一种脱硫醇和脱羰基硫工艺及系统的制作方法

1.本发明涉及传质设备领域，尤其涉及一种脱硫醇和脱羰基硫工艺及系统。


背景技术：

2.纤维膜接触器是一种新型传质设备，可用于化工、制药、造纸、环保等行业的反应、抽提、萃取等传质过程，使用方法为将次分配相分布到纤维状填料上，形成液膜，使主分配相分布在该液膜之外；两种分配相在同向流动过程中，既有很大的接触传质面积，又有较短的传质距离，从而提高了传质反应效率。对于纤维膜接触器，纤维丝的接触面积、纤维丝的悬挂方式、各分配相进入纤维丝的方式将严重影响纤维膜接触器的效率和使用周期；如果纤维丝的接触面积、纤维丝的悬挂方式、各分配相进入纤维丝的方式设计不合理，不仅纤维膜接触器的效率低下或甚至无效，而且有可能造成纤维膜接触器的压降过大而无法使用，或者造成使用周期大幅度缩短。在现实应用中，无论进口或国产纤维膜接触器，有很多案例都证实现有设备容易因为压降过大使得使用周期大幅度缩短，从而提高生产成本。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种脱硫醇和脱羰基硫工艺及系统，旨在现有设备容易因为压降过大使得使用周期大幅度缩短，从而提高生产成本的问题。
4.为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种脱硫醇和脱羰基硫系统，包括一级处理组件、二级处理组件和水洗处理组件，所述一级处理组件包括过滤器、一级碱洗沉降罐、一级碱洗纤维膜接触器和一级碱洗泵，所述一级碱洗纤维膜接触器与所述过滤器连接，所述一级碱洗沉降罐与所述一级碱洗纤维膜接触器连接，所述一级碱洗泵与所述一级碱洗沉降罐和一级碱洗纤维膜接触器连通，所述二级处理组件包括脱水塔、液化气羰基硫水解塔、二级碱洗纤维膜接触器、二级碱洗沉降罐和二级碱洗泵，所述脱水塔与所述一级碱洗沉降罐连接，所述液化气羰基硫水解塔与所述脱水塔连接，所述二级碱洗纤维膜接触器与所述液化气羰基硫水解塔连接，所述二级碱洗沉降罐与所述二级碱洗纤维膜接触器连接，所述二级碱洗泵与二级碱洗纤维膜接触器和二级碱洗沉降罐连通，所述水洗处理组件包括水洗纤维膜接触器和水洗沉降罐，所述水洗纤维膜接触器与所述二级碱洗沉降罐连接，所述水洗沉降罐与所述水洗纤维膜接触器连接。
5.其中，所述一级处理组件还包括第一液位控制器，所述第一液位控制器与所述一级碱洗沉降罐连接。
6.其中，所述一级处理组件还包括第一流量控制阀，所述第一流量控制阀与所述一级碱洗泵和所述一级碱洗纤维膜接触器连接，并位于所述一级碱洗泵和所述一级碱洗纤维膜接触器之间。
7.其中，所述二级处理组件还包括第二液位控制器，所述第二液位控制器与所述二级碱洗沉降罐连接。
8.其中，所述二级处理组件还包括第二流量控制阀，所述第二流量控制阀与所述二
级碱洗泵和所述二级碱洗纤维膜接触器连接，并位于所述二级碱洗泵和所述二级碱洗纤维膜接触器之间。
9.其中，所述水洗处理组件还包括据聚结器，所述聚结器与所述水洗沉降罐连接。
10.其中，所述水洗处理组件还包括水洗泵，所述水洗泵与所述水洗沉降罐和所述水洗纤维膜接触器连通，并位于所述水洗沉降罐和所述水洗纤维膜接触器之间。
11.第二方面，本发明还提供一种脱硫醇和脱羰基硫工艺，包括：基于第一碱洗泵和第一碱洗纤维膜接触器对液化气进行一次处理；通过脱水塔和液化气羰基硫水解塔对液化气脱水和将羰基硫水解；基于第二碱洗泵和第二碱洗纤维膜接触器对液化气进行二次处理；基于水洗纤维膜接触器和水洗沉降罐对液化气进行水洗并排出。
12.本发明的一种脱硫醇和脱羰基硫工艺及系统，首先将液化气通过所述过滤器过滤掉其中的杂质后进入所述一级碱洗纤维膜接触器的顶部，在此顶部与经过所述一级碱洗泵循环送来的碱液进行接触。其中碱液在开工前已循环，首先润湿接触器中的金属纤维，并沿纤维丝向下流动，液化气顺着纤维束与碱液同方向平行流动，使得液化气与碱液之间在纤维束上形成一层流动的薄膜，从而增大了传质面积，提高了传质速率，硫化氢和硫醇被抽提到碱中，含有硫化钠和硫醇钠钠的碱液脱开纤维在所述一级碱洗沉降罐的底部沉降，分离后的碱液可以通过所述一级碱洗泵继续循环，一级碱洗后的液化气从所述一级碱洗沉降罐顶部出来进入所述脱水塔的底部进行脱水，然后从所述脱水塔的顶部出去进入所述液化气羰基硫水解塔的底部，在液化气羰基硫水解塔内经过羰基硫水解剂作用，羰基硫水解为硫化氢和二氧化碳，然后液化气从所述液化气羰基硫水解塔的顶部排出进入所述二级碱洗纤维膜接触器，在此顶部与经过二级碱洗泵送来的碱液接触，进一步脱除液化气中剩余的硫醇和硫化氢和二氧化碳，经沉降分离后，罐底的碱液循环用于液化气二级脱硫醇或去所述一级碱洗纤维膜接触器，液化气从所述二级碱洗沉降罐排出进入所述水洗纤维膜接触器，然后进入所述水洗沉降罐中，洗去液化气中可能夹带的碱滴，然后进入下游工艺。从而实现了纤维膜接触器相同体积内接触面积的最大化，可以确保相同处理量的设备最小化；对于两相化学反应、单级纤维膜接触器可以达到98％以上的效率；对于纯物理萃取，单级纤维膜接触器可以达到95％以上的效率；实现了纤维束的均匀配置，避免了压降快速增大问题，可以保证在三年运行周期内压降低于70kpa；实现了液化气硫醇的脱除效率，从而保证了液化气的脱总硫效率，可以保证液化气脱后总硫小于10ppm，从而实现有设备容易因为压降过大使得使用周期大幅度缩短，从而提高生产成本的问题。
附图说明
13.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1是本发明的一种脱硫醇和脱羰基硫系统的结构图；
15.图2是本发明的一级处理组件的结构图；
16.图3是本发明的二级处理组件的结构图；
17.图4是本发明的水洗处理组件的结构图；
18.图5是本发明的一种脱硫醇和脱羰基硫工艺的流程图。
[0019]1‑
一级处理组件、2
‑
二级处理组件、3
‑
水洗处理组件、11
‑
过滤器、12
‑
一级碱洗沉降罐、13
‑
一级碱洗纤维膜接触器、14
‑
一级碱洗泵、15
‑
第一液位控制器、16
‑
第一流量控制阀、21
‑
脱水塔、22
‑
液化气羰基硫水解塔、23
‑
二级碱洗纤维膜接触器、24
‑
二级碱洗沉降罐、25
‑
二级碱洗泵、26
‑
第二液位控制器、27
‑
第二流量控制阀、31
‑
水洗纤维膜接触器、32
‑
水洗沉降罐、33
‑
聚结器、34
‑
水洗泵、35
‑
第三液位控制器、36
‑
第三流量控制阀。
具体实施方式
[0020]
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0021]
第一方面，请参阅图1～图4，本发明提供一种脱硫醇和脱羰基硫系统，包括：
[0022]
一级处理组件1、二级处理组件2和水洗处理组件3，所述一级处理组件1包括过滤器11、一级碱洗沉降罐12、一级碱洗纤维膜接触器13和一级碱洗泵14，所述一级碱洗纤维膜接触器13与所述过滤器11连接，所述一级碱洗沉降罐12与所述一级碱洗纤维膜接触器13连接，所述一级碱洗泵14与所述一级碱洗沉降罐12和一级碱洗纤维膜接触器13连通，所述二级处理组件2包括脱水塔21、液化气羰基硫水解塔22、二级碱洗纤维膜接触器23、二级碱洗沉降罐24和二级碱洗泵25，所述脱水塔21与所述一级碱洗沉降罐12连接，所述液化气羰基硫水解塔22与所述脱水塔21连接，所述二级碱洗纤维膜接触器23与所述液化气羰基硫水解塔22连接，所述二级碱洗沉降罐24与所述二级碱洗纤维膜接触器23连接，所述二级碱洗泵25与二级碱洗纤维膜接触器23和二级碱洗沉降罐24连通，所述水洗处理组件包括水洗纤维膜接触器31和水洗沉降罐32，所述水洗纤维膜接触器31与所述二级碱洗沉降罐24连接，所述水洗沉降罐32与所述水洗纤维膜接触器31连接。
[0023]
在本实施方式中，液化气中硫醇、硫化氢、二氧化碳碱洗(脱除)的化学反应如下：
[0024]
rsh+naoh
→
nasr+h2o
[0025]
h2s+naoh
→
nahs+h2o
[0026]
co2+2naoh
→
na2co3+h2o
[0027]
液化气中羰基硫、二硫化碳水解的化学反应如下：
[0028]
cos+h2o＝h2s+co2
[0029]
cs2+2h2o＝2h2s+co2
[0030]
首先将液化气通过所述过滤器11过滤掉其中的杂质后进入所述一级碱洗纤维膜接触器13的顶部，在此顶部与经过所述一级碱洗泵14循环送来的碱液进行接触。其中碱液在开工前已循环，首先润湿接触器中的金属纤维，并沿纤维丝向下流动，液化气顺着纤维束与碱液同方向平行流动，使得液化气与碱液之间在纤维束上形成一层流动的薄膜，从而增大了传质面积，提高了传质速率，硫化氢和硫醇被抽提到碱中，含有硫化钠和硫醇钠钠的碱液脱开纤维在所述一级碱洗沉降罐12的底部沉降，分离后的碱液可以通过所述一级碱洗泵14继续循环，一级碱洗后的液化气从所述一级碱洗沉降罐12顶部出来进入所述脱水塔21的底部进行脱水，然后从所述脱水塔21的顶部出去进入所述液化气羰基硫水解塔22的底部，在液化气羰基硫水解塔22内经过羰基硫水解剂作用，羰基硫水解为硫化氢和二氧化碳，然
后液化气从所述液化气羰基硫水解塔22的顶部排出进入所述二级碱洗纤维膜接触器23，在此顶部与经过二级碱洗泵25送来的碱液接触，进一步脱除液化气中剩余的硫醇和硫化氢和二氧化碳，经沉降分离后，罐底的碱液循环用于液化气二级脱硫醇或去所述一级碱洗纤维膜接触器13，液化气从所述二级碱洗沉降罐24排出进入所述水洗纤维膜接触器31，然后进入所述水洗沉降罐32中，洗去液化气中可能夹带的碱滴，然后进入下游工艺。从而实现了纤维膜接触器相同体积内接触面积的最大化，可以确保相同处理量的设备最小化；对于两相化学反应、单级纤维膜接触器可以达到98％以上的效率；对于纯物理萃取，单级纤维膜接触器可以达到95％以上的效率；实现了纤维束的均匀配置，避免了压降快速增大问题，可以保证在三年运行周期内压降低于70kpa；实现了液化气硫醇的脱除效率，从而保证了液化气的脱总硫效率，可以保证液化气脱后总硫小于10ppm，从而实现有设备容易因为压降过大使得使用周期大幅度缩短，从而提高生产成本的问题。
[0031]
进一步的，所述一级处理组件1还包括第一液位控制器15，所述第一液位控制器15与所述一级碱洗沉降罐12连接。
[0032]
在本实施方式中，通过所述第一液位控制器15可以对所述一级碱洗沉降罐12中的液位进行检测，从而可以自动排出多余的液体。
[0033]
进一步的，所述一级处理组件1还包括第一流量控制阀16，所述第一流量控制阀16与所述一级碱洗泵14和所述一级碱洗纤维膜接触器13连接，并位于所述一级碱洗泵14和所述一级碱洗纤维膜接触器13之间。
[0034]
在本实施方式中，通过所述第一流量控制阀16可以对所述第一碱洗泵的流量进行检测，使得控制更加方便。
[0035]
进一步的，所述二级处理组件2还包括第二液位控制器26，所述第二液位控制器26与所述二级碱洗沉降罐24连接。
[0036]
在本实施方式中，通过所述第二液位控制器26可以对所述二级碱洗沉降罐24中的液位进行检测，从而可以自动排出多余的液体。
[0037]
进一步的，所述二级处理组件2还包括第二流量控制阀27，所述第二流量控制阀27与所述二级碱洗泵25和所述二级碱洗纤维膜接触器23连接，并位于所述二级碱洗泵25和所述二级碱洗纤维膜接触器23之间。
[0038]
在本实施方式中，通过所述第二流量控制阀27可以对所述第二碱洗泵的流量进行检测，使得控制更加方便。
[0039]
进一步的，所述水洗处理组件3还包括聚结器33，所述聚结器33与所述水洗沉降罐32连接。
[0040]
在本实施方式中，通过所述聚结器33可以快速地收集处理完成的液化气，提高处理效率。
[0041]
进一步的，所述水洗处理组件3还包括水洗泵34，所述水洗泵34与所述水洗沉降罐32和所述水洗纤维膜接触器31连通，并位于所述水洗沉降罐32和所述水洗纤维膜接触器31之间。
[0042]
在本实施方式中，通过所述水洗泵34可以将所述水洗沉降罐32中的水循环导入所述水洗纤维膜接触器31中，使得与液化气接触更加充分，并提高反应效率。
[0043]
进一步的，所述水洗处理组件3还包括第三液位控制器35，所述第三液位控制器35
与所述水洗沉降罐32连接。
[0044]
在本实施方式中，通过所述第三液位控制器35可以对所述水洗沉降罐32中的液位进行检测，从而可以自动排出多余的液体。
[0045]
进一步的，所述水洗处理组件3包括第三流量控制阀36，所述第三流量控制阀36与所述水洗泵34和所述水洗纤维膜接触器31连接，并位于所述水洗泵34和所述水洗纤维膜接触器31之间。
[0046]
在本实施方式中，通过所述第三流量控制阀36可以对所述水洗泵34的流量进行检测，使得控制更加方便。
[0047]
第二方面，请参阅图5，本发明还提供一种脱硫醇和脱羰基硫工艺，包括：
[0048]
s101基于第一碱洗泵和第一碱洗纤维膜接触器对液化气进行一次处理；
[0049]
首先将液化气通过所述过滤器11过滤掉其中的杂质后进入所述一级碱洗纤维膜接触器13的顶部，在此顶部与经过所述一级碱洗泵14循环送来的碱液进行接触。其中碱液在开工前已循环，首先润湿接触器中的金属纤维，并沿纤维丝向下流动，液化气顺着纤维束与碱液同方向平行流动，使得液化气与碱液之间在纤维束上形成一层流动的薄膜，从而增大了传质面积，提高了传质速率，硫化氢和硫醇被抽提到碱中，含有硫化钠和硫醇钠钠的碱液脱开纤维在所述一级碱洗沉降罐12的底部沉降。
[0050]
s102通过脱水塔21和液化气羰基硫水解塔22对液化气脱水和将羰基硫水解；
[0051]
一级碱洗后的液化气从所述一级碱洗沉降罐12顶部出来进入所述脱水塔21的底部进行脱水，然后从所述脱水塔21的顶部出去进入所述液化气羰基硫水解塔22的底部，在液化气羰基硫水解塔22内经过羰基硫水解剂作用，羰基硫水解为硫化氢和二氧化碳。
[0052]
s103基于第二碱洗泵和第二碱洗纤维膜接触器对液化气进行二次处理；
[0053]
液化气从所述液化气羰基硫水解塔22的顶部排出进入所述二级碱洗纤维膜接触器23，在此顶部与经过二级碱洗泵25送来的碱液接触，进一步脱除液化气中剩余的硫醇和硫化氢和二氧化碳。
[0054]
s104基于水洗纤维膜接触器31和水洗沉降罐32对液化气进行水洗并排出。
[0055]
液化气从所述二级碱洗沉降罐24排出进入所述水洗纤维膜接触器31，然后进入所述水洗沉降罐32中，洗去液化气中可能夹带的碱滴，然后进入下游工艺。
[0056]
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。