炼厂气加工基础知识（一）

一、概述
      炼油过程中产生的气体烃类，统称炼厂气。炼厂气主要产自二次加工过程，如催化裂化、热裂化、延迟焦化、催化重整、加氢裂化等，其中催化裂化的总处理量最大，气体产率最高。
      炼厂气是各种C1~C5气体的混合物，并且含有少量的非烃气体，在炼厂气加工之前必须将其中对使用和加工过程有害的非烃气体除去，并根据需要将炼厂气体分离成不同的单体烃或馏分，这分别叫气体精制和气体分馏。
     加工含硫原料时，炼厂气中常含有硫化氢等硫化物。如以这样的含硫气体作燃料或石油化工原料，就会引起设备腐蚀、催化剂中毒、污染大气，并且还会影响产品的质量等。因此，必须将这些含硫气体进行脱硫后才能使用。气体精制的主要目的即脱硫。
二、干气脱硫化氢
     气体脱硫方法基本上分为两大类：一类是干法脱硫，即将气体通过固体吸附剂床层，使硫化物吸附在吸附剂上，以达到脱硫的目的，常用的吸附剂有氧化锌、活性炭等，这类方法适用于处理含微量硫化氢的气体，以及需要较高脱硫率的场合；另一类是湿法脱硫，即用液体吸收剂洗涤气体，以除去气体中的硫化物，其中最普遍使用的为醇胺法脱硫。我国炼厂干气脱硫绝大多数采用这种方法。
      醇胺法脱硫是一种吸收—再生反应过程，此法的基本原理是：以弱碱性水溶液（醇胺类）为吸收剂，吸收干气中的酸性气体硫化氢，同时也吸收二氧化碳和其他含硫杂质，使干气得到精制。吸收了硫化氢等气体的水溶液（富液）再靠热量将吸收的气体解吸出来，使吸收剂得到再生。经再生后的贫液（即醇胺类）在装置中循环使用。
工艺流程
（1）吸收部分
       含硫气体冷却到40℃以下，并在气液分离器内分出水和杂质后，进入吸收的的的下部，与自塔上部引入的温度为40℃左右的醇胺溶液（贫液）逆向接触，吸收气体中的硫化氢和二氧化碳等。脱硫后的气体自塔顶引出，进入分离器，分出携带的醇胺液后出装置。
（2）溶液解吸部分
     吸收塔底出来的醇胺溶液（富液）经换热后进入解析塔上部，在塔内与下部上升的蒸气（由塔底重沸器产生）直接接触，将溶液中吸收的气体大部分解吸出来，从塔顶排出。再生后的醇胺溶液从塔底引出，部分进入重沸器被水蒸气加热气化后返回解析塔，部分经换热、冷却后送到吸收塔上部循环使用。解析塔顶出来的酸性气体经冷凝、冷却、分液后送往硫磺回收装置。
      干气脱硫所采用的溶剂（吸收剂）目前有如一乙醇胺（MEA）、二乙醇胺（DEA）、二乙丙醇胺（DIPA）、甲基二乙醇胺（MDEA）等。近来，在国外单乙醇胺和二乙醇胺法已逐渐被淘汰，取而代之的是各种新型溶剂，特别是MDEA已被广泛采用。
      醇胺法脱硫的主要操作条件因溶剂的不同而异，其中溶剂浓度为15%以下（一乙醇胺）、20%-25%（二乙醇胺）或30%-40%（二异丙醇胺）；吸收塔温度为40℃左右；再生塔底温度为110-120℃。
      干气脱硫装置中所用的吸收塔和再生塔大多为填料塔，液化气脱硫则多用板式塔。
三、液化气脱硫化氢、脱硫醇
       液化气脱硫化氢的原理同干气脱硫。液化气中的硫化物主要是硫醇，可用化学或吸附的方法除去。其中化学的方法主要包括催化氧化法和最新的无碱脱硫技术。目前，我国对液化气的脱硫广泛采用的是催化氧化法脱硫醇，即把催化剂分散到碱液（氢氧化钠）中，将含硫醇的液化气与碱液接触，其中的硫醇与碱反应生成硫醇钠盐，然后将其分出并氧化为二硫化物。所用的催化剂为磺化酞菁钴或聚酞菁钴。由于存在于液化气中的硫醇分子量较小。易溶于碱液中，因此液化气的硫醇一般采用液—液抽提法，工艺流程较简单，而且脱硫率很高。

工艺流程
（1）抽提部分
           经碱或醇胺洗涤脱除硫化氢的液化气进入抽提塔下部，在塔内与带催化剂的碱液逆流接触，在40℃和1.37MPa的条件下，硫醇被碱液抽提。脱去硫醇后的液化气与新鲜水在混合器中混合，洗去残存的碱液后出装置。所用碱的浓度为10%～15%，催化剂在碱液中的浓度为100～200μg/g。
（2）氧化部分
          从抽提塔底出来的碱液与一定比例的空气混合后，进入氧化塔，将硫醇钠盐氧化为二硫化物。
（3）分离部分
         氧化后的气液混合物进入分离器的中部，气体去火炬。液体分为两相，上层为二硫化物，用泵定期送出，下层的再生碱液用泵抽出送往抽提塔循环使用。

    液化气催化氧化脱硫醇的效果一般在95%左右，好的能达98%以上。
    如前所述，液化气中的硫醇较容易溶于碱液中，所以液化气与碱液只要经过充分的混合就可达到精制的要求，由于静态混合器能够提供充分的条件，因此有的炼油厂将上述流程中的抽提塔改为静态混合器，仍然使液化气中的硫醇含量由1000～2000mg/m3降至20mg/m3以下。另外，静态混合器还有压降低（为抽提塔的30%左右）、设备结构简单、操作维修方便等优点。

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