周佳俊

摘 要：中海油東方石化有限責(zé)任公司2014年投產(chǎn)至今，液化氣脫硫醇裝置一直生產(chǎn)運(yùn)行很平穩(wěn)，能夠高效的脫除液化氣中的硫醇保證精制液化氣產(chǎn)品質(zhì)量的合格。由于在平時(shí)的生產(chǎn)運(yùn)行中的各種不確定性因素，裝置仍會(huì)面臨各種問題。下面就液化氣脫硫醇反應(yīng)器差壓升高的這一現(xiàn)象進(jìn)行論述分析。

關(guān)鍵詞：液化氣;脫硫醇;提高措施;纖維膜反應(yīng)器壓差

1 液化氣脫硫醇工藝流程

液化氣經(jīng)液化氣精細(xì)過濾器過濾后，液化氣與堿液混合進(jìn)入R-1201脫硫醇反應(yīng)器R-1201，完成一級(jí)脫硫醇;液化氣與堿液在分離罐V-1201內(nèi)沉降分離，液化氣從罐頂流出，液化氣與再生堿液混合進(jìn)入R-1202液膜脫硫醇反應(yīng)器，并完成二級(jí)脫硫醇。液化氣與堿液在分離罐V-1202沉降分離，液化氣從罐頂流出，液化氣經(jīng)水洗脫堿后去氣體分餾。富堿液自V-1201底自壓至堿液再生系統(tǒng)。

2 液化氣脫硫醇裝置運(yùn)行現(xiàn)狀分析

根據(jù)精制液化氣產(chǎn)品質(zhì)量、堿液質(zhì)量、裝置運(yùn)行狀況分析，液化氣脫硫醇裝置需每隔6個(gè)月更換一次堿液。2019年10月3日為液化氣脫硫醇裝置更換完15%濃度的新堿，據(jù)現(xiàn)在已滿6個(gè)月。裝置現(xiàn)在運(yùn)行狀況液化氣脫硫醇2個(gè)纖維膜反應(yīng)器差壓均處于較高位，堿液氧化再生分離塔及堿液汽提塔開始出現(xiàn)分布頭堵塞堿液偏流狀況。再生后堿液樣由剛更換完堿液時(shí)的微黃透明色逐漸變?yōu)楝F(xiàn)在的深棕色且有明顯顆粒狀物質(zhì)，堿液濃度由剛更換堿液時(shí)的15%降至現(xiàn)在的2.6%。再生堿液泵及循環(huán)堿液泵入口過濾器開始出現(xiàn)堵塞狀況。纖維膜反應(yīng)器差壓逐漸升高，液化氣和堿液進(jìn)料困難，但現(xiàn)階段仍能夠滿足生產(chǎn)需求。根據(jù)裝置現(xiàn)階段相關(guān)數(shù)據(jù)以及研究結(jié)果，對(duì)液化氣脫硫醇纖維膜反應(yīng)器差壓升高的原因進(jìn)行分析如下。

3 液化氣脫硫醇纖維膜反應(yīng)器差壓升高的原因

①根據(jù)對(duì)表一中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)更換完堿液后隨著時(shí)間的推移，堿液濃度逐漸減小。催化液化氣總硫各月均值雖有波動(dòng)（波動(dòng)范圍在671～809之間），但波動(dòng)不大。系統(tǒng)堿液由換堿之前濃度3.4%更換為15%濃度的堿液，在堿液再生循環(huán)量均保持6t/h左右的情況下，堿液濃度降至2.6%，精制液化氣的月平均總硫均能夠保證脫硫的合格（精制液化氣總硫合格標(biāo)準(zhǔn)≦50mg/m3）。說(shuō)明堿液濃度在2.6%以上時(shí)，對(duì)堿液的脫硫效果基本沒有影響，均能保障產(chǎn)品的合格。

根據(jù)表一對(duì)R-1201/R-1202差壓數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí)，更換堿液之前一個(gè)月堿液濃度在3.4%的情況下，兩個(gè)纖維膜反應(yīng)器差壓均維持在較高位值0.200MPa，雖能夠維持產(chǎn)品的合格但已經(jīng)對(duì)裝置生產(chǎn)運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。在更換完濃度15%堿液后運(yùn)行第一、二、三個(gè)月R-1201/R-1202壓差均為0.100MPa以下，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行基本沒影響。而到第四個(gè)月開始R-1201/R-1202差壓開始有明顯的逐漸增大，堿液進(jìn)R-1201/R-1202的入口調(diào)節(jié)閥開度也逐漸增大。在系統(tǒng)運(yùn)行至第五個(gè)月，堿液濃度降至5.5%兩個(gè)反應(yīng)器差壓也逐漸升至0.180MPa左右，開始影響堿液進(jìn)R-1201/R-1202的循環(huán)量。在系統(tǒng)運(yùn)行至第六個(gè)月，反應(yīng)器差壓的升高不僅影響堿液的循環(huán)量，也開始影響液化氣進(jìn)出料量。堿液氧化再生塔及堿液汽提塔氣體分布頭開始出現(xiàn)堵塞，造成堿液偏流或堿液氧化再生塔與汽提塔的憋壓風(fēng)夾帶堿液到尾氣系統(tǒng)造成生產(chǎn)波動(dòng)。

②纖維膜反應(yīng)器直接接觸的介質(zhì)為液化氣和堿液。液化氣中含有少量的硫化氫和硫醇，對(duì)金屬設(shè)備管線有較強(qiáng)的腐蝕性。從設(shè)備來(lái)說(shuō)，經(jīng)硫醇、硫化氫和NaOH對(duì)設(shè)備管道銹蝕產(chǎn)生的銹蝕物在系統(tǒng)中的逐漸累積，隨著堿液的循環(huán)，銹蝕物在R-1201/R-1202纖維膜反應(yīng)器中累積會(huì)逐漸增多，進(jìn)而造成R-1201/R-1202纖維膜反應(yīng)器的緩慢堵塞，R-1201/R-1202纖維膜反應(yīng)器差壓越來(lái)越高。差壓在0.180MPa～0.200MPa之間時(shí)，維膜反應(yīng)器已經(jīng)堵塞很嚴(yán)重，開始影響裝置的穩(wěn)定生產(chǎn);

③根據(jù)對(duì)圖一、圖二截取的DCS纖維膜反應(yīng)器差壓處于較高位時(shí)與各介質(zhì)流量的部分時(shí)間段運(yùn)行曲線進(jìn)行分析。液化氣和堿液進(jìn)纖維膜反應(yīng)器流量基本保持不變，在裝置生產(chǎn)波動(dòng)時(shí)，纖維膜反應(yīng)器差壓會(huì)隨液化氣和堿液進(jìn)纖維膜反應(yīng)器流量的大幅波動(dòng)而大幅升降。裝置正常生產(chǎn)時(shí)，纖維膜反應(yīng)器差壓，會(huì)隨液化氣和堿液流量的波動(dòng)小幅度升降。經(jīng)分析液化氣流量較大幅度波動(dòng)對(duì)纖維膜反應(yīng)器差壓有很大的影響，而裝置平穩(wěn)生產(chǎn)時(shí)，液化氣和堿液流量波動(dòng)較小，纖維膜反應(yīng)器差壓會(huì)處于較高值且會(huì)隨著液化氣流量的小幅變化而小幅波動(dòng);

④醇胺法脫硫化氫后的液化氣會(huì)連續(xù)不斷的夾帶少部分胺液進(jìn)入堿液脫硫醇系統(tǒng)。而造成帶胺的主要原因是胺液發(fā)泡，催化液化氣夾帶的胺液泡會(huì)將裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行的銹蝕物帶至液化氣堿液脫硫醇系統(tǒng)。進(jìn)而影響堿液濃度及R-1201/R-1202纖維膜反應(yīng)器差壓。液化氣所夾帶來(lái)的胺液不斷累積溶解在堿液中，堿液濃度也會(huì)隨著胺液的累積而降低，并且過多的胺液被帶入堿液系統(tǒng)會(huì)引起堿液的發(fā)泡，影響堿液質(zhì)量及精制液化氣的脫硫效果，增加了精制液化氣將堿液帶至氣體分餾裝置的風(fēng)險(xiǎn)。

4 有效降低纖維膜反應(yīng)器差壓的措施

4.1 針對(duì)堿液流量及液化氣流量的優(yōu)化措施

纖維膜反應(yīng)器差壓較低時(shí)，堿液流量及液化氣流量的波動(dòng)對(duì)纖維膜反應(yīng)器差壓的升高幾乎沒有影響。而當(dāng)纖維膜反應(yīng)器差壓較高時(shí)，堿液及液化氣流量的波動(dòng)對(duì)纖維膜反應(yīng)器差壓就會(huì)有很大的影響。在保證精制液化氣產(chǎn)品質(zhì)量及泵正常運(yùn)行的情況下，可以盡量將堿液控制在低循環(huán)量。液化氣流量可以通過和上游催化裝置交流，盡量穩(wěn)定催化液化氣來(lái)量，避免液化氣量的大幅波動(dòng)造成纖維膜反應(yīng)器差壓忽高忽低影響裝置生產(chǎn)。

4.2 針對(duì)液化氣醇胺法脫硫化氫裝置方面的優(yōu)化措施

由于液化氣醇胺法脫硫部分會(huì)夾帶胺液及雜質(zhì)至液化氣堿液脫硫醇部分?？梢詫?duì)現(xiàn)工藝流程進(jìn)行有針對(duì)性的改進(jìn)操作。將液化氣脫硫抽提塔工藝改變成為可以提高循環(huán)胺液流量的方式。原本的液化氣脫硫抽提塔工藝胺液在其中主要是在上界位進(jìn)行控制，經(jīng)過操作改進(jìn)后對(duì)其下界位控制。其目的是為了在生產(chǎn)中促使液化氣在抽提塔當(dāng)中可以停留的時(shí)間能夠有所延長(zhǎng)盡量將液化氣中夾帶的胺液沉降下來(lái)，同時(shí)胺液與烴之間的接觸面積面積也可以得到有效的增加，同時(shí)在胺液聚結(jié)器部分要按規(guī)定排胺液，減少液化氣胺液的夾帶。

4.3 針對(duì)系統(tǒng)中累積銹蝕物的優(yōu)化措施

隨著堿液系統(tǒng)的運(yùn)行，堿液中的銹蝕物會(huì)經(jīng)過堿液預(yù)過濾器及堿液精細(xì)過濾器過濾掉一大部分。堿液預(yù)過濾器及堿液精細(xì)過濾器差壓升高到一定值時(shí)，可以增加吹掃沖洗時(shí)間及頻次，盡量將過濾器處理干凈。液化氣過濾器差壓升高到一定值時(shí)，對(duì)其增加吹掃沖洗時(shí)間及頻次。纖維膜反應(yīng)器差壓較高，在系統(tǒng)堿液濃度脫硫效果允許的情況下可以考慮用除鹽水對(duì)纖維膜進(jìn)行在線沖洗，將纖維膜上累積的雜質(zhì)沖洗入堿液系統(tǒng)。根據(jù)定期采樣分析的堿液樣，視情況可以對(duì)堿液更換一部分新堿，將部分臟堿排出。

5 結(jié)束語(yǔ)

在與液化氣脫硫醇裝置的運(yùn)行情況進(jìn)行結(jié)合分析時(shí)，堿液流量及液化氣流量不是影響纖維膜差壓較高的主要因素，隨著裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行堿液系統(tǒng)中銹蝕物的累積才是造成纖維膜反應(yīng)器差壓逐漸升高的主要因素。要想從根本上使纖維膜反應(yīng)器差壓降低，就必須要減少堿液中銹蝕物的累積，優(yōu)化工藝操作參數(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]杜雄，楊偉紅.300kt/a液化氣脫硫脫硫醇裝置技術(shù)改造[J].廣州化工，2013（41）：197-198.