一种含硫轻烃深度脱硫的方法技术

本发明专利技术涉及炼油领域，公开了一种含硫轻烃深度脱硫的方法，该方法包括：将碱液从空腔单元的入口引入至空腔单元中，并且经分布孔进入混合流道与该混合流道中的含硫轻烃进行接触；所述碱液在所述空腔单元中的流动方向与在所述混合流道中的流动方向相反，且所述含硫轻烃依次通过所述两相混合反应器的反应器入口和混合流道的入口引入至所述混合流道中，所述碱液与所述含硫轻烃接触后形成的混合物依次经过混合流道的出口和所述两相混合反应器的反应器出口引出至所述两相混合反应器之外。本发明专利技术特别适合于轻烃中酸性含硫物质浓度较低，因而传质推动力较低的情况下进行深度脱硫。

Method for deep desulfurization of sulfur containing light hydrocarbon

The present invention relates to the field of oil refining, and discloses a method for deep desulfurization of sulfur light hydrocarbon, the method includes: the lye from the entrance cavity elements into the cavity unit, and the distribution of contact hole into the mixing channel and the flow passage of the sulfur mixed light hydrocarbon; flow direction of the alkali liquid in the cavity in contrast with the mixed flow unit in the direction of flow, and the sulfur content of light hydrocarbon followed by the entrance of the two phases mixed reactor entrance and mixed channel into the mixing channel, forming a mixture of the lye and the sulfur content of light hydrocarbon after contact passes through the reactor mixed export channel outlet and the two-phase mixing reactor leads to the two-phase mixing reactor outside. The present invention is especially suitable for deep desulfurization in light hydrocarbons with lower concentration of acid sulfur material and lower mass transfer driving force.

【技术实现步骤摘要】
一种含硫轻烃深度脱硫的方法
本专利技术涉及炼油领域，具体地，涉及一种含硫轻烃深度脱硫的方法。
技术介绍
炼油厂产生的粗液化气(主要为C4烃类)和轻汽油(主要为C5烃类)等轻烃中含有大量酸性含硫物质(主要为硫化氢和硫醇)，工业上一般通过碱洗的方法脱除酸性含硫物质。脱硫醇是液化气精制过程中重要的步骤。工业上液化气脱硫醇的常用的碱洗方法一般是采用含有过量的NaOH的碱液与液化气接触，使得硫醇与NaOH反应生成硫醇钠，硫醇钠溶于碱液从而脱除液化气中的硫醇。含有硫醇钠的碱液需要再生，除去所含硫醇钠。碱液再生的方法一般是碱液与气体(可以是空气或者富氧气体)混合，碱液中溶有催化剂(如磺化酞菁钴)，在催化剂的作用下，碱液中的硫醇钠能够被氧气氧化生成二硫化物。二硫化物不溶于水，因此只要把生成的二硫化物从碱液中分离出来，便可实现碱液的再生。但是在实际过程中，二硫化物与碱液的密度非常接近，并且二硫化物与碱液有乳化的现象，因此大量二硫化物很难从碱液中完全分离出来，而是被再生碱液夹带重新返回液化气碱洗脱硫设备中。而且，由于二硫化物易溶于液化气中，因此碱液中夹带的二硫化物会溶解于液化气，导致液化气脱硫效果不佳。此外，由于碱液再生过程中，部分氧气会溶解于碱液中。这部分溶解氧会在再生碱液重新与液化气接触过程中，在催化剂作用下生成二硫化物，并滞留于液化气中，从而导致液化气碱洗脱硫部分失效。因此，液化气脱硫醇过程中，二硫化物的脱除非常重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种满足在低传质推动力条件下的含硫轻烃深度脱硫的方法。为了实现上述目的，本专利技术提供一种含硫轻烃深度脱硫的方法，该方法在包括碱洗单元的系统中实施，所述碱洗单元包括含有反应器罐体和反应模块的两相混合反应器，所述反应模块的外表面设置有至少两个凹槽结构，所述凹槽结构的突起侧壁与所述反应器罐体的内壁连接，所述凹槽结构与所述反应器罐体的内壁之间形成混合流道，所述反应模块的内部设置有空腔单元，所述空腔单元通过设置在所述反应模块的凹槽结构的底部的分布孔与所述混合流道连通，该方法包括：将碱液从所述空腔单元的入口引入至所述空腔单元中，并且经所述分布孔进入混合流道与该混合流道中的含硫轻烃进行接触；所述碱液在所述空腔单元中的流动方向与在所述混合流道中的流动方向相反，且所述含硫轻烃依次通过所述两相混合反应器的反应器入口和混合流道的入口引入至所述混合流道中，所述碱液与所述含硫轻烃接触后形成的混合物依次经过混合流道的出口和所述两相混合反应器的反应器出口引出至所述两相混合反应器之外。在本专利技术的含硫轻烃深度脱硫的方法中，通过使用两相混合反应器，能够使得含硫轻烃与碱液在混合流道中高速流动并剧烈混合，传质阻力低，使得含硫轻烃中所含酸性含硫物质(例如硫醇)与碱液充分反应，实现含硫轻烃的深度脱硫，酸性含硫物质脱除率大于90％，优选地，轻烃中的酸性含硫物质浓度可降至10ppm以下或更低。本专利技术的含硫轻烃深度脱硫的方法特别适合于轻烃(例如液化气和/或轻汽油)中酸性含硫物质浓度较低(例如几十个ppm)，因而传质推动力较低的情况下进行深度脱硫。此时，本专利技术的方法中的两相混合反应器内的两相高速混合接触，传质阻力很低，硫醇等酸性含硫物质能够在充分地与碱液接触反应后与轻烃分离。本专利技术的两相混合反应器，在两相混合接触前，两相在各自流道内的流动方向优选为逆流形式，逆流方式可以使得各个分布孔两侧的压差均匀分布，一相能够均匀地从各个分布孔流出而与另一相接触混合，从而在两相混合反应器内实现多级错流混合接触的效果，强化传质性能，避免了由于压差分布不均导致的部分分布孔无法使流体流出，从而降低传质效率的现象。而且，本专利技术应用的两相混合反应器处理量大，结构简单，尺寸小，耐压能力强，且具有便于密封、安装和维护的优点。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是根据本专利技术的一种优选实施方式的两相混合反应器的横截面结构示意图。图2是根据本专利技术的一种优选实施方式的两相混合反应器的纵剖面结构示意图。图3是根据本专利技术的一种优选实施方式的含硫轻烃深度脱硫的方法的流程图。附图标记说明1、反应器入口2、反应器出口3、反应器罐体4、反应模块5、空腔单元6、混合流道7、碱液入口8、分布孔9、突起侧壁10、分布室11、收集室12、碱洗单元13、沉降单元14、氧化再生单元15、反抽提单元16、新鲜碱液17、含硫轻烃18、再生碱液19、含硫碱液20、含氧气体21、轻质油品22、含硫轻质油品23、脱硫轻烃具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供了一种含硫轻烃深度脱硫的方法，该方法在包括碱洗单元的系统中实施，所述碱洗单元包括含有反应器罐体和反应模块的两相混合反应器，所述反应模块的外表面设置有至少两个凹槽结构，所述凹槽结构的突起侧壁与所述反应器罐体的内壁连接，所述凹槽结构与所述反应器罐体的内壁之间形成混合流道，所述反应模块的内部设置有空腔单元，所述空腔单元通过设置在所述反应模块的凹槽结构的底部的分布孔与所述混合流道连通，该方法包括：将碱液从所述空腔单元的入口引入至所述空腔单元中，并且经所述分布孔进入混合流道与该混合流道中的含硫轻烃进行接触；所述碱液在所述空腔单元中的流动方向与在所述混合流道中的流动方向相反，且所述含硫轻烃依次通过所述两相混合反应器的反应器入口和混合流道的入口引入至所述混合流道中，所述碱液与所述含硫轻烃接触后形成的混合物依次经过混合流道的出口和所述两相混合反应器的反应器出口引出至所述两相混合反应器之外。在本专利技术的所述两相混合反应器中，所述凹槽结构的突起侧壁与所述反应器罐体的内壁连接，使得形成的各个混合流道保持相互独立，在碱液和含硫轻烃的接触和反应过程中，各条混合流道之间的流体不会相互干扰。本专利技术的所述流体可以为含硫轻烃、碱液、脱硫碱液、含硫碱液、脱硫轻烃中的任意一种或多种，本领域技术人员可以根据本专利技术的描述毫无疑义地确定本文中的流体分别代表何种物质，本领域技术人员不应理解为对本专利技术的限制。对所述两相混合反应器的外部形状没有特别的要求，可以为圆柱体状、长方体状、椭圆柱体状、正方体状、棱柱状等，优选情况下，所述两相混合反应器为圆柱体状。优选地，所述两相混合反应器进一步包括收集室和分布室，所述含硫轻烃依次经过所述反应器入口、所述分布室和所述混合流道的入口进入所述混合流道中，所述碱液与所述含硫轻烃接触后形成的混合物依次经过所述混合流道的出口、所述收集室和所述反应器出口引出至所述两相混合反应器之外。本专利技术的所述分布室中可以含有分布构件。优选地，反应器罐体的内壁围成的空间为圆柱体状、椭圆柱体状、正方体状和长方体状中的至少一种；更优选所述反应器罐体的内壁围成的空间为圆柱体状。优选地，所述空腔单元的底部设置有使得所述流体进入所述空腔单元的分散相引入管。优选地，在所述两相混合反应器中，各个所述凹槽结构的底部的分布孔的个数相同或不同，且各个所述凹槽结构的底部的分布孔的个数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含硫轻烃深度脱硫的方法，该方法在包括碱洗单元的系统中实施，所述碱洗单元包括含有反应器罐体和反应模块的两相混合反应器，所述反应模块的外表面设置有至少两个凹槽结构，所述凹槽结构的突起侧壁与所述反应器罐体的内壁连接，所述凹槽结构与所述反应器罐体的内壁之间形成混合流道，所述反应模块的内部设置有空腔单元，所述空腔单元通过设置在所述反应模块的凹槽结构的底部的分布孔与所述混合流道连通，该方法包括：将碱液从所述空腔单元的入口引入至所述空腔单元中，并且经所述分布孔进入混合流道与该混合流道中的含硫轻烃进行接触；所述碱液在所述空腔单元中的流动方向与在所述混合流道中的流动方向相反，且所述含硫轻烃依次通过所述两相混合反应器的反应器入口和混合流道的入口引入至所述混合流道中，所述碱液与所述含硫轻烃接触后形成的混合物依次经过混合流道的出口和所述两相混合反应器的反应器出口引出至所述两相混合反应器之外。

【技术特征摘要】
1.一种含硫轻烃深度脱硫的方法，该方法在包括碱洗单元的系统中实施，所述碱洗单元包括含有反应器罐体和反应模块的两相混合反应器，所述反应模块的外表面设置有至少两个凹槽结构，所述凹槽结构的突起侧壁与所述反应器罐体的内壁连接，所述凹槽结构与所述反应器罐体的内壁之间形成混合流道，所述反应模块的内部设置有空腔单元，所述空腔单元通过设置在所述反应模块的凹槽结构的底部的分布孔与所述混合流道连通，该方法包括：将碱液从所述空腔单元的入口引入至所述空腔单元中，并且经所述分布孔进入混合流道与该混合流道中的含硫轻烃进行接触；所述碱液在所述空腔单元中的流动方向与在所述混合流道中的流动方向相反，且所述含硫轻烃依次通过所述两相混合反应器的反应器入口和混合流道的入口引入至所述混合流道中，所述碱液与所述含硫轻烃接触后形成的混合物依次经过混合流道的出口和所述两相混合反应器的反应器出口引出至所述两相混合反应器之外。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述两相混合反应器进一步包括收集室和分布室，所述含硫轻烃依次经过所述反应器入口、所述分布室和所述混合流道的入口进入所述混合流道中，所述碱液与所述含硫轻烃接触后形成的混合物依次经过所述混合流道的出口、所述收集室和所述反应器出口引出至所述两相混合反应器之外。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在所述两相混合反应器中，各个所述凹槽结构的底部的分布孔的个数相同或不同，且各个所述凹槽结构的底部的分布孔的个数各自独立地为1-100个。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，在所述两相混合反应器中，各个所述分布孔的孔径为0.1-2mm；优选地按照所述空腔单元中的碱液的流动方向，所述分布孔的孔径依次增大；更优选按照所述空腔单元中的碱液的流动方向，上游的分布孔的孔径比下游相邻的分布孔的孔径小0.01-1mm。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐晓津，黄涛，秦娅，王子军，
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石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11