[发明专利]液化气固定床无碱脱硫脱臭的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油加工过程中液化气精制技术领域，特别涉及一种液化气固定床无碱脱硫脱臭的装置及方法。

背景技术

液化石油气是石油加工过程中的产品之一，也是进一步加工成其他产品的重要原料。精制原料液化石油气主要是用醇胺法脱硫化氢后的液化气，从醇胺法脱硫单元来的液化气主要成分是C3、C4组分，含有少量硫化氢和有机硫(主要是硫醇、羰基硫、二硫化碳)。

目前市场上的液化气转化催化剂主要有磺化酞菁钴和或聚酞菁钴催化剂，但是这两种催化剂只对硫醇钠有较好的转化作用，功能单一，且需另外加空气和或活化剂，工艺复杂，成本高。

现有的液化气精制技术，一般采用Merox抽提—液相催化氧化工艺，在抽提塔内，液化气中的硫醇与剂碱溶液(磺化酞菁钴碱液)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再生塔，在空气作用下，碱液中的硫醇钠被氧化成二硫化物，实现硫醇的脱除，同时碱液、催化剂再生，循环利用。但是该工艺存在如下问题：1)会产生大量的碱渣，碱渣有严重的恶臭气味，会造成环境问题；2)由于碱渣和液化气的分离不彻底产，产品液化气时常不合格(有害物质超标造成)；3)处理碱渣要花费大量的人力、物力，且存在二次污染，将硫以氧化物的形式排放到大气中会造成空气污染；4)操作上存在不安全隐患，配碱液时，烧碱和碱液易伤人，而卸碱渣时，容易引起液化气泄漏。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种工艺简单、操作方便、无碱渣排放，能有效地脱除液化气中的少量硫化氢，并有效转化、脱除液化气中的有机硫(主要是硫醇、羰基硫、二硫化碳)的固定床脱硫脱臭的方法及装置。

本发明实现其目的的技术方案如下：

一种液化气固定床无碱脱硫脱臭的装置，包括第一脱硫剂罐、第一道瓷球、第二道瓷球、催化剂罐、第三道瓷球、第四道瓷球、第二脱硫剂罐、第五道瓷球、第六道瓷球，第一脱硫剂罐的底部设有液化气入口，第一道瓷球位于第一脱硫剂罐的下部，第二道瓷球位于第一脱硫剂罐的上部，第一道瓷球与第二道瓷球之间为第一脱硫剂区，第一脱硫剂罐的顶部出口与催化剂罐的底部入口通过管道相连；第三道瓷球位于催化剂罐的下部，第四道瓷球位于催化剂罐的上部，第三道瓷球与第四道瓷球之间为催化剂区，催化剂罐的顶部出口与第二脱硫剂罐的底部入口通过管道相连；第五道瓷球位于第二脱硫剂罐的下部，第六道瓷球位于第二脱硫剂罐的上部，第五道瓷球与第六道瓷球之间为第二脱硫剂区，第二脱硫剂罐的顶部设有液化气出口；

所述第一脱硫剂区与第二脱硫剂区所填充的脱硫剂相同，所述脱硫剂由重量百分比的以下组分组成：ZnO：35～50％，MnO₂：35～50％，CaO：5～15％，余量为载体，所述载体由40～65％的铝氧化物和35～60％的氧化硅组成；

所述催化剂区所填充的有机硫转化催化剂由重量百分比的以下组分组成：Ni：10～20％，Na₂O：5～10％，余量为γ-Al₂O₃载体。

所述第一道瓷球、第二道瓷球、第三道瓷球、第四道瓷球、第五道瓷球和第六道瓷球均为直径6～10mm的活性瓷球叠放而成。

所述第一道瓷球、第二道瓷球、第三道瓷球、第四道瓷球、第五道瓷球和第六道瓷球均由等质量比例的直径为6和10mm的活性瓷球叠放而成。

所述ZnO来源于活性氧化锌、碱式碳酸锌、碳酸锌中的一种或多种；所述MnO₂来源于碳酸锰、活性氧化锰、醋酸锰中的一种或多种；所述CaO来源于氢氧化钙、碳酸钙、醋酸钙中的一种或多种；所述铝氧化物来源于氢氧化铝、薄水铝、氧化铝中的一种或多种。

所述Ni来源于硝酸镍、硫酸镍、氯化镍、醋酸镍中的一种或多种；Na₂O来源于氢氧化钠、碳酸钠、醋酸钠中的一种或多种。

使用时，可根据需要设计多个固定床床层，在待处理的液化气中的硫化氢含量不大于5PPm的情况下，液化气流经一个或多个有机硫转化催化剂床层，再流经一个或多个硫吸收剂床层即可。

利用上述装置对液化气进行固定床无碱脱硫脱臭的方法，包括如下步骤：

1)将从醇胺法脱硫单元来的液化气从第一脱硫剂罐底部的液化气入口输入，液化气先经过第一道瓷球，再经过第一脱硫剂区的脱硫剂脱除液化气中的硫化氢，然后经过第二道瓷球，从第一脱硫剂罐顶部输出；