輕烴加工存在問題探討

項海艷 項春艷 張坤先 曹冬梅 呂書棟

（1.勝利油田油氣集輸總廠 孤島分廠，山東 東營 257200；2.勝利油田勝東社區，山東 東營 257055)

0 前言

孤島壓氣站是勝利油田分公司天然氣凈化處理的重要基地，承擔著黃河以北地區（孤島、孤東、河口、樁西、埕島）油氣田的伴生氣加工處理及升壓外輸任務。產品主要有干氣、穩定輕烴和油田混合烴，年產50×104m3/d的輕烴處理裝置為勝利油田乙烯、塑料及輕烴高附加值產品的加工奠定了基礎，但受原料氣成分的影響輕烴產品中炭黑、甲醇、水、硫等有害有毒物質經常超標，對化工產品開發和發展帶來影響，通過對輕烴處理工藝技術的進一步改進和完善，使上述問題得到較好解決。

1 存在問題

輕烴是在對原油或者天然氣進行初加工之后形成的，是從上述兩者中分離出來的C7～C9的組分。

1.1 脫硫問題

目前，天然氣脫硫主要采用濕法脫硫，其脫硫方式采用吸收加上再生模式，吸收劑吸收與天然氣中的含硫組進行反應，富液到再生塔后，再生出吸收劑并循環使用，但是在這一過程中需不斷地補充脫硫劑，不僅裝置設備多，而且能耗較大，流程復雜，還有生產過程中產生的脫硫劑廢液需要進行處理，主要適用于天然氣處理量大且氣體含硫量較高，但是脫硫精度要求不高的物料。一般來說，進料含硫量在60mg/m3以上，脫硫后天然氣含硫量仍然在10mg/m3以上。

1.2 炭黑顆粒問題

輕烴中炭黑固體顆粒雖然較少，但對工藝的影響較大，簡單過濾不能脫除。選擇精度過高的過濾濾芯，易發生堵塞，需頻繁清洗操作，致成本升高:選擇精度過小的過濾濾芯，起不到脫除炭黑效果，也不能像加氫處理裝置利用反洗過濾器除去原料油中的固體，那樣將使裝置投資大，操作變得復雜。

1.3 脫水、脫甲醇問題

隨著石化工業的發展，對烴類介質脫水脫甲醇技術的有效性、適應性及經濟性等方面要求都越來越高，干法脫硫、濕法脫硫、生物脫硫及加氫脫硫等傳統的脫水方法在處理能力、工況條件的實用性、脫水能力、脫水效率及運行成本等方面都無法滿足輕烴脫水脫甲醇的要求。

2 解決方法

2.1 選配合適的脫硫工藝

輕烴產品硫含量之所以超標，其原因是由于原料氣中含有硫，根據原料氣的成分，在輕烴的生產加工中，要選擇具有反應溫度低、能耗低、精度高和硫容量高切與原料氣含硫量匹配的固體脫硫劑和干法脫硫方法，使原料氣在進入處理裝置之前先進入脫硫裝置進行脫硫，硫化物在脫硫劑上被吸附后發生反應，再采用三塔或兩塔串并聯工藝使原料氣硫含量控制在0.1mg/m3以下。

具體工藝流程如下：原料氣在經過低點排液后，進入到原料氣加熱器，并在換熱器中將被輔助裝置引來的導熱油加熱至25℃，換熱后的原料氣在與氧氣進行混合后，分成兩路分別進入原料氣脫硫塔A、B，反應溫度控制在25℃±2℃，補空氣量按處理的原料氣量嚴格控制在60至100Nm3/h，脫硫后的原料氣可直接或經過原料氣脫硫塔C后進入到原料氣過濾器，通過脫硫凈化后，再將天然氣輸送到氣體處理裝置。由于脫硫劑的硫容高，所以正常情況下，裝置要使用2到3年才會達到硫飽和，因此壽命較長。

2.2 選用一次性過濾器

對于炭黑含量較低的輕烴，選用一次性過濾器可以有效而經濟地把炭黑固體從液態烴中除去，過濾器應具有納污能力強、使用壽命長等特點，對設備和操作人員起到較好的保護作用。炭黑雜質尺寸的確定和過濾器濾件的設計是過濾器設計的關鍵，要在分析的基礎上，科學設置輕烴脫除炭黑的精度。同時，還要選擇耐腐蝕能力強的材質，如聚丙烯、聚醋纖維材料等，使濾芯耐腐蝕能力強，延長使用壽命。

2.3 加強新器具、方法的推廣使用

要滿足輕烴脫水脫甲醇的要求，要使輕烴精制成本低，就要選擇精制過程在常溫低壓下進行，使用投資少、操作簡單、操作費用低的方法，因此開發液/液聚結器，并利用甲醇與水能以任何比例互相溶解的物理性質將水和甲醇一同除去。

3 應用效果

輕烴是優質的燃料，也是寶貴的化工原料，具有較高的經濟價值。

改進后的輕烴生產工藝硫含量在1mg/m3以下，達到或接近國際標準則要求（硫含量＜1mg/m3）；炭黑、甲醇、水等有害物質也得到有效控制，產品用于汽車用氣，火化塞不容易產生積炭，延長了清洗周期變長；產品用于霧化產品，因為脫硫處理后的輕烴加工產品不含烯烴，性質穩定，且無臭味；產品還推廣應用于制造發膠、摩絲、殺蟲劑與滅害靈等霧化系列產品的拋射劑、代替氟里昂的制冷劑等。