贾正万
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智能自吸泵【摘 要】对中海石油舟山石化有限公司2.4 Mt/a延迟焦化装置的干气脱硫系统胺液损耗原因进行分析,发现造成胺液损失的主要原因是贫液温度过高造成胺液的蒸发损失过大;干气脱硫塔上部塔盘负荷过大和塔盘堵塞导致塔盘压力降升高,进而引起的冲塔携带造成的胺液的跑损;燃料气分液罐气相进料位置设计过低,造成胺液不能及时回收而引起的损失.结合装置实际情况采取了针对性的整改措施,包括将胺液温度从45℃降低到32℃;增加干气脱硫塔贫液的中部进料流程;对堵塞塔盘进行在线清理;改造燃料气分液罐切液流程等措施,使装置的胺液吨油单耗从原来的27 g/t原料下降到23 g/t原料,下降约15％,以该延迟焦化装置为基础进行测算,脱硫剂年累计总耗减少9.6t,取得了良好的节能减排效果. 【期刊名称】《炼油技术与工程》
【年(卷),期】2018(048)009
【总页数】5页(P18-22)
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【关键词】炼油厂;干气脱硫;胺液跑损;贫液温度;塔盘堵塞;分液罐;胺液发泡
【作 者】贾正万
【作者单位】中海石油舟山石化有限公司,浙江省舟山市316015
【正文语种】中 文
中海石油舟山石化有限公司(简称舟山石化)2.4 Mt/a延迟化装置及其配套的脱硫再生装置是由镇海石化工程有限责任公司设计，采用醇胺法脱硫工艺，其中干气脱硫塔选用浮阀塔盘作为内构件，主要处理延迟焦化和加氢装置来的干气。
该装置初建于2006年，2008年3月一次性投料开车成功，脱硫再生系统运行正常，产品质量合格，胺液的平均单耗量为27 g/t原料，在同类装置处于中游水平。胺液跑损后容易通过含硫、含油污水系统进入污水处理场，从而导致污水处理场的生化系统受到冲击[1]。为了进一步提高装置的经济指标，减少化工三剂消耗，改善污水处理场来水的品质，结合装置实际，深入调查了脱硫剂甲基二乙醇胺(简称MDEA)的使用情况，从工艺上查溶剂消耗大的原因，确认干气脱硫系统胺液携带量大是主要原因。 1 干气脱硫简介和工艺流程
舟山石化共有4套脱硫装置，分别为焦化干气脱硫、焦化液化石油气脱硫、加氢低分气脱硫、硫磺尾气脱硫装置，采用集中再生的模式，其中焦化干气在脱硫前H2S质量分数3.0%～4.0%。干气脱硫系统工艺流程如图1所示。
来自延迟焦化和加氢裂化装置的富气经过吸收稳定装置脱除组分，再冷却至40 ℃作为原料气进入干气分液罐，进一步脱除干气中的重组分，脱除重组分的干气进入干气脱硫塔，与质量分数为25%的MDEA溶液逆向接触，吸收干气中的H2S和CO2，富液从塔底抽出换热后进入再生系统，燃料气从塔顶部抽出进入旋液分离器，分离其中的胺液和固体杂质后进入燃料气分液罐，进一步分离其中的液体后进入燃料气管网(控制H2S质量分数不大于50 μg/g)。
造成气体脱硫系统MDEA损失的主要因素是蒸发、夹带和降解[2]。而舟山石化通过自身情况分析，其胺液损耗的主要途径是干气脱硫塔发生的胺液夹带。
2 发生损失的原因分析及整改措施
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2.1 工艺参数的影响
2.1.1 影响因素
干气脱硫溶剂损耗中的蒸发损失是不可避免的，但蒸发损失量因操作温度、压力及浓度的不同有很大差异。其蒸发损失可以根据相关公式计算，与浓度、温度成正比，与压力成反比[2]。浓度越低蒸发损失越小，但胺液浓度过低会导致脱硫效果变差、装置能耗增加，在实际生产中一般控制胺液质量分数20%～50%。操作压力越高胺液损失越少，但压力升高，装置能耗和设备投资增加，在实际生产中压力一般控制在0.6 MPa左右,操作压力要控制平稳，压力大幅波动使气液相平衡被打破，易造成胺液的瞬间携带。温度越低胺液损失越低，但在干气脱硫和液化石油气脱硫联合装置中，胺液温度过低会使液化石油气与胺液间黏度加大，从而引起液化石油气携带胺液，因此一般控制胺液温度35～40 ℃。
图1 干气脱硫系统工艺流程Fig.1 Process flow of dry gas desulfurization system
2.1.2 优化措施及效果
结合舟山石化实际操作情况，重点对胺液温度进行调整，考虑液化石油气脱硫后沉降和聚
积分离措施可以回收胺液，因此对胺液温度进行适当下调，适当降低了胺液和干气温度，贫液温度由原来的45 ℃下降到32 ℃。对调整前后胺液损耗的数据进行了收集对比，具体数据见表1。由表1可知，在其他参数不变的情况下将胺液的温度下降10 ℃后，质量分数为25%胺液损耗量下降了72 kg/d，折合纯胺液为18 kg/d。
表1 工艺调整前后胺液损耗对比Table 1 Comparison of the loss of amine liquid beforeand after the process adjustment项 目 调整前调整后干气处理量/(dam3˙h-1)21～2221～22胺液循环量/(t·h-1)2525操作压力/MPa0.58～0.620.58～0.62胺液温度/℃ 40～4530～3525%胺液损耗/(kg·d-1)480408
2.2 塔盘负荷的影响
2.2.1 上部塔盘负荷过大
原设计中胺液从第1层塔盘位置进入，自上而下与干气逆向接触，流量为40 t/h。正常操作时不会发生胺液携带，但在装置处于高负荷状态或干气系统发生大幅波动时，由于上部塔盘液相负荷较大，会引起塔的压力降上升，严重时还会发生冲塔而导致胺液跑损的事故。
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2.2.2 改造措施
适当降低上部塔盘的液相负荷，有利于降低冲塔的风险。具体流程见图2。增加一路贫液进料，从塔的中部进入，舟山石化结合自身装置特点，将硫磺尾气吸收塔的半贫液引入到干气脱硫塔第12/14/16层塔盘位置进入，从而降低塔上部液相负荷。
图2 增加中部进料流程Fig.2 Adding feeding flow at the middle
2.2.3 措施效果
流程改造后，硫磺尾气半贫液从干气脱硫塔中下部塔盘进入，流量约20 t/h，塔顶贫液量从原来的40 t/h下降至20 t/h，大大降低了上部塔盘的负荷。流程改造后各项数据见表2。由表2可看出，改造前后干气脱硫效果没有发生变化，塔的压差由25 kPa降至20 kPa，下降了5 kPa左右，塔盘压差下降有利于减缓胺液携带的现象。
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