煉廠氣胺法脫硫裝置的工藝設(shè)計(已修改)
2024-11-20 00:31 本頁面
【正文】 1 煉廠氣 胺法脫硫裝置 工藝 設(shè)計 燕為民 中國石化工程建設(shè)公司煉油工藝室 北京 100101 摘要 基于安全及環(huán)?？紤]、產(chǎn)品氣規(guī)格要求、降低腐蝕速率等方面的考慮，煉廠氣體中含有的酸性氣組分通常采用胺法脫硫工藝予以脫除。 影響 脫硫裝置 平穩(wěn)運行的因素有 裝置構(gòu)造、參數(shù)選擇、 溶劑性質(zhì)、 操作條件 等。 本文的目的是對 脫硫裝置的工藝過程、工藝參數(shù)、主要設(shè)備等工藝設(shè)計中的一些要點進(jìn)行探討與總結(jié) ，以優(yōu)化裝置的設(shè)計及操作 。 關(guān)鍵詞： 酸性氣， 脫硫，醇胺， 工藝設(shè)計， 吸收，再生， 腐蝕， 過濾 1. 前言 煉廠氣（包括各種干氣、循環(huán)氫氣、 硫磺回收尾氣等）中常含有 H2S、 COS和 CO2 等酸性氣 組分 ， 基于如下幾點原因，這些酸性氣組分必須從煉廠氣當(dāng)中予以脫除 至 滿足要求的規(guī)格 ： 安全及環(huán)?？紤]（ H2S、 COS 都是劇毒的物質(zhì)，很少量的存在就會對人造成嚴(yán)重危害）；產(chǎn)品氣規(guī)格要求（當(dāng) 凈化 氣的酸性氣含量高時會降低氣體的熱值，且燃燒后的氣體中含有的 SO2和 CO2也會帶來環(huán)境污染）；降低腐蝕速率（酸性氣與水反應(yīng)會 造成設(shè)備 、管線 材料的腐蝕 ） 。 利用醇胺法化學(xué)吸收脫除酸性氣是目前世界上氣體脫硫處理裝置中應(yīng)用最廣的一種工藝技術(shù)， 該法選用一種醇胺或者兩種 /多種醇胺混合的 水溶液作為溶劑，在吸收塔中將酸性氣組分（ H2S 和 CO2）吸收下來， 之后這些酸性氣在再生塔中通過熱解吸的方法被汽提出來，從而實現(xiàn)了脫硫溶劑的循環(huán)使用。 國內(nèi)外煉廠氣 胺法 脫硫裝置在實際生產(chǎn)中時常會發(fā)生脫硫后的產(chǎn)品氣不合格、脫硫用的胺液損耗較大、設(shè)備管線等 因腐蝕穿孔而導(dǎo)致裝置被迫停車檢修等現(xiàn)象 ，造成這些 現(xiàn)象 的原因可能是 生產(chǎn) 操作不當(dāng)，也有可能是設(shè)計考慮欠佳。 本文基于多年的設(shè)計經(jīng)驗及現(xiàn)場反饋，對煉廠氣胺法脫硫裝置 工藝設(shè)計中的一些要點進(jìn)行探討及總結(jié)，優(yōu)化裝置的設(shè)計及操作，以實現(xiàn)裝置的長周期穩(wěn)定操作，降低裝置的操作成本。 2. 工藝說明 醇胺是指含有至少一個氮胺基和醇羥基的化合物， 其中的氮胺基使得醇胺分子具有了一定的堿性，醇羥基則降低了醇胺分子的蒸汽壓，這將使得在再生塔中的醇胺損失最小化。根據(jù) 其分子結(jié)構(gòu)中與氮原子相連的氫原子數(shù)量的多少，醇胺 2 可以分為伯醇胺，仲醇胺，叔醇胺 。煉廠氣中的酸性氣組分 （ H2S 和 CO2）在醇胺水溶液中與醇胺發(fā)生反應(yīng)而被脫除， 其基本反應(yīng)如下： 伯醇胺 ?? ??? SHNHRSHHNR 322 ?? ???? 33222 COHNHRCO OHHNR 仲醇胺 ?? ??? SHNHRSHHNR 2222 ?? ???? 322222 COHNHRCO OHHNR 叔醇胺 ?? ??? SHN H C HRSHNCHR 32232 ?? ???? 3322232 COHN H C HRCO OHHNCR 其中的 R 代表－ CH2－ CH2－ OH 上述 醇胺與 H2S、 CO2 的主要反應(yīng)均為可逆反應(yīng)。在吸收塔較低溫度下反應(yīng)向右進(jìn)行，原料氣所含酸性氣組分被脫除；在再生塔較高溫度下反應(yīng)平衡向左移動， 醇胺 溶劑 中 所吸收的酸性組分 被 釋放出 來而 得以再生。 醇胺法脫硫的典型工藝流程如圖 1 所示 。 含酸氣組分的原料氣經(jīng)原料 氣 分液罐 和 /或過濾分離器 脫除可能攜帶的烴類液體及固體雜質(zhì)，從下部進(jìn)入 吸收塔。氣體在塔內(nèi)自下而上與從塔上部進(jìn)入的醇胺貧溶液在塔內(nèi)多級逆流接觸，原料氣中的酸性組分被醇胺液吸收，脫除 H2S 等酸氣后的凈化氣經(jīng)分離器分出攜帶的胺液后出裝置。 從吸收塔底排出的富胺液進(jìn)入閃蒸罐，在此盡可能降壓 以 閃蒸出溶解于富胺溶液中 的 烴類，以免影響作為下游硫回收裝置原料的再生酸氣質(zhì)量。閃蒸出的烴類經(jīng)貧胺液胺洗回收 H2S 后進(jìn)入火炬系統(tǒng)。 閃蒸罐排出的富液經(jīng)升壓、與 來自再生塔底部的 貧液在貧富液換熱器換熱升溫后 進(jìn)入 再生塔 的 上部。 在再生塔內(nèi)， 含 H2S 和 CO2的 醇胺 溶液 向下 與上升蒸汽逆流接觸，酸 性 氣被解吸 出來。上 升的汽提蒸汽來自再生塔底重沸器， 其熱源采用低壓蒸汽 。 再生后的貧胺液 由再生塔底泵抽出 經(jīng)貧／富液換熱器與富液換熱 降溫 后并在貧液冷卻器進(jìn)一步冷卻， 部分 經(jīng)過濾器過濾后 由貧胺液泵升壓 返回吸收塔循環(huán)使用。從再生塔解吸出的酸性氣體和水蒸汽 從塔頂流出， 經(jīng) 再生塔頂冷凝器 冷凝冷卻，冷凝水作為回流液返回再生塔，回流罐分出的酸性氣送往下游作為硫磺回收 3 裝置的原料。 圖 1 胺法脫硫裝置典型工藝流程圖 3. 主要 工藝 參
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