[發明專利]火炬氣壓縮與脫硫一體化工藝及其系統

在審

• 申請號: 202011053442.4
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112246071A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 崔周波;羅建根;王有才;高延杰;徐延學
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一一研究所;上海齊耀螺桿機械有限公司
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;B01D53/18
• 代理公司: 上海華祺知識產權代理事務所(普通合伙) 31247
• 代理人: 劉衛宇

本發明公開了一種火炬氣壓縮與脫硫一體化工藝及其系統，該火炬氣壓縮與脫硫一體化工藝包括以下步驟：預脫硫步驟；壓縮步驟；冷卻步驟；超重力脫硫步驟；閃蒸步驟。其中，在超重力脫硫步驟中，火炬氣與脫硫胺液在超重力機內接觸傳質，實現超重力脫硫。本發明采用脫硫胺液作為噴液，同時在壓縮部分配置預吸收器、超重力機等強化傳質設備，在壓縮部分完成吸收過程，因此無需設置吸收塔，從而簡化了工藝流程，減小了設備的占地面積，并提高了脫硫效率。

技術領域

本發明涉及對煉油生產工藝中帶有硫化氫等腐蝕性氣體的火炬氣進行壓縮脫硫的技術。

背景技術

煉廠火炬氣一般通過壓縮機增壓后并入燃料氣管網回收利用，因為介質氣中含有一定量的硫化氫，并入燃料氣管網前需要先進行脫硫處理。目前，火炬氣回收利用主要采用無油工藝螺桿壓縮機增壓加N-甲基二乙醇胺(MDEA)溶液濕法脫硫的處理工藝，但實際運行和相關研究存在以下問題：

1、壓縮與脫硫裝置相互獨立，設備投資與能耗大。為提高脫硫效果，壓縮機出口設計壓力、吸收過程脫硫液用量逐漸增大，導致設備投資與裝置能耗升高；此外，傳統壓縮過程噴柴油冷卻，存在柴油揮發和分離效率導致的持續性消耗；

2、濕法脫硫效率低。目前煉廠主要采用板式塔或者填料塔進行吸收脫硫，效率相對較低，胺液再生能耗高。化工過程強化是當前化學工程優先發展技術之一，通過強化可以提升傳質效果，縮小設備體積，但相關技術在火炬氣回收系統中應用較少；

3、國內相關專利主要是單獨針對壓縮過程或脫硫過程的研究，壓縮與脫硫一體化工藝研究較少。一種煉廠氣壓縮與脫硫工藝（申請公布號CN 104307341A）首次提出引用吸收脫硫的N-甲基二乙醇胺（MDEA）溶液作為壓縮機噴液，但流程上依然保持了壓縮與脫硫兩個單元，存在進一步優化的空間。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種火炬氣壓縮與脫硫一體化工藝及其系統，其無需采用專門的脫硫裝置，且具有較高的脫硫效率。

根據本發明的第一實施例，提供了一種火炬氣壓縮與脫硫一體化工藝，包括以下步驟：

預脫硫步驟：

將脫硫胺液霧化噴入預吸收器中，與引入所述預吸收器中的火炬氣接觸傳質，進行預脫硫；

壓縮步驟：

預吸收器內的火炬氣和霧化脫硫胺液一并輸出到壓縮機中進行壓縮；

冷卻步驟：

從壓縮機輸出的火炬氣和脫硫胺液進入冷卻器中，與輸入冷卻器的冷源換熱后輸出；

超重力脫硫步驟：

將冷卻后的火炬氣和脫硫胺液、以及補充的脫硫胺液輸入第一超重力機，火炬氣與脫硫胺液在第一超重力機內接觸傳質，實現超重力脫硫，脫硫后的火炬氣從第一超重力機輸出；

閃蒸步驟：

通過閃蒸罐閃蒸來自所述第一超重力機的脫硫胺液。

根據本發明的第一實施例，還提供了一種火炬氣壓縮與脫硫系統，包括預吸收器、壓縮機、冷卻器、第一超重力機和閃蒸罐；預吸收器具有火炬氣進口、胺液入口及出口；胺液入口安裝有霧化噴頭，以將流入胺液入口的脫硫胺液霧化后噴入到預吸收器中；壓縮機的入口與預吸收器的出口連通，用于對預吸收器輸出的火炬氣和霧化脫硫胺液進行壓縮；冷卻器的熱側入口與壓縮機的出口連通，冷卻器還具有供冷源進出的冷側入口和冷側出口，冷卻器用于將壓縮機輸出的火炬氣及脫硫胺液與冷源進行熱交換；第一超重力機的第一入口與冷卻器的熱側出口連通，第一超重力機的第二入口用于接收補充的脫硫胺液，第一超重力機用于使火炬氣與脫硫胺液在第一超重力機內接觸傳質，實現超重力脫硫，并將脫硫后的火炬氣從第一超重力機的第一出口輸出；閃蒸罐的入口與第一超重力機的第二出口連通，閃蒸罐用于閃蒸第一超重力機輸出的脫硫胺液。