专利名称：一种汽油轻馏分脱硫醇及碱液再生的装置及方法
技术领域：
本发明涉及石油化工领域，尤其涉及一种汽油轻馏分脱硫醇及碱液再生的装置及方法。
背景技术：
随着原油的劣质化和高硫化，以及社会对汽油燃料脱硫要求的日益提高，要求炼油企业不断提高原油加工技术水平，不断改进汽油燃料脱硫工艺，同时更要重视生产过程中节能减排降耗的可持续发展生产需要。欧美发达国家早在2005即开始执行清洁汽油欧IV标准，2009年开始执行欧V标准，我国也于2011年率先在北京、上海等地实施国IV标准，要求汽车用汽油总硫不超过50ppm，生产更低硫含量的清洁汽油是人们对生存环境日益重视的必然选择。 传统碱洗抽提工艺无法满足当前汽油深度脱硫要求，加氢脱硫则是目前应用比较成熟且大力推广的深度脱硫技术，但加氢脱硫存在装置投资巨大、操作复杂，汽油精制成本高的问题，而且还存在损失汽油辛烷值的缺点。中国石化集团抚顺石油化工研究院在加氢脱硫技术的基础上，通过选择适宜的汽油轻、重馏分切割点温度，对烯烃含量较高、硫含量较低的轻馏分用碱洗抽提的方法进行脱硫处理，对硫含量较高的重馏分用专门开发的脱硫催化剂进行加氢脱硫处理，脱硫后的两种馏分汽油再调和成成品汽油。该工艺一方面解决了全馏分汽油加氢工艺对辛烷值损失的问题，另一方面汽油轻馏分采用碱洗抽提脱硫醇的成本远低于加氢脱硫成本，大大降低了汽油精制成本。液化气碱洗脱硫醇技术已很成熟，目前工业应用较多的是填料抽提塔和纤维液膜接触器两类传质设备，而汽油轻馏分采用碱洗脱硫醇的试验研究和工业应用尚未有成熟的设备与技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽油轻馏分脱硫醇及碱液再生装置及方法，以解决解决目前汽油轻馏分脱硫醇工艺投资巨大、操作复杂、汽油精制成本高和损失汽油辛烷值等技术难题。本发明的目的通过以下技术方案来实现
一种汽油轻馏分脱硫醇及碱液再生装置，包括静态混合器，一级液膜碱洗反应器，二级液膜碱洗反应器，碱液聚结脱器，碱液氧化分离塔和液膜抽提接触器，所述静态混合器通过管线与预碱洗罐相连，所述预碱洗罐通过一级液膜碱洗反应器与一级碱洗分离罐相连接，所述一级液膜碱洗反应器安装在一级碱洗分离罐上，一级碱洗分离罐的出口通过二级液膜碱洗反应器与二级碱洗分离罐相连接，二级碱洗分离罐外连接有碱液聚结器，所述一级液膜碱洗反应器外设有循环碱液泵，循环碱液泵另一端与二级碱洗分离碱液出口相连接；所述二级液膜碱洗反应器与再生碱液泵和抽提分离罐碱液的出口相连接，所述再生碱液泵外连接有新鲜碱液进料管；所述一级碱洗分离罐的碱液出口外设有碱液预热器和催化剂注入器，并与所述碱液氧化分离塔的碱液进口相连接，所述碱液氧化分离塔内设有气体分布器、碱液氧化分离隔板和聚结填料，所述碱液氧化分离塔外设有二硫化物出料管和尾气出料管，尾气出料管上设有尾气分液罐，所述气体分布器外设有压缩空气管；所述碱液氧化分离塔碱液出口通过石脑油管与液膜抽提接触器和抽提沉降罐相连接，所述液膜抽提接触器连接有石脑油泵和液膜抽提沉降罐的石脑油出口，所述的抽提沉降罐内安装有聚结板和隔板，所述石脑油管上设有石脑油进料管和石脑油聚结器，所述石脑油聚结器上设有含硫石脑油出料管和碱洛排放管。进一步的，所述碱液聚结器底部与碱渣罐相连接，上部设有轻质成品油出口 ；所述抽提沉降罐内设有聚结板和隔板。
一种汽油轻馏分脱硫醇及碱液再生的方法，包括以下步骤
1)通过预碱洗泵向静态混合器中输入新鲜碱液，待处理汽油原料和碱液在静态混合器内进行剪切混合反应0. I 2min,碱液质量流量为汽油质量流量的20_60%wt, 二者在预碱洗罐内沉降分离10 30min，得到分离的预碱洗后汽油和碱液，碱液循环使用，根据产品中硫化氢和酚含量定期更换；
2)预碱洗后汽油通过输出管与二级液膜碱洗后碱液，在一级液膜反应器内以膜-膜接触层流流动，两相充分接触并反应，碱液质量流量为汽油质量流量的10-40%wt, 二者在一级碱洗分离罐沉降分离30 60min，得到一级精制汽油和一级碱液；
3)—级精制汽油通过输出管与再生碱液，在二级液膜反应器内以膜-膜接触层流流动，两相充分接触并反应，碱液质量流量为汽油质量流量的10-40%wt, 二者在一级碱洗分离罐沉降分离30 60min，得到二级精制汽油和二级碱液；
4)一级碱液压送入碱液氧化分离塔中，同时将压缩空气通过气体分布器将以微泡形式分散于液氧化分离塔内的碱液中，空气用量为硫醇钠氧化理论需求量的1-5倍，硫醇钠氧化催化剂在碱液中含量为50-200ppm，碱液氧化温度为20-70°C，空气中的氧气与碱液中的硫醇钠充分接触并反应生成氢氧化钠和二硫化物，氢氧化钠溶解于碱液中使碱液得到再生；二硫化物密度小浮在碱液上层，碱液经过分离区亲水聚结填料形成碱液液膜，碱液与已经分层的二硫化物充分接触，碱液中乳化的二硫化物被萃取到已经分层的二硫化物中，碱液中二硫化物含量进一步降低；
5)氧化分离二硫化物的碱液和低硫石脑油通过液膜抽提接触器，碱液质量流量为石脑油质量流量的20-100%wt，两相在液膜抽提接触器内以膜-膜接触层流流动，两相充分接触，碱液中残留的二硫化物被萃取到石脑油中，碱液与石脑油在抽提沉降罐沉降分离30 90min,得到再生碱液和含硫石脑油，再生碱液通过再生碱液泵送至二级液膜反应器，含硫石脑油30-80%循环使用，70-20%通过石脑油聚结器得脱除碱液后送出装置；
6)所述的低硫石脑油可以是低硫汽油、化工轻油、溶剂油或柴油。
图I为本发明实施例所述的一种汽油轻馏分脱硫醇及碱液再生装置的结构示意图。图中I、静态混合器；2、预碱洗罐；3、预碱洗泵；4、一级液膜碱洗反应器；5、一级碱洗分离罐；6、二级液膜碱洗反应器；7、二级碱洗分离罐；8、碱液聚结器；9、循环碱液泵；10、碱液预热器；11、催化剂注入器；12、碱液氧化分离塔；13、气体分布器；14、聚结填料；15、液膜抽提接触器；16、抽提沉降罐；17、聚结板；18、隔板；19、再生碱液泵；20、石脑油泵；21、石脑油聚结器；22、碱液氧化分离隔板；23、尾气分液罐。
具体实施例方式如图I所示，本发明实施例所述的一种汽油轻馏分脱硫醇及碱液再生装置，包括静态混合器I，一级液膜碱洗反应器4，二级液膜碱洗反应器6，碱液聚结脱器8，碱液氧化分离塔12和液膜抽提接触器15，所述静态混合器I通过管线与预碱洗罐2相连，，所述预碱洗罐2通过一级液膜碱洗反应器4与一级碱洗分离罐5相连接，所述一级液膜碱洗反应器4安装在一级碱洗分离罐5上，一级碱洗分离罐5的出口通过二级液膜碱洗反应器6与二级碱洗分离罐7相连接，二级碱洗分离罐7外连接有碱液聚结器8，所述一级液膜碱洗反应器 4外设有循环碱液泵9，循环碱液泵9另一端与二级碱洗分离罐7碱液出口相连接；所述二级液膜碱洗反应器6与再生碱液泵19和抽提分离罐16碱液的出口相连接，所述再生碱液泵19外连接有新鲜碱液进料管；所述一级碱洗分离罐5的碱液出口外设有碱液预热器10和催化剂注入器11，并与所述碱液氧化分离塔12的碱液进口相连接，所述碱液氧化分离塔12内设有气体分布器13、碱液氧化分离隔板22和聚结填料14，所述碱液氧化分离塔12外设有二硫化物出料管和尾气出料管，尾气出料管上设有尾气分液罐23，所述气体分布器13外设有压缩空气管；所述碱液氧化分离塔12碱液出口通过石脑油管与液膜抽提接触器15和抽提沉降罐16相连接，所述液膜抽提接触器15连接有石脑油泵20和液膜抽提沉降罐16的石脑油出口，所述的抽提沉降罐16内安装有聚结板17和隔板18，所述石脑油管上设有石脑油进料管和石脑油聚结器21，所述石脑油聚结器21上设有含硫石脑油出料管42和碱渣排放管43。所述碱液聚结器8底部与碱渣罐相连接，上部设有轻质成品油出口 ；所述抽提沉降罐16内设有聚结板17和隔板18。本发明实施例所述的汽油轻馏分脱硫醇及碱液再生的方法，包括以下步骤
1)通过预碱洗泵向静态混合器中输入新鲜碱液，待处理汽油原料和碱液在静态混合器内进行剪切混合反应0. I 2min,碱液质量流量为汽油质量流量的20_60%wt, 二者在预碱洗罐内沉降分离10 30min，得到分离的预碱洗后汽油和碱液，碱液循环使用，根据产品中硫化氢和酚含量定期更换；
2)预碱洗后汽油通过输出管与二级液膜碱洗后碱液，在一级液膜反应器内以膜-膜接触层流流动，两相充分接触并反应，碱液质量流量为汽油质量流量的10-40%wt, 二者在一级碱洗分离罐沉降分离30 60min，得到一级精制汽油和一级碱液；
3)—级精制汽油通过输出管与再生碱液，在二级液膜反应器内以膜-膜接触层流流动，两相充分接触并反应，碱液质量流量为汽油质量流量的10-40%wt, 二者在一级碱洗分离罐沉降分离30 60min，得到二级精制汽油和二级碱液；
4)一级碱液压送入碱液氧化分离塔中，同时将压缩空气通过气体分布器将以微泡形式分散于液氧化分离塔内的碱液中，空气用量为硫醇钠氧化理论需求量的1-5倍，硫醇钠氧化催化剂在碱液中含量为50-200ppm，碱液氧化温度为20-70°C，空气中的氧气与碱液中的硫醇钠充分接触并反应生成氢氧化钠和二硫化物，氢氧化钠溶解于碱液中使碱液得到再生；二硫化物密度小浮在碱液上层，碱液经过分离区亲水聚结填料形成碱液液膜，碱液与已经分层的二硫化物充分接触，碱液中乳化的二硫化物被萃取到已经分层的二硫化物中，碱液中二硫化物含量进一步降低；
5)氧化分离二硫化物的碱液和低硫石脑油通过液膜抽提接触器，碱液质量流量为石脑油质量流量的20-100%wt，两相在液膜抽提接触器内以膜-膜接触层流流动，两相充分接触，碱液中残留的二硫化物被萃取到石脑油中，碱液与石脑油在抽提沉降罐沉降分离30 90min，得到再生碱液和含硫石脑油，再生碱液通过再生碱液泵送至二级液膜反应器，含硫石脑油30-80%循环使用，70-20%通过石脑油聚结器得脱除碱液后送出装置；
6)所述的低硫石脑油可以是低硫汽油、化工轻油、溶剂油或柴油。应用实例 某公司采用本发明技术，建成了一套汽油轻馏分脱硫醇及碱液再生装置
汽油轻馏分处理能力25. 8t/h ;操作弹性50-110% ;汽油轻馏分蒸馏点30-68°C ;汽油轻懼分主要性质硫化氢<30ppm,硫醇<210ppm,总硫<270ppm,进装置压力0. 6-0. 8MPaG,温度30-45°C ;工艺操作参数预碱洗碱液流量6t/h，脱硫醇碱液循环流量4t/h，催化剂含量100-150ppm，碱渣氧化温度30-50 °C，压缩空气流量30_40Nm3/h，石脑油循环流量12-16t/h，石脑油更换流量2-3t/h ;装置运行结果精制轻汽油硫化氢测不出、硫醇含量2-8ppm、博士试验通过、水溶性酸碱检测为无、铜片腐蚀la，其它情况预碱洗每月更换碱液15吨、运行半年未更换脱硫醇剂碱、每月回收二硫化物2吨。虽然以上仅描述了本发明的具体实施方式
范例，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更或修改均落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种汽油轻馏分脱硫醇及碱液再生装置，包括静态混合器(I)，一级液膜碱洗反应器(4)，二级液膜碱洗反应器(6)，碱液聚结脱器(8)，碱液氧化分离塔(12)和液膜抽提接触器(15)，其特征在于所述静态混合器(I)通过管线与预碱洗罐(2)相连，预碱洗罐(2)通过一级液膜碱洗反应器(4 )与一级碱洗分离罐(5 )相连接，所述一级液膜碱洗反应器(4 )安装在一级碱洗分离罐(5 )上，一级碱洗分离罐(5 )的出口通过二级液膜碱洗反应器(6 )与二级碱洗分离罐(7)相连接，二级碱洗分离罐(7)外连接有碱液聚结器(8)，所述一级液膜碱洗反应器(4)外设有循环碱液泵(9)，循环碱液泵(9)另一端与二级碱洗分离罐(7)碱液出口相连接；所述二级液膜碱洗反应器(6)与再生碱液泵(19)和抽提分离罐(16)碱液的出口相连接，所述再生碱液泵(19)外连接有新鲜碱液进料管；所述一级碱洗分离罐(5)的碱液出口外设有碱液预热器(10 )和催化剂注入器(11)并与所述碱液氧化分离塔(12 )的碱液进口相连接，所述碱液氧化分离塔(12)内设有气体分布器(13)、碱液氧化分离隔板(22)和聚结填料(14)，所述碱液氧化分离塔(12)外设有二硫化物出料管和尾气出料管，该尾气出料管上设有尾气分液罐(23)，所述气体分布器(13)外设有压缩空气管；所述碱液氧化分离塔(12)的碱液出口通过石脑油管与液膜抽提接触器(15)和抽提沉降罐(16)相连接，所述液膜抽提接触器(15)连接石脑油泵(20)和液膜抽提沉降罐(16)的石脑油出口，所述的抽提沉降罐(16)内安装有聚结板(17)和隔板(18)，所述石脑油管上设有石脑油进料管和石脑油聚结器(21)，所述石脑油聚结器(21)上设有含硫石脑油出料管(42)和碱渣排放管(43)。
2.根据权利要求I所述的一种汽油轻馏分脱硫醇及碱液再生装置，其特征在于所述碱液聚结器(8)底部与碱渣罐相连接，所述碱液聚结器(8)上部设有轻质成品油出口 ；所述抽提沉降罐(16)内设有聚结板(17)和隔板(18)。
3.一种汽油轻馏分脱硫醇及碱液再生的方法，其特征在于，包括以下步骤 1)通过预碱洗泵向静态混合器中输入新鲜碱液，待处理汽油原料和碱液在静态混合器内进行剪切混合反应0. I 2min,碱液质量流量为汽油质量流量的20_60%wt, 二者在预碱洗罐内沉降分离10 30min，得到分离的预碱洗后汽油和碱液，碱液循环使用，根据产品中硫化氢和酚含量定期更换； 2)预碱洗后汽油通过输出管与二级液膜碱洗后碱液，在一级液膜反应器内以膜-膜接触层流流动，两相充分接触并反应，碱液质量流量为汽油质量流量的10-40%wt, 二者在一级碱洗分离罐沉降分离30 60min，得到一级精制汽油和一级碱液； 3)—级精制汽油通过输出管与再生碱液，在二级液膜反应器内以膜-膜接触层流流动，两相充分接触并反应，碱液质量流量为汽油质量流量的10-40%wt, 二者在一级碱洗分离罐沉降分离30 60min，得到二级精制汽油和二级碱液； 4)一级碱液压送入碱液氧化分离塔中，同时将压缩空气通过气体分布器将以微泡形式分散于液氧化分离塔内的碱液中，空气用量为硫醇钠氧化理论需求量的1-5倍，硫醇钠氧化催化剂在碱液中含量为50-200ppm，碱液氧化温度为20-70°C，空气中的氧气与碱液中的硫醇钠充分接触并反应生成氢氧化钠和二硫化物，氢氧化钠溶解于碱液中使碱液得到再生；二硫化物密度小浮在碱液上层，碱液经过分离区亲水聚结填料形成碱液液膜，碱液与已经分层的二硫化物充分接触，碱液中乳化的二硫化物被萃取到已经分层的二硫化物中，碱液中二硫化物含量进一步降低； 5)氧化分离二硫化物的碱液和低硫石脑油通过液膜抽提接触器，碱液质量流量为石脑油质量流量的20-100%wt，两相在液膜抽提接触器内以膜-膜接触层流流动，两相充分接触，碱液中残留的二硫化物被萃取到石脑油中，碱液与石脑油在抽提沉降罐沉降分离30 90min,得到再生碱液和含硫石脑油，再生碱液通过再生碱液泵送至二级液膜反应器，含硫石脑油30-80%循环使用，70-20%通过石脑油聚结器得脱除碱液后送出装置； 6)所述的低硫石脑油可以是低硫汽油、化工轻油、溶剂油或柴油。
全文摘要
本发明涉及一种汽油轻馏分脱硫醇及碱液再生装置和方法，一种汽油轻馏分脱硫醇及碱液再生装置，包括静态混合器，液膜碱洗反应器，碱液聚结脱器，碱液氧化分离塔和液膜抽提接触器。本发明的有益效果为(1)采用预碱洗脱硫化氢、酚，投资低；(2)采用两级液膜碱洗反应器及碱洗工艺，可保证产品硫醇在10ppm以下，无游离碱液夹带，不需要水洗即能保证铜片腐蚀和水溶性酸碱检测合格；(3)碱液中硫醇钠氧化速率高，两相扰动乳化极轻微，生成的二硫化物60%以上实现分离回收；(4)可保证再生碱液中二硫化物含量不超过100ppm，再生碱液用于循环脱硫醇时不会反萃取到产品中；(5)不需要频繁更换碱液即能保证产品总硫稳定不升高，碱渣排放量较其它工艺减少50%以上。
文档编号C10G19/08GK102757809SQ201210276509
公开日2012年10月31日 申请日期2012年8月3日 优先权日2012年8月3日
发明者喻武钢, 徐振华, 王铭, 童仁可, 聂通元, 蔡喜洋 申请人:宁波中一石化科技有限公司