液化石油气脱硫净化系统及净化方法技术方案

本发明专利技术公开了一种液化石油气脱硫净化系统，包括液液混合反应单元、液化石油气分离单元、脱硫溶液再生单元、硫磺过滤单元、及药剂补充单元，还提供了一种液化石油气脱硫净化系统的净化方法，利用络合铁催化剂脱硫溶液能同时将液化石油气中的硫化氢转化为硫磺、硫醇转化为二硫化物，克服了传统液化石油气脱硫采用两套工艺的缺陷，不仅大大节省投资和运行费用，而且简化了操作，同时，克服了硫醇被氧化成二硫化物时需间断排放碱液、造成大量碱渣的缺陷，消除了碱渣，保护了环境。

Liquefied petroleum gas desulfurization purification system and purification method

The invention discloses a liquefied petroleum gas desulfurization system, including liquid-liquid mixing reaction unit, liquefied petroleum gas separation unit, desulfurization solution regeneration unit, sulfur filtration unit, and medicament supplement unit, also provides a method for purifying a liquefied petroleum gas desulfurization system, and hydrogen sulfide in liquefied petroleum gas conversion of sulfur, mercaptan into two sulfide using complex iron catalyst desulfurization solution, overcomes the shortcomings of traditional liquefied petroleum gas desulfurization by using two sets of technology, not only greatly reduce investment and operation cost, and simplify the operation, at the same time, to overcome the mercaptan was oxidized into two sulfide defects requiring intermittent discharge, resulting in a large number of spent caustic lye and eliminate the residue, protect the environment.

【技术实现步骤摘要】
液化石油气脱硫净化系统及净化方法
本专利技术属于液化石油气脱硫
，具体涉及一种液化石油气脱硫净化系统及净化方法。
技术介绍
液化石油气主要来源于炼油厂催化裂化、延迟焦化、常减压、加氢裂化、连续重整等装置，其主要组分是C3和C4烃及少量C2和C5烃类，还含有硫化氢、硫醇、COS等硫化物。常减压、加氢裂化、连续重整装置的液化气因烯烃含量少，大部分是丙烷、丁烷等饱和烃。如果作为民用液化气，则精制后的总硫质量浓度满足不大于343mgS/Nm3产品质量标准即可；如果作为下游装置的化工原料，如生产丙烷、正丁烷、异丁烷等，则总硫质量浓度通常控制在100mgS/Nm3以下，越低越好；催化裂化、焦化装置产的液化气因含有高附加值的丙烯、异丁烯，为满足气体分离装置分离丙烯、丙烷和C4，必须将精制液化气总硫质量浓度脱除至小于100mgS/Nm3以下。目前液化石油气脱除硫化氢，湿法主要采用胺洗或者碱洗脱硫。胺洗脱硫主要用脱硫剂为醇胺类，如：一乙醇胺、二乙醇胺、二异丙醇胺、N－甲基二乙醇胺等，再生过程中需要消耗大量的蒸汽；碱洗脱硫主要使用脱硫剂为强碱氢氧化钠水溶液，最终会产生废液。目前液化石油气脱除有机硫醇主要是Merox抽提氧化工艺、Merichem纤维膜工艺或者两者结合工艺。Merox抽提氧化工艺脱出硫醇原理是液化石油气与剂碱溶液(磺化酞菁钴碱液)在抽提塔逆流接触，硫醇与碱反应生成硫醇钠并转移到碱相中，与液化气分离后的剂碱液进入氧化塔，在空气作用下，碱液中的硫醇钠被氧化成二硫化物，以实现硫醇的脱除，剂碱液再生后循环使用，并将二硫化物分离出去。Merox抽提氧化工艺流程简单、成熟可靠、脱后液化气中硫醇可小于20μg/g，但需间断排放碱液，造成大量的碱渣，且操作波动易造成液化气携带碱液、碱液催化剂的流失等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述技术的不足，提供一种能同时脱除液化石油气中硫化氢和硫醇的液化石油气脱硫净化系统及净化方法。为实现上述目的，本专利技术所设计的液化石油气脱硫净化系统，所述净化系统包括：液液混合反应单元，用于吸收液液混合反应单元中液化石油气物流中的硫化氢和硫醇并分别将硫化氢和硫醇氧化成为单质硫和二硫化物，形成混合物流，且混合物流包括反应后的一级净化液化石油气物流及含有硫磺颗粒的络合铁催化剂脱硫溶液；液化石油气分离单元，与液液混合反应单元相连，用于将从液液混合反应单元流出的混合物流分离，获得二级净化液化石油气物流和含有硫磺颗粒的络合铁催化剂脱硫溶液；脱硫溶液再生单元，与液化石油气分离单元相连，用于将含有硫磺颗粒的络合铁催化剂脱硫溶液进行氧化再生及硫磺颗粒沉降形成硫磺浆物流；硫磺过滤单元，与脱硫溶液再生单元相连，用于过滤硫磺浆物流，并过滤出硫磺颗粒回收络合铁催化剂脱硫溶液；药剂补充单元，与脱硫溶液再生单元相连，用于向脱硫溶液再生单元输送净化系统所需的催化剂及辅助化学品。进一步地，所述脱硫溶液再生单元包括立式锥底再生沉降储罐，所述立式锥底再生沉降储罐包括上部的圆筒体和底部的锥体，所述圆筒体内部为再生区和贫液区，所述锥体内部为硫磺沉降浓缩区；所述液液混合反应单元包括液液混合反应器和换热器，所述换热器连接于所述液液混合反应器的顶部入口与所述立式锥底再生沉降储罐的圆筒体侧部出口之间；所述液化石油气分离单元包括入口与所述液液混合反应器底部出口相连的立式油水分离器、与所述立式油水分离器底部出口相连的一级散蒸罐、与所述一级散蒸罐底部出口相连的二级散蒸罐及与所述立式油水分离器顶部出口相连的石油气缓冲罐，且所述石油气缓冲罐的底部出口与所述一级散蒸罐的顶部入口相连，所述二级散蒸罐的底部出口与所述立式锥底再生沉降储罐的圆筒体侧部入口相连；进一步地，所述硫磺过滤单元包括滤液罐与所述滤液罐相连的过滤机，所述过滤机的入口与所述立式锥底再生沉降储罐的锥体底部出口相连，所述滤液罐的底部出口与所述立式锥底再生沉降储罐的圆筒体侧部入口相连。进一步地，所述药剂补充单元包括络合铁催化剂溶液储罐、络合剂溶液储罐及pH值调节剂储罐，且所述络合铁催化剂溶液储罐、所述络合剂溶液储罐和所述pH值调节剂储罐均与所述立式锥底再生沉降储罐的圆筒体顶部入口相连。进一步地，所述脱硫溶液再生单元还包括空气分布器和鼓风机，所述空气分布器布置在所述立式锥底再生沉降储罐内部的圆筒体底板上，所述圆筒体底板位于所述圆筒体和所述锥体的交界区域，所述鼓风机的输送管与所述空气分布器相连通。进一步地，所述液液混合反应单元还包括贫液泵，所述贫液泵连接于所述换热器与所述立式锥底再生沉降储罐的圆筒体侧部出口之间。进一步地，所述过滤机的入口与所述立式锥底再生沉降储罐的锥体底部出口之间连接有硫磺浆泵，所述滤液罐的底部出口与所述立式锥底再生沉降储罐的圆筒体侧部入口之间连接有过滤液泵。进一步地，所述络合铁催化剂溶液储罐、所述络合剂溶液储罐和所述pH值调节剂储罐均分别通过计量泵与所述立式锥底再生沉降储罐的圆筒体顶部入口相连。进一步地，所述液液混合反应器为SX型静态混合器。还提供一种如上述所述液化石油气脱硫净化系统的净化方法，所述净化方法包括如下步骤：界区外的液化石油气物流与来自立式锥底再生沉降储罐圆筒体内的络合铁催化剂脱硫溶液混合后进入液液混合反应器，液化石油气物流中的硫化氢和硫醇均被络合铁催化剂脱硫溶液吸收，且硫化氢和硫醇均分别被络合铁催化剂脱硫溶液中的络合状态的Fe3+氧化成单质硫磺和二硫化物，从而形成混合物流，且混合物流包括反应后的一级净化液化石油气物流及含有硫磺颗粒的络合铁催化剂脱硫溶液；从液液混合反应器底部出口流出的混合物流进入立式油水分离器，混合物流分离后形成的二级净化液化石油气物流从立式油水分离器顶部出口流出进入石油气缓冲罐，且从石油气缓冲罐缓冲罐顶部出口流出的二级净化液化石油气物流进入后工序或储罐；二级净化液化石油气物流中夹带的络合铁催化剂脱硫溶液在石油气缓冲罐中沉降至底部，定期将石油气缓冲罐底部的络合铁催化剂脱硫溶液排放出且流入至一级散蒸罐；从立式油水分离器底部出口流出的初级水相物流进入一级散蒸罐中减压散蒸出溶解的液化石油气，减压散蒸出的液化石油气从一级散蒸罐顶部出口排出，进入石油液化气低压收集系统；初级水相物流包括溶解的液化石油气及含有硫磺颗粒的络合铁催化剂脱硫溶液；从一级散蒸罐底部出口排出的次级水相物流进入二级散蒸罐进一步减压散蒸出溶解的液化石油气，减压散蒸出的液化石油气从二级散蒸罐顶部出口排出，进入石油液化气低压收集系统；次级水相物流包括一级散蒸罐未减压散蒸出的液化石油气及含有硫磺颗粒的络合铁催化剂脱硫溶液；从二级散蒸罐底部出口排出的含有硫磺颗粒的络合铁催化剂脱硫溶液进入立式锥底再生沉降储罐的再生区，来自鼓风机输送的空气通过空气分布器鼓泡经过再生区的含有硫磺颗粒的络合铁催化剂脱硫溶液，将络合铁催化剂脱硫溶液再生，再生后的络合铁催化剂脱硫溶液夹带硫磺进入立式锥底再生沉降储罐的硫磺沉降浓缩区，将络合铁催化剂脱硫溶液中的硫磺颗粒沉降浓缩形成硫磺浆物流，再生后的废空气物流从立式锥底再生沉降储罐顶部出口排出；从立式锥底再生沉降储罐锥体底部流出的硫磺浆物流经由硫磺浆泵打入过滤机过滤产生硫磺饼物流和滤液物流，滤液物流进入滤液罐，滤液罐中的滤液物流经过滤液泵打出络合铁催化剂脱硫溶液回到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液化石油气脱硫净化系统，其特征在于：所述净化系统包括：液液混合反应单元，用于吸收液液混合反应单元中液化石油气物流中的硫化氢和硫醇并分别将硫化氢和硫醇氧化成为单质硫和二硫化物，形成混合物流，且混合物流包括反应后的一级净化液化石油气物流及含有硫磺颗粒的络合铁催化剂脱硫溶液；液化石油气分离单元，与液液混合反应单元相连，用于将从液液混合反应单元流出的混合物流分离，获得二级净化液化石油气物流和含有硫磺颗粒的络合铁催化剂脱硫溶液；脱硫溶液再生单元，与液化石油气分离单元相连，用于将含有硫磺颗粒的络合铁催化剂脱硫溶液进行氧化再生及硫磺颗粒沉降形成硫磺浆物流；硫磺过滤单元，与脱硫溶液再生单元相连，用于过滤硫磺浆物流，并过滤出硫磺颗粒回收络合铁催化剂脱硫溶液；药剂补充单元，与脱硫溶液再生单元相连，用于向脱硫溶液再生单元输送净化系统所需的催化剂及辅助化学品。

【技术特征摘要】
1.一种液化石油气脱硫净化系统，其特征在于：所述净化系统包括：液液混合反应单元，用于吸收液液混合反应单元中液化石油气物流中的硫化氢和硫醇并分别将硫化氢和硫醇氧化成为单质硫和二硫化物，形成混合物流，且混合物流包括反应后的一级净化液化石油气物流及含有硫磺颗粒的络合铁催化剂脱硫溶液；液化石油气分离单元，与液液混合反应单元相连，用于将从液液混合反应单元流出的混合物流分离，获得二级净化液化石油气物流和含有硫磺颗粒的络合铁催化剂脱硫溶液；脱硫溶液再生单元，与液化石油气分离单元相连，用于将含有硫磺颗粒的络合铁催化剂脱硫溶液进行氧化再生及硫磺颗粒沉降形成硫磺浆物流；硫磺过滤单元，与脱硫溶液再生单元相连，用于过滤硫磺浆物流，并过滤出硫磺颗粒回收络合铁催化剂脱硫溶液；药剂补充单元，与脱硫溶液再生单元相连，用于向脱硫溶液再生单元输送净化系统所需的催化剂及辅助化学品。2.根据权利要求1所述液化石油气脱硫净化系统，其特征在于：所述脱硫溶液再生单元包括立式锥底再生沉降储罐(15)，所述立式锥底再生沉降储罐(15)包括上部的圆筒体(15.1)和底部的锥体(15.2)，所述圆筒体(15.1)内部为再生区和贫液区，所述锥体(15.2)内部为硫磺沉降浓缩区；所述液液混合反应单元包括液液混合反应器(3)和换热器(2)，所述换热器(2)连接于所述液液混合反应器(3)的顶部入口与所述立式锥底再生沉降储罐(15)的圆筒体(15.1)侧部出口之间；所述液化石油气分离单元包括入口与所述液液混合反应器(3)底部出口相连的立式油水分离器(5)、与所述立式油水分离器(5)底部出口相连的一级散蒸罐(8)、与所述一级散蒸罐(8)底部出口相连的二级散蒸罐(11)及与所述立式油水分离器(5)顶部出口相连的石油气缓冲罐(26)，且所述石油气缓冲罐(26)的底部出口与所述一级散蒸罐(8)的顶部入口相连，所述二级散蒸罐(11)的底部出口与所述立式锥底再生沉降储罐(15)的圆筒体(15.1)侧部入口相连。3.根据权利要求2所述液化石油气脱硫净化系统，其特征在于：所述硫磺过滤单元包括滤液罐(22)与所述滤液罐(22)相连的过滤机(19)，所述过滤机(19)的入口与所述立式锥底再生沉降储罐(15)的锥体(15.2)底部出口相连，所述滤液罐(22)的底部出口与所述立式锥底再生沉降储罐(15)的圆筒体(15.1)侧部入口相连。4.根据权利要求2所述液化石油气脱硫净化系统，其特征在于：所述药剂补充单元包括络合铁催化剂溶液储罐(29)、络合剂溶液储罐(30)及pH值调节剂储罐(28)，且所述络合铁催化剂溶液储罐(29)、所述络合剂溶液储罐(30)和所述pH值调节剂储罐(28)均与所述立式锥底再生沉降储罐(15)的圆筒体(15.1)顶部入口相连。5.根据权利要求2或3或4所述液化石油气脱硫净化系统，其特征在于：所述脱硫溶液再生单元还包括空气分布器(15.3)和鼓风机(24)，所述空气分布器(15.3)布置在所述立式锥底再生沉降储罐(15)内部的圆筒体底板上，所述圆筒体底板位于所述圆筒体(15.1)和所述锥体(15.2)的交界区域，所述鼓风机(24)的输送管与所述空气分布器(15.3)相连通。6.根据权利要求2或3或4所述液化石油气脱硫净化系统，其特征在于：所述液液混合反应单元还包括贫液泵(14)，所述贫液泵(14)连接于所述换热器(2)与所述立式锥底再生沉降储罐(15)的圆筒体(15.1)侧部出口之间。7.根据权利要求3所述液化石油气脱硫净化系统，其特征在于：所述过滤机(19)的入...

【专利技术属性】
技术研发人员：余国贤，吴宏观，潘威，徐志，丁家伟，
申请(专利权)人：武汉国力通能源环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42