加氫處理的補硫方法技術

加氫處理的補硫方法，利用加氫處理所產的含硫污水經汽提塔汽提出的含硫化氫氣體，或脫硫胺液再生所得含硫化氫氣體，通過干燥或冷卻聚結脫除水分、再通過壓縮冷卻或直接冷凍使氣體硫化氫液化，經分液脫除不凝氣，最后用泵將該液體硫化氫輸送到加氫處理的高壓系統，以保持該系統循環氫中硫化氫的濃度。

【技術實現步驟摘要】
【專利說明】 所屬
本專利技術涉及加氫處理裝置的補硫，具體說，是通過向加氫處理裝置反應系統注入 硫化氫，以保持反應系統循環氫中硫化氫含量在合理水平。
技術介紹
加氫處理可包括：石油餾分的加氫精制、加氫裂化、加氫降凝等的加氫處理，也可 包括煤焦油或煤、油共煉或煤直接液化等的固定床/懸浮床/沸騰床的加氫處理，即廣義上 的加氫脫硫、脫氧、脫氮、芳烴飽和、加氫裂化等一系列消耗氫氣的催化加氫反應。 加氫處理的反應系統一般流程是，原料與循環氫氣混合，經換熱和加熱后進入裝 有催化劑的反應器，發生加氫反應，反應后產物經分離，可得目的產品如清潔油品或化工原 料等。加氫處理的反應系統循環氫氣中需要維持一定的硫化氫濃度，以保持促進加氫反應 的催化劑的高活性和選擇性。 當加氫處理的原料中硫含量過低，或氮含量過高，循環氫系統中硫化氫濃度會非 常低，這個系統需要補硫。 傳統的補硫方法，是向反應進料泵入口、或向反應系統加熱爐出入口適當位置，注 入硫化劑DMDS (二甲基二硫），DMDS注入反應系統后，反應條件下即與氫氣反應產生硫化氫 氣體，反應式如下： CH3-S-S-CH3+3H2= 2CH 4+2H2S 也有企業為降低成本，采用注入二硫化碳CS2，該方法與DMDS原理一樣。 原料經加氫處理后，原料中的氮和硫會加氫轉化為氨氣和硫化氫，在后續冷卻過 程中會結晶成鹽類堵塞冷卻器。一般常在冷卻器前注水以溶解該鹽類。為處理加氫裝置的 這部分含硫污水，常設置含硫污水汽提塔以分離出氨氣和硫化氫。含硫污水汽提，即在塔底 重沸器加熱條件下，塔頂出硫化氫氣體。汽提塔可采用全回流形式，或塔頂補入塔底凈化水 的形式，以提純塔頂氣硫化氫。 加氫處理的反應產物，常含有硫化氫，使最終的產品需要脫硫。通用的方法是對反 應的低分氣脫硫、燃料氣脫硫和液化氣脫硫，脫硫采用MDEA(氮甲基二乙醇胺）溶液，吸收 完硫化氫的MDEA溶液匯集進胺液再生塔上部，在塔底重沸器加熱條件下，塔頂出硫化氫氣 體，塔底得到凈化的MDEA溶液循環使用。MDEA溶液再生塔塔頂氣含有大量的硫化氫。 專利931210267公開了一種含硫化氫氣體的補硫方法，是將含硫化氫氣體與徑油 接觸，借助烴油溶解硫化氫，再將該烴油輸送到加氫處理的反應系統，實現補硫。 專利201310374340. 6介紹了含硫污水汽提塔汽提出的含硫化氫氣體，用隔膜式 壓縮機直接壓縮，或借助補充氫壓縮機壓縮到反應系統的方法。 本補硫方法介紹將含硫化氫氣體除濕、液化和泵入反應系統的方法。
技術實現思路
分析
技術介紹
中介紹的硫化氫來源，如加氫處理所產的含硫污水汽提塔，或加氫 處理所產的脫硫胺液再生塔，均可作為加氫處理的補硫選擇。優選加氫處理所排放的含硫 污水經汽提塔汽提所得的含硫化氫氣體，因其汽提出的含硫化氫氣體，所含雜質非常少，壓 力也較高，是本補硫方法最佳的硫化氫來源。 為補充加氫處理裝置反應系統的硫缺失，本補硫方法將上述優選的含硫化氫氣 體，分別經除濕、液化、分液和加壓四個步驟，送入反應系統。下面逐一介紹這四個步驟： 一、除濕。加氫型含硫污水，經汽提后在塔頂可得到含硫化氫氣體。經采樣分析， 該氣體含硫化氫達94%以上，但還是含有一些水分、甲烷、乙烷、氨氣等。脫除氨氣的方法是 操作調整：一般在汽提塔頂注入經汽提后的凈化水，以保持塔頂氣硫化氫高純度，當分析發 現含氨時，只需稍微提大凈化水量，就可以很好溶解其中氨氣，因為氨是極易溶于水的。 本補硫方法脫除含硫化氫氣體中水分的方法有三種：（一）冷卻后聚結脫水。含 硫化氫氣體所含水分，經冷卻后聚結，可分離出水分。比如將40°C含飽和水蒸氣的硫化氫混 合氣體冷卻到5°C，可脫除80 %以上水分。為防止冷卻設備結冰，發生凍堵，可以將冷卻溫 度控制在硫化氫飽和水溶液的冰點以上。或可采用冷凍鹽水（如溴化鋰溶液、氯化鈉溶液 等），與含硫化氫氣體直接接觸，以吸收其中水分。該冷卻步驟的目的是脫水，故不要冷卻到 使所含硫化氫發生液化的程度。（二）干燥劑吸附。選用硅膠干燥劑，或抗酸性氣分子篩干 燥劑，均可很好吸附掉硫化氫中的水分。干燥罐可一開一備，備用罐可用工廠氮氣，經加熱 后逆流通過干燥劑床層，帶走其中水分，實現再生。（三）化合物吸收。五氧化二磷、無水氯 化鈣等化合物有強烈的吸附水分能力。將含硫化氫的氣體通入到裝填有五氧化二磷的儲罐 下部，令其穿過整個儲罐自頂部流出，含硫化氫氣體中水蒸氣即被固體五氧化二磷吸收。五 氧化二磷吸收水分后形成液體為磷酸與偏磷酸混合物，可自儲罐底部排出。五氧化二磷根 據消耗即時補充，或兩個儲罐切換使用等，儲存足夠的五氧化二磷，以保證氣體中水分的完 全脫除。 上述三種方法，可以選擇使用，也可以組合使用，比如讓含硫化氫氣體，先冷卻聚 結析出大部分水分后再用分子篩干燥，可以延長分子篩吸附時間，降低再生頻次。 除濕步序優選冷卻聚結后干燥，用抗酸性氣分子篩作干燥劑。 二、液化。純凈的硫化氫在標準狀態下是氣體。根據純凈硫化氫氣體在不同溫度 下飽和蒸汽壓計算公式IgP = -52. 23B/T+C，再查得系數B = 20. 69, C = 7. 88,計算出不同 溫度下硫化氫的液化壓力（表壓）如下表： 根據上表可見，氣體硫化氫的壓力越高，液化溫度也越高。 本補硫方法使上述除濕后的含硫化氫氣體中硫化氫液化的方法有兩種：（一）加 壓冷卻。比如工廠最低溫度的冷卻介質為循環水，其溫度為25°C，根據上表，硫化氫分壓達 到2. 5Mpa以上，即可冷凝為液體。因此可選用零泄漏的隔膜式壓縮機，將含硫化氫氣體壓 縮到2. 5Mpa以上，再用工廠循環水冷卻，氣體硫化氫即變成液體，但甲烷等不凝氣仍為氣 體。（二）直接冷凍。比如工廠含硫污水汽提塔出來的含硫化氫氣體，經除濕后硫化氫分壓 只有0. 3Mpa，根據上表，需要冷凍到-34. 5°C以下，硫化氫才能成液體。因此將除濕后的含 硫化氫氣體直接冷凍，可用液體丙烯等制冷劑作冷凍介質，將含硫化氫氣體中的硫化氫冷 凍成液體，可得到液體硫化氫。顯而易見，如果工廠汽提塔出來的氣體經除濕后硫化氫分壓 只有0.1 Mpa，需要冷凍到-57. 3°C以下，受限于丙烯制冷最低溫-47. 7°C，需要更換制冷介 質為乙烯，或其他合適冷媒。 液化步序優選直接冷凍，這比加壓冷卻有更大的操作靈活性。另一方面，用于制冷 選用的螺桿式壓縮機，要比加壓冷卻選用的隔膜式壓縮機運行穩定，對工藝控制也有利。 三、分液。將上述液化后的含硫化氫混合物，引入到儲罐中，進行重力沉降，儲罐底 部富集液體硫化氫，原來的甲烷等雜質氣體不會液化，通過儲罐分離，從儲罐頂部引出，可 引到火炬系統，或工廠現有的后續硫回收處理單元等。該含硫化氫混合物，也可以選用高效 的旋液分離器，實現液體硫化氫與雜質氣體的徹底分離。不凝氣體離開分離器前，可設聚結 器，以減少排放該不凝氣時對液體硫化氫的夾帶損失。 分液優選儲罐，依靠重力沉降分離氣液混合物，設備簡單，應用廣泛，分離效果也 滿足工藝要求。 四、增壓。液體輸送首選機泵。當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
加氫處理的補硫方法，補硫用含硫化氫氣體，來源于加氫處理所產的含硫污水汽提塔，或加氫處理所產的脫硫胺液再生塔，其特征是：依次對含硫化氫氣體除濕、液化、分液和增壓，將硫化氫輸送到加氫處理的反應系統。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：王榮超，
申請(專利權)人：王榮超，
類型：發明
國別省市：新疆;65