[發明專利]一種降低醇胺脫硫化氫系統設備腐蝕的工業裝置及應用方法

在審

• 申請號: 201811040661.1
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN109453825A
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 李明玉;劉雙民;于煥良;沈萬能;冷家廠;郭靈通;肖剛;趙耀
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: B01J47/00
• 分類號: B01J47/00;B01D53/96;B01D53/78;B01D53/52;B01D53/18
• 代理公司: 天津一同創新知識產權代理事務所(普通合伙) 12231
• 代理人: 王麗

本發明涉及一種降低醇胺脫H₂S系統設備腐蝕的工業裝置及應用方法。醇胺貧胺液引出端口經貧胺液進料管線連接流量計、流量計連接過濾器、過濾器連接陰離子樹脂交換塔、陰離子樹脂交換塔經凈化胺液出料管線連接原醇胺脫H₂S裝置的溶劑緩沖罐。從原醇胺脫H₂S裝置的醇胺貧溶液循環泵后的引出端口引出貧胺液，經貧胺液進料管線進入流量計、再進入過濾器濾除貧胺液中固體雜質和膠質，進入陰離子樹脂交換塔凈化，脫除腐蝕性陰離子，凈化后的貧胺液經凈化胺液出料返回原醇胺脫H₂S裝置的溶劑緩沖罐，依靠原醇胺脫H₂S系統的壓力差運行，不新增泵等動力設備，不增加動力消耗。降低醇胺液損失量和水洗水帶入量，防止醇胺液稀釋影響脫硫效果。

技術領域

本發明涉及一種降低醇胺脫硫化氫(H₂S)系統設備腐蝕的工業裝置及應用方法，更具體地說涉及一種用陰離子交換樹脂脫除醇胺溶液中熱穩鹽，降低醇胺溶液對醇胺脫H₂S系統設備腐蝕的工業裝置及應用方法。

背景技術

煉油廠中的干氣、液化氣，不同程度地含有H₂S等硫化物，不管是作為燃料還是作為化工原料，都需要進行脫硫。氣體脫硫分為干法脫硫和濕法脫硫兩大類。干法脫硫主要用于需要較高脫硫率的場合，常用的有氧化鋅脫硫法、活性炭吸附法；濕法脫硫最普遍使用的為醇胺法脫硫，原料氣中的硫化氫和二氧化碳在低溫下與醇胺溶劑進行化學反應，生成溶于水的不穩定的絡和物，使液態烴得以凈化，而這種絡和物又在高溫下分解，使溶劑得以再生，我國煉廠氣脫硫絕大多數采用濕法脫硫。

用于煉廠氣脫除硫化氫的醇胺類物質主要有二乙醇胺(DEA)、二異丙醇胺(DIPA)以及N-甲基二乙醇胺(MDEA)。其中N-甲基二乙醇胺(MDEA)相對于其它醇胺類，具有對H₂S選擇性吸收效果好，胺熱穩定性好，再生溫度低(再生塔底再沸器出口溫度一般在125℃左右，加熱介質為減溫后的蒸汽，溫度控制在≯143℃)，能耗低，可進一步減緩MDEA的熱降解等優點，成為首選脫硫劑。

液化氣自催化裂化裝置由泵送至液化氣脫硫抽提塔，用30％左右的MDEA溶液進行抽提，塔頂脫除H₂S后的液化氣送至液化氣脫硫醇裝置。干氣來自催化裂化裝置或延遲焦化裝置，經干氣冷卻器、干氣分液罐分液后，進入干氣脫硫塔，與30％左右的MDEA溶液逆向接觸，干氣中的H₂S和部分CO₂被溶劑吸收，塔頂凈化干氣經分液后送至下游變壓吸附制氫裝置或工廠燃料氣管網。液化氣脫硫抽提塔底和干氣脫硫塔底的富液合并，與貧液換熱后進入富液閃蒸罐，閃蒸出大部分溶解烴后，再進入再生塔，再生塔底重沸器由0.4MPa蒸汽供熱，塔頂汽經冷凝分離后，酸性氣送至硫磺回收裝置，塔底貧液經換熱、冷卻后進入溶劑緩沖罐，由溶劑循環泵送至液化氣脫硫抽提塔和干氣脫硫塔循環使用；溶劑循環泵出口設置溶劑過濾器(粗過濾)、活性炭過濾器和袋式過濾器串聯使用，10％左右的溶劑經過濾后返回溶劑緩沖罐，以除去溶劑中的雜質。

H₂S、CO₂與胺液形成相對較弱的鹽在加熱時可分解，即胺液可通過加熱來再生。原料中其它酸性組分與胺液生成的鹽在加熱時不會分解，不能通過加熱再生胺液，這類鹽統稱為熱穩鹽(HSS)。原料中的酸性組分與胺液結合形成HSS的情況有：(1)原料氣中SO₂、CN^-和氯，在胺液中反應生成硫酸鹽、硫代硫酸鹽或硫氰酸鹽、鹽酸鹽；(2)原料氣中CN^-能直接水解為甲酸；(3)原料氣中的氧從胺液中析出形成降解物、甲酸鹽和乙酸鹽；(4)原料氣中CO在堿性環境中直接反應生成甲酸，同時CO還與胺液反應直接生成甲酰胺。氯離子、硫酸根、硫氰酸根和草酸根能形成相對穩定的鹽，在加熱時基本不會分解；甲酸鹽、乙酸鹽和硫代亞磺酸鹽在胺液再生工況條件下不會分解，而在重沸器中可能會發生部分分解，從而造成氣相區域的化學腐蝕。