催化裂化干气和液化气脱硫装置技术改造

催化裂化干气和液化气脱硫装置技术改造 ?142? 全国气体挣化信息站2006年技术交流会 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 集 催化裂化干气和液化气脱硫装置技术改造 刘香兰1，申 欣1，贺兵2 250101)266042{2(中石化济南分公司，山东济南 (1(青岛科技大学化学与分子工程学院(山东青岛 近几年随着原油日趋变重、变劣及轻质油需求 催化裂化干气、液化气脱硫装置物性参数见 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf l。 数量和质量的不断上升，促进了催化裂化技术的发展。但因原油中硫含量的增加，使催化裂化表1 催化裂化干气、液化气脱硫装置物性参数 干气、液 化气中的H2S，CO:(CSz和RSH等杂质大幅 度增 物性 干气 液化气(Yxs贫:-胺93液,2。,) 加，加剧了环境污染和设备腐蚀，且对后续加工影响 40 40 温度,?40 很大，因此有必要加以脱除。炼厂气脱硫工艺可分1(2 1(3 1(3 压力,MI’a 为2类:(1)干法脱硫，主要朋于需较高脱硫率的场9(6 1 559006 密度,(kg?m。) 合，常用的有氧化锌法、活性炭吸附法;(2)湿祛脱0(1 O(9(mPa?s)00l 黏度,(硫，其中最为普遍的是醇胺法脱硫。 7(4×10“ 68(4×10一。表面张力,(N?oPEl“) 醇胺法脱硫是一种典型的吸收一再生反应过 000 7 000 g,L(控制指标)H!S(×lO叫8 <2 程，其典型反应过程如下: 2l 49 119相对分子质量 对硫化氢; 注t表巾千气，被化气的I{2 S古最仅为平均似，H最碣皿4q在 t0 000×10—6以上( 2RNH2+H2S;==t(RNH3)2S (RNH3)2S+H2S口2IR:NHjHS 该脱硫装置主要由吸收和再生2部分组成。干 对二氧化碳: 气、液化气脱硫装置工艺 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 见图l。 2RNH:+C02+Hz0掣(RNH3)2C03 由图l可见t含有H。s的干气、液化气均从塔 (RNH:)2C03+C02+H20,一---(RNH‘)2CO。 下部进入，贫胺液从上部进入塔内，在脱硫塔内胺液 上述反应为可逆反应，在较低温度下(25,40 与介质逆流接触，介质中的Hzs与胺液发生反应来?)，反应向右进行(吸收);在较高温度下(大于105 达到脱硫目的。最终，脱除了I{:s的干气、液化气?)，反应向左进行(解吸)，此时生成的胺的硫化物 和z 从塔顶引出，经沉降分离后送出装置，而吸收了H 可以HzS和COz，醇胺溶剂被再生， 的富胺液从塔底流出。富胺液经换热后进入闪蒸 s碳酸盐分解，析出循环使用。 罐，以除去胺液中携带的烃组分，然后经换热升温后 1装置概况 进入再生塔再生，再生后脱除了Hzs的贫胺液可以 济南分公司第二套催化裂化千气、液化气脱硫 循环使用。从胺液再生塔顶出来的含有H2S的酸 400 装置是1 kt,a重油催化裂化装置的配套工程， 性气经冷凝分离后去硫磺回收装置。 2 采用甲基二乙醇胺(MDEA)法脱硫工艺，溶剂为 存在问题及原因分析 YXS--93复合溶剂，处理催化裂化千气12(5 t,h( 该脱硫装置自1996年10月建成投产以来。由 400 t,h，胺液再生能力40 t,h。装 催化裂化液化气25 于上游装置1 kt,a重油催化裂化装置一直处于 置于1996年lO月建成投产。2005年进行扩能改造 低负荷运转状态，脱硫装置的处理量低于 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 后，处理催化裂化干气18 t,h，催化裂化液化气37(5 能力，装置运行平稳，脱硫效果较好，净化干 加工 t,h。 t,h，胺液再生能力100 气质量合格。但是随着加工负荷的不断增加，特别 气、液化 干气脱硫塔、胺液再生塔选用浮闽塔，液化气脱 是所加工原料油含硫量的不断增加，装置运行问题 硫塔 逐渐暴露出来，影响到脱硫效果，导致净化液化气和 为筛板塔，以胺液为分散相(液化气为连续相， 塔盘结构采用升液管型式。 干气质量时常不合格。 ?143--全国气体净化信息站2006年技术交流会论文粲 I)oI n1 ((j】《)2(’(4IIII【)一4102 D-4I旧E4I(12(?103 EW(4Int【i :-但敏1t 一^化4t I一’L(p化『7 C M菇赭憾黻 溶刺 醛7i冷藏器 ’7JL衅褙 慨硫塔 I#悦醢堵沉降磁按捣嚣生塔 lq蔓7i-’f,压虎斯骨H 酬2装置 f(伦i_7Lji槭罐 j:i磊1i两-41丽01器 脏D瓣-410711(_'2桶P薪10丽-1(2征石4F刁-面]O4i话I掰牙Fi丽411盈12池嚣- 团l装置工艺流程 2(1胺液老化发泡 胺液的循环被带进液化气脱硫塔(其中相当一部分 装置济南分公司第二套催化裂化干气、液化气脱硫 是塔内生成的)，由于塔内胺液作为分散相，自塔 35,。但在装置运行一段上部进入。通过塔盘上的筛iL进入下层塔盘，这样 原设计胺液浓度为 时间后，出现胺液发泡现象，影响再生、吸收部分的 塔盘在某种程度上起了过滤的作用，铁锈等 操作，因此在实际操作中将胺液浓度配制为20,， 和胺液降解物被滞留在塔盘上，腐蚀物 但仍出现发泡现象，加大阻泡剂的注入量后，发泡现 分筛iL被堵塞，影响传质效率，脱时问一长，造成部 象减轻。分析原因有3个:(1)甲基二乙醇胺为有机 以往的检修中，将筛孔硫效果变差。在 }5改为?6，塔盘材 弱碱，为易发泡物质;(2)在装置运行一段时间以后， 质由碳钢改为孔径由 不锈钢。但并不能从根本上解决筛孔设备和管道上的一些铁锈等腐蚀物进入胺液中，这 堵塞问题。 些腐蚀 23(液化气带胺(3) 装置运物的存在加重了胺液的发泡程度; 行只是每月加入2 t新的胺液来补充胺液的蒸发等 液化气脱硫塔在运行中出现了液化气带胺的问 损失，没有彻底更换胺液，胺液经过多年的循环使 题。主要由于原设计时确定胺液浓度为35,。而实 ，『J，已经老化，性质发生改变(这样不仅影响脱硫效 际操作中胺液浓度为20,，为保证脱硫效果必然要 m3,h, 果，而且加重了胺液的发泡程度;(4)系统胺液置换 增加胺液流量，设计时胺液体积流量为10(2 率较低，小于循环胺液量的lO,(主要目的是降低而实际操作中胺液体积流量为19(8 m3,h(几乎是 用量节省成本)。 设计值的2倍。分散相(胺液)过孔速度过大，在塔 2(2 液化气脱硫塔筛孔堵塞 板问的凝聚层加厚，随连续相(液化气)夹带，造成液 液化气脱硫过程为带有化学反应的液一液逆流 化气带胺，这说明塔板开孔数不足。 ‘ 2(4再生塔处理能力不足 萃取过程。选用黏度大的胺液作分散相(液化气作连续相，由于液化 在装置运行中，再生塔处理能力不足，成为整个 气比重比胺液小为轻相，因此液化 气脱硫塔采用升液管型式。 脱硫装置的瓶颈。在原设计时确定Yxs一93的使 运行液化气脱硫塔开始运行时脱硫效果还可以，但 用浓度35,。但是在运行中出现胺液发泡、设备腐 蚀等现象，影响了脱硫装置的操作，因此将胺液浓度 时H2s含一段时间以后，由于液化气中的硫含量高，有 15 000×lo_5以上。使设备和管 由35姊降为为20,，胺液浓度的降低必然要提高胺 道腐蚀加剧量达到i另外装置运行时间长了以后，胺液发 液循环量，贫胺液的循环量设计值为26 t,h。而装置 生降解。所以一 运行中贫胺液的循环量在4,0 t,h以上，是设计值的些铁锈等腐蚀物和胺液降解物随着 ?144?全国气体净化信息站2006年技术交流会论文集 1(5倍;另外，由于千气、液化气中Hzs的含量也高 于设 计点。通过计值(这就使再生塔中的气、液相负荷都高于设 核算可知，只有进对再生塔顶板、底板、进料板进行水力学渡 料板的操作点在适宜操作区内，而 顶板、底板的阀孔动能因子均偏高(说明阀孔数偏 少; 降滚管距底板的操作点已靠近淹塔线，说明阀孔数偏少， 下层塔扳闯隙偏小。所以再生塔的塔板结改谴鼬升液管型式 改遗后辟蔽管型式 构已不能满足实际操作需要，胺液循环量已超出了 图2 液化气脱硫塔改造前后的流程 再生塔的处理能力。 3扩能改造措施 由图2可见，改造前后胺液与液化气出入塔的 位置不变(仍为逆流接触(只是改为液化气通过筛孔针对第二套催化裂化干气、液化气脱硫装置在 运行 成为分散相进入上层塔盘。胺液为连续相通过降液 中出现的同题(结合长远规划，济南分公司于 2005年对第二套催化裂化干气、液化气脱硫装置进 管进入下层塔盘，由于胺液不再通过筛孔，因此从根 行扩能改造，达到处理催化裂化于气18 t,h。催化裂 本上解决了筛7L堵塞问题。 400, 改造前液化气脱硫塔C一4102(}2 化液化气37(5 t,h，胺液再生能力100 t,h。以便能 够满 ?1 600)，采用13层筛孔塔板，塔板间距800 mm，开 足生产需要，消除瓶颈，并能根据市场变化及时 调整生产 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。 孔率为0(8,，孔径为6，升液管面积占空塔截面 在改造中尽可能利用原有设备，采用新技术(节 积7(2,} 改造后液化气脱硫塔的结构尺寸为?2 400, 省投资，主要对以下几个方面进行了改造: 3(1 mm，开胺液再生塔的改造 ?2 000，采用13层筛孔塔板。塔板同距800 由于原设计的富裕量较大，通过对溶剂再生塔 孔率为s,，孔径为6(降液管面积占空塔截面 积10(8,。 核算得知，再生塔的塔径能够满足改造后的处理量 要求，而塔板结构已不能满足改造后 3(3 增设胺液过滤器 此决定保留塔体(更换塔的处理量，因 为保证胺液质量，防止设备和管道上的腐蚀物 盘。新塔盘采用河北工业 堵塞设备(在装置原流程中设有布袋过滤器和活性 大学化学工程研究所研究开发的新型塔板一立体传 质塔板CTST，这是一种大通量高效塔板，能成功 炭过滤器，但只是部分胺液通过过滤器，不能完全清 的将塔板气液传质区域拓展到塔板空间范围，具有 除胺液中的杂质。在本次扩能改造中(在贫胺液至 生产能力大，效率高，操作范围宽等特点，已成功 干气脱硫塔、液化气脱硫塔人口管道上增设了z台 应用于济南分公司污水气提塔，取得了良好效果。 反冲洗型胺液过滤器，让胺液全部通过过滤器，当过因此 滤器出入口的差压过大时，用蒸汽将过滤出来的杂 CTST塔在这次改造中，将再生塔的塔盘全部换为备处理量。 质冲洗掉，既保证生产的连续性，又能保证胺液中不 盘，这样既节省了设备投资，又能提高设 古杂质，确保了脱硫效果。 3，Z 3(4 液化气脱硫塔的改造 更换新鲜胺液 为解决液化气脱硫塔在运行中出现的筛孔堵 装置内原有的胺液经过多年运行使用，已 塞、液 出现老化，胺液中含有较多铁锈腐蚀物、胺液降解 求，决定化气带胺的问题，以及扩能后新的处理量的要 物等杂质，(胺液性质发生改变((易于发泡，影响脱 设计液化气脱更换新塔，按照新的胺液量、液化气量重新 硫效果，因此在开工时，将原有胺液全部更换掉， 介质为分散榻，这硫塔。在改造中(采用体积流量大的 换为新配制的20,的Yxs一93溶液，孰而提高了 于传质。在液化气脱硫样能够增加分散耜的表面积，有利 在用系统胺液的质量(有效活性大为提高)，确保 比重小，因此液化气为分散塔中。液化气的体积流量大， 了脱硫效果。 相，胺液作为连续相(因 3(5 其他设备的改造胺液的比重大，因此塔板结构为降液管型式。液化 2 气脱硫塔改造前后的流程和设备简图见图。在扩能改造中，原有的冷换、机泵经过核算已不 ?145?全国气体净化信息站2006年技术交流会论文集 表2 改造前后脱硫效果比较能满足需要，因此在改造中更换了6台换热器(包括 重沸器、冷凝器)，扩大换热面积，满足换热要求}因 t,h提高到100 t,h，所以更换l 胺液循环量已从40 台胺液循环泵(100AYl20X2)，以满足胺液循环量 的输送要求。 其他设备经过核算能满足需要未作改动。 3(6 工艺管道的改造 在本次改造中，由于装置处理能力提高，介质流 4(2再生效果 量增大，因此对部分管道进行扩 贫胺液中的残留酸气组分的含量多少，对产品 径，并在施工中对酸 性水、酸性气、富胺液管道焊口进行了热处理，以消 质量最终合格至关重要。因此，必须严格控制贫胺 除应力，避免产生腐蚀，确保安全生产。 液中酸性气体含量。由表2可看出，贫胺液中H。S 4改造效果 含量为0(5 g,L，再生效果 g,k远小于控制指标2 第二套催化裂化干气、液化气脱硫装置扩能改 明显提高。 造于2005年4月完成施工改造并开工运行，开工后 5 装置运行平稳，处理能力增加，产品质量合 结论 格。 针对装置以往运行中存在问题，及提高装置处 4(1脱硫效果 理能力的要求而采取了下列改造措施:更改液化气 装置改造后，操作平稳，净化干气、液化气中的 脱硫塔塔盘的结构形式;溶剂再生塔采用高效立体 H:s含量低于工艺指标允许值。改造前后脱硫效 塔盘}增设反冲洗胺液过滤器;更换新配制胺液;更 果比较见表2。 换有关的换热器、冷凝器、重沸器;更换胺液循环泵。 由表2可见，改造后净化干气、净化液化气中含 H2s改造后，不但解决了脱硫装置中存在问题，提高 均小于2×10,，远小于控制指标20×101和 了装置处理量，而且装置操作平稳，产品质量合格，lo×10,。说明改造后脱硫效果较好。 因此本次扩能改造是成功的。