一種凝析油纖維液膜脫臭工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種凝析油纖維液膜脫臭工藝，包括如下步驟：在纖維液膜接觸器中利用堿液、空氣和催化劑，將凝析油中的硫醇氧化為二硫醚的步驟a，纖維液膜接觸器外接有輸送凝析油的凝析油連接管、輸送堿液的循環堿液管、以及輸送催化劑的催化劑注入器；纖維液膜接觸器中的溫度控制在20?50℃之間，操作壓力控制在0.1?0.8MPa之間；其優點在于：將凝析油中占比最高的硫醇轉化為沸點較高的二硫醚，二硫醚的毒性、腐蝕性、揮發性和臭味均較硫醇顯著降低；凝析油中硫醇的轉化率達到80%以上，其中，最具揮發性的C1~C3硫醇轉化率可達到98%以上。
【專利說明】
一種凝析油纖維液膜脫臭工藝
技術領域
[0001]本發明涉及凝析油的聚結脫水、纖維液膜堿洗空氣氧化脫臭和聚結脫堿的工藝，具體是一種凝析油纖維液膜脫臭工藝。
【背景技術】
[0002]凝析油是指從凝析氣田的天然氣凝析出來的液相組分，又稱天然汽油；其主要成分是C5~C8經類的混合物，同時含有少量的C8以上的烴類;凝析油餾分多在20°020(TC之間，揮發性強，因夾帶有硫化氫、硫醇、二氧化硫、噻吩、硫醚和多硫化物等惡臭性雜質，因此未經加工處理的凝析油普遍具有惡臭氣味。
[0003]根據產地不同，凝析油中硫的含量及硫形態分布差異較大;調查發現，凝析油中的H2S含量普遍較低，一般為數ppm至數十ppm之間，而總硫含量一般在幾百甚至幾千ppm，部分地區開采的凝析油中硫醇含量占總硫的70%左右；由于硫醇具有較強的毒性、揮發性、腐蝕性和惡臭氣味，尤其是CpC3硫醇，分子量相對較小，沸點在6°C~68°C范圍，揮發性更強，在凝析油裝卸運輸過程中很容易揮發出來，對環境污染嚴重；同時，由于硫化氫、硫醇具有腐蝕性，對凝析油升溫加工裝置(常壓蒸餾、加氫脫硫等)腐蝕也較嚴重。
【發明內容】
[0004]本發明針對凝析油裝卸過程及升溫加工過程中存在的問題，利用纖維液膜接觸器高效傳質設備及堿洗空氣催化氧化脫臭工藝，將凝析油中占比最高的硫醇轉化為沸點較高，而毒性、腐蝕性、揮發性和臭味均較硫醇顯著降低的二硫醚的一種凝析油纖維液膜脫臭工藝。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明通過下述技術方案得以解決:一種凝析油纖維液膜脫臭工藝，包括如下步驟:在纖維液膜接觸器中利用堿液、空氣和催化劑，將凝析油中的硫醇氧化為二硫醚的步驟a，所述纖維液膜接觸器外接有輸送凝析油的凝析油連接管、輸送堿液的循環堿液管、以及輸送催化劑的催化劑注入器;所述纖維液膜接觸器中的溫度控制在20-50°C之間，操作壓力控制在0.1-0.8MPa之間；進一步，最佳溫度控制在30-40°C之間，操作壓力控制在0.3-0.5MPa之間。
[0006]在步驟a中，所述纖維液膜接觸器頂部注入的混合液中，從所述循環堿液管中流出的循環堿液質量流量為從所述凝析油連接管中流出的凝析油質量流量的5-50%;進一步，最佳比例控制在30-50%。
[0007]在步驟a中，從所述催化劑注入器中的催化劑為磺化鈦菁鈷、聚鈦菁鈷或鈦菁鈷磺酸銨，堿液中的催化劑濃度為5 O - 3 O O P P m;進一步，堿液中最佳催化劑濃度控制在15 O -300ppm。
[0008]—種凝析油纖維液膜脫臭工藝，還可以包括利用液膜水洗接觸器和水洗分離罐進行水洗脫堿的步驟b，所述液膜水洗接觸器的頂部設置有循環除鹽水栗管和凝析油連接管；從所述循環除鹽水栗管中流出的水洗循環水質量流量為從凝析油連接管中流出的凝析油質量流量的5-50%;進一步，最佳比例控制在30-50%之間。
[0009]—種凝析油纖維液膜脫臭工藝，還可以包括利用聚結脫水器一(2)進行預脫水的步驟d。
[0010]一種凝析油纖維液膜脫臭工藝，還可以包括利用聚結脫水器二(14)進行再次脫水的步驟C。
[0011]本發明與現有技術相比，具有如下有益效果:將凝析油中占比最高的硫醇轉化為沸點較高的二硫醚(沸點在109 °C以上)，二硫醚的毒性、腐蝕性、揮發性和臭味均較硫醇顯著降低，可很好地減輕凝析油裝卸運輸過程散發惡臭氣味，腐蝕凝析油升溫加工裝置腐蝕的問題;凝析油中硫醇的轉化率達到80%以上，其中，最具揮發性的CpC3硫醇轉化率可達到98%以上。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明實施例的整體裝置工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖與【具體實施方式】對本發明作進一步詳細描述:如圖所示，標注如下:凝析油過濾器1、聚結脫水器一 2、纖維液膜接觸器3、脫臭分離罐4、脫臭分離罐凝析油出口擋板5、堿液過濾器6、催化劑注入器7、尾氣分離罐8、聚結板9、分液包10、液膜水洗接觸器U、水洗分離罐12、水洗分離罐凝析油出口擋板13、聚結脫水器二 14、堿液循環栗15、新鮮堿液栗16、水洗栗17、凝析油進料管18、凝析油連接管19、油氣混合管20、凝析油連接管21、凝析油出裝置管22、空氣進裝置管23、尾氣出裝置管24、含油污水管25、新鮮堿液管26、循環堿液管27、堿渣出裝置管28、除鹽水進裝置管29、循環除鹽水栗管30、堿性廢水管31、凝析油脫水管32。
[0014]—種凝析油纖維液膜脫臭工藝，包括纖維液膜接觸器3、脫臭分離罐4和尾氣分離罐8，纖維液膜接觸器3安裝在脫臭分離罐4上，脫臭分離罐4和尾氣分離罐8通過油氣混合管20連通，脫臭分離罐4內的堿液依次通過堿液循環栗15、循環堿液管27、堿液過濾器6和催化劑注入器7后重新從頂部注入纖維液膜接觸器3內，纖維液膜接觸器3的頂部還設置有用于輸送凝析油的凝析油連接管19，凝析油連接管19側接有用于輸送空氣的空氣進裝置管23;循環堿液管27還側接有用于補充消耗堿液的新鮮堿液栗16和新鮮堿液管26;脫臭分離罐4的內腔上側設置有脫臭分離罐凝析油出口擋板5，脫臭分離罐凝析油出口擋板5隔成的區域處外接有油氣混合管20;脫臭分離罐4的底部還外接有用于排放堿渣的堿渣出裝置管28。
[0015]設置纖維液膜接觸器3，利用表面張力和重力場原理，堿液在纖維絲表面延展形成較大面積的超薄堿液液膜，溶解有空氣的凝析油被纖維絲分散成油相薄膜在堿液液膜間通過，空氣被纖維絲切割為直徑0.05-lmm的氣泡，這樣，堿液與凝析油、空氣三者的接觸面積大幅增加，相間傳質距離大大縮短，三相傳質效率成數量級增加，凝析油中硫醇與堿液中氫氧化鈉、氣泡內的氧氣的反應深度較固定床填料塔提高10-20%;針對不同硫醇含量、不同處理規模的凝析油原料及工況，可選擇單級纖維液膜接觸器脫臭、兩級或多級纖維液膜接觸器串聯脫臭、兩臺或多臺纖維液膜接觸器并聯脫臭、或者上述方式的組合工藝;該纖維液膜接觸器3已申請專利號為201520686490.5、名稱為“一種新型纖維液膜反應器”的專利。
[0016]在纖維液膜接觸器中結合堿液、空氣及催化劑共同作用，將凝析油中的絕大部分硫醇催化氧化為二硫醚;凝析油中的硫醇80%以上被轉化為二硫醚(其中CpC3硫醇轉化率可達到98%以上)。
[0017]從催化劑注入器7中的催化劑可以是磺化鈦菁鈷、聚鈦菁鈷、鈦菁鈷磺酸銨等；可通過專用注入器定期補充，也可通過計量栗小流量連續補充。
[0018]尾氣分離罐8的腔內中間位置橫置有聚結板9，聚結板9把尾氣分離罐8內腔隔成了未處理區和已處理區，已處理的區域的殼體頂部外接有尾氣出裝置管24，尾氣密度小，從尾氣出裝置管24排出，尾氣中輕烴含量約10-30%v，可采用冷凍回收等技術回收部分輕烴，以減少凝析油跑損，含輕烴尾氣最終送焚燒爐焚燒、脫硫后達到國家相關標準排放大氣，已處理的區域殼體底部設置分液包10和凝析油連接管21，分液包10與堿渣出裝置管28相連通；堿液密度大，從凝析油連接管21流出;堿渣側沉積在分液包10，需定期排放。
[0019]堿洗脫臭后的凝析油會夾帶有幾百ppm的堿性水，為避免堿性物質對下游凝析油加工裝置的腐蝕影響;凝析油纖維液膜脫臭的裝置可以增設液膜水洗接觸器11和水洗分離罐12，液膜水洗接觸器11安裝在水洗分離罐12上，凝析油連接管21設置在液膜水洗接觸器11的頂部;水洗分離罐12內的堿液通過水洗栗17和循環除鹽水栗管30從頂部重新注入液膜水洗接觸器11，循環利用，堿液通過水洗栗17外接有補充新鮮水的除鹽水進裝置管29，以補損耗，水洗分離罐12內的堿液還可以通過堿性廢水管31排出；水洗分離罐12的內腔上側方設置有水洗分離罐凝析油出口擋板13，水洗分離罐凝析油出口擋板13隔成的區域外接有凝析油脫水管32;—般只需要設置一級設備;液膜水洗后凝析油中鈉離子及堿性物質含量就會低于Ippm;根據產品凝析油鈉離子含量上升情況定期更換除鹽水，或控制循環除鹽水pH值在9-12范圍內。
[0020]水洗后凝析油中水的含量在數十ppm之間，堿性物質含量小于Ippm;針對對脫臭后凝析油中堿性物質含量有較高要求的工況，凝析油纖維液膜脫臭的裝置可以增設聚結脫水器二 14，凝析油脫水管32安裝在聚結脫水器二 14的頂部，聚結脫水器二 14的上半部側接有凝析油出裝置管22，聚結脫水器二 14的底部與堿性廢水管31相通;一般在水洗后，凝析油中游離水含量能控制在1ppm以下、凝析油中鈉離子及堿性物質含量低于0.lppm。
[0021]為避免凝析油在堿洗過程中游離水稀釋堿液，引起堿液消耗量及堿渣排放量增加，可以設置預處理手段;凝析油纖維液膜脫臭裝置可以增設有聚結脫水器一 2，凝析油連接管19的另一端接在聚結脫水器一 2的上半段，聚結脫水器一 2的頂部依次接有凝析油過濾器I和凝析油進料管18，聚結脫水器一 2的底部設置有含油污水管25;如果對脫臭后凝析油中堿性物質含量無較高要求(比如，允許大于lOppm)，也可以不設置聚結脫水器一 2。
[0022]采用聚結脫水器一2，可以利用改性高分子纖維吸水性能好且能聚結形成大液滴易于與凝析油分離、纖維束蓬松不容易堵塞的特點，對凝析油原料進行脫水預處理，將原料中游離水脫除至1ppm以下；聚結脫水器一2已申請專利號為201520884041.1、名稱為“一種油品聚結脫水分離器”的專利。
[0023]以上方案和測試結論，已得到事實論證；以下列舉幾個案例。
[0024]應用示例1:按以上方法建設一套凝析油纖維液膜脫臭裝置，凝析油處理能力100噸/小時，凝析油原料中硫醇硫含量平均1735ppm、游離水含量平均500ppm，采用設置聚結脫水器一 2、一級的纖維液膜接觸器3、尾氣分離罐8、一級的液膜水洗接觸器11及聚結脫水器二 14等設備;纖維液膜接觸器3的操作溫度20-35°C，操作壓力在0.1-0.3MPa范圍;循環堿液管27中的循環堿液質量流量為凝析油連接管19中的凝析油質量流量的30-40%，循環堿液中催化劑濃度150-200ppm;循環除鹽水栗管30中的水洗循環水質量流量為凝析油連接管21中的凝析油質量流量的30-40%;最終，產品凝析油中硫醇總含量彡200ppm、Ci~C3硫醇含量彡20ppm，游離水含量< 1ppm，鈉離子含量<0.1ppm，凝析油惡臭性氣味明顯減輕。
[0025]應用示例2:按以上方法建設一套凝析油纖維液膜脫臭裝置，凝析油處理能力150噸/小時，凝析油原料中硫醇硫含量平均2435ppm、游離水含量平均500ppm，采用設置聚結脫水器一 2、一級的纖維液膜接觸器3、尾氣分離罐8、一級的液膜水洗接觸器11及聚結脫水器二 14等設備;纖維液膜接觸器3的操作溫度30-45°C，操作壓力在0.4-0.5MPa范圍;循環堿液管27中的循環堿液質量流量為凝析油連接管19中的凝析油質量流量的40-50%，循環堿液中催化劑濃度200-300ppm;循環除鹽水栗管30中的水洗循環水質量流量為凝析油連接管21中的凝析油質量流量的40-50%;最終，產品凝析油中硫醇總含量彡350ppm、Ci~C3硫醇含量彡30ppm，游離水含量< 1ppm，鈉離子含量<0.1ppm，凝析油惡臭性氣味明顯減輕。
[0026]應用示例3:按以上方法建設一套凝析油纖維液膜脫臭裝置，凝析油處理能力600噸/小時，凝析油原料中硫醇硫含量平均750ppm、游離水含量平均400ppm，采用設置聚結脫水器一 2、一級的纖維液膜接觸器3、尾氣分離罐8、一級的液膜水洗接觸器11及聚結脫水器二 14等設備;纖維液膜接觸器3的操作溫度40-50°C，操作壓力在0.6-0.8MPa范圍;循環堿液管27中的循環堿液質量流量為凝析油連接管19中的凝析油質量流量的5-15%，循環堿液中催化劑濃度50-150ppm;循環除鹽水栗管30中的水洗循環水質量流量為凝析油連接管21中的凝析油質量流量的5-15%;最終，產品凝析油中硫醇總含量< 50ppm、Ci~C3硫醇含量<5ppm，游離水含量< I Oppm，鈉離子含量< 0.1 ppm，凝析油惡臭性氣味明顯減輕。
【主權項】
1.一種凝析油纖維液膜脫臭工藝，其特征在于，包括如下步驟:在纖維液膜接觸器(3)中利用堿液、空氣和催化劑，將凝析油中的硫醇氧化為二硫醚的步驟a，所述纖維液膜接觸器(3)外接有輸送凝析油的凝析油連接管(19)、輸送堿液的循環堿液管(27)、以及輸送催化劑的催化劑注入器(7);所述纖維液膜接觸器(3)中的溫度控制在20-50°C之間，操作壓力控制在0.1-0.8MPa之間。2.如權利要求1所述的一種凝析油纖維液膜脫臭工藝，其特征在于:在步驟a中，所述纖維液膜接觸器(3)中的溫度控制在30-40°C之間，操作壓力控制在0.3-0.5MPa之間。3.如權利要求1所述的一種凝析油纖維液膜脫臭工藝，其特征在于:在步驟a中，所述纖維液膜接觸器(3)頂部注入的混合液中，從所述循環堿液管(27)中流出的循環堿液質量流量為從所述凝析油連接管(19 )中流出的凝析油質量流量的5-50%。4.如權利要求3所述的一種凝析油纖維液膜脫臭工藝，其特征在于:從所述循環堿液管(27 )中流出的循環堿液質量流量為從所述凝析油連接管(19)中流出的凝析油質量流量的30-50%ο5.如權利要求1所述的一種凝析油纖維液膜脫臭工藝，其特征在于:在步驟a中，從所述催化劑注入器(7)中的催化劑為磺化鈦菁鈷、聚鈦菁鈷或鈦菁鈷磺酸銨，堿液中的催化劑濃度為 50-300ppm。6.如權利要求5所述的一種凝析油纖維液膜脫臭工藝，其特征在于:堿液中催化劑濃度為150-300ppm。7.如權利要求1-6任意一項中所述的一種凝析油纖維液膜脫臭工藝，其特征在于:還包括利用液膜水洗接觸器(11)和水洗分離罐(12)進行水洗脫堿的步驟b，所述液膜水洗接觸器(11)的頂部設置有循環除鹽水栗管(30)和凝析油連接管(21);從所述循環除鹽水栗管(30)中流出的水洗循環水質量流量為從凝析油連接管(21)中流出的凝析油質量流量的5-50%。8.如權利要求7所述的一種凝析油纖維液膜脫臭工藝，其特征在于:在步驟b中，從循環除鹽水栗管(30)中流出的水洗循環水質量流量為從所述凝析油連接管(21)中的凝析油質量流量的30-50%。9.如權利要求3所述的一種凝析油纖維液膜脫臭工藝，其特征在于:還包括利用聚結脫水器一 (2)進行預脫水的步驟d。10.如權利要求7所述的一種凝析油纖維液膜脫臭工藝，其特征在于:還包括利用聚結脫水器二 (14)進行再次脫水的步驟C。
【文檔編號】C10G53/12GK106085499SQ201610450132
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月21日
【發明人】徐振華
【申請人】寧波章甫能源科技有限公司