化剂床层，可提高硫醇钠被氧化为二硫化物的效率和碱液再生效率；3、将液-液逆向接触抽提塔和液-液静态混合器两部分联合，可以提高脱硫醇、脱硫精制效果。由于这两部分设备可以串联操作，相当于两步连续精制，与原来一步精制相比，对提高脱硫醇、脱硫精制效果非常有利；4、重视循环碱液中微量二硫化物的脱除，保持了抽提剂本身的干净；不致使其中的二硫化物再返回去污染液化气，能降低总硫含量。
5、固定床催化剂活性高、使用寿命长，操作方便。与液化气剂碱抽提-液相催化氧化脱硫醇工艺相比，该技术可以减少废碱液排放量，能够明显减轻现场操作人员的劳动强度；6、工艺脱硫醇效果好，一般使得硫醇硫在10μg/g以下。装置脱总硫效果也好，能够达到液化气中硫含量标准要求。
若在原有装置上进行改造，预计投资在100-200万元人民币。采用本技术精制液化气的操作费用比现有技术不会增加，但可以降低废碱液处理费用，提高精制效果。
该装置流程简单，操作方便，脱硫醇、脱硫效果好。经济效益和环保效果明显。若以年处理量为50万吨的催化裂化液化气脱臭装置计算，与目前脱硫醇工艺相比，可减少废碱液排放量二分之一。在环保要求更加严格的今天，该工艺具有其它脱臭工艺无可比拟的环保意义。因此，本发明适合于国内外厂矿、企业液化气、油田天然气、轻烃以及汽油、柴油等液态烃类或气态烃类的精制过程，具有广阔的工业应用前景。
权利要求
1.用于轻质油品剂碱抽提-固定床催化氧化脱硫醇的组合装置，它是采用液-液剂碱抽提和固定床催化氧化相结合的方法对轻质油品进行脱硫醇，其特征在于该装置是将液-液逆向接触抽提塔、液-液静态混合器、沉降分离罐、抽提碱液氧化再生塔和抽提碱液二硫化物反抽提塔根据产品的需要组合而成，即液-液逆向接触抽提塔设置在装置的前端，其顶端出口与液-液静态混合器相连接，底端出口与抽提碱液氧化再生塔的进口相连接；液-液静态混合器的出口则与沉降分离罐相连接，沉降分离罐底部出口与抽提碱液氧化再生塔相连接，其顶部设置有产品出口；抽提碱液氧化再生塔和抽提碱液二硫化物反抽提塔则构成抽提碱液的再生系统，其再生后的碱液可返回液-液逆向接触抽提塔循环使用。
2.根据权利要求1所述的用于轻质油品剂碱抽提-固定床催化氧化脱硫醇的组合装置，其特征在于抽提碱液氧化再生塔中的催化剂是活性组分为Co、Fe、Mn、V、Ni、Cu等金属酞菁类化合物，载体为γ-Al2O3、η-Al2O3、SiO2、各类分子筛、活性炭、活性炭纤维、丝光沸石、低铝及高铝硅酸铝的固定床催化剂。
3.根据权利要求1所述的用于轻质油品剂碱抽提-固定床催化氧化脱硫醇的组合装置，其特征在于经碱洗过的液态烃，进液-液逆向接触抽提塔进行硫醇抽提，脱硫醇后的液态烃直接进沉降罐沉降，经沉降后的液态烃再去后步的处理装置。
4.根据权利要求1所述的用于轻质油品剂碱抽提-固定床催化氧化脱硫醇的组合装置，其特征在于经碱洗过的液态烃，直接经过液-液静态混合器，然后进入沉降分离罐，经沉降后的液态烃再去后步的处理装置。
5.根据权利要求1所述的用于轻质油品剂碱抽提-固定床催化氧化脱硫醇的组合装置，其特征在于经碱洗过的液态烃，先进液-液逆向接触抽提塔进行硫醇抽提，然后液态烃再经过液-液静态混合器，经沉降分离罐沉降后的液态烃再去后步的处理装置。
6.根据权利要求1所述的用于轻质油品剂碱抽提-固定床催化氧化脱硫醇的组合装置，其特征在于从液-液逆向接触抽提塔或沉降分离罐引出的碱液去抽提碱液氧化再生塔氧化再生，再生后的碱液再引入抽提碱液二硫化物反抽提塔以轻烃进行反抽提碱液中的二硫化物，经氧化再生或反抽提后的碱液可循环使用。
全文摘要
一种采用液－液剂碱抽提和固定床催化氧化相结合进行轻质油品脱硫醇的技术。它主要采用液－液剂碱抽提和固定床催化氧化再生工艺相结合的方式，达到对液化气和其它轻烃类精制的目的。该装置流程简单，操作方便，脱硫醇、脱硫效果好。经济效益和环保效果明显，与目前脱硫醇工艺相比，可减少废碱液排放量80％。本发明适合于国内外厂矿、企业液化气、油田天然气、轻烃以及汽油、柴油等液态烃类或气态烃类的精制过程，具有广阔的工业应用前景。
文档编号C10G53/00GK1632072SQ20041009643
公开日2005年6月29日 申请日期2004年12月1日 优先权日2004年12月1日
发明者夏道宏, 项玉芝, 郭洪明, 张洪滨, 张振江, 吴力明 申请人:中国石油天然气股份有限公司, 石油大学(华东)