轻质烃类氧化脱硫醇尾气的处理方法技术

本发明专利技术公开了一种轻质烃类物料氧化脱硫醇尾气的处理方法，将轻质烃类物料氧化脱硫醇尾气进行适度压缩、冷凝，回收烃类，不凝气体通过催化燃烧或蓄热燃烧进一步净化处理后排放。与现有技术相比，本发明专利技术方法处理轻烃氧化脱硫醇尾气时，具有较高的烃回收率，较低的处理费用，同时可以实现尾气达标排放。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含烃废气的处理方法，特别是轻质烃类物质氧化脱硫醇尾气的处理方法。
技术介绍
轻质烃类物质的硫醇含量是重要的质量指标之一，如液态烃、汽油、煤油等。许多工艺生产的轻质烃类均含有一定量的硫醇，因此需要一定的脱除处理。加氢工艺可以用于轻质烃类脱硫醇，但加氢法装置复杂，投资大，运行费用高，轻质烃类某些指标(如汽油的辛烷值)受影响，如CN1478866A公开的汽油脱硫方法等。氧化脱硫是轻质烃类脱硫醇的重要方法，即在一定条件下，用空气将轻质烃类中的硫醇氧化为二硫化物等，并进一步分离去除，如US4,090,954公开的氧化脱硫醇方法等。空气氧化脱硫醇过程一般在一定温度下，用过量的空气进行氧化脱硫醇反应，由于轻质烃类物质的沸点相对较低，因此氧化尾气中含有大量的烃类，一般可达6v％～65v％。由于氧化脱硫醇尾气中含有大量的烃类，目前采用的处理方法包括去焚烧炉焚烧、直接排入大气、吸收后排入大气等方法。焚烧处理方法的不足在于造成大量资源浪费，并且由于尾气中还含有氧气而存在安全隐患。直接排入大气不但浪费资源，还造成严重的环境污染。吸收后排入大气可以回收大部分烃类，但由于环保法规的日益严格，不能实现达标排放，即使采用苛刻的操作条件也不能符合排放标准。并且排放气中烃的含量受环境因素影响较大，不易稳定操作。如《炼油设计》第28卷第6期第31～32页介绍的催化裂化汽油脱硫醇尾气处理方法，采用复杂的吸收过程，将脱硫醇尾气中的烃类降到0.5v％，通常在2v％以下。但这远远未达到排放标准，如《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)规定二类区30米高排气筒非甲总烃排放量低于120mg/m3(约相当于汽油在空气中含量为0.004v％)。氧化脱硫醇尾气处理过程的经济性是实现工业应用的重要指标。最大限度地回收尾气中的烃类，可以增加收益，但一般来讲，当烃回收率达到一定限度后，再进一步增加回收率所需要的操作费用将大大增加，因而总的经济性下降；如果再综合达标排放的要求，如何确定氧化脱硫醇尾气处理方法及控制条件，保证达到排放标准的前提下，实现最大的经济性，是氧化脱硫醇尾气处理方法所需要重点研究的。现有各种烃类回收技术虽然可以用于氧化脱硫醇尾气的回收处理，如深度冷凝回收、吸附回收、膜回收等，但综合经济性较差，并且难以达标排放，对工业应用有较大限制。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种过程简单、经济合理、可达标排放的轻质燃料油氧化脱硫醇尾气的处理方法。本专利技术轻质燃料油氧化脱硫醇尾气的处理方法包括以下步骤(1)将轻质燃料油氧化脱硫醇尾气调整至0.3～2.0MPa，优选为0.3～1.2MPa，回收产生的液体烃；(2)将步骤(1)的尾气降温至-10℃～-55℃，优选为-35℃～-55℃，同时回收凝析出的烃类物质；(3)回收烃后的尾气用空气调整浓度至总烃含量为3000～8000μL/L(以甲烷计)，然后进行催化燃烧处理。也可以与其它含可燃组分的废气共同进行催化燃烧处理，或共同采取其它处理方式进行处理。上述步骤(1)所述的轻质燃料油氧化脱硫醇主要包括汽油氧化脱硫醇、煤油氧化脱硫醇，氧化剂可以是空气，也可以是其它含有氧气的气体，氧化脱硫醇装置操作压力一般在0.4～0.6MPa，其它条件按氧化脱硫醇工艺要求确定。氧化脱硫醇尾气中一般含总烃6v％～65v％，多数情况下含总烃10v％～40v％，烃的类型一般与所处理的燃料类型相同。上述步骤(1)所述的压力调整，可以采用压缩过程，也可以调整产生尾气的氧化脱硫醇装置的操作压力进行调整，压缩过程可通过末端或级间冷却控制压缩后温度在20～60℃，可以回收压缩过程凝析出的烃类，压缩过程的冷却介质为循环冷却水或风冷。上述步骤(1)所述的尾气压缩，当要求压力为0.3～0.5MPa时，可以不使用压缩机，而通过调节控制轻油氧化脱硫醇装置，利用自身的压力来实现。上述步骤(2)中，降温方法一般采用蒸汽压缩式制冷装置制冷，双级压缩。上述步骤(2)中，回收过程采用旋风子等高效气液分离设备提高凝析油雾的脱除效率。上述步骤(3)中的催化燃烧可以采用本领域常规的催化燃烧或蓄热燃烧方式。常规催化燃烧方式一般为反应器入口气与出口排放气换热、反应器入口有废气预热器的操作方法。蓄热燃烧方式有两个或三个蓄热体床层和一个燃烧室。上述催化燃烧催化剂或蓄热体可以按本领域常规知识选择。如蓄热体可以选择蜂窝陶瓷体，陶瓷小球，颗粒状氧化铝，以及其它耐熔氧化物等，蓄热体也可以是上述的一种或几种。催化燃烧催化剂一般可以选择蜂窝载体或各种适宜颗粒载体，载体材料一般包括堇青石、氧化铝、分子筛等。活性组分一般可以是贵金属，如铂、钯、铑等中的一种或几种，也可以是非贵金属，如铜、锰、铬、钒、钴、钼、钨、镧、铈、铁等中的一种或几种。采用贵金属时，在催化剂中的重量含量一般为0.01～1.0％(以元素计)，采用非贵金属时，在催化剂中的重量含量一般为3～30％(以氧化物计)。催化燃烧的操作条件可以是常规的操作条件，采用贵金属催化剂时，反应器入口温度150～400℃，床层空速为5000～80000h-1；采用非贵金属氧化物催化剂时，反应器入口温度180～450℃，床层空速为5000～20000h-1。采用蓄热燃烧方式时，蓄热体的相关操作可以采用本领域常规的条件，如蓄热燃烧室停留时间0.5～1.0s，蓄热床层换向时间30s～180s，废气通过床层的表观气速为0.5～2.0m/s，床层长度为0.6～3.0m，蓄热燃烧温度500～1000℃。本专利技术方法不刻意追求通过达到非常高的烃的回收率，来实现尾气达标排放。本专利技术方法通过设计合理工艺流程，优化操作条件，可以获得最大的综合经济效益。具体地说，本专利技术方法通过采用较小的压缩比，适度的冷凝深度，和适应性好的尾气净化方法，其设备投资和操作费用较低，结合回收的大部分烃类物质的价值，取得了良好的综合治理效果，并且排放尾气可以达到国家排放标准。特别是采用蓄热催化燃烧方式，具有操作简便，装置规模小，自动控制程度高，热利用率高等优点。附图说明图1本专利技术工艺流程示意图。图2是本专利技术催化燃烧操作方式示意图。图3是本专利技术蓄热燃烧操作方式示意图。具体实施例方式下面通过实施例进一步说明本专利技术方案和效果。实施例1某企业汽油空气氧化脱硫醇尾气，含烃类32v％，尾气温度53℃，氧气含量17v％。先将尾气压缩至2.0MPa，然后用企业的循环冷却水降温至40℃，并回收冷凝的烃类，然后将尾气冷凝降温至-10℃，单级压缩制冷，回收含油冷凝液，冷凝后的尾气烃类含量为8.9v％，烃回收率为60v％以上。冷凝尾气与冷凝前气体换热后用空气调节至总烃浓度为3000～8000μL/L(以甲烷计)，用蓄热燃烧净化处理，净化气体总烃浓度小于120μL/L(以甲烷计)，符合国家排放标准。蓄热燃烧采用图3操作方式，蓄热体为直径陶瓷蜂窝体，两床，床层总长2m，气速1.0m/s，蓄热燃烧温度750℃，每100秒切换操作。实施例2某企业汽油空气氧化脱硫醇尾气，含烃类25v％，尾气温度45℃，氧气含量16v％。先将尾气压缩至0.8MPa，然后用企业的循环冷却水降温至40℃，并回收冷凝的烃类，然后将尾气冷凝降温至-40℃，双级压缩制冷，回收含油冷凝液，冷凝后的尾气烃类含量为4.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轻质烃类氧化脱硫醇尾气的处理方法，包括以下过程：（１）将轻质烃类物质氧化脱硫醇尾气压力调整至０．３～２．０ＭＰａ；（２）将步骤（１）的尾气降温至－１０℃～－５５℃，回收冷凝下来的烃类物质；（３）冷凝回收烃后的尾气 加适量空气稀释，然后进催化燃烧或蓄热燃烧处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘忠生，王海波，方向晨，杨英，赵威，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]