纖維膜脫硫技術在液化氣脫硫醇裝置中的應用

趙秀秀，傅海濱

寧波中一石化科技股份有限公司

纖維膜脫硫技術在液化氣脫硫醇裝置中的應用

趙秀秀，傅海濱

寧波中一石化科技股份有限公司

液化氣是我們生活中不可缺少的燃料之一，同時也是一種重要的工業原料，所以，液化氣的質量好壞與否在很大程度上影響到很多人的生活以及工業生產的流程。而硫在液化氣中的比例，往往是決定液化氣質量的關鍵因素，含硫更少的液化氣質量更好。但是從石油中獲得液化氣的過程中，常常由于裂化、焦化等過程而生成一些硫化氫、二硫化碳、羰基硫等含硫的化合物，這些含硫化合物嚴重降低了液化氣的使用效率，并且還大大污染了環境。所以，對液化氣的脫硫顯得至關重要。而纖維膜脫硫技術應運而生。本文將對纖維膜脫硫技術進行簡介并且對纖維膜脫硫技術在液化氣脫硫醇裝置中的具體應用流程及外部條件的控制進行分析和探討。

纖維膜脫硫技術；液化氣；脫硫醇裝置；應用

1.纖維膜脫硫技術簡介

纖維膜脫硫技術主要借助纖維膜接觸器，這是一種新型靜態傳質設備，區別于傳統設備中液滴接觸以液體小顆粒狀態分布，纖維膜接觸器是通過內部的特殊液膜的平面互相接觸的方式來實現液烴的接觸。纖維膜接觸器既提高了萃取率，也不再拘束于堿液的用量，是煉油化工生產最好的產物之一。

纖維膜接觸器在傳質的過程中，接觸器內壁對堿液的吸附力大于烴類化合物，堿液會沿著接觸器內壁的路徑而變化流動，而網狀的內壁路徑最終讓堿液在流動過程中不斷拉伸，繼而形成薄膜狀，這就實現了堿液液膜接觸面由小變大。與堿液不同，烴類化合物由于在接觸器內壁的吸附力小而流動緩慢，并且由于堿液對金屬纖維網的附著，烴類化合物在流動時與堿液摩擦產生了作用力，使得堿液膜削薄了。如此就擴大了堿液與烴類化合物的接觸面面積，也發生了酸堿反應。這樣就完成了纖維膜接觸器的傳質。而這一切的發生都是因為堿液和烴類化合物在接觸器的流動造成的不同作用力，所以不同的作用力是傳質的基礎。

2.液化氣脫硫醇裝置中對纖維膜脫硫技術的應用

2.1 液化氣脫硫醇裝置中相關的化學反應方程式

在液化氣脫硫醇裝置中涉及到的主要化學反應方程式有以下幾個：

RSH+NaOH→NaSR+H2O

H2S+NaOH→NaHS+H2O

2NaSR+H2O+1/2O2→RSSR+2NaOH

2.2 液化氣脫硫醇裝置中運用纖維膜技術的具體流程

液化氣脫硫醇裝置中運用纖維膜技術主要分為兩個過程脫硫醇過程和堿液再生過程。

2.2.1 脫硫醇過程

在脫硫醇過程中，會先用醇胺法去除大部分的硫化氫，這是最先的脫硫過程。經過脫硫后的液化氣會先到達纖維膜接觸器，再與液化氣纖維膜脫硫醇罐中的循環堿液接觸。然后，液化氣中的氫氧化鈉和硫醇就會發生化學反應，而此時液化氣和堿液便借助重力在液化氣纖維膜脫硫醇罐中互相分離。液化氣在穿過纖維膜脫硫醇罐的罐頂之后，便到達纖維膜接觸器，與接觸器中的氫氧化鈉發生氧化反應，接著液化氣和堿液再次借助重力在纖維膜脫硫醇罐中分離。然后再借助堿液循環泵吸取纖維膜脫硫醇罐里的堿液，將這些堿液放置于纖維膜接觸器中，可以反復使用。而剩下的分離后的液化氣會先進入到纖維膜接觸器中去，在內部水會將液化氣中可能存在的氫氧化鈉雜質洗凈。被洗掉氫氧化鈉的液化氣以及接觸過液化氣的水再一次借助重力在罐中分離，精制液化氣便從罐頂出來。

2.2.2 堿液再生過程

脫硫醇裝置中的第二個步驟是堿液再生。從液化氣纖維膜脫硫醇罐中流出的堿液在堿液加熱器中升溫至52攝氏度后，進入堿液氧化塔底部，堿液中的硫醇鈉接觸到空氣中的氧氣后立刻被氧化為二硫化物，而硫化鈉則被氧化最終形成成硫代硫酸鈉，這樣，堿液便完成了再生過程。再生后的尾氣去氧化塔塔頂。之后，再生后的堿液進入塔頂并完成反應后到達二硫化物抽提纖維接觸器。抽提溶劑即重整裝置中的重整汽油混合循環抽提溶劑后，到達二硫化物抽提纖維膜接觸器，在接觸器中將堿液的二硫化物抽提到溶劑中，完成這個過程后堿液便與抽提溶劑分離。但堿液需要通過再生堿液循環泵打到液化氣脫硫醇系統中進行循環再生使用。

這樣，液化氣脫硫醇裝置中運用纖維膜技術的所有步驟就完成了。

3.液化氣脫硫醇裝置中應用纖維膜脫硫技術所需的外部條件

液化氣脫硫醇裝置中應用纖維膜脫硫技術對外界環境有一定條件要求，具體如下。

3.1 適宜的溫度

液化氣脫硫醇裝置中運用纖維膜脫硫技術對環境溫度有一定的要求，控制反應時間相同時，溫度升高會加快脫硫醇裝置中的氧化反應。但溫度如果過高會導致裝置中的損耗變大，所以要把脫硫醇裝置中的溫度控制在一個效率高損耗小的范圍內，一般在40到60攝氏度之間最合適。

3.2 適宜的堿液濃度

脫硫醇裝置中的堿液濃度如果過高，會降低堿液與二硫化物的分離效率，使二硫化物過多地殘留在再生堿液中，從而提高了液化氣中的硫含量。但如果堿液濃度過低，又會浪費時間。所以應該將堿液濃度控制在百分之十到百分之三十之間。

3.3 適宜的催化劑濃度

硫醇的化學反應往往進行得很緩慢，這就需要催化劑的催化作用來加快硫醇的反應。只有當催化劑的濃度足夠時，才能高效率地讓脫硫醇裝置中的反應快速進行。但是如果催化劑的濃度過高，則會浪費原料。實踐表明，脫硫醇裝置中運用纖維膜脫硫技術時的最開始的催化劑濃度為200mg/kg最合適，每天應該補充約500g的催化劑，目的是控制堿液中的催化劑濃度保持在150mg/ kg。

結語

總之，液化氣在我們的生活和工業生產中扮演著極為重要的角色，如果能讓液化氣更好地實現脫硫，一定會給我們的生活和工業生產帶來許多便利。而既然纖維膜脫硫技術順應時代發展的潮流出現了，我們就要好好地利用它，當然這需要政府和有關部門以及相關企業及企業的員工的共同參與。我們要相信，有了它對液化氣脫硫醇裝置的幫助，我們一定會獲得質量更高的液化氣。

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