專利名稱：一種用于液化氣堿渣脫硫及中和的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于液化氣堿渣脫硫及中和的裝置。
技術(shù)背景液化石油氣(簡稱液化氣，英文縮寫LPG)主要由煉油廠催化裝置、焦化裝置、常減壓裝置、重整裝置、輕烴回收裝置等生產(chǎn)。焦化液化氣總硫含量一般在20000mg/m3以上，經(jīng)過胺洗脫硫化氫后，其硫醇含量仍然高達3000 mg/m3以上。其它裝置產(chǎn)液化氣總硫一般在5000 mg/m3左右，經(jīng)過胺洗脫硫化氫后，其硫醇含量一般在300-800 mg/m3范圍。目前國內(nèi)煉油廠要求作氣分原料的液化氣總硫不高于20ppm,更苛刻的要求不高于IOppm,作民用的液化氣要求總硫不高于343 mg/m3。因此，各類裝置生產(chǎn)的液化氣都必須經(jīng)過胺洗脫硫化氫和堿洗脫硫醇兩個過程。胺洗后液化氣仍然夾帶有不超過20ppm的硫化氫，操作不穩(wěn)定時硫化氫含量則會更高，在液化氣堿洗脫硫醇時硫化氫與氫氧化鈉反應(yīng)生成硫化鈉，而硫化鈉在堿液氧化再生條件下較緩慢地生成硫代硫酸鈉和硫酸鈉，不能再生重新得到氫氧化鈉，對脫硫醇劑堿是永久性損耗，為保護脫硫醇劑堿的使用周期，傳統(tǒng)液化氣脫硫醇裝置一般設(shè)計有預(yù)堿洗脫硫化氫，同時會有少量硫醇被脫除。因此液化氣脫硫醇裝置堿渣排放60-80%以上都來源于預(yù)堿洗。預(yù)堿洗后液化氣仍可能有微量的硫化氫，同時脫硫醇劑堿氧化時因空氣中有少量二氧化碳，生成碳酸鈉也會消耗氫氧化鈉，特別要提到的是，目前國內(nèi)大部分煉廠仍然采用傳規(guī)填料塔對脫硫醇后堿液進行氧化，無法分離氧化生成的二硫化物，而隨著二硫化物在堿液中的累積升高，將引導(dǎo)產(chǎn)品液化氣總硫隨之升高，為保證產(chǎn)品液化氣總硫合格，因此脫硫醇劑堿也需要定期排放。根據(jù)調(diào)查，每處理I萬噸催化液化氣，排放堿渣20-40噸；每處理I萬噸焦化液化氣，排放堿渣50-100噸。根據(jù)2008-2010年國內(nèi)煉油企業(yè)實際原油加工量測算，液化氣年產(chǎn)量超過2000萬噸。對液化氣脫硫醇的堿渣進行保守測算，全國液化氣脫硫醇的堿渣排放量約6-10萬噸。目前煉廠采用較多的堿渣處理方法有濃硫醇中和、煉廠酸性污水中和、高溫濕式氧化、鍛燒回收苛性鈉或碳酸氫鈉等，也有專業(yè)回收代處理堿渣的單位，堿渣處理費約2000-5000元/噸。因此，國內(nèi)每年在液化氣脫硫醇堿渣的處理上投入的人力和經(jīng)費是相當(dāng)驚人的。另外，上述堿渣處理技術(shù)普遍存在有惡臭有毒尾氣排放、堿渣處理不徹底、處理費用高的問題。因此目前急需一種環(huán)境友好、二次污染物排放少、處理成本低的環(huán)保節(jié)能工藝對現(xiàn)有技術(shù)進行技術(shù)升級或產(chǎn)品替代。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種用于液化氣堿渣脫硫及中和的裝置，彌補了現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種用于液化氣堿渣脫硫及中和的裝置，包括堿渣氧化脫硫碳化中和塔，堿渣氧化脫硫碳化中和塔頂部連接有尾氣排放管，堿渣氧化脫硫碳化中和塔由隔板分為氧化脫硫區(qū)和碳化中和區(qū)；氧化脫硫區(qū)底部連接有堿渣進料管，氧化脫硫區(qū)內(nèi)設(shè)有催化劑固定床和位于催化劑固定床下方的氣體分布器一，氣體分布器一連接有壓縮空氣管；所述碳化中和區(qū)底部連接有廢液排放管，碳化中和區(qū)內(nèi)設(shè)有液體分配器、氣體分布器二和氣體分布器三，氣體分布器二位于氣體分布器三的上方，液體分配器位于氣體分布器二的上方，液體分配器連接有工業(yè)廢水管，氣體分布器二連接有壓縮二氧化碳管一，氣體分布器三連接有壓縮二氧化碳管二。本實用新型的有益效果為采用全相接觸微泡氧化技術(shù),將堿渣中硫化鈉和硫醇 鈉含量氧化降低至IOppm以下，同時氧化催化劑固定在活性炭床層，制備固定床時催化劑中以一定比例加入化學(xué)穩(wěn)定劑A，減少催化劑流失及損耗，降低堿渣處理成本；采用多級全相接觸微泡碳化技術(shù)，將堿渣中氫氧化鈉完全碳化中和為碳酸氫鈉，將殘留的硫化鈉、硫醇鈉及二硫化物進一步降低至Ippm以下，產(chǎn)生的廢水pH降低至8-9、C0D降低至1000mg/L以下；具有工藝簡單、堿渣處理效果好、環(huán)保經(jīng)濟的特點。
下面根據(jù)附圖對本實用新型作進一步詳細說明。圖I是本實用新型實施例所述的用于液化氣堿渣脫硫及中和的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I、堿渣氧化脫硫碳化中和塔；2、尾氣排放管；3、隔板；4、氧化脫硫區(qū)；5、碳化中和區(qū)；6、堿洛進料管；7、催化劑固定床；8、氣體分布器一 ；9、壓縮空氣管；10、廢液排放管；
11、液體分配器；12、氣體分布器二 ；13、氣體分布器三；14、工業(yè)廢水管；15、壓縮二氧化碳
管一 ；16、壓縮二氧化碳管二。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型實施例所述的用于液化氣堿渣脫硫及中和的裝置，包括堿渣氧化脫硫碳化中和塔I，堿渣氧化脫硫碳化中和塔I頂部連接有尾氣排放管2，堿渣氧化脫硫碳化中和塔I由隔板3分為氧化脫硫區(qū)4和碳化中和區(qū)5 ;氧化脫硫區(qū)4底部連接有堿渣進料管6，氧化脫硫區(qū)4內(nèi)設(shè)有催化劑固定床7和位于催化劑固定床7下方的氣體分布器一 8,氣體分布器一 8連接有壓縮空氣管9 ;所述碳化中和區(qū)5底部連接有廢液排放管10,碳化中和區(qū)5內(nèi)設(shè)有液體分配器11、氣體分布器二 12和氣體分布器三13,氣體分布器二 12位于氣體分布器三13的上方,液體分配器11位于氣體分布器二 12的上方,液體分配器11連接有工業(yè)廢水管14，氣體分布器二 12連接有壓縮二氧化碳管一 15，氣體分布器三13連接有壓縮二氧化碳管二 16。其中氣體分布器一 8、氣體分布器二 12、和氣體分布器三13均采用專利號為ZL 2009 2 0117879. 2所公開的技術(shù)。在進行液化氣堿渣脫硫及中和的處理時，包括以下步驟I)將預(yù)處理堿渣以設(shè)計流量通過堿渣進料管6進入堿渣氧化脫硫碳化中和塔I的氧化脫硫區(qū)4，壓縮空氣通過氣體分布器一 8 (專利號為ZL 2009 2 0117879. 2)分散成l-3mm直徑的微小氣泡，氣泡在堿渣相中以O(shè). 005-0. 05m/s的線速度上升，制備催化劑固定床，以一定比例加入化學(xué)穩(wěn)定劑，預(yù)處理堿渣包括液化氣脫硫預(yù)堿洗堿渣和液化氣脫硫醇含催化劑堿渣，進入氧化脫硫區(qū)4的堿渣要求加熱至30-70°C，最佳氧化脫硫溫度為50-65°C，堿渣在氧化脫硫區(qū)4以O(shè). 001-0. 01m/s的線速度上升，停留時間達到5_8小時，堿渣中硫化鈉氧化生成硫代硫酸鈉和硫酸鈉，硫醇鈉氧化生成氫氧化鈉和二硫化物，在大風(fēng)量尾氣氣浮及吹脫作用下，生成的二硫化物隨尾氣排放管2送去尾氣脫硫設(shè)施脫硫處理后，就地放空；2)氧化后堿渣溢過堿渣氧化脫硫碳化中和塔I內(nèi)隔板3，流到碳化中和區(qū)5，通過碳化中和區(qū)5上層的工業(yè)廢水管14和液體分配器11注入工業(yè)廢水對堿渣進行稀釋，稀釋倍數(shù)根據(jù)堿渣中氫氧化鈉濃度計算確定；3)壓縮二氧化碳通過碳化中和區(qū)5中層的氣體分布器二 12 (專利號為ZL 2009 20117879. 2)分散成l-3mm直徑的微小氣泡，氣泡以O(shè). 01-0. lm/s的線速度在稀釋后堿渣中上升，二氧化碳與堿渣流動方式為逆向，堿渣與大量的細小氣泡充分接觸，堿渣中氫氧化鈉 與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉溶解在廢液中，堿渣中殘留的硫化鈉、硫醇鈉分別與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉和硫化氫、硫醇，生成的微量的硫化氫、硫醇隨尾氣帶走；4)壓縮二氧化碳通過碳化中和區(qū)4下層的氣體分布器三13 (專利號為ZL 2009 20117879. 2)分散成l-3mm直徑的微小氣泡，氣泡以O(shè). 01-0. lm/s的線速度在步驟3)碳化后的堿渣中上升，將堿渣殘留的氫氧化鈉完全碳化生成碳酸氫鈉，碳酸氫鈉溶解在廢液中，廢液通過碳化中和區(qū)5底部的廢液排放管10排放去生化塘。應(yīng)用實例某煉油廠一套3000噸/年處理能力的本實用新型所述的液化氣堿渣氧化脫硫及中和的裝置，運行情況如下堿渣來源液化氣脫硫醇堿渣；堿渣處理能力600Kg/h ;堿渣組成氫氧化鈉濃度
4.l%wt、硫化鈉濃度I. 0%wt、硫代硫酸鈉及硫酸鈉濃度4. 5%wt、硫醇鈉濃度O. 2%wt、C0D3-5萬mg/L ;主要設(shè)備規(guī)格堿渣氧化脫硫碳化中和塔Φ 1800 X 10000 (mm);工藝操作參數(shù)堿渣溫度55-60°C、氧化空氣流量100Nm3/h、工業(yè)廢水流量1800Kg/h、一級碳化二氧化碳流量20 Nm3/h、二級碳化二氧化碳流量7-10 Nm3/h、固定催化劑每6_8個月再生一次；裝置運行結(jié)果堿渣處理后形成廢水pH值=8、C0D在500-800mg/L范圍；碳渣處理成本約450元(二氧化碳為外購工業(yè)品，1000元/噸)。
權(quán)利要求1.一種用于液化氣堿渣脫硫及中和的裝置，包括堿渣氧化脫硫碳化中和塔(1)，堿渣氧化脫硫碳化中和塔(I)頂部連接有尾氣排放管(2)，其特征在于堿渣氧化脫硫碳化中和塔(I)由隔板(3)分為氧化脫硫區(qū)(4)和碳化中和區(qū)(5);氧化脫硫區(qū)(4)底部連接有堿渣進料管(6)，氧化脫硫區(qū)(4)內(nèi)設(shè)有催化劑固定床(7)和位于催化劑固定床(7)下方的氣體分布器一(8)，氣體分布器一(8)連接有壓縮空氣管(9);所述碳化中和區(qū)(5)底部連接有廢液排放管(10),碳化中和區(qū)(5)內(nèi)設(shè)有液體分配器(11)、氣體分布器二( 12)和氣體分布器三(13),氣體分布器二( 12)位于氣體分布器三(13)的上方,液體分配器(11)位于氣體分布器二( 12)的上方，液體分配器(11)連接有工業(yè)廢水管(14)，氣體分布器二( 12)連接有壓縮二氧化碳管一(15)，氣體分布器三(13)連接有壓縮二氧化碳管二(16)。
專利摘要本實用新型涉及一種用于液化氣堿渣脫硫及中和的裝置，包括堿渣氧化脫硫碳化中和塔，堿渣氧化脫硫碳化中和塔頂部連接有尾氣排放管，其由隔板分為氧化脫硫區(qū)和碳化中和區(qū)；氧化脫硫區(qū)底部連接有堿渣進料管，其內(nèi)設(shè)有催化劑固定床和位于催化劑固定床下方的氣體分布器一，氣體分布器一連接有壓縮空氣管；碳化中和區(qū)底部連接有廢液排放管，其內(nèi)設(shè)有液體分配器、氣體分布器二和氣體分布器三，氣體分布器二位于氣體分布器三的上方，液體分配器位于氣體分布器二的上方，液體分配器連接有工業(yè)廢水管，氣體分布器二連接有壓縮二氧化碳管一，氣體分布器三連接有壓縮二氧化碳管二。本實用新型的有益效果為工藝簡單，降低堿渣處理成本，堿渣處理效果好，環(huán)保經(jīng)濟。
文檔編號C02F9/04GK202430071SQ20122001453
公開日2012年9月12日 申請日期2012年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月13日
發(fā)明者喻武鋼, 徐振華, 施景, 梁瑋, 王銘, 童仁可, 聶通元, 蔡喜洋 申請人:寧波中一石化科技有限公司