石油生产过程中的脱硫工艺研究

       作者：杜勃
摘要：本文对当前石油生产过程中的脱硫工艺技术进行了分析与研究，希望能够给从事炼油、化工行业以及科研等工作人员提供一些有利的帮助；石油的组成成分较为复杂，其是由不同的碳氢化合物混合而成，另外，石油中还含有多种元素，如：硫、氧、氮、磷等等，与此同时，石油中有部分组成成分的含量较大，所以，我们在对石油进行处理过程中必须进一步加强处理力度。笔者主要阐述了石油在炼油过程中如何采取有效的方法对所形成的硫元素进行良好的处理，同时，还对石油生产过程中的液化石油气脱硫工艺在当前时期下的实际状况进行了详细的研究与分析。 
　　石油是一项组成成分较为复杂的系统，它主要是由不同的碳氢化合物混合而成，其包含了硫、氧、氮、磷等诸多的元素，并且石油中有部分的组成成分具有较大的含量，因此，我们在对石油进行炼油过程中，必须得采取多种程序方可实现，比如我们需要采取物理或者化学等有效的渠道将石油变成汽油、柴油、液化石油气等不同的实用油。当前形势下，人们对于环境保护越来越重视，同时对于石油产品提出了更高的要求；他们的环保意识之所以越来越强，主要还是因为汽油在实际使用与燃烧过程中，通常会形成部分气体，在这种气体中就包含了二氧化硫，而这种气体会对环境造成巨大的污染；所以，石油在炼油过程中，我们通常会将石油中的硫元素进行更深层次的脱硫处理，这样做的主要目的是为了提炼出的汽油中的硫元素含量能够保持在规定的范围之内。本文首先阐述了如何采取有效的方法对炼油过程中的硫元素进行良好的处理，同时，还对石油生产过程中的液化石油气脱硫技术的状况进行了详细的研究与分析；可以说，这对于脱硫工艺的研究是非常有意义的。 
　　一、石油生产过程中的脱硫技术现状与不足 
　　由于汽油在实际使用与燃烧过程中，通常会形成部分气体，而在这些气体中包含了二氧化硫，其会在大气中形成酸雨，严重的影响了生态平衡，同时对于人体的健康也造成了直接的影响；所以，当前各个国家对于含硫的生产管理提出了更高的要求。最近几年，人们充分的认识到了环境保护具有的重要性，因此，对石油的质量水平提出了严格的要求，从这点我们不难看出，消除环境污染，维护生态平衡，使其化学与化工呈绿色趋势已经成为了当前的焦点话题。然而，当前石油生产过程中的液化石油气脱硫技术还存在着一些不足，以下对其现状与存在的不足进行分析与研究。 
　　1.脱硫醇技术 
　　石油生产过程中的液化石油气脱硫醇装置存在的问题主要是脱后其硫元素的总含量过高、铜片的腐蚀程度不符合实际标准要求等等，液化石油气经过精工制造后形成了诸多的二硫化合物，其目前存在的实际问题是抽提与再生效果水平较差，而再生效果水平差处于关键部分。液化石油气脱硫醇技术的难点部分是其再生部分，如果再生效果不佳，那么就会直接的使得循环溶剂中硫醇钠的浓度越来越高，这样不仅制止了抽提脱硫醇精工制造的提升程度，同时，还进一步的增强了催化剂、碱对二硫化合物的增溶作用，从而使得循环溶剂中的二硫化合物的含量较高，以上所述的两种现象都会造成液化石油气在精工制造后所含盖的硫元素数量呈较高趋势。 
　　当前，虽然有部分相关学者制定出了液化石油气脱硫醇后固定床补充精制及无碱固定床直接转化脱硫醇工艺等技术，但是，总存在一些问题难以实际实行，要么是投资成本过高、精工制造后的液化石油气具有较高的硫元素，不具备推广价值；要么是液化石油气脱硫醇工艺能够将液化石油气的精工制造质量水平不断提高，必要性不大。 
　　2.脱羰基硫技术 
　　通常情况下，无水、无碱性的催化剂存在时，COS就会出现中性状态，并且不具备腐蚀性，此外，COS在硫元素的总含量中占有较低的位置，往往没有充分的考虑到脱除羰基硫存在的问题。部分企业在石油生产过程中的液化石油气具有较高的羰基硫含量，要想使其脱硫技术水平得到提高，就必须做好脱羰基硫工作。 
　　二、石油生产过程中的液化石油气与炼油脱硫技术的措施 
　　1.液化石油气的措施 
　　1.1消除再生的副反应 
　　我们可以通过固定床催化剂技术将氧进行全面的溶解，有效的处理好抽提反应过程中产生的再生副反应；这样的一种方式能够将抽提反应过程中的硫醇钠在催化剂的影响下发生氧化反应，以此降低二硫化合物的生成率。 
　　1.2选用静态混合器 
　　将其与纤维膜进行有机的结合，以此作为溶剂与液化石油气之间的连接设施；之所以选用静态混合器，是因为其投资小、混合效果好等优点，它能够在提高脱硫醇深度的情况下，降低水洗水消耗程度，从而实现了节能减排。 
　　2.炼油脱硫技术措施 
　　2.1吸附法深度脱硫工艺 
　　首先，物理吸附法；实际上指的是在一定的物理吸附剂表面或者是在其表面的活性组织成分对石油中含有的碳元素所产生的一种物理吸附作用，而这种吸附作用含有的化学成分没有发生任何的变化情况。物理吸附脱硫主要采用的是色散力或者是分子之间的范德华力的作用进行的，由于范德华力的力度较低，所以，其在实际吸附过程中，吸附剂具有再生功能。笔者查阅了相关资料，从中得出，绝大部分的材料都能够作为硫的吸附剂。 
　　其次，化学吸附；上面所述的物理吸附法存在的不足主要在于此项吸附是根据二硫化合物以及烃这两者之间形成的极性差异来开展脱硫的，所以，其对硫化物的选择较差，此外，对于部分高质量的汽油而言，如果采用物理吸附的方法进行，是很难与预期的要求相符的，那么，为了有效的将这一问题进行解决，相关学者研究出了以化学吸附的方法来实现脱硫。化学吸附脱硫实际上指的是在吸附剂中含有金属性质的组织成分能够使燃料油中的碳化物发生碳-硫键断裂。它与物理吸附脱硫有着不同之处，其发生了化学反应，石油中的硫元素与吸附剂中含有金属性质的组织成分之间形成了组合物，这两者在结合之后，与其相应的烃类分子最终得到了有效的释放。 
　　2.2催化法深度脱硫 
　　首先，催化剂的选择；应选择LK-1加氢型的催化剂，该催化剂的活性组成成分具有特殊性，其主要是以W-Ni作为催化活性中心，其具有较高的催化性能，并且其还能够有效的进行催化加氢，具有极高的稳定性。 
　　其次，实验装置；催化加氢主要用于国内自行研究开发的JQ-05中型固定床加氢装置中进行的；氢气是由电解水最终形成的，其纯度将近100%。 
　　三、结论 
　　综上所述可知；石油是一项组成成分较为复杂的系统，它主要是由不同的碳氢化合物混合而成，其包含了硫、氧、氮、磷等诸多的元素；当前时期下，人们的环境保护意识越来越强，对石油的生产提出了更高的要求，笔者根据这一情况对石油生产过程中的液化石油气与炼油过程中的脱硫进行了分析与研究，提出了液化石油气与炼油脱硫技术的措施；对于液化石油气的脱硫工艺可以采用消除再生的副反应和选用静态的混合器进行；对于炼油的脱硫工艺可以采用吸附法与催化法这两种技术，这些技术对于石油的持续发展是有利的。 
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2019-07-25