一種含硫含烴廢氣的處理方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種含硫含烴廢氣的處理方法，特別是一種采用旋轉床處理含硫含烴廢氣的方法。
【背景技術】
[0002]各種油品貯罐、污油貯罐、油品裝車(船)、油品加工及某些化工過程等在正常操作條件下一般向外排放一定量的廢氣，這些廢氣中含有較高濃度的烴類，如不有效回收處理，一方面造成對資源的大量浪費，另一方面造成嚴重的環(huán)境污染，同時還存在一定的安全隱串
■/Q1、O
[0003]含烴廢氣的回收處理方法較常用有吸收法、吸附法、冷凝法、膜法油氣回收技術等，如黃維秋等在《中外能源》2006年第5期“油氣回收技術的應用研究” 一文所述，一般認為常壓常溫吸收法回收技術宜作為目前首選方案。也可以是一些工藝的組合，如CN03135766.0公開的油氣回收方法中，首先采用增壓去熱法回收掉大量的油氣后，再采用壓力吸收法、壓力吸附法、乳化吸附法進一步回收。
[0004]輕質烴類物質的硫醇含量是重要的質量指標之一，如液態(tài)烴、汽油、煤油等。許多工藝生產(chǎn)的輕質烴類均含有一定量的硫醇，因此需要適宜的方法脫除處理。加氫工藝可以用于輕質烴類脫硫醇，但加氫法裝置復雜，投資大，運行費用高，輕質烴類某些指標(如汽油的辛烷值)受影響，如CN1478866A公開的汽油脫硫方法等。氧化脫硫是輕質烴類脫硫醇的重要方法，即在一定條件下，用空氣將輕質烴類中的硫醇氧化為二硫化物等，并進一步分離去除，如US4，090，954公開的氧化脫硫醇方法等?？諝庋趸摿虼歼^程一般在一定溫度下，用過量的空氣進行氧化脫硫醇反應，由于輕質烴類物質的沸點相對較低，因此氧化尾氣中含有大量的烴類，一般體積分數(shù)可達5%?65%。
[0005]由于氧化脫硫醇尾氣中含有大量的烴類，目前采用的處理方法包括去焚燒爐焚燒、直接排入大氣、吸收后排入大氣、冷凝與催化氧結合等方法。焚燒處理方法的不足在于造成大量資源浪費，并且由于尾氣中還含有氧氣而存在安全隱患。直接排入大氣不但浪費資源，還造成嚴重的環(huán)境污染。吸收方法是一種采用溶劑吸收廢氣中的烴類，吸收后尾氣排入大氣的方法，該方法可以回收大部分烴類，但由于環(huán)保法規(guī)的日益嚴格，不能實現(xiàn)達標排放。如《煉油設計》第28卷第6期第31?32頁介紹的催化裂化汽油脫硫醇尾氣處理方法，采用填料塔進行吸收，該方法采用常規(guī)吸收技術，其處理效果需進一步提高。冷凝與催化氧化結合即可以回收大部分揮發(fā)性烴類，也可以實現(xiàn)尾氣達標排放，但其不足之處在于工藝流程長，操作費用高，經(jīng)濟性受到影響。
[0006]含烴廢氣吸收法回收工藝中，吸收劑是影響吸收效果和吸收工藝經(jīng)濟性的重要因素。選擇專用吸收劑時，吸收劑的成本較高，同時還必須設置吸收劑再生工段，設備投資和運轉費用均較高?，F(xiàn)有技術中還存在使用商品柴油或商品煤油為吸收劑的方案，得到的富吸收劑由于含有餾分較輕的烴類，無法直接作為商品出售，一般需返回到煉油企業(yè)重新加工，同樣具有操作費用高的不足。使用粗柴油或粗煤油作為廢氣的吸收劑，得到的富吸收劑按正常的粗柴油或粗煤油的處理方案，從經(jīng)濟上來說是非常適宜的吸收劑。但粗柴油和粗煤油中通常含有少量的硫化氫和輕組分，對處理后的廢氣影響較為嚴重，需要增加后續(xù)處理工藝，如堿吸收脫硫化氫處理等，增加了設備投資和運轉費用，限制了吸收工藝的經(jīng)濟性。
[0007]含烴廢氣的回收處理技術一方面要考慮回收成本，另一方面要考慮排放尾氣的達標問題，現(xiàn)有方法雖然在某些方面具有一定的技術效果，但綜合指標需進一步提高。含烴廢氣回收處理過程的經(jīng)濟性是實現(xiàn)工業(yè)應用的重要指標。
[0008]旋轉床是一種用于氣液接觸的設備，現(xiàn)有技術中的旋轉床為用于氣相和液相進行接觸反應或傳質過程，主要包括床體、殼體、進氣口、排氣口、進液口、排液口等部件和結構，在其它領域的應用沒有公開相關的現(xiàn)有技術。

【發(fā)明內容】

[0009]針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種過程簡單、經(jīng)濟合理的含硫含烴廢氣處理方法，適宜于含硫含烴廢氣的吸收法處理工藝
本發(fā)明一種含硫含烴廢氣的處理方法，包括如下內容:
(I)粗柴油或粗煤油進入旋轉床進行脫揮預處理；
(2 )步驟(I)中旋轉床液相出口排出的物料作為吸收劑進入吸收設備，與含硫含烴廢氣接觸進行反應；
(3)步驟(2)中吸收設備排出的廢氣進入堿液吸收裝置，脫除其中的含硫化合物，吸收設備排出的富吸收溶劑直接進入加氫裝置；
(4)步驟(3)中經(jīng)過堿液吸收裝置排出的廢氣達標排放。
[0010]本發(fā)明含硫含烴廢氣的處理方法中，含硫含烴廢氣可以是來自于各種裝置的含硫含烴廢氣，如油品儲罐排放氣、酸性水罐排放氣、油品氧化脫硫醇尾氣等，一般要求含硫含烴廢氣中烴的體積含量為2%以上，優(yōu)選為5%?80%，低濃度的含烴廢氣不適于采用吸收法回收，含硫含烴廢氣中硫的體積含量為5%以上，優(yōu)選為7%?70%。
[0011]本發(fā)明含硫含烴廢氣的處理方法中，步驟(2)中所述吸收設備可以采用本領域常用的填料塔、鼓泡塔、噴淋塔等。吸收設備的操作溫度一般為-30?50°C，優(yōu)選為O?25°C，操作壓力為常壓至IMPa，氣相體積空速為I?20(?-1,優(yōu)選為5?100 h—1，吸收設備入口的液氣體積比為0.005?0.5，優(yōu)選為0.01?0.1。上述參數(shù)根據(jù)廢氣中烴的含量以及吸收劑的性質、要求達到的吸收率等具體因素確定。吸收劑和/或含硫含烴廢氣可以采用冷卻降溫等方式降低溫度，提高烴類的吸收效率。
[0012]本發(fā)明含硫含烴廢氣的處理方法中，步驟(3)中堿液吸收裝置為吸收塔、填料塔、超重力設備、旋轉床吸收反應器。
[0013]本發(fā)明含硫含烴廢氣的處理方法中，步驟(3)中堿液吸收裝置的操作條件為:操作溫度為-10?80°c，優(yōu)選為O?50°C，操作壓力為常壓至2MPa，氣相體積空速為I?20(?-1，優(yōu)選為5?100 1Γ1，吸收設備入口的液氣體積比為0.005?0.5，優(yōu)選為0.01?0.2。
[0014]本發(fā)明含硫含烴廢氣的處理方法中，步驟(3)中堿液吸收裝置所用堿液可以為NaOH溶液、KOH溶液、Ca (OH) 2溶液。
[0015]本發(fā)明含硫含烴廢氣的處理方法中，粗柴油或粗煤油為煉油企業(yè)柴油加氫裝置或煤油加氫裝置的原料，一般來自于原料的蒸餾過程、重質餾分油的二次加工過程等，不能直接作為商品出售，需要進一步加氫才能得到合格的商品。吸收設備排出的吸收了廢氣中烴類物質的富吸收劑，可以直接進入加氫裝置，對加氫裝置不產(chǎn)生任何影響。
[0016]本發(fā)明含硫含烴廢氣的處理方法中，旋轉床氣相出口排出的氣相可以與吸收設備排出的富吸收劑進一步混合吸收為液相，混合過程可以采用噴射器、氣液混合泵等進行混合吸收。
[0017]本發(fā)明旋轉床包括筒體、床層組件、上封頭和下封頭構成，筒體、上封頭和下封頭構成封閉結構，床層組件設置在上述封閉結構的內部空間，床層組件軸向中心為旋轉軸，旋轉軸上端以可轉動方式固定在上封頭上，旋轉軸下端以可轉動方式固定在下封頭上，旋轉軸下端伸出下封頭并與驅動裝置聯(lián)接；在筒體上部或上封頭設置氣相出口，在筒體下部或下封頭設置液相出口 ；床層組件由上蓋板、床層、下蓋板和旋轉軸構成的一體化結構，上蓋板和下蓋板分別固定在旋轉軸的上部和下部，上蓋板和下蓋板之間夾持床層，旋轉軸位于床層內部和床層上部的部分為中空的管狀結構，旋轉軸位于床層內部的管壁上開設若干通孔，即該部分旋轉軸同時為布液管。
[0018]本發(fā)明旋轉床中，旋轉軸上端伸出上封頭與液相入口管路以旋轉接頭方式連通，或者液相入口管路伸入旋轉床內部空間以旋轉接頭方式與旋轉軸上部連通。
[0019]本發(fā)明旋轉床中，無需設置氣相物料引入口，以及防止氣相物料不流過床層的密封結構。
[0020]本發(fā)明旋轉床中，涉及的密封部分可以采用常規(guī)的機械密封結構。驅動裝置可以采用電機驅動或其它動力設備驅動。床層可以采用常規(guī)的填料結構、絲網(wǎng)結構、篩網(wǎng)結構等。布液管上的小孔可以均勻設置，孔直徑一般為I?10mm。上蓋板和下蓋板間夾持床層，構成床層中心密閉區(qū)域。旋轉床中床層組件的轉速一般為200?5000轉/分鐘，優(yōu)選為400?2000轉/分鐘。
[0021]粗柴油和粗煤油一般含有微量的硫化氫等雜質，作為吸收劑處理含烴廢氣時，這些硫化氫會進入吸收后的尾氣中，硫化氫屬于嚴重的污染物，即使少量的硫化氫也會造成尾氣的嚴重污染，需要后處理設備，而目前并沒有適宜的方法預先將粗柴油或粗煤油中的硫化氫脫除，因此粗柴油和粗煤油一般不用于烴吸收的吸收劑，如果用為吸收劑，也需要后續(xù)的處理手段，增加了設備投資和運轉費用。
[0022]本發(fā)明通過研究發(fā)現(xiàn)，采用適宜結構的旋轉床對粗柴油或粗煤油進行處理后，可以有效地將其中溶解的硫化氫和揮發(fā)分等雜志脫出。旋轉床的結構和作用不同于本領域常規(guī)旋轉床，常規(guī)旋轉床需要引入氣相和液相兩種物流，需要相應的結構，實現(xiàn)氣液兩相的充分傳質或反應。本發(fā)明旋轉床無需設置氣相物料引入口，以及防止氣相物料不流過床層而形成內漏的密封結構，裝置結構簡單。本發(fā)明的旋轉床只引入一個液相物料，通過采用適宜結構的床層組件，結果驚人地發(fā)現(xiàn)，對于粗柴油或粗煤油來說，可以將其中的硫化氫、揮發(fā)分等雜質有效脫出。脫除雜質后的粗柴油或粗煤油用于含烴廢氣吸收時不存在尾氣的二次污染問題。粗柴油或粗煤油需要加氫處理等裝置加工后才能得到合同產(chǎn)品，富吸收劑與其它粗柴油或粗煤油混合用于加氫處理時，對加氫處理裝置不產(chǎn)生任何影響，因此依托粗柴油或粗煤油以及所需的加氫處理裝置，可以大大簡化含烴廢氣吸收工藝流程，降低操作費用，對加氫處理裝置不產(chǎn)生不利影響，不產(chǎn)生尾氣二次污染，具有突出的經(jīng)濟性。
[0023]本發(fā)明方法中，針對含硫含烴廢氣，通過旋轉床對粗柴油或粗煤油進行脫揮預處理，可以將粗柴油或粗煤油中的硫化氫、揮發(fā)分等雜質有效脫出，防止這部分硫化氫對廢氣二次污染，通過設置堿液吸收裝置，以堿液為吸收劑，利用H2S等與堿液發(fā)生中和反應,可以除去廢氣中的硫化氫以及粗柴油或粗煤油中的殘余硫化氫，含硫含烴廢氣經(jīng)過溶劑吸收與堿液吸收處理后可以實現(xiàn)達標排放，廢吸收液進入后續(xù)裝置進一步處理。
[0024]本發(fā)明旋轉床針對粗柴油或粗煤油脫出硫化氫等物質，設計了適宜的床層，上蓋板和下蓋板間夾持床層，并與布液管呈一體化結構，構成床層中心密閉區(qū)域，操作過程中易形成負