煉油廠酸性氣中硫化氫與二氧化碳分離技術(shù)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種煉油廠酸性氣中硫化氫與二氧化碳的分離技術(shù)，技術(shù)方案是：包括以下工藝步驟：煉油廠酸性氣經(jīng)酸性氣分離罐和酸性水分離罐后進(jìn)入第一吸收塔，在第一吸收塔底部與來自塔上部的貧液接觸使酸性氣中的硫化氫充分吸收后形成富液，富液與貧液進(jìn)入一級(jí)貧富換熱器換熱后進(jìn)入第一再生塔再生，第二再生塔塔頂產(chǎn)生的H2S氣體經(jīng)第二冷凝器冷凝后，進(jìn)入分離罐，分離出的液相作再生塔頂回流用，氣相部分H2S氣體作為硫氫化鈉制作部分原料；有益效果：本工藝選擇了濃度為50%的甲基二乙醇胺萃取劑，該萃取劑與其他幾種相比，具有較高的選擇性、穩(wěn)定性，且損失量小、裝置能耗低。
【專利說明】煉油廠酸性氣中硫化氫與二氧化碳分離技術(shù)
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及一種化工生產(chǎn)技術(shù)，特別涉及煉油廠酸性氣中硫化氫與二氧化碳的分離技術(shù)。
[0002]【背景技術(shù)】:
煉油廠傳統(tǒng)的酸性氣處理辦法是采用克勞斯工藝技術(shù)制取硫磺，此工藝雖然能解決酸性氣的污染問題，但工藝復(fù)雜，操作費(fèi)用高，能源高、且硫磺價(jià)格波動(dòng)大，因此開發(fā)酸性氣利用新途徑對(duì)于解決環(huán)境污染、節(jié)約能源、提高企業(yè)產(chǎn)品附加值具有重要意義。
[0003]煉油廠生產(chǎn)過程中副產(chǎn)的酸性氣中，硫化氫含量85%左右，另外二氧化碳含量約占10%左右，還含有少量烴類氣體。由于硫化氫和二氧化碳都屬于酸性氣體，性質(zhì)相似。在硫化氫利用技術(shù)中，二氧化碳的含量對(duì)硫化氫衍生產(chǎn)品的品質(zhì)和生產(chǎn)成本影響較大。因此，必須將酸性氣中的硫化氫和二氧化碳進(jìn)行分離，將硫化氫進(jìn)行提濃，才能使硫化氫組分得到更好的利用。
[0004]目前，國內(nèi)甲基二乙醇胺(MDEA)萃取技術(shù)主要用于含硫混合氣體的脫硫，煉油廠一般用于煉廠干氣的脫硫、液化石油氣的脫硫。而煉廠干氣、液化氣中的硫化氫含量一般在5%以下。在干氣脫硫、液化石油氣脫硫過程中，是將硫化氫和二氧化碳從煉廠氣中分離出來，并未實(shí)現(xiàn)二者的分離。
[0005]存在的主要問題:(I)由于硫化氫和二氧化碳都呈酸性，萃取劑對(duì)兩者都能吸收，因此對(duì)硫化氫和二氧化碳的分離是比較困難的。(2)國內(nèi)及國外對(duì)天然氣、干氣、液化氣中硫化氫、二氧化碳的脫除研究的較多，建立了很多模型，都是硫化氫、二氧化碳濃度較低的情況，對(duì)酸性氣中硫化氫和二氧化碳的分離，卻少見研究。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是利用國內(nèi)技術(shù)上的空白，采用MDEA萃取技術(shù)，提供一種煉廠酸性氣中硫化氫與二氧化碳組分的分離技術(shù)，以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)硫化氫的利用。
[0007]一種煉油廠酸性氣中硫化氫與二氧化碳分離技術(shù)，包括以下工藝步驟:煉油廠酸性氣經(jīng)酸性氣分離罐和酸性水分離罐后進(jìn)入第一吸收塔，在第一吸收塔底部與來自塔上部的貧液接觸使酸性氣中的硫化氫充分吸收后形成富液，富液與貧液進(jìn)入一級(jí)貧富換熱器換熱后進(jìn)入第一再生塔再生，第一再生塔的塔底溫度控制在115°C左右，第一再生塔塔頂產(chǎn)生的H2S氣體經(jīng)第一冷凝器冷凝后，分離出的液相作第一再生塔塔頂回流用，氣相部分作為二級(jí)吸收/再生進(jìn)料；第一吸收塔頂放空氣體排入低壓瓦斯網(wǎng)，來自第一再生塔塔頂氣相分三路進(jìn)入第二吸收塔與分三路進(jìn)塔的貧液充分接觸吸收，塔底富液經(jīng)第二換熱器后，氣相部分經(jīng)冷卻后與原料氣混合作為第一吸收塔進(jìn)料，液相部分經(jīng)泵打至第二再生塔再生。第二再生塔塔頂產(chǎn)生的H2S氣體經(jīng)第二冷凝器冷凝后，進(jìn)入分離罐，分離出的液相作再生塔頂回流用，氣相部分H2S氣體作為硫氫化鈉制作部分原料。
[0008]煉油廠酸性氣中硫化氫與二氧化碳分離技術(shù)中硫化氫與二氧化碳的分離采用萃取劑進(jìn)行二級(jí)吸收萃取，所采用的萃取劑為濃度為50%左右的改性甲基二乙醇胺(MDEA)。
[0009]根據(jù)甲基二乙醇胺(MDEA)選擇性吸收硫化氫和二氧化碳的原理，試驗(yàn)過程中，為了確定酸性氣萃取吸收塔的生產(chǎn)效果，通過采用酸性氣在吸收塔進(jìn)料位置不同的方式來確定塔板數(shù)；通過改變進(jìn)料量、胺液循環(huán)量、回流比、操作溫度、操作壓力等工藝參數(shù)的方式來驗(yàn)證設(shè)計(jì)參數(shù)；
吸收溫度: 35°C以下
再生溫度: 115°C
第一吸收塔、第二吸收塔壓力:0.1Mpa
再生塔壓力:0.2Mpa
胺液濃度: 50%。
[0010]本發(fā)明的有益效果:本工藝選擇了濃度為50%的甲基二乙醇胺萃取劑，該萃取劑與其他幾種相比，具有較高的選擇性、穩(wěn)定性，且損失量小、裝置能耗低。通過實(shí)驗(yàn)證明，濃度50%左右的MDEA溶液作為吸收液可以取得最理想的分離效果。
[0011]合理利用以上反應(yīng)的不同速率，在C02與H2S共存的情況下達(dá)到選擇吸收H2S的目的，從而有效利用能源。通過控制反應(yīng)的氣液比和氣液接觸方式，更進(jìn)一步改善H2S的選吸效果。
[0012]通過設(shè)計(jì)手段和調(diào)節(jié)控制操作參數(shù)，減少酸性氣與萃取液的接觸時(shí)間，增大MDEA溶液的選擇性來達(dá)到硫化氫和二氧化碳分離的目的，使提濃后的硫化氫中二氧化碳濃度降至0.2%以下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]上圖中:酸性氣分離罐1、酸性水分離罐2、第一吸收塔3、一級(jí)貧富換熱器4、第一再生塔5、第一冷凝器6、第二吸收塔7、第二換熱器8、泵9、第二再生塔10、第二冷凝器11、分離罐12。
【具體實(shí)施方式】
[0015]結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述:
一種煉油廠酸性氣中硫化氫與二氧化碳分離技術(shù)，包括以下工藝步驟:煉油廠酸性氣經(jīng)酸性氣分離罐I和酸性水分離罐2后進(jìn)入第一吸收塔3，在第一吸收塔3底部與來自塔上部的貧液接觸使酸性氣中的硫化氫充分吸收后形成富液，富液與貧液進(jìn)入一級(jí)貧富換熱器4換熱后進(jìn)入第一再生塔5再生，第一再生塔5的塔底溫度控制在115°C左右，第一再生塔5塔頂產(chǎn)生的H2S氣體經(jīng)第一冷凝器6冷凝后，分離出的液相作第一再生塔5塔頂回流用，氣相部分作為二級(jí)吸收/再生進(jìn)料；第一吸收塔頂3放空氣體排入低壓瓦斯網(wǎng)，來自第一再生塔5塔頂氣相分三路進(jìn)入第二吸收塔7與分三路進(jìn)塔的貧液充分接觸吸收，塔底富液經(jīng)第二換熱器8后，氣相部分經(jīng)冷卻后與原料氣混合作為第一吸收塔3進(jìn)料，液相部分經(jīng)泵9打至第二再生塔10再生。第二再生塔10塔頂產(chǎn)生的H2S氣體經(jīng)第二冷凝器11冷凝后，進(jìn)入分離罐12，分離出的液相作再生塔頂回流用，氣相部分H2S氣體作為硫氫化鈉制作部分原料。
[0016]煉油廠酸性氣中硫化氫與二氧化碳分離技術(shù)中硫化氫與二氧化碳的分離采用萃取劑進(jìn)行二級(jí)吸收萃取，所采用的萃取劑為濃度為50%左右的改性甲基二乙醇胺(MDEA)。[0017]根據(jù)甲基二乙醇胺(MDEA)選擇性吸收硫化氫和二氧化碳的原理，試驗(yàn)過程中，為了確定酸性氣萃取吸收塔的生產(chǎn)效果，通過采用酸性氣在吸收塔進(jìn)料位置不同的方式來確定塔板數(shù)；通過改變進(jìn)料量、胺液循環(huán)量、回流比、操作溫度、操作壓力等工藝參數(shù)的方式來驗(yàn)證設(shè)計(jì)參數(shù)；
吸收溫度: 35°C以下 再生溫度: 115°C 第一吸收塔、第二吸收塔壓力:0.1Mpa 再生塔壓力:0.2Mpa 胺液濃度: 50%
本工藝技術(shù)選擇了濃度為50%的改性MDEA萃取劑，，該萃取劑與其他幾種相比，具有較高的選擇性、穩(wěn)定性，且損失量小、裝置能耗低。通過實(shí)驗(yàn)證明，濃度50%左右的MDEA溶液作為吸收液可以取得最理想的分離效果。
[0018]合理利用以上反應(yīng)的不同速率，在C02與H2S共存的情況下達(dá)到選擇吸收H2S的目的，從而有效利用能源。通過控制反應(yīng)的氣液比和氣液接觸方式，更進(jìn)一步改善H2S的選吸效果。
[0019]通過設(shè)計(jì)手段和調(diào)節(jié)控制操作參數(shù)，減少酸性氣與萃取液的接觸時(shí)間，增大MDEA溶液的選擇性來達(dá)到硫化氫和二氧化碳分離的目的，使提濃后的硫化氫中二氧化碳濃度降至0.2%以下。
【權(quán)利要求】
1.一種煉油廠酸性氣中硫化氫與二氧化碳分離技術(shù)，其特征是包括以下工藝步驟:煉油廠酸性氣經(jīng)酸性氣分離罐(I)和酸性水分離罐(2)后進(jìn)入第一吸收塔(3)，在第一吸收塔(3)底部與來自塔上部的貧液接觸使酸性氣中的硫化氫充分吸收后形成富液，富液與貧液進(jìn)入一級(jí)貧富換熱器(4)換熱后進(jìn)入第一再生塔(5)再生，第一再生塔(5)的塔底溫度控制在115°C，第一再生塔(5)塔頂產(chǎn)生的H2S氣體經(jīng)第一冷凝器(6)冷凝后，分離出的液相作第一再生塔(5)塔頂回流用，氣相部分作為二級(jí)吸收/再生進(jìn)料；第一吸收塔頂(3)放空氣體排入低壓瓦斯網(wǎng)，來自第一再生塔(5)塔頂氣相分三路進(jìn)入第二吸收塔(7)與分三路進(jìn)塔的貧液充分接觸吸收，塔底富液經(jīng)第二換熱器(8)后，氣相部分經(jīng)冷卻后與原料氣混合作為第一吸收塔(3)進(jìn)料，液相部分經(jīng)泵(9)打至第二再生塔(10)再生；第二再生塔(10)塔頂產(chǎn)生的H2S氣體經(jīng)第二冷凝器(11)冷凝后，進(jìn)入分離罐(12)，分離出的液相作再生塔頂回流用，氣相部分H2S氣體作為硫氫化鈉制作部分原料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煉油廠酸性氣中硫化氫與二氧化碳分離技術(shù)，其特征是:硫化氫與二氧化碳的分離采用萃取劑進(jìn)行二級(jí)吸收萃取，所采用的萃取劑為濃度為50%的改性甲基二乙醇胺。
【文檔編號(hào)】C01B17/16GK103446849SQ201310396214
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月4日
【發(fā)明者】王全平, 姚秀偉, 魏俊文, 宋愛民, 王發(fā)明, 遲建光 申請人:山東墾利石化集團(tuán)有限公司