2、联合工艺在焦化LPG脱硫中技术-王义锋(3)

新鲜碱液BS-1BS-2FFC-1V503/1FFC-2V503/2含硫碱渣液态烃FFC-3V504软化水含碱污水P502/3P502/1 2P503/1 2图4 改造后LPG脱硫流程图

胺洗后焦化液化气通过Merichem公司提供的篮式过滤器BS-1、2后进入装在V503/1

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的第一级纤维膜接触器FFC-1的顶部，在此顶部与从二级容器V503/2和V503/1本身内部循环来的碱液接触。硫化氢与硫醇被抽提到碱液中，并随碱液脱离纤维沉降与相分离V503/1器底部，碱渣经界面控制器外送常规氧化处理。一级碱洗液化气从V503/1顶部出来进入装在V503/2上的第二级纤维膜接触器FFC-2的顶部，再与补充新鲜碱液和自循环碱液混合接触脱硫。液化气与碱液在V503/2中沉降分离，分离出来的碱液通过界面控制自循环使用。二次碱洗后液化气从灌顶出来进入装在V504的第三级纤维膜接触器，水洗夹带碱渣出装置。含碱污水外送常规氧化处理。

金陵分公司在采用ThiolexSM技术改造后实际运行情况如表2。

表2 引进ThiolexSM技术改造后质量效果

项目 焦化LPG密度 焦化LPG流量 碱洗前LPG硫含量:硫化氢 总硫 精制后LPG产品质量:总硫 Na+ 铜片试验 新鲜碱质量分数 单位 15℃ kg/m3 m3/h ppm w ppm w ppm w ppm w ％w 引用后实际值 冬季 550 12～15 ＜10 ≈1000 ＜80 未分析 1 ＜18 夏季 550 12～15 ＜10 ≈1000 ＜80 未分析 1 25 ThiolexSM技术设计值 550 8 20 5000 50 0.1 1 30 从表2我们可以看出，脱硫前焦化液化气总硫含量在1000ppm左右，比设计值5020ppm要低，但由于实际LPG处理量要比设计值大，同时为防止碱结晶，在补充新鲜碱液质量浓度夏季虽高于冬季，都没有达到30％的设计值，导致精制后LPG产品总硫质量没有全部达到小于50wppm设计要求。但从LPG产品质量控制来说，经过ThiolexSM工艺脱硫后其总硫含量远低于小于343wppm产品质量指标，完全达标。

依据Merichem公司提供给中石化北京燕山分公司的ThiolexSM与Caustic RegenSM联合工艺原料及质量设计保证条件，精制LPG总硫质量控制将达到小于20wppm目标，铜片腐蚀试验也将达到No.1级，完全符合民用LPG产品质量标准。具体设计条件如表3。

表3 燕山联合工艺设计条件

设 计 年连续运设计流量项 目 行时数h 设计数值 8400 t/h 6.4 比重40?Ct/m0.53 3H2S含量硫醇硫wppm 3,000 总硫精制LPG总铜片腐碱夹带含wppm 3,020 硫wppm 蚀试验 量,Na+ 20 No.1 1 wppm 20 9

2.1.2 碱液消耗与碱渣排放量控制分析

Merichem公司给北京燕山分公司提供的ThiolexSM与Caustic RegenSM联合工艺在碱液消耗与碱渣排放量控制方面保证年消耗100％新鲜碱（NaOH）≯10t, 年排除废碱量≯110 m3,同时考虑到燕山所处气候因素，设计条件提供的补充新鲜碱液质量分数为14.3wt%。其中废碱组成的工艺设计条件如表4。

表4 联合工艺排放废碱组成

废碱液组分 含量Wt. % Na2CO3 0.18 Na2S2O3 2.33 NaOH 6.98 H2O 90.51 合计 100.00 我们可以依据联合工艺的化学反应全过程对碱液消耗与碱渣排放量控制进行理论分析：由ThiolexSM与Caustic RegenSM工艺化学反应方程式组合来看，2摩尔硫醇经抽提和再生为二硫化物的反应产生1摩尔水，1摩尔的硫化氢抽提和氧化成硫代硫酸钠的反应生成1.5摩尔的水，同时1摩尔的氢氧化钠还会被1摩尔的硫化氢的抽提和氧化所消耗，即：

2H2S + 2NaOH + 2O2 → Na2S2O3 + 3H2O ⑴ 4RSH + O2 → 2RSSR + 2H2O ⑵ 依据表3中数据与化学反应方程式⑴可知：

①LPG中H2S量为：

20 wppm×6.4 t/h×8400 h/a=1.0752 t/a ②与H2S反应需要NaOH量:

1.0752 t/a×40÷34=1.262 t/a

③同时依据表4中数据可以计算出排放碱中NaOH量:

110 m3/a×1.065 t/m3×6.98％＝8.18 t/a

由②、③可得总的NaOH年消耗量为：

NaOH年消耗量＝1.262 t/a＋8.18 t/a=9.442 t/a≯10 t/a

依据以上分析及ThiolexSM与Caustic RegenSM联合工艺原理，我们可以认为燕山分公司在将来碱液消耗与碱渣排放量控制方面保证年消耗100％新鲜碱（NaOH）≯10t、年排除废碱量≯110 m3在技术条件上是可以保证的。

如果燕山不采用联合工艺，只单独采用ThiolexSM工艺的话，在碱液消耗与碱渣排放量控制方面的结果如何？我们仍然以燕山设计条件为基础进行分析。

在单独采用ThiolexSM工艺时，依据碱液常规氧化再生原理，在实际生产操作中几乎所有企业都是在系统循环碱液达到一定允许浓度时直接排放废碱渣，因此依据

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