朱 伟

（山东石大科技集团有限公司， 山东 东营 257061）

板式塔在FCC液化气脱硫溶剂再生塔的应用

朱 伟

（山东石大科技集团有限公司， 山东 东营 257061）

介绍FCC液化气脱硫溶剂再生塔的工艺流程，对溶剂再生过程中存在的问题进行分析。通过对溶剂再生塔进行改造，将填料塔改为板式塔，提高溶剂再生效果。装置改造使用CTST立体传质塔盘后，溶剂循环量增大23%，贫液再生效果变好，贫液中H2S浓度降至0.5 mg/L，装置运行更加安全平稳。

溶剂再生; 填料塔; 板式塔；效果

山东石大科技集团有限公司两段提升管催化裂化装置规模为20万t/a蜡油催化裂化装置。装置改造后由于液化气脱硫负荷增大，溶剂循环量增加，溶剂再生塔仍采用旧的填料塔，溶剂再生效果不理想，贫液中H2S的含量偏高（1.0 mg/L），脱后液化气产品中的H2S含量经常不合格。为了提高溶剂再生效果，保证脱后液化气中H2S含量为0，2010年4月对溶剂再生塔进行改造，将填料塔改为板式塔（采用CTST塔盘），改造后各项操作指标恢复正常。

1 溶剂再生装置

1.1 溶剂再生原理

液化气脱硫系统主要由液化气脱硫塔（T401）和溶剂再生塔（T402）两部分组成，脱硫工艺是采用MDEA（N-甲基二乙醇胺）溶液做吸收剂，脱除液化气中的硫化氢。由于 H2S极不稳定，加热至120 ℃时很容易分解，将富含H2S的乙醇胺溶液送入溶剂再生塔进行加热再生，再生后乙醇胺溶液中H2S的含量要求≯0.5 mg/L，贫液再送入液化气脱硫塔中进行循环利用。乙醇胺溶液与硫化氢反应的化学方程式如下所示：

2RNH2+ H2S ↔（RNH3）S（硫化胺盐）

（RNH3）2S + H2S ↔ 2（RNH3）HS（酸式硫化胺盐）

由化学方程式可知乙醇胺溶液的反应和再生是一个可逆的过程，当温度在25～40 ℃时，反应由左向右进行(即在脱硫塔内进行)，脱除液化气体中的H2S；当温度加热到105 ℃或更高时，则由右向左(在再生塔内进行)。此时生成的胺的硫化物分解，逸出原来被吸收的H2S，乙醇胺可以循环使用［1］。

1.2 工艺流程

溶剂再生塔工艺流程如图1所示。溶剂再生塔为Φ800×22500×10，全部采用鲍尔环填料。富液从T401底部靠自压经换热器E402/1、2换热，再经过R403富液闪蒸罐后进入T402上部，塔底采用蒸汽做热源进行加热，塔底加热至120 ℃左右，乙醇胺溶液中的H2S就全部分解出来。115 ℃左右的硫化氢和水蒸气从塔顶馏出，经冷却后进入R404酸性水罐分离，分离出的酸性气进入火炬管网，酸性水作为回流打入T402顶循环。塔底再生后的贫液经换热和冷却后进入R402储罐，P402/1、2加压后送至T401顶部溶剂循环利用。

图1 溶剂再生填料塔示意图Fig.1 Solvent regeneration packed tower

1.3 操作参数

溶剂再生塔正常操作时主要参数如表1所示。

表 1 溶剂再生塔操作数据Table 1 Solvent regeneration tower operation data

1.4 存在问题

（1）溶剂再生效果不好，当溶剂循环量达到6.5 t/h，再生后贫液H2S浓度高达1.0 mg/L，超过设计指标（设计0.5 mg/L）。

（2）富液起泡出现带液现象，乙醇胺溶液有损失，需定期添加或置换新鲜乙醇胺溶液［2］。

2 溶剂再生塔的改造

溶剂再生属于易发泡物质，是化工分离过程中较难分离的过程。实践证明这种以鼓泡形式进行传质、传热的分离过程，对易发泡物系操作难度较大，易发生带液现象。

改造时将填料塔更换为板式塔，填料全部更换为河北工业大学研发的CTST立体传质塔盘，该塔盘具有处理能力大，传质效率高，消泡性能好的特点，适合处理介质较脏和易发泡的物料［3］。

溶剂再生板式塔工艺流程如图2所示。改造后酸性水做塔顶回流从第1层塔盘进入，富含H2S的乙醇胺溶液从第3层进料，在塔盘上传质传热后，酸性气从塔顶馏出冷却后进入燃料气管网，再生后的贫液从塔底抽出进液化气脱硫塔循环使用。

图2 溶剂再生板式塔示意图Fig.2 Solvent regeneration plate column diagram

溶剂再生塔改造后，溶剂再生效果变好，循环量增大，压降降低，具体操作数据见表2。

表2 溶剂再生塔改造前后操作数据对比Table 2 Contrast of solvent regeneration tower operation data before and after the reformation

从表2可以看出，溶剂再生塔由填料改为CTST立体传质塔盘以后，贫液中H2S浓度由1.0 mg/L降至0.5 mg/L，溶剂再生效果变好，使液化气脱后H2S含量为0。

改造前后贫液中H2S浓度变化趋势如图3所示。从图3趋势可以看出，溶剂循环量较小时，填料塔和板式塔的再生效果相差较小，溶剂循环量越大，再生效果相差也越大，说明板式塔的传质效果更好，处理能力更大。

3 结束语

（1）通过对溶剂再生塔的改造表明，板式塔（CTST立体传质塔盘）与填料塔相比，塔的处理能力增大，溶剂循环量增加23%，塔盘压降低于填料塔，压降降低20%左右［4］。

Application of Plate Tower in the Solvent Regeneration Tower for FCC Liquid Gas Desulfurization

ZHU Wei
（Shandong Shida Science and Technology Group Co., Ltd.，Shandong Dongying 257061，China）

The technological process of FCC liquid gas desulfurization solvent regeneration tower was introduced; problems in solvent regeneration process were analyzed. By reforming solvent regeneration tower, the packing tower was changed to plate tower, and the regeneration effect of solvent was improved. CTST three-dimensional mass transfer tray was used in the transformation, recycled solvent volume increased by 20%, lean solution regeneration effect became good, H2S concentration in lean liquid dropped to 0.5 g/L, device operation was more safe and stable.

Solvent regeneration; Packed tower; Plate tower; Effect

TE 624

A

1671-0460（2015）09-2169-02

2015-08-05

朱伟（1979-），男，四川人，工程师，在职研究生，研究方向：石油化工设备。