貧、富液過濾器
1.工藝技術概述:
保持脫硫溶液清潔是保證裝置穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的關鍵之一。工業(yè)實踐已證明,脫硫胺溶液所存在的懸浮類固體物、溶解烴類、操作過程產(chǎn)生的降解產(chǎn)物、熱穩(wěn)定鹽類等污染物對脫硫裝置的效率、設備腐蝕、溶劑損耗等會產(chǎn)生重要的影響。
1.1污染物的種類
懸浮類固體物:膠態(tài)FeS微粒、Fe(OH)
3顆粒、固體催化劑及焦份殘渣、金屬碎屑、元素S等。
有機物類:烴類凝液、表面活性類物質(zhì)、潤滑脂類、氧化降解變質(zhì)類殘渣(烷醇胺磺酸酯、烷醇胺硫酸酯、烷醇胺、酰胺、聚脲等)。
熱穩(wěn)定鹽類:草酸鹽、甲酸鹽、乙酸鹽、硫酸鹽、硫氰酸鹽、硫代硫酸鹽、氯化物等。
1.2污染物對系統(tǒng)的危害性
污染物對系統(tǒng)的危害性主要體現(xiàn)在胺液發(fā)泡與系統(tǒng)設備腐蝕兩方面:
1.2.1發(fā)泡:首先是裝置處理量大幅度降低,氣體脫硫效果變差;嚴重的造成沖塔,胺液大量"跑損",由此所帶來的相關問題是:
⑴ 胺液的損失帶來操作成本的增加。
⑵ 胺液夾帶影響產(chǎn)品質(zhì)量。
⑶ 給下游設施造成危害。
⑷ 帶來嚴重的環(huán)境污染。
1.2.2設備腐蝕:胺液中熱穩(wěn)定鹽類的存在,會造成嚴重的設備腐蝕;尤其是對于系統(tǒng)高溫部位的設備、管道(如重沸器、塔頂冷凝器、貧富液換熱器等)。
1.3 工業(yè)裝置胺液污染情況
所有醇胺類脫硫裝置的胺液都存在不同程度的胺液污染問題,但煉廠的情況遠比天然氣處理要嚴重得多。主要是煉廠原油類型眾多,加工過程復雜,煉廠氣的組成也較天然氣復雜的多。而且,產(chǎn)生含硫氣體的裝置如催化裂化、焦化等還含有催化劑、焦粉、游離氧、硫醇、酚類、SO2等雜質(zhì),這些雜質(zhì)進入系統(tǒng),都將造成胺液污染。實際工業(yè)運行的裝置一般情況下,新更換的脫硫溶劑運行一個月后即遭污染。實際采樣分析觀察,表觀顏色由新鮮溶劑的淡橙色變?yōu)樯钭厣蚰G色甚至黑色,黏度液明顯增加;分析結(jié)果,其中的固體含量幾百ppm乃至幾千。一個運轉(zhuǎn)周期后,即會出現(xiàn)設備或管道低點大量固體累積的情況。
1.4 傳統(tǒng)解決溶劑污染的措施
溶劑過濾是胺法凈化系統(tǒng)中較常用的手段。目前國內(nèi)煉廠缺乏對脫硫溶劑保持清潔的重要性的認識,在溶劑的過濾措施的設置上也過于簡單。通常忽視了富液的過濾,僅僅是對貧液按貧液量的設置簡單的過濾。形式有:⑴一級機械過濾(濾布、袋式或濾芯);⑵ 兩級過濾(濾布、袋式或濾芯+活性炭);⑶ 三級過濾(袋式+活性炭+袋式)。并沒有仔細分析胺液污染的機理、污染物的種類及性質(zhì)、不同活性炭濾料對胺液有機物的吸附性能及速率等因素,實際生產(chǎn)中所體現(xiàn)出過濾效率低、溶劑污染嚴重,造成操作中溶劑發(fā)泡嚴重、設備堵塞、溶劑損失量大、產(chǎn)品不合格等問題。
1.5 先進合理的溶劑過濾技術
參照國外先進煉廠氣體脫硫經(jīng)驗,合理的溶劑過濾措施應該為富液全量過濾+15~20%貧液三級高效過濾。
2.富液過濾器
富液全量機械過濾:過濾精度為50μ。煉廠氣體進入脫硫塔下部,自下而上與貧液逆向接觸,在完成脫除H2S、CO2的同時也被貧液洗滌,氣體從上游帶入的催化劑顆粒、焦粉、管道內(nèi)的腐蝕產(chǎn)物、凝絮物、塔內(nèi)氧化反應生成的元素硫顆粒等首先在脫硫塔下部被洗滌進入富液中,設置富液過濾器可以避免大量固體污染物進入溶劑系統(tǒng)。這樣就大大減少溶劑系統(tǒng)的污染物量。
3. 貧液過濾器
高效組合式在線貧液三級過濾技術乃是綜合國內(nèi)各種單體過濾器特性的基礎上,結(jié)合目前國內(nèi)脫硫裝置及使用胺液的特點而開發(fā)的高效過濾系統(tǒng),專用于脫硫胺液系統(tǒng)的在線過濾。采用三級組合形式:
一級采用可自清洗的嵌入式斜槽線金屬濾網(wǎng)式過濾,過濾精度25μm。對胺液系統(tǒng)大量存在的固體顆粒狀物質(zhì)進行過濾,定期進行反洗吹掃,實現(xiàn)了金屬濾芯的再生。
二級采用中微孔發(fā)達的大容量、高碘值活性炭與多孔活性濾料結(jié)合的深層濾床。特別適合胺液中有機物類(烴類凝液、表面活性類物質(zhì)、潤滑脂類、氧化降解變質(zhì)類殘渣)的吸附。其吸附容量是傳統(tǒng)活性炭床過濾器的7~10倍,且易于再生,同時對胺液中存在的泡沫狀基團進行粗粒化和表面聚結(jié)作用,破壞形成泡沫的彈性凝膠層,降低泡沫穩(wěn)定性,使得泡沫破碎聚結(jié)。
三級采用大容量的超精細濾袋式過濾,過濾精度5μm。對胺液系統(tǒng)剩余微量的懸浮狀固體進行截留。所采用的濾袋納污量是傳統(tǒng)濾袋的9倍。
采用該組合高效過濾裝置進行胺液過濾的優(yōu)點:⑴ 克服了傳統(tǒng)的濾布效率低,反沖洗頻繁;袋式過濾器納污量小,更換袋子頻繁而且廢濾袋無法處理的問題;⑵ 過濾精度達到5μm。⑶ 對貧液中存在的泡沫狀基團進行剪切破泡,破壞形成泡沫的彈性凝膠層,解決了采用纖維濾件存在表面形成氣膜造成氣阻的問題。⑷ 分級過濾,組合式安裝。
采用本高效組合式在線胺液過濾裝置,可基本實現(xiàn)胺的純化;大大緩解胺液的發(fā)泡,降低胺液的跑損。