一種輕烴深度脫硫的方法技術

本發明專利技術涉及煉油領域，公開了一種輕烴深度脫硫的方法，該方法在包括堿洗單元的系統中實施，所述堿洗單元中包括含有至少一個兩相混合單元的兩相混合反應器，所述兩相混合單元包括混合流道和設置于該混合流道側部的分散相流道，所述混合流道通過設置于混合流道的流道壁上的分布孔與所述分散相流道連通，其中，該方法包括：將堿液從分散相流道的入口引入分散相流道中，所述堿液通過分布孔與混合流道中的輕烴混合反應，并且所述堿液在分散相流道中的流動方向與輕烴在混合流道中的流動方向相反。本發明專利技術所述的輕烴深度脫硫的方法能夠在低傳質推動力條件下滿足含硫輕烴的深度脫硫的要求。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及煉油領域，具體地，涉及一種輕烴深度脫硫的方法。
技術介紹
煉油廠產生的粗液化氣(主要為C4烴類)和輕汽油(主要為C5烴類)等輕烴中含有大量酸性含硫物質(主要為硫化氫和硫醇)，工業上一般通過堿洗的方法脫除酸性含硫物質。由于通過堿洗的方法進行液化氣和輕汽油等輕烴脫硫的技術涉及液/液兩相體系，因此所采用的設備一般包括萃取塔、靜態混和器和纖維膜萃取器等幾類。萃取塔是一種連續逆流設備，可實現多個理論級的分離效率，但是其設備規模較大，操作比較復雜，且由于物料流速較慢，傳質系數較低。纖維膜萃取器是一種并流操作設備，其設備規模較萃取塔小，且采用親水性纖維絲提供了較大的傳質面積，因此傳質效率較高，但是纖維絲長期使用之后會因為被污染而失去親水性，傳質效率降低，且難于清理再生。靜態混和器的設備規模最小，依靠兩相高速流動混合進行傳質過程，然而靜態混合器的混合結構難于實現液/液體系的高度分散混合，因此其在傳質效率方面存在瓶頸。液化氣和輕汽油等輕烴經過深度脫硫后酸性含硫物質濃度在10ppm以下，可以用于生產清潔燃料。但是常規的液化氣和輕汽油等輕烴脫硫設備在操作條件基本不變的情況下，很難克服深度脫硫過程中的傳質阻力。因此，需要開發高效液化氣和輕汽油等輕烴深度脫硫的反應器和輕烴深度脫硫的方法，滿足在低傳質推動力條件下的液化氣和輕汽油等輕烴深度脫硫要求。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服現有技術的缺陷，提供一種滿足在低傳質推動力條件下的輕烴深度脫硫的方法。為了實現上述目的，一方面，本專利技術提供一種兩相混合單元，該兩相混合單元包括混合流道和設置于該混合流道側部的分散相流道，所述混合流道通過設置于混合流道的流道壁上的分布孔與所述分散相流道連通，其中，所述分散相流道的入口的設置使得流體在分散相流道中的流動方向與在混合流道中的流動方向相反。第二方面，本專利技術提供一種兩相混合反應器，該兩相混合反應器包括連續相入口、分散相入口、至少一個兩相混合單元和產物出口，所述兩相混合單元為本專利技術所述的兩相混合單元，所述的連續相入口連通所述的混合流道的入口，所述的分散相入口連通所述的分散相流道的入口，所述的產物出口連通所述的混合流道的出口。第三方面，本專利技術提供一種輕烴深度脫硫的方法，該方法在包括堿洗單元的系統中實施，所述堿洗單元中包括含有至少一個兩相混合單元的兩相混合反應器，所述兩相混合單元包括混合流道和設置于該混合流道側部的分散相流道，所述混合流道通過設置于混合流道的流道壁上的分布孔與所述分散相流道連通，其中，該方法包括：將堿液從分散相流道的入口引入分散相流道中，所述堿液通過分布孔與從連續相入口引入混合流道中的輕烴混合反應，并且所述堿液在分散相流道中的流動方向與輕烴在混合流道中的流動方向相反。本專利技術所述的輕烴深度脫硫的方法能夠在低傳質推動力條件下滿足含硫輕烴的深度脫硫的要求。并且，本專利技術所述的輕烴深度脫硫的方法能夠實現90％(w/w)以上的脫硫率。本專利技術的輕烴深度脫硫的方法，不易發生流道堵塞的問題，能夠在不使用表面活性劑的條件下實現含硫輕烴的深度脫硫，而且避免了乳化問題，兩相混合接觸后，便于分相和進行后續處理。反應器處理量大，結構簡單，尺寸小，便于安裝和維護。本專利技術所述的兩相混合反應器，在兩相混合接觸前，兩相在各自流道內的流動方向優選為逆流形式，逆流方式可以使得各個分布孔兩側的壓差均勻分布，一相能夠均勻地從各個分布孔流出而與另一相接觸混合，從而在兩相混合反應器內實現多級錯流混合接觸的效果，強化傳質性能，避免了由于壓差分布不均導致的部分分布孔無法使流體流出從而降低傳質效率的現象。本專利技術的其它特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。附圖說明附圖是用來提供對本專利技術的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本專利技術，但并不構成對本專利技術的限制。在附圖中：圖1是本專利技術的兩相混合單元的結構示意圖。圖2是本專利技術的兩相混合反應器的結構示意圖。圖3是本專利技術的輕烴深度脫硫的方法的流程圖。附圖標記說明1混合流道入口2分散相流道3分布孔4流道壁5混合流道6纖維絲7分布室8分布構件9收集室10液滴11連續相入口12產物出口13含硫輕烴14堿洗單元15再生堿液16沉降單元17氧化再生單元18反抽提單元19輕質油品20含氧氣體21含硫化物的輕質油品22脫硫輕烴23混合堿液具體實施方式以下對本專利技術的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本專利技術，并不用于限制本專利技術。一方面，本專利技術提供了一種兩相混合單元，該兩相混合單元包括混合流道和設置于該混合流道側部的分散相流道，所述混合流道通過設置于混合流道的流道壁上的分布孔與所述分散相流道連通，其中，所述分散相流道的入口的設置使得流體在分散相流道中的流動方向與在混合流道中的流動方向相反。本專利技術的兩相混合單元優選所述分散相流道的一端為入口，設置有所述的分布孔的另一端為封閉端。在本專利技術提供的兩相混合單元中，所述混合流道的一端設置有入口，另一端設置出口，使得一種流體能夠從所述混合流道的入口引入混合流道中，并且與來自分散相流道的另一種流體接觸混合，兩種流體的混合物經所述混合流道的出口排出兩相混合單元。根據本專利技術所述的兩相混合單元，為了更大程度地避免由于壓差分布不均導致的部分分布孔無法使流體流出從而降低傳質效率的問題，本專利技術優選所述分散相流道中垂直于流體流動方向的橫截面積為1-40mm2，更加優選為2-30mm2。根據本專利技術所述的兩相混合單元，對分散相流道沿流體流動方向的形狀沒有限制，優選地，所述分散相流道為圓柱體狀、橢圓柱體狀或長方體狀，更優選為長方體狀。在本專利技術所述的兩相混合單元中，本專利技術的專利技術人發現，當所述混合流道中垂直于流體流動方向的橫截面積為0.5-10mm2時，更加優選為1-6mm2時，采用含有本專利技術所述的兩相混合單元的兩相混合反應器進行輕烴脫硫反應時，能夠取得更高的脫硫效率。對混合流道沿流體流動方向的形狀沒有限制，優選地，所述混合流道可以為圓柱體狀、橢圓柱體狀或長方體狀，優選為長方體狀。在本專利技術的兩相混合單元中，優選所述混合流道的長度為50-2000mm，更優選為200-1000mm。在本專利技術所述的兩相混合單元中，所述分布孔的個數至少為1個。優選所述分布孔的個數為2-10個，更加優選為3-5個。根據本專利技術所述的兩相混合單元，所述分布孔的軸向與混合流道中的流體的流動方向的夾角為任意角度，優選所述夾角為45-90度，更優選為90度。根據本專利技術所述的兩相混合單元，其中，多個所述分布孔的孔徑可以相同或不同，優選各自獨立地為0.1-2mm；更加優選為0.3-1.2mm。根據本專利技術所述的兩相混合單元，為了更大程度地避免由于壓差分布不均導致的部分分布孔無法使流體流出，從而降低效率的問題，按照分散相流道中的流體的流動方向，由上游至下游，優選所述分布孔的孔徑依次增大。在本專利技術所述的兩相混合單元中，按照分散相流道中的流體的流動方向，優選上游的分布孔的孔徑比下游相鄰的分布孔的孔徑小0.01-1mm；更優選小0.05-1mm。在本專利技術所述的兩相混合單元中，優選所述分布孔沿著所述分散相流道中的流體流動方向在一條直線上依次設置。但是，所述分布孔的設本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種輕烴深度脫硫的方法，該方法在包括堿洗單元的系統中實施，其中，所述堿洗單元中包括含有至少一個兩相混合單元的兩相混合反應器，所述兩相混合單元包括混合流道和設置于該混合流道側部的分散相流道，所述混合流道通過設置于混合流道的流道壁上的分布孔與所述分散相流道連通，其中，該方法包括：將堿液從分散相流道的入口引入分散相流道中，所述堿液通過分布孔與從連續相入口引入混合流道中的輕烴混合反應，并且所述堿液在分散相流道中的流動方向與輕烴在混合流道中的流動方向相反。

【技術特征摘要】
1.一種輕烴深度脫硫的方法，該方法在包括堿洗單元的系統中實施，其中，所述堿洗單元中包括含有至少一個兩相混合單元的兩相混合反應器，所述兩相混合單元包括混合流道和設置于該混合流道側部的分散相流道，所述混合流道通過設置于混合流道的流道壁上的分布孔與所述分散相流道連通，其中，該方法包括：將堿液從分散相流道的入口引入分散相流道中，所述堿液通過分布孔與從連續相入口引入混合流道中的輕烴混合反應，并且所述堿液在分散相流道中的流動方向與輕烴在混合流道中的流動方向相反。2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述分散相流道中垂直于流體流動方向的橫截面積為1-40mm2，優選為2-30mm2；所述分散相流道優選為圓柱體狀、橢圓柱體狀或長方體狀，更優選為長方體狀；所述的分散相流道的一端為入口，設置有所述的分布孔的另一端為封閉端。3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述混合流道中垂直于流體流動方向的橫截面積為0.5-10mm2，優選為1-6mm2；所述混合流道優選為圓柱體狀、橢圓柱體狀或長方體狀，更優選為長方體狀。4.根據權利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，所述分布孔的個數為1-10個，優選為3-5個。5.根據權利要求4所述的方法，其中，所述分布孔的孔徑各自獨立地為0.1-2mm；優選按照分散相流道中的流體的流動方向，由上游至下游，所述分布孔的孔徑依次增大。6.根據權利要求4所述的方法，其中，所述分布孔沿著所述分散相流
\t道，相鄰兩個分布孔的中心距離沿流體流動方向為0.5...

【專利技術屬性】
技術研發人員：唐曉津，黃濤，秦婭，侯栓弟，毛俊義，張占柱，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院，
類型：發明
國別省市：北京;11