催化氧化法在液化气深度脱硫中的应用研究
2021-07-14朱忠朋梅学赓吴明清
朱忠朋,梅学赓,吴明清,李 涛
(1.中国石化石油化工科学研究院,北京 100083;2.江苏扬农化工集团有限公司)
液化气(LPG)是常温低压(通常0.3~1.0 MPa)下为液体、常温常压下为气体的烃类混合物的统称,一般是C3、C4,或C3与C4烃的混合物[1]。LPG除作为工业和民用燃料外,已越来越多地用于生产高附加值的产品,如甲基叔丁基醚(MTBE)[2]、芳烃[3-4]、丙烯[5]等。硫化物是LPG中的主要有害杂质,不同用途的LPG对硫含量的要求不尽相同。LPG作为燃料时,GB 11174—2011要求其硫质量浓度不大于343 mg/m3,当前的脱硫工艺一般可满足要求。LPG作为化工原料时,硫化物可能会传递并富集到下游产品中,如在制备MTBE、固体酸烷基化生产汽油、叠合工艺生产二异丁烯时,这些液体产品的硫含量经常是精制LPG的5~10倍;当LPG精制后得到的混合C4被用来制备乙酸仲丁酯、甲乙酮、异丁烯时,对硫含量的要求更加苛刻。根据估算,至少应将混合C4的硫质量分数控制在2 μg/g以下,才有可能满足下游产品的硫含量要求。
LPG中的硫化物以H2S和硫醇为主,当前的主流脱硫工艺是将脱H2S与脱硫醇作为两个独立的单元进行操作,其中H2S 采用醇胺水溶液萃取脱除,硫醇采用苛性钠水溶液抽提脱除,脱硫后的富液分别经再生后循环使用,工业上俗称“双脱工艺”。该工艺获得的精制LPG,再经气体分馏工艺得到丙烷、丙烯和混合 C4。研究显示,精制LPG中的残余硫化物会富集到混合C4中,导致混合C4中硫含量较高,经常难以满足下游工艺的要求。这表明“双脱工艺”客观上存在脱硫深度不够的问题。因此,有学者研究了其他脱硫技术,如加氢脱硫、离子液体法脱硫[6]、生物法脱硫[7-8]、吸附脱硫[9]工艺等。……
