催化氧化法在液化氣深度脫硫中的應(yīng)用研究

朱忠朋，梅學(xué)賡，吳明清，李 濤

(1.中國(guó)石化石油化工科學(xué)研究院，北京 100083；2.江蘇揚(yáng)農(nóng)化工集團(tuán)有限公司)

液化氣(LPG)是常溫低壓(通常0.3～1.0 MPa)下為液體、常溫常壓下為氣體的烴類混合物的統(tǒng)稱，一般是C3、C4，或C3與C4烴的混合物[1]。LPG除作為工業(yè)和民用燃料外，已越來(lái)越多地用于生產(chǎn)高附加值的產(chǎn)品，如甲基叔丁基醚(MTBE)[2]、芳烴[3-4]、丙烯[5]等。硫化物是LPG中的主要有害雜質(zhì)，不同用途的LPG對(duì)硫含量的要求不盡相同。LPG作為燃料時(shí)，GB 11174—2011要求其硫質(zhì)量濃度不大于343 mg/m3，當(dāng)前的脫硫工藝一般可滿足要求。LPG作為化工原料時(shí)，硫化物可能會(huì)傳遞并富集到下游產(chǎn)品中，如在制備MTBE、固體酸烷基化生產(chǎn)汽油、疊合工藝生產(chǎn)二異丁烯時(shí)，這些液體產(chǎn)品的硫含量經(jīng)常是精制LPG的5～10倍；當(dāng)LPG精制后得到的混合C4被用來(lái)制備乙酸仲丁酯、甲乙酮、異丁烯時(shí)，對(duì)硫含量的要求更加苛刻。根據(jù)估算，至少應(yīng)將混合C4的硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在2 μg/g以下，才有可能滿足下游產(chǎn)品的硫含量要求。

LPG中的硫化物以H2S和硫醇為主，當(dāng)前的主流脫硫工藝是將脫H2S與脫硫醇作為兩個(gè)獨(dú)立的單元進(jìn)行操作，其中H2S 采用醇胺水溶液萃取脫除，硫醇采用苛性鈉水溶液抽提脫除，脫硫后的富液分別經(jīng)再生后循環(huán)使用，工業(yè)上俗稱“雙脫工藝”。該工藝獲得的精制LPG，再經(jīng)氣體分餾工藝得到丙烷、丙烯和混合 C4。研究顯示，精制LPG中的殘余硫化物會(huì)富集到混合C4中，導(dǎo)致混合C4中硫含量較高，經(jīng)常難以滿足下游工藝的要求。這表明“雙脫工藝”客觀上存在脫硫深度不夠的問(wèn)題。因此，有學(xué)者研究了其他脫硫技術(shù)，如加氫脫硫、離子液體法脫硫[6]、生物法脫硫[7-8]、吸附脫硫[9]工藝等。……