脱硫工艺论文范文

本论文主题涵盖三篇精品范文，主要包括《脱硫工艺论文范文(精选3篇)》，仅供参考，希望能够帮助到大家。【摘要】本文主要对某热电厂采用湿法脱硫技术进行分析，介绍了湿法脱硫技术的拓展型创新，从“三炉、塔、炉调峰”对脱硫技术进行具体探究，并且分析了该技术的特殊性以及在创新过程中遇到的难点，从中制定有效的策略，根据技术问题展开分析，从中制定了有效的设计方案以及控制策略。

第一篇：脱硫工艺论文范文

液化气脱硫工艺现状分析

【摘 要】本文主要介绍了Merox抽提-氧化脱臭原理和存在的问题，并阐述了基于Merox工艺的改进技术，如纤维液膜技术、预碱洗的改进等，以及无碱催化氧化脱臭、吸附法脱臭、络合法脱臭及催化氧化-吸附法脱臭等液化气脱硫新技术的发展现状，并展望了液化石油气脱硫技术的发展趋势。

【关键词】液化气；预碱洗；催化剂；吸附法

炼油厂高硫原油和渣油催化裂化装置生产的液化石油气（LPG）中含硫量较高，不仅严重影响后续精制工艺过程的进行，而且含硫的有毒有害成分对环境造成很大的污染。含硫有毒有害成分主要是H2S、COS和硫醇化合物等。目前液化气脱硫精制工艺为液化气经过可再生的醇胺溶液的胺洗塔后脱除大量的硫化氢，然后采用Merox抽提-氧化脱臭技术脱硫醇。整个工艺需要消耗的大量液体苛性碱，而且液化石油气的总硫含量超标，造成了环保压力和减少了炼油厂效益。本文主要分析了液化石油气脱硫技术的现状，并展望了发展趋势。

1液化气脱硫技术发展现状

1.1 Merox抽提-氧化脱臭

目前液化气脱硫应用最广泛的工艺是美国公司开发的Merox抽提-氧化脱臭技术，该技术的工艺过程为：首先LPG经过预碱洗脱除残留的少量H2S等；然后在抽提塔内，硫醇与氢氧化钠碱液在催化剂的作用下反应生成硫醇钠，油相中的硫醇就转移到了碱相中；氧化再生塔内，分离后的硫醇钠碱液被空气氧化为二硫化物，经氧化后的碱液再生后循环使用；最后，LPG经沉降和水洗工艺后得到精制的液化气。

Merox抽提-氧化脱硫脱臭技术在生产过程中会出现大量排放碱液、LPG含硫量较高、催化剂生命周期短等问题，为此，许多公司和科研院提出了多种改进工艺。

（1）静态混合器。静态混合器能够将液化气和碱液充分混合，代替原油的抽提塔，进一步降低总含硫量。

（2）反抽提工艺。反抽提工艺是用石脑油或重整芳烃抽余油等轻烃反抽提氧化再生后循环利用的碱液，以脱除碱液中携带少量的二硫化物，最终降低产品中的总含硫量。

（3）纤维液膜技术。纤维膜分离技术是应用较广泛的技术之一。粗液化气油相经顶部的分布器进入纤维丝束，循环的新鲜碱液也经顶部的纤维膜接触器进入纤维膜内，液相和碱液同向流动并反应，由于两者的表面张力不同，油品和碱液会自动分离。在底部的沉降罐内由于存在密度差，油品和碱液形成两相，油品进入后续工艺装置，罐底部的碱液循环至接触器顶部继续使用。目前Thiolex/Regen工艺是较为成熟的纤维液膜工艺，该工业的预碱洗和抽提后的液化气都用纤维膜技术进行处理。但也存在投资成本高、介质纯净和过滤要求高及设备清洗难等问题。

（4）预碱洗的改进。目前，LPG精制过程中的预碱洗工艺主要是采用7%到10%的氢氧化钠溶液，以脱除来自醇胺塔脱硫后的液化石油气中残留的硫化氢等化合物，但也会产生大量的废碱液。某炼油厂改进的预碱洗工艺是采用氨水洗涤脱硫与含硫氨水汽提组合的技术，该技术工艺流程为：填料吸收塔内顶部的氨水与液化气流接触脱硫，硫化氢转移到水相中，塔顶部的预碱洗的液化气进入后续抽提工序；塔底部采出的是铵盐溶液，一部分氨水加压后与进料液化气混合后再次进入填料吸收塔内沉降分离，另一部分氨水经污水汽提装置处理后循环使用。

（5）添加助剂。添加合适的助溶剂能够增加大分子的硫醇在碱液中的溶解度，从而提高脱硫率，例如某些含醇胺的助溶剂。

1.2 无碱催化氧化脱臭

针对Merox抽提-氧化脱臭技术工艺过程中存在的碱渣排放问题，许多科研机构提出了液化气无碱催化氧化脱臭工艺，该工艺以复合金属氧化物为催化剂，利用LPG中所溶解的微量氧将硫醇氧化成二硫化物，后续通过精馏技術除去二硫化物。此外，预碱洗工艺中采用固定床脱硫剂脱除硫化氢。某研究院开发的硫醇氧化催化剂具有稳定性好、活性高和吸附硫化氢等优点，工业试验结果良好。

1.3 吸附法

虽然轻质油脱硫醇应用较为广泛，但吸附法液化气脱硫醇尚处于研究阶段，吸收手段主要有分子筛法、氧化铝吸附法和活性炭纤维法等。分子筛能够选择吸附脱除硫化氢和含硫有机物，13X分子筛是液化气脱硫醇最好的吸附剂，在减少预碱洗工艺的基础上吸附脱除液化气中的硫化氢，但再生温度成本较高。活性炭纤维（ACF）作为一种新型高效吸附材料，具有处理能力大、吸附脱附速率快和再生容易等特点。某机构开发的聚丙烯腈基ACF吸附剂是在浸渍的NaOH溶液环境中通过添加金属试剂合成的，通过吸附技术和催化技术相结合来脱除硫醇。此外，氧化铝也能够很好地脱除加压液体丙烯中的硫化物。

1.4 其它工艺方法

某机构提出的一种络合脱除液态或气态流体硫化物的方法，该方法采用可通过热作用或拆模再生的络合剂，但络合剂难以工业化生产。催化氧化-吸附脱硫醇法为氧化铁催化剂与活性炭吸附剂相结合，催化剂将硫醇转化成二硫化物和三硫化物，再用活性炭吸附生成的二硫化物、三硫化物，但催化和吸附硫容量有限。

2.展望

液化石油气的需求量越来越大，针对Merox抽提-氧化脱臭生产过程中存在的问题，提出了许多改进技术。静态混合器和反抽提技术降低了产品中的总含硫量，使用纤维膜技术和无碱催化氧化技术进一步减少的废碱渣排放，等等。未来液化石油气脱硫工艺的研究一方面需要开发更优的脱硫醇催化剂和不断优化改进现有脱硫醇的工艺，在保证脱除硫醇的基础上进一步解决废碱渣排放的问题；另一面继续推进开发吸附法、络合脱除和催化氧化-吸附等新型工艺。

参考文献：

[1]王寒非，吴明清液化气脱硫工艺现状研究[J].科技创新与发展.2013（16）：65-66.

[2]陈永进，李敬，赵建强.液化石油气脱硫工艺探讨及应用[J].山东化T，2013 42（07）：157-158.

[3]蒋明涛.Mefox抽提氧化工艺和Merichem纤维膜工艺对比分析[J].企业科技与发展，2013（17）：26—28

[4]郭成，李晓辉，周世岩，等.MTBE原料c4降硫方案研究与应用[J].石油炼制与化工，2014，45（1）：72—76.

[5]庹登新；谭海斌；唐乳林.纤维膜脱硫技术在液化气脱硫中的应用[J].石油化工安全环保技术，2012，28（2）：56—61

（作者单位：1中国石油辽阳石化分公司；

2辽阳化纤公司亿方公司英化工厂）

作者：刘洪佳 贾字田 鄢红玉

第二篇：湿法脱硫工艺的创新分析

【摘要】本文主要对某热电厂采用湿法脱硫技术进行分析，介绍了湿法脱硫技术的拓展型创新，从“三炉、塔、炉调峰”对脱硫技术进行具体探究，并且分析了该技术的特殊性以及在创新过程中遇到的难点，从中制定有效的策略，根据技术问题展开分析，从中制定了有效的设计方案以及控制策略。

【关键词】湿法脱硫；工艺；创新

电厂生产的过程中，脱硫技术的使用需要一些辅助设施，由于脱硫技术工程在建设中存在着许多因素的影响，其主要包括电厂所在区域的环境容量、环保法规、资源状况、机组的使用情况、燃煤硫分、场地状况、以及建设中遇到的其他问题。本文结合某热电厂在湿法脱硫技术应用环节展开讨论，提出了采用3台锅炉共用1套脱硫装置并且保证这1台锅炉能够随时工作或者是停止，针对调峰能力的湿法脱硫工艺展开了创新研究，制定了合理的方案，在技術中不断的创新，改进了脱硫的技术应用。

一、湿法脱硫工艺

某热电厂在生产的过程中，由于电厂在建设的期间没有实行脱硫技术，因此在建设中没有留足足够的空间进行脱硫，为了促进在脱硫建设空间内实现对SO2进行最大化的排放，达到国家的相关标准，这就需要在热电厂的建设中，需要重点对脱硫技术进一步加强，本文主要采用的是湿法脱硫技术，在石膏湿法脱硫工艺的运用中，最终提出了“三炉一塔、一炉调峰”的设计方案，进一步开展了湿法脱硫工艺的创新性发展。解决了大量排放了污染物以及废弃物等。

二、工艺的特殊性

某热电厂脱硫的3台锅炉在运行中，其环境比较复杂，在一年当中，只有8个月是2台炉运行，在调峰期间还可能会出现1台炉运行。因此这在热电厂的建设中在脱硫环节就出现了难度，但是在本文研究了湿法脱硫工艺中，建立了：“三炉一塔、一炉调峰”的工艺流程方案，在使用中，它相对于普通的脱硫技术其特殊性表现在：在加工过程中，由于正常的电厂在运行中需要3台调峰，因此在设计方案中，为了简化操作的程序，这就需要：（1）改进系统，将离烟囱最近的11号炉采用的是调峰，然后再设置好入口、烟道以及挡板后，然后保证了脱硫技术正常的使用，这样避免了在脱硫系统运行中出现3台锅炉同时停止运行，或者是出现了检修不同正常工作。（2）在设计中，对系统设置了3台循环泵，这样就保证了在脱硫环节中可以进行对应的运行，促进了脱硫系统中的各个环节与锅炉间相互影响，最终协调了引风机之间的协调运行，进一步加强了湿法脱硫技术中风机的运行效果，选用的是动叶可调轴流风机；（3）在脱硫环节中，对于烟气量的变化进行分析，FGD系统内部采用的是气流运动的原理进行的，如果遇到了低负荷的状况时，在烟道内部句有可能会积下大量的烟灰，还可能会出现大量的污垢等在设计方案中，采用的是提高烟道内烟气流速的方案，进一步加强了烟气的排放，促进了2台炉运行时可以加速，在3台运行时能够正常的工作。

三、湿法脱硫技术的控制方案

1、挡板门的控制策略

方案的运行过程中，由于采用的是“三炉一塔”，因此，在设计中需要对挡板门，在湿法脱硫系统和机组的正常运行中进行具体的确定，对于挡板门的设计需要5个，常规脱硫系统入口、出口、和旁路挡板门之外，调峰锅炉独立设置入口以及旁路2套挡板门，另外在调峰设计中，需要根据相对的独立性以及出脱硫系统的自由性进行逐步的研究以及设计。在湿法脱硫技术中，调峰锅炉可以进行自由的选择脱硫系统，这就使得在正常的脱硫技术中不影响其他3个挡板门的状态。但是在未进入正常的状态时，需要从控制的对象角度来处罚，在系统中的5套挡板门不受到互相之间的干扰。

2、增压风机的控制方式

由于动叶可调轴流风机的应用，在一定的程度上缓解了烟气量对脱硫系统的影响，因此为了进一步加强机组的正常工作，这就需要对动叶执行机构的自动控制是脱硫系统运行的重难点，因此，这就需要借助于增压风机进行控制，在设计中需要根据实际烟道的布置情况，对动叶执行机构的位置根据流向进行设计，保证在一定的负荷下，对动叶位置以及净烟气和原烟道进行再次的吸收塔，最终将原烟气中的SO2浓度和温度变化率作为主要的参数，进一步确定动叶的最佳位置。

3、锅炉负荷变化时的控制系统反应方案设计

湿法脱硫工艺中，其负荷变化带来的烟气量的扰动，主要是要求在系统内部进行各个回路的控制以及各个控制参数，在调整好了具体的位置后，将大部分的自动控制回路需要切换好手动控制系统。然而在湿法脱硫技术中，对于锅炉负荷的确定需要通过锅炉蒸发量间接的反应，将其作为加浆流量和增压风机压力控制的前馈信号进行具体的参与，最终来控制系统的反应情况，根据锅炉负荷的起伏变化，来决定脱硫系统的具体状况。

四、方案控制的难点

该热电厂在湿法脱硫技术中，由于要保证自动化水平与机组相一致，最终来实现湿法脱硫系统的正常运行，以及在运行中对工况的监视和调整，结合湿法脱硫技术的特殊性，对整个系统进行研究，在脱硫系统中，由于大部分的被控制对象具有惯性和延迟性的，最终将其反应在液、固物料的质量和化学反应的惯性上，这些基本上与蓄热量没有太多的关系，因此在系统的设计中，需要对各个控制点以及整个系统运行的机组运行的状况进行详细的研究，最终保证该技术不断的更新。

五、总结

根据湿法脱硫技术的使用，采用的是“三炉一塔、一炉调峰”的技术方案，该方案在使用的过程中可以充分的利用湿法脱硫工艺脱硫的效率高以及负荷适应强的特点进行详细的探究，最终在有限的环境下，能够根据合理土地占用面积中，实现SO2最大减排量。在某热电厂中，采用湿法脱硫技术，重点的考虑了挡板门的控制，增压风机压力控制以及锅炉负荷变化控制的具体情况，在方案的合理使用中大量的削减了SO2以及各种烟尘的排放，改善了大气的环境质量，最终实现了热电厂的可持续发展，推动了我国电力事业的进一步发展。

参考文献

[1]张建斌，候至祥，薛建明，徐岳阳，胡广平，金定强.湿法脱硫烟道改造的核心技术以及具体的应用[J].火电厂环境保护综合治理技术研究，2012（34）.

作者：王旭敏

第三篇：MTBE脱硫工艺技术应用分析

摘要：目前，以炼油混合碳四为原料生产的MTBE含硫量较高，最低在100ppm以上，按照未来将执行国Ⅴ排放标准，调和剂MTBE的硫含量要求低于10ppm。文章在吉林市锦江油化厂原有MTBE工艺装置的基础上，通过引入产品深度脱硫技术，对原装置进行工艺技术改造，实现MTBE产品中硫含量降至10ppm以下。

关键词：MTBE产品；脱硫工艺技术；汽油品质；汽油调合剂；含硫量

MTBE（甲基叔丁基醚）是一种无色、透明液体，是生产无铅、高辛烷值、含氧汽油的理想调合组份，作为汽油添加剂已经在全世界范围内普遍使用，它不仅能有效提高汽油辛烷值，而且还能改善汽车性能，降低排气中CO含量，同时降低汽油生产成本。另外，MTBE还是一种重要化工原料，如通过裂解可制备高纯异丁烯。由于炼油产碳四原料中含有一定的硫含量，以炼油混合碳四为原料生产的MTBE产品的硫含量较高，一般在100～3000ppm范围波动。随着经济的不断发展和对环保要求的不断加强，车用汽油的硫含量指标越来越严。国家环保总局提出要在2013年底全面执行国IV汽油标准（含硫≤50ppm），2018年全面执行国V汽油标准（含硫≤10ppm）。另外，作为化工原料时，MTBE的硫也要求低于10ppm。作为清洁汽油的调合组份，MTBE的加入量一般在10%～20%之间。因此，通过工艺改造，将MTBE的硫含量降低到10ppm以下，对减少催化汽油降硫过程辛烷值损失具有十分重要的意义。

1 项目提出

吉化集团吉林市锦江油化厂（以下简称锦江油化厂）目前两套MTBE装置，生产能力为8万吨/年。MTBE产品由于受原料所限，其硫含量达到200ppm，最高时可达550ppm。随着油品全面升级临近，本厂的产品市场占有率逐渐下降，如不及时改进，高硫的MTBE市场将逐渐萎缩，装置将面临停产风险，另外该装置还是缓解吉林石化公司炼油厂液化气储运压力的重要途径，因此，MTBE产品脱硫提质升级工作迫在眉睫，为此工厂专门成立技术攻关小组，解决产品硫含量偏高的问题。

2 原因分析

锦江油化厂两套MTBE装置中，一套MTBE装置采用混相床反应精馏技术，一套MTBE装置采用混相床反应+催化精馏工艺技术。装置主要原料为炼厂催化液化气经双脱（MEDA复合型甲基二乙醇胺脱出硫化氢，再经过液化气纤维液膜脱硫醇工艺脱出硫醇）并经液化气气分后的混合碳四。混合碳四中的异丁烯经与甲醇反应生产MTBE，MTBE与反应剩余碳四通过分馏实现分离，获得高纯度的MTBE产品。由于MTBE比醚后碳四对硫化物有更高的溶解性，且绝大部分硫化物的沸点较醚后碳四的沸点高，因此，原料混合碳四中的硫化物绝大部分被富集到MTBE产品中。由于炼厂混合碳四中的硫含量偏高，导致MTBE产品中的硫含量过高。在原有两套装置现有的操作条件下，工厂尝试过在原工艺基础上通过调整操作条件去降低产品硫的含量，如通过精馏的方法无法将其全部蒸发出达到降硫目的。

3 技改措施

3.1 工艺技术介绍

针对产品中硫含量偏高的原因，锦江油化厂对目前国内比较成熟的凯瑞化工有限公司MTBE吸附蒸馏深度脱硫和精致科技有限公司MTBE萃取再蒸馏技术及应用情况进行调研比选。

MTBE吸附蒸馏深度脱硫技术是将含硫MTBE在具有特殊结构的吸附蒸馏塔中与吸附剂混流接触吸附蒸馏，MTBE中的含硫化合物与MTBE分离，达到脱除目的。当吸附剂使用一段时间硫容接近饱和后送至再生解吸系统，脱除硫化物，吸附剂循环利用。该吸附剂为凯瑞化工有限公司自主开发，吸附剂比重大，性能稳定，可间断再生连续使用三年。对含硫500ppm原料，可以保证产品10ppm以下，产品收率达到99.5%以上。该工艺需根据含硫MTBE硫形态及脱硫目标确定吸附塔的级数，当硫形态复杂时经一个吸附塔可使MTBE中的硫含量达到50ppm以下，再在另一吸附塔中进一步吸附至10ppm以下，当含硫MTBE不含轻组分硫化物时无论原料中总硫多少都可通过一级吸附降至10ppm以下。MTBE脱硫技术工业应用厂家为江西九江石化齐鑫化工有限公司6万吨MTBE装置。江西九江石化齐鑫化工有限公司是一家民营企业，其MTBE生产装置能力为6万吨。该装置采用了凯瑞化工有限公司的MTBE脱硫技术设置二级吸附塔，该系统于2013年7月1日开车，运行至今，整体平稳，运行效果良好，使MTBE产品的硫含量由600～700ppm降至10ppm以内，实现了脱硫目标。

MTBE萃取再蒸馏技术是在液化气经过深度脱硫后，硫醇基本上全部转化成二硫化物，大部分二硫化物被反抽提油带走，只有很少量的回到液化气当中。残余硫化物经气分和MTBE生产过程，沸点较低的被分馏到碳三和醚后碳四组分，沸点较高的丁硫醇和二硫化物被富集到MTBE之中。对MTBE实施萃取再蒸馏，低硫的MTBE从塔顶蒸出，高硫馏分在塔底循环，高度富集了含硫化合物的副产物部分从塔底抽出，可作为加氢装置的原料。为了提高脱硫效果，降低MTBE损失，防止塔底发生缩聚和结焦反应，采用加入萃取防胶剂的方式进行再蒸馏，得到了满意的效果和数据，在优化工艺技术的基础上，提出该项MTBE产品萃取再蒸馏专利技术。对原料500ppm条件下，采用该专利技术可生产硫含量小于10ppm的MTBE产品，产品收率达到99%以上；适当降低收率时，硫含量可小于5ppm。既可满足国Ⅴ清洁汽油的调合，也可以满足作为化工原料的要求。该技术在山东东营利华益集团利津石油化工有限公司2万吨MTBE装置上得到了应用，使产品的硫含量由70ppm降至10ppm以内，实现了脱硫目标。

3.2 工艺技术选择

通过上述介绍可以看出，两种技术都分别取得了实质性进展，并在一些装置上进行了工业化应用，效果也都可以达到小于10ppm的目标值。原理清晰、工艺流程简单，动力消耗、MTBE损耗不高、成本较低，投资适中。两家主要区别是吸附脱硫剂可再生循环使用，排除高硫化物纯度高，可作为单独硫化剂产品出厂，MTBE损耗更低些，萃取蒸馏剂一次性连续加入，在塔底与高硫化合物一起送加氢装置处理。

通过对两种技术进行分析比选，并结合本厂实际情况，锦江油化厂决定采用凯瑞化工股份有限公司MTBE吸附蒸馏深度脱硫工艺技术，进行技术改造，建设一套8万吨/年MTBE产品脱硫装置。粗MTBE先经过一体式吸附蒸馏塔的精馏段，脱除MTBE中的大部分重硫化物，然后进入一体式吸附蒸馏塔的深度脱硫段与吸附剂气液混合，深度脱硫段内部设有泡罩塔盘及散装填料、规整填料，由于吸附剂对硫化物有很强的亲和力，MTBE中的硫化物很容易被吸附剂吸附，因此有效脱除MTBE中残余的硫化物，从而得到合格MTBE。吸附了硫化物的吸附剂进入再生塔中，将含硫化合物脱附回收，吸附剂循环利用，见图1：

图1 吸附蒸馏深度脱硫工艺流程图

4 技改实施效果

锦江油化厂MTBE脱硫改造装置于2013年9月5日实施建设，2013年11月15日完成建设，进行投产运行。由于脱硫装置建设完成后，投产时正处在冬季，无法向系统内注入吸附剂，因为吸附剂在低于25℃的情况下会凝固，所以再生塔部分没有投用，而是单独开一个吸附蒸馏塔T-104进行精馏操作，待产品装置出硫含量上升而且塔底温度及液位在达到1100mm后，塔底进行间断采出，直至采样分析合格后，方可停止塔底采出，进而降低MTBE损失，提高产品收率。按工艺包设计增加吸附蒸馏塔后与未增加时数据对比分析，产品中硫含量降低明显。

对近一个月的数据跟踪分析，在没有加吸附剂的情况下，在现有控制指标范围内，进入装置吸附精馏塔内粗MTBE硫含量在100～800ppm范围内，塔顶采出的精MTBE产品硫含量均在30ppm以下，最低值达到2ppm，可见脱流后MTBE产品已经达到国Ⅳ标准。

另外，在满足塔顶MTBE脱硫指标的基础上，吸附精馏塔底硫化物中无MTBE馏份，说明MTBE损失很少。从2013年11月15日开车至12月15日，共加工处理粗MTBE产品7453吨，脱硫后生产精MTBE产品7423吨。吸收率达到99.6%，满足99.5%设计要求。

脱硫改造装置开车至今，进料量约为10吨/小时，按全年8000小时生产时数计算，可加工处理粗MTBE产品8万吨，达到8万吨/年MTBE产品脱硫改造的设计规模。粗MTBE产品脱硫后，产品质量大幅提高，精MTBE每吨产品附加值增加200元左右，按年产8万吨精MTBE产品计算，全年销售收入约增加1600万元，经济效益约增加700万元。

5 结语

锦江油化厂通过对MTBE装置进行脱硫技术改造，解决了困扰工厂产品MTBE的硫含量高的问题，不仅提高了经济效益，而且也充分证明除改进MTBE装置优化工艺流程及操作参数外，选择合理的脱硫工艺技术，在MTBE装置精馏塔后部增加MTBE产品脱硫工艺单元，是降低硫含量问题的有效措施，对国内其他MTBE装置也有借鉴意义。

作者简介：杨劲松（1971-），吉化集团吉林市锦江油化厂工程师，研究方向：MTBE生产管理。

作者：杨劲松 王岩 隋春华 潘高峰