專利名稱：輕質(zhì)烴脫硫醇堿渣處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油產(chǎn)品脫硫技術(shù)領(lǐng)域的一種堿性廢水的處理工藝。
背景技術(shù)：
煉油產(chǎn)品的低硫化是一種發(fā)展趨勢，是環(huán)保法規(guī)越來越嚴和人們生存對環(huán)境質(zhì)量的要求越來越高的必然結(jié)果。特別是汽油和液化氣低硫化的趨勢對煉油企業(yè)產(chǎn)品的脫硫提出了更高的要求。隨著我國經(jīng)濟的快速增長，能源需求急劇增長，原油進口量也逐年增加，其中大部分是中東含硫和高含硫原油。所以我國煉油企業(yè)加工含硫和高含硫原油的比例愈來愈高， 由于原油中的硫在原油加工過程中依據(jù)加工流程的不同按一定的轉(zhuǎn)化規(guī)律分布在產(chǎn)品中 (如LPG、干氣、直餾石腦油、裂化石腦油、直餾汽油、催化汽油、煤油、柴油、燃料油等)，為使這些產(chǎn)品的硫含量達到有關(guān)標準，就必須提高煉油廠的脫硫能力，這就對煉油企業(yè)的脫硫工藝、設(shè)備及生產(chǎn)管理提出了挑戰(zhàn)。因此，中國的石油石化企業(yè)必須面對來自兩個方面的挑戰(zhàn)一方面是原料的平均硫含量在提高，另一方面是產(chǎn)品的硫含量要降低。這就要求必須有高效、低能耗、低排放的脫硫工藝與設(shè)備來滿足這兩個方面的要求。同時對脫硫排放的廢堿液處理提出了更高的要求。本發(fā)明就是為了適應(yīng)這一要求而開發(fā)的一種輕質(zhì)烴脫硫醇堿性廢水的處理的新工藝。

發(fā)明內(nèi)容
液化氣和汽油脫硫形成的廢堿液除了含有堿(NaOH)，還含有硫代硫酸鈉(Na2S2O3 )，硫醇鈉(NaSR),硫化鈉，酚鈉(RONa)，碳酸鈉，環(huán)烷酸鈉和催化劑。典型的液化氣堿渣中含有堿(NaOH) 7 —10%,硫代硫酸鈉(Naj2O3 ) 3—5%,硫醇鈉 (NaSR) 200—300ppm,酚鈉(RONa) < 0. 02%。典型的汽油(催化)堿洗后的堿渣中含有堿(NaOH) 3 — 4%，硫代硫酸鈉(Na2S2O3 ) 8 — 9%，硫醇鈉(NaSR) 1000— 2000ppm,酚鈉(RONa) 6—7. 5%。這些廢堿液中的硫醇鈉(NaSR)和酚鈉(RONa)對環(huán)境是十分有害的，必須脫除，脫除的方法就是用二氧化碳中和，即向堿液中通人二氧化碳，此時堿渣中的硫醇鈉(NaSR)中和成NaHCO3與硫醇，酚鈉(ArONa)中和成酚與NaHCO3, NaOH中和成NaHCO3和水。主要的化學(xué)反應(yīng)如下
1)Na0H+C02 — NaHC03+H20
2)NaSR+ C02+H20 — NaHC03+RSH
3)Ar0Na+C02+H20 — NaHC03+Ar0H
將這些堿渣中的酚、硫醇(RSH)用溶劑萃取帶走，使堿渣變?yōu)橹行缘柠}水。由于碳酸氫鈉(NaHCO3 )在水中的溶解度比較小，為了不使碳酸氫鈉(NaHCO3 )在
3水中沉淀下來，可以用液化氣堿洗后水洗水進行稀釋，液化氣堿洗后水洗水中含堿(NaOH) 30 60 ppm，含硫代硫酸鈉(Na2S2O3 ) 40 60 ppm,也是一種低濃度的堿性廢水，用它做稀釋水既節(jié)約了水的用量，降低水的消耗，又使液化氣堿洗后水洗水得到充分利用，減少堿性廢水的排放。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種輕質(zhì)烴脫硫醇堿渣無害化處理工藝，其流程如圖1所示，它包括下列步驟 步驟1.將汽油堿洗的堿渣或液化氣堿洗的堿渣輸入堿渣罐(A)，注入液化氣堿洗水進行混合稀釋，稀釋后的堿渣濃度視當(dāng)時的堿渣溫度與碳酸氫鈉的溶解度而定，一般來講， 稀釋的堿洗水加入量要大于堿渣量，當(dāng)液化氣堿洗水量不足時，加新鮮水調(diào)節(jié)，以保證碳酸氫鈉不析出；
步驟2.將步驟1得到的稀釋后的堿渣液用泵引入纖維膜傳質(zhì)反應(yīng)器(B)內(nèi)纖維束的上游端，纖維膜傳質(zhì)反應(yīng)器(B)的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)原理參見專利US 3992156，將二氧化碳引入纖維膜傳質(zhì)反應(yīng)器(B)的頂部，稀釋后的堿渣液與二氧化碳進行反應(yīng)，使堿渣液中的酚鹽和硫醇鹽轉(zhuǎn)化為酚和硫醇，氫氧化鈉轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉，同時將脫硫后的汽油液流引入纖維膜傳質(zhì)反應(yīng)器(B)的上部，其入口低于堿渣液的入口，形成二氧化碳，汽油和堿渣液三相順向沿纖維表面流下，使生成的酚和硫醇被汽油液流萃取進入汽油相，進入反應(yīng)器的二氧化碳的量用自動的PH值控制系統(tǒng)來控制，以保證排放堿渣pH值為6、；
步驟3.將流入纖維膜傳質(zhì)反應(yīng)器(B)底部的重力分離器的汽油液流用泵循環(huán)回纖維膜傳質(zhì)反應(yīng)器的頂部，當(dāng)汽油中的硫醇濃度達到8ppm時排放至汽油調(diào)和系統(tǒng)，流入纖維膜傳質(zhì)反應(yīng)器(B)底部的重力分離器底部的堿渣液體用循環(huán)泵不斷在反應(yīng)器中循環(huán)至堿渣 pH值6、時，堿渣變?yōu)橹行缘柠}水排放。本發(fā)明的主要特點是使用了三相順流的纖維膜傳質(zhì)反應(yīng)器。在反應(yīng)器B中，水相 (堿液)與油相(汽油)及氣相(二氧化碳)同時從反應(yīng)器的上部進入順向流下，使中和反應(yīng)和溶劑萃取均在纖維膜表面發(fā)生，極大的提高了反應(yīng)器的效率。本發(fā)明的第二個特點是用液化氣堿洗后水洗水稀釋汽油堿洗(或液化氣堿洗)的堿渣，既節(jié)約了水的用量，又使液化氣堿洗后水洗水得到充分利用，減少了廢水排放。本發(fā)明的第三個特點是用自動的PH值控制系統(tǒng)來控制進入反應(yīng)器的二氧化碳的量，使排放堿渣PH控制在6、的范圍內(nèi)。由于pH值對整個堿渣處理，無論是除酚和中和鈉離子效果影響很大，因此PH需控制得非常好。本發(fā)明的第四個特點是用脫硫后的汽油液流萃取用二氧化碳中和堿渣后生成的酚和硫醇，不讓這些有機物進入環(huán)境，減少環(huán)境污染，同時讓這些有機物在后續(xù)工藝過程中得到充分利用。


圖1為本發(fā)明的輕質(zhì)烴脫硫醇堿渣無害化處理工藝的流程示意圖，其中A為堿渣罐；B為纖維膜傳質(zhì)反應(yīng)器；1為稀釋后的堿渣液輸入泵；2為堿渣液循環(huán)泵；3為汽油液流循環(huán)泵。
具體實施例方式
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實施例1.輕質(zhì)烴脫硫醇堿渣無害化處理工藝
液化氣堿洗與汽油堿洗的堿渣，進堿渣罐(A)與液化氣堿洗水按1 :1進行混合稀釋。 而后用泵以3噸/小時的量注入處理堿性廢液的纖維膜傳質(zhì)反應(yīng)器(B)中(反應(yīng)器直徑 500mm,高5000mm)，與進入反應(yīng)器的二氧化碳(0. 39噸/小時左右，用自動的pH=6_8值控制系統(tǒng)來控制進行反應(yīng)，反應(yīng)生成的酚和硫醇被同時進入反應(yīng)器的脫硫后的汽油液流(2噸/ 小時)萃取進入汽油相，汽油液流用泵循環(huán)(循環(huán)量8. 5噸/小時)回纖維膜傳質(zhì)反應(yīng)器的頂部，當(dāng)汽油中的酚和硫醇達到一定濃度時排放至加氫脫硫系統(tǒng)(2噸/小時)。堿渣液體用循環(huán)泵不斷在反應(yīng)器中循環(huán)(循環(huán)量9. 8噸/小時)至堿渣PH值6、，含NaHC037 9%， Na2S2033. 5 4. 5%，酚0. 1%，Na2S < 20PPm，檢測不含硫醇，變?yōu)橹行缘柠}水排放(2. 9噸/ 小時)。
權(quán)利要求
1.一種輕質(zhì)烴脫硫醇堿渣無害化處理工藝，其特征是它包括下列步驟步驟1.將汽油堿洗的堿渣或液化氣堿洗的堿渣輸入堿渣罐(A)，注入液化氣堿洗水進行混合稀釋，當(dāng)液化氣堿洗水量不足時，加新鮮水調(diào)節(jié)，以保證碳酸氫鈉不析出；步驟2.將步驟1得到的稀釋后的堿渣液用泵引入纖維膜傳質(zhì)反應(yīng)器(B)內(nèi)纖維束的上游端，將二氧化碳引入纖維膜傳質(zhì)反應(yīng)器(B)的頂部，稀釋后的堿渣液與二氧化碳進行反應(yīng)，使堿渣液中的酚鹽和硫醇鹽轉(zhuǎn)化為酚和硫醇，氫氧化鈉轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉，同時將脫硫后的汽油液流引入纖維膜傳質(zhì)反應(yīng)器(B)的上部，其入口低于堿渣液入口，形成二氧化碳，汽油和堿渣液三相順向沿纖維表面流下，使生成的酚和硫醇被汽油液流萃取進入汽油相；步驟3.將流入纖維膜傳質(zhì)反應(yīng)器(B)底部的重力分離器的汽油液流用泵循環(huán)回纖維膜傳質(zhì)反應(yīng)器的頂部，當(dāng)汽油中的硫醇濃度達到8ppm時排放至汽油調(diào)和系統(tǒng)，流入纖維膜傳質(zhì)反應(yīng)器(B)底部的重力分離器底部的堿渣液體用循環(huán)泵不斷在反應(yīng)器中循環(huán)至堿渣 pH值6、時，堿渣變?yōu)橹行缘柠}水排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)烴脫硫醇堿渣無害化處理工藝，其特征是，進入反應(yīng)器的二氧化碳的量用自動的pH值控制系統(tǒng)來控制，控制堿渣液pH值為6-8。
全文摘要
一種輕質(zhì)烴脫硫醇堿渣無害化處理工藝，它是將汽油堿洗或液化氣堿洗的堿渣輸入堿渣罐(A)，注入液化氣堿洗水進行混合稀釋，用泵引入纖維膜傳質(zhì)反應(yīng)器(B)內(nèi)纖維束的上游端，將二氧化碳引入纖維膜傳質(zhì)反應(yīng)器(B)的頂部，稀釋后的堿渣液與二氧化碳進行反應(yīng)，使堿渣液中的酚鹽和硫醇鹽轉(zhuǎn)化為酚和硫醇，氫氧化鈉轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉，同時將脫硫后的汽油液流引入纖維膜傳質(zhì)反應(yīng)器(B)，使生成的酚和硫醇被汽油液流萃取進入汽油相，汽油液流用泵循環(huán)回纖維膜傳質(zhì)反應(yīng)器的頂部，當(dāng)汽油中的酚和硫醇達到一定濃度時排放至加氫脫硫系統(tǒng)，堿渣液體用循環(huán)泵不斷在反應(yīng)器中循環(huán)至堿渣pH值6~8時，堿渣變?yōu)橹行缘柠}水排放。本發(fā)明工藝效率高，節(jié)約水資源。
文檔編號C02F9/04GK102442738SQ20101050682
公開日2012年5月9日 申請日期2010年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月14日
發(fā)明者劉寬, 吳沛成 申請人:劉寬, 吳沛成