催化液态烃脱硫醇再生尾气回收工艺及应用

张哲源　李若曦

摘  要：通过分析常用的冷凝法、吸附法、吸收法、膜分离法四种油气回收技术的优缺点，并根据脱硫醇尾气组成情况，介绍了预吸收+脱硫+吸附+吸收的工艺路线及工业应用情况。结果表明液态烃脱硫醇尾气经处理后达到环保排放标准，同时，可回收部分油气获得经济效益。

关键词：液态烃脱硫醇;尾气回收;吸附;吸收;工业应用

引言

挥发性有机物（VOC）是直接或间接影响城市和区域大气质量的重要污染物，《石化行业挥发性有机物综合整治方案》明确要求，石化行业严格控制有组织工艺废气排放，工艺废气应优先考虑生产系统内回收利用。催化裂化液态烃脱硫醇装置氧化再生尾气含有少量VOC气体，因为瞬时量相对较小，未被引起重视，但由于其属于连续、稳定的排放，因而年累积量并不低，随着环保排放要求越来越高，控制和回收这部分油气是十分必要的。石化行业各企业对其处理方法不尽相同，部分企业引入低压瓦斯系统，但因尾气中含有氧气，存在安全风险;而部分企业直接高空排放而未回收利用，即浪费能源又污染环境，而且，安全风险依然存在。中国石油锦西石化分公司采用吸附、吸收的工艺，回收液态烃脱硫醇尾气中的挥发性有机物，获得了理想的效果。

1  脱硫醇氧化再生尾气回收技术选择

油气回收处理技术按工作原理，主要分成冷凝法、吸附法、吸收法、膜分离法。

1.1  冷凝法

冷凝法是将油氣冷却到低于有机物的露点温度，使有机物冷凝成液滴而从气体中分离出来。油气需冷却到零下几十度甚至零下百度以上。运行成本较高，对于高浓度、须回收的油气具有较好的经济效益，但尾气达不到排放要求。

1.2  吸附法

吸附法是利用活性炭等吸附剂与烃分子亲和作用吸附油气中的烃成分以达到回收油气的目的。吸附法的原理是利用比表面积非常大的粒状活性炭、炭纤维、沸石等吸附剂的多孔结构，将由于油气中的烃类分子截留。吸附法油气回收率高，可有效控制排放浓度。因为吸附剂需解吸循环使用，所以吸附剂达到饱和时，需用抽真空方法解吸，解吸气体需进一步处理，因此，吸附法需要与吸收法或冷凝法结合使用。

1.3  吸收法

吸收法是采用低挥发或不挥发溶剂对油气进行吸收，然后利用油气与吸收剂物理性质的差异将二者分离的净化方法。该法适合于浓度高、温度较低和压力较高的油气的回收。吸收效果主要取决于吸收剂的性能和吸收设备的结构特征。吸收剂选取的原则是：对烃类溶解度大、选择性强、蒸汽压低、无毒及化学稳定性好等。常用的吸收剂为柴油、煤油等。

1.4  膜分离法

膜分离是采用对有机物具有选择性渗透的高分子膜，在一定的压力下使烃类分子渗透而达到分离的目的。当油气进入膜分离系统后，膜选择性地让烃类气体通过而被富集，脱除了轻烃的气体留在未渗透侧，可以达标排放;富集烃类气体也需要进一步处理，因此，膜分离法需要与吸收法或冷凝法结合使用。

综上所述，液态烃脱硫醇装置尾气具有烃类浓度低、量小、连续、稳定的特点，在保证达标合格排放的前提下，同时考虑技术经济情况，脱硫醇装置尾气回收选择吸附加吸收的处理工艺。

2  工业应用

2.1  工艺路线

催化裂化液态烃脱硫醇装置尾气中C5及C6以上重组分含量较多，达15%-18%（v/v），且含少量硫化氢。因此，液态烃脱硫醇装置尾气回收选择吸附加吸收的处理工艺外，增加预吸收及脱硫单元。催化液态烃脱硫醇尾气回收采用的工艺路线为“预吸收+脱硫+吸附+吸收”。

2.2   工艺流程说明

2.2.1  预吸收单元

目的是去除尾气中的重组分。吸收剂为重整装置汽油，冷却降温至20℃以下以确保吸收效果。吸收剂和尾气在预处理器内逆向接触，尾气中的烃类分子大部分被吸收剂吸收。

2.2.2  脱硫单元

目的是去除尾气中的硫化氢及硫醇、硫醚等硫化物。采用干式催化氧化脱硫工艺，脱硫罐中的填充专用脱硫活性碳，活性炭定期更换。

2.2.3  吸附单元

脱硫后的尾气进入装满了活性炭的吸附塔，尾气中的碳氢化合物被吸附到活性炭粒子表面，其他如氮气、氧气等组分不能被活性炭吸附，直接穿过吸附塔，经过净化后的尾气达到环保要求，经由排放管直接排放至大气。

2.2.4  吸收单元

目的是用汽油吸收吸附单元解吸出来的VOC。VOC组分送至吸收塔，与吸收塔中由上而下进行喷淋的吸收剂进行逆流接触吸收，从而实现VOC组分的回收。

2.3   运行情况

液态烃脱硫醇装置尾气回收项目于2018年9月26日试运成功。自投用以来，设备运行平稳，各项参数及仪表控制可靠。

为了考察脱硫醇装置尾气处理单元运行情况及脱硫、脱烃效果，2018年12月3日-5日对装置进行了技术标定，考察是否达到技术协议要求，并对装置存在的问题进行分析，对装置运行进行综合评价。脱硫醇尾气硫化氢检测数据、脱硫醇尾气非甲烷总烃检测数据见表1;非甲烷总烃去除率见表2。

以上表中数据说明，液态烃脱硫醇尾气处理后硫化氢为0.01mg/m3，尾气中非甲烷总烃去除率达到99%以上，达到环保排放要求。此外，年回收油气约200t，减少大气环境污染，同时还可获得一定的经济效益。

3 结论

催化裂化液态烃脱硫醇尾气，采用吸附加吸收的处理工艺，排放尾气符合环保要求，硫化氢含量为0.01mg/m3，非甲烷总烃去除率达到99%以上，不仅减少VOC气体排放，每年还可回收油气约200t，此外，消除了脱硫醇氧化再生尾气直接排放的安全风险。