本发明专利技术公开了一种常减压装置“三顶”气在线脱硫及增压利用方法，用于解决目前常减压装置的初馏塔顶气、常压塔顶气、减压塔顶气及后冷凝器尾气中硫化氢含量高、回收利用成本高、高点放空等问题。本发明专利技术选用胺液雾化喷头分别安装在“三顶”气输送管道中心位置，采用气体流量计信号自动控制胺液雾化喷头喷射量，使得雾化胺液与气体充分混合，脱除每股气体中的硫化氢；脱硫后的初馏塔顶气旋流分液后，利用其排放压力直接供本装置加热炉使用；脱硫后的常压塔顶气、减压塔顶气及后冷凝器尾气，采用燃料气喷射器引流增压、混合后供本装置加热炉使用，从而全面系统解决常减压装置“三顶”气中硫化氢造成的危害，并使之得到最经济有效利用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种气体管道在线脱除硫化 氢方法，具体涉及常减压装置“三顶”气在 线脱硫及增压利用的方法。
技术介绍
在常减压装置生产过程中，原油中部分硫化物在高温条件下转化成硫化氢，存在 于常减压装置“三顶”气中(初馏塔顶气、常压塔顶气、减压塔顶气及后冷凝器尾气)，硫化 氢含量高达几万 几十万ppm(v)。硫化氢具有极强毒害性，潮湿的硫化氢对碳钢极具腐蚀 性，燃烧后生成二氧化硫对大气造成污染；含硫化氢瓦斯气体泄露和排放，会产生厂区恶臭 现象，威胁着人身安全和装置安全生产。常减压装置生产时产生的“三顶”气是热值很高的可燃性气体，其中初馏塔顶气带 压排放，采用的处理工艺是直接进本装置加热炉燃烧，或者是密闭排放出常减压装置；常压 塔顶气、减压塔顶气及后冷凝器尾气的排放压力为微正压，采用的处理工艺是高点放空。目 前各炼油企业出于安全环保要求，部分常减压装置增设了 “三顶”气回收设施，采用气体缓 冲罐、气体压缩机、冷却器等设备，将常压塔顶气、减压塔顶气及后冷凝器尾气密闭集中回 收升压至燃料气脱硫装置。一些常减压装置受场地条件制约，无法增设“三顶”气回收设施。燃料气脱硫装置采用的生产工艺大部分为塔式胺法脱硫工艺，工艺设备包括气 体缓冲罐、气体压缩机、冷却器、脱硫塔、胺液罐、胺液泵、胺液分离器。气体缓冲罐一般定压 为250kPa (绝)，收集各装置排放压力大于250kPa (绝)气体，利用气体压缩机升压、冷却后 进气体脱硫塔，脱除气体中硫化氢，气液分离后进300 600kPa (绝)全厂燃料气管网，作 为燃料气供炼油厂各装置加热炉使用。气体脱硫塔有填料塔、板式塔和喷淋塔等多种类型， 脱硫塔采用的脱硫剂绝大部分为甲基二乙醇胺溶剂，脱硫塔内胺液与含硫化氢气体接触， 甲基二乙醇胺与硫化氢发生缩合反应，吸收气体中的硫化氢，达到净化气体的目的。吸收硫 化氢后的胺溶去胺液再生装置，在再生塔内加热解析出高浓度的酸性气，去硫磺回收装置 作为原料，获取经济效益，再生后的胺液循环使用。由上可以看出目前采用的常减压装置“三顶”气回收及利用方法，工艺流程长、工 艺设备多、系统管道长、占地广、投资大、运行时需要消耗大量的电能和循环冷却水。2006年广州石化800万吨/年常减压装置采用技术专利“减顶增压脱硫成 套设备”(专利号ZL200520134557. 0)，对减压塔顶气进行增压脱硫回收利用。其工艺流 程是胺液自系统管网至胺液罐储存，通过高压胺液泵升压去胺液冷却器冷却，利用高压胺 液作为工作流体，采用喷射器引流减压塔顶气，进行混合脱除硫化氢，气液混合物回到胺液 罐分液，脱硫后减顶气有一定的升压，经胺液聚结器再次脱除胺液后，气体压力为微正压， 进减压炉四个专用低压燃气火嘴燃烧，胺液通过胺液泵升压至胺液再生装置。该套设施将 减压塔顶气硫化氢含量由二十万ppm(v)降至几百个ppm(v)，未达到燃料气中硫化氢含量 > IOOppm(ν)的炼油行业标准；胺液耗用量大大超出了正常胺液耗用量；运行时出现过胺 液发泡、跑胺现象；同时也未解决初馏塔顶气、常压塔顶气、后冷凝器尾气含硫化氢的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题一是提供一种对常减压装置“三顶”气在线脱除硫化 氢的方法，脱硫后的“三顶”气达到燃料气中硫化氢含量氺IOOppm(ν)的炼油行业标准；二 是提供一种对“三顶”气进行增压方法，满足加热炉燃气火嘴稳定燃烧的压力要求。为解决上述技术问题，本专利技术，包 括如下步骤①分别在常减压装置“三顶”气(初馏塔顶气、常压塔顶气、减压塔顶气及后冷凝器尾气)的输送管道上安装气体流量计、胺液雾化喷头，自系统管网来的胺液进入胺液罐 中，胺液由胺液泵升压至每个胺液流量调节阀，调节每股胺液流量后，分别进入安装在“三 顶”气输送管道中心位置的胺液雾化喷头，喷射雾化胺液，雾化胺液与气体混合，脱除每股 气体中的硫化氢；②脱硫后的初馏塔顶气经过胺液分离器旋流分液处理后，利用其自身的压力进常 减压装置加热炉燃烧；③脱硫后的常压塔顶气、减压塔顶气及后冷凝器尾气分别自流进胺液罐，液滴在 胺液罐内进行自然沉降分离，利用进常减压装置加热炉压力为300 600kPa(绝)的燃料 气作为工作流体，由喷射器引流胺液罐内气液分离后的气体，经提高压力的气体与燃料气 混合后进常减压装置加热炉燃烧。甲基二乙醇胺吸收硫化氢的化学机理在酸性气体中，硫化氢是一种提供质子的 酸，在与甲基二乙醇胺反应时会经由质子转移反应形成硫化氢根离子，此反应快速，几乎瞬 间反应，反应为缩合反应，反应式=(CH3)N(CH2CH2OH) 2+H2S = (CH3) N. H2S. (CH2CH2OH)20 本发 明利用甲基二乙醇胺与硫化氢发生缩合反应，反应快速机理，在气体输送管道中心位置安 装胺液雾化喷头喷射雾化贫液，加大传质表面积，使甲基二乙醇胺与气体中的硫化氢充分 接触，脱除气体中的硫化氢。雾化喷头产品成熟、规格型号齐全、体积小巧，通常运用于气体 脱硫喷淋塔中，其喷雾角度一般在90° 130°之间。本专利技术步骤①所述的胺液雾化喷头采用空心圆锥喷头，将喷雾角度设计在10° 60°之间，胺液进入该喷头内腔，形成强烈旋转，喷射出一个均勻的空心雾化锥体，喷射出 的胺液雾化液滴直径在0. 3 1. 2mm之间，胺液喷射方向同气体流向，最大限度减少流体压 力损失。本专利技术步骤①所述的气体流量信号控制胺液流量调节阀的自动控制方法，是因为 常减压装置加工的原油中硫含量一定时，“三顶”气中硫化氢含量基本稳定，当常减压装置 加工量发生变化时，“三顶”气的气量也随之波动。通过气体流量计监控气体流量的变化量， 并将监控信号传输至胺液流量调节阀，及时调整胺液流量，控制胺液雾化喷头喷射量，即能 确保净化后气体中硫化氢含量氺lOOppm(v)，又能减少胺液消耗量。本专利技术步骤②所述的胺液分离器内部由若干个旋流管集成，旋流管主要由分离 锥、尾管和溢流口等部分组成。含液气体在一定的压力作用下从旋流管进口沿切线方向进 入旋流管的内部进行高速旋转，经分离锥后因流道截面的改变，使液流增速并形成螺旋流 态，当气体进入尾锥后因流道截面的进一步缩小，旋流速度继续增加，在分离器的内部形成 了一个稳定的离心力场和压力变化区域，气体在锥管的中心区聚结成气芯，自溢流口排出，从而液体和气体的分离。C4以上的烃类易造成胺液发泡，旋流管针对泡沫进行破泡分液，避 免胺液的“跑损”。该旋流胺液分离器已成功运用于多套燃料气脱硫装置，旋流胺液分离器 分液的压力降氺5kPa，脱液后气体中带液量氺20mg/L。本专利技术步骤②所述的脱硫后初馏塔顶气体利用方法初馏塔顶气体经过冷却、初 顶回流罐气液分离后，排放压力约为250 450kPa(绝)。初馏塔顶气经过在线脱硫、胺液 分离器旋流分液处理后，压力降氺20kPa ；扣除接至加热炉输送管道、阻火器等的压力降， 进加热炉燃气火嘴前压力可保证在200 400kPa (绝)，满足加热炉燃气火嘴稳定燃烧的压 力要求。本专利技术步骤③所述的采用燃料气引流胺液罐内净化气体混合、增压利用方法常 减压装置生产时常压炉、减压炉燃料气来自300 600kPa(绝)全厂燃料气管网，需减压后 方可使用；常压炉、减压炉消耗的燃料气量，一般高于常压塔顶气、减本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种常减压装置“三顶”气在线脱硫及增压利用方法，该方法包括如下步骤：①自系统管网来的胺液进入胺液罐中，胺液由胺液泵升压至每个胺液流量调节阀，调节每股胺液流量后，分别进入安装在初馏塔顶气、常压塔顶气、减压塔顶气及后冷凝器尾气输送管道中心位置的胺液雾化喷头，喷射雾化胺液，雾化胺液与气体混合，脱除每股气体中的硫化氢；②脱硫后的初馏塔顶气经过胺液分离器旋流分液处理后，利用其自身的压力进常减压装置加热炉燃烧；③脱硫后的常压塔顶气、减压塔顶气及后冷凝器尾气分别自流进胺液罐，液滴在胺液罐内进行自然沉降分离，利用进常减压装置加热炉绝对压力为３００～６００ｋＰａ的燃料气作为工作流体，由喷射器引流胺液罐内气液分离后的气体，经提高压力的气体与燃料气混合后进常减压装置加热炉燃烧。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈群，张志宏，董月胜，
申请(专利权)人：安庆实华工程设计有限责任公司，陈群，张志宏，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]
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