4月中旬,中国石油石油化工研究院自主开发的液化气深度脱硫(LDS)技术在庆阳石化公司30万吨/年液化气深度脱硫醇—超重力法碱液循环再生工业装置通过生产标定,标志着这项技术的工业试验画上一个圆满的句号。新技术将为液化气深加工产业发展注入活力。
油品升级提速
降低MTBE硫含量重任在肩
2016年年底,我国将提前全面实施国Ⅴ汽油标准。在国Ⅴ汽油生产中,MTBE作为汽油高辛烷值调和组分,在我国汽油池中的平均占比为5%,仅次于催化汽油和重整汽油所占的比重。中国石油目前19套炼油型MTBE装置中,15家炼厂的MTBE产品硫含量高的问题亟待解决,每年涉及将总量为2000万吨左右的汽油组分生产为国Ⅴ高标号汽油成品。
2011年,在炼化板块的支持下,石化院承担了“降低MTBE硫含量研究”之“循环碱液脱硫”的专题研究,开发的LDS技术全面完成了实验室小试研究,实现了预期目标,循环碱液再生后二硫化物含量低于20微克/克,硫醇钠转化率高于99%。2013年他们在大港石化进行了连续28天的侧线试验,设计并搭建50升/小时碱液再生耦合含硫尾气吸收装置完成了现场试验工作,研究结果表明超重力法碱液超重力再生后硫醇钠氧化转化率高于95%,再生后碱液中二硫化物含量低于20微克/克,脱硫尾气中二硫化物含量均低于100微克/克,优于国家直排标准。
2014年,由石化院、庆阳石化和东北炼化工程公司葫芦岛设计院联合攻关,在炼化板块立项开展LDS技术工业试验研究。工业试验采用了与北京化工大学联合研制的大型超重力机,进一步验证了工业规模下深度脱硫技术的液化气脱硫能力、设备长周期运行能力和生产的节能环保优势。同时,攻关小组应用自主开发完整的技术工艺包,首次实现了工业规模液化气深度脱硫装置设计和技术转化,满足了生产国Ⅳ、国Ⅴ水平MTBE产品要求。
长庆石化工业试验装置现场。
传统技术遭遇瓶颈
石化院破解环保和成本难题
在炼化企业高附加值产品生产和应用中,液化气是生产MTBE、聚丙烯和烷基化油等产品的重要原料,传统脱硫技术采用“胺法”脱硫化氢和“碱法”脱硫醇,其中应用Merox碱液抽提法也称“碱法”的脱硫醇技术占绝大多数,占液化气脱硫醇装置的90%。然而,“碱法”应用也面临不少难题:随着油品质量升级加快,生成的二硫化物无法高效从碱液中分离造成反携带,碱液再生不完全而频繁更换新碱又造成碱渣大量排放,成为Merox法的技术瓶颈。
面对传统技术废碱处理成本上升与产品质量升级的矛盾,石化院把液化气深度脱硫技术开发列为“科技开发十大重点项目”,自主开发的LDS技术,克服了Merox传统工艺的不足,综合实现了液化气深度脱硫、碱渣大幅减排和产品质量升级三重目标。经过工业试验装置连续平稳运行和反复验证对比,技术经济和安全环保类指标在同类技术中领先,入选2014年度石化院“十大科技进展”。
液化气深加工获生机
社会诸多承接产业将受益
近年来,液化气的下游产业发展备受关注。因为LNG和煤化工的发展,特别是廉价天然气的广泛应用,冲击了液化气的传统民用市场,再加上汽油产品与液化气市场价差逐步拉大,液化气销售效益下滑,导致碳三碳四深加工技术蓬勃发展,但原料液化气脱硫带来的环保、成本等种种原因也导致液化气深加工大规模发展频繁“逢山遇水”。
以生产低硫MTBE产品为例,国内外主流技术分为两类:一类是进行原料脱硫,另一类是MTBE产品脱硫,原料脱硫的优点是源头脱硫对下游生产各产品的综合优化有利,也不影响MTBE的收率;缺点是针对传统技术而言,脱硫效果不佳,碱渣排放的环保压力巨大。产品脱硫法的优点是操作简便,缺点是成本增加且MTBE有损失,不处理的话有环保风险。目前国内外开发的技术大多集中在原料脱硫上,因为技术应用对下游烷基化、聚丙烯、MTBE、甲乙酮等综合加工优化有利。
石化院LDS技术在此背景下组织开发,既能满足油品升级对高品质MTBE的生产需求,又可大幅降低废碱液的排放,为液化气深加工产业减轻环保压力。
目前我国液化气年产量为2300万吨左右,石化院LDS技术的成功开发,无疑对大幅降低下游综合加工成本、产品质量升级、减少过程设备腐蚀和产品应用的环境问题做出应有贡献,在资源综合利用、产品结构调整和发展绿色化工中,拥有较为广阔的市场推广前景
延伸阅读
新技术解决产品升级难题
中国石油庆阳石化公司年液化气产量为30万吨,下游以气分混合碳四为原料的MTBE装置规模为 4万吨/年。原来液化气脱硫采用胺洗法脱硫化氢和碱洗法脱硫醇,虽然能满足民用液化气产品出厂要求,但MTBE硫含量超标无法作为国V汽油的调和组分。用传统技术对液化气深度脱硫,则碱液的消耗量巨大,碱渣排放和处理成本较高,超出企业的承受能力。
石化院研究发现,庆阳石化的MTBE硫含量超标的主要原因是原料混合碳四的硫化物聚集,这些硫化物来自液化气碱洗脱硫醇的碱液再生单元。石化院用自主研发的液化气深度脱硫技术,成功解决了庆阳石化的难题,在技术大型化、工业化上首次取得突破:试验期间补充新碱量为10吨,基本实现碱渣排放为零,连续生产出满足国V调和用的MTBE产品,首批国V汽油去年已销往陕西市场,为企业带来了可观的经济效益。
原标题:中国石油自主开发零碱渣液化气深度脱硫技术的调查
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