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浅析原油化学脱硫剂的研究与应用现状

2018-07-31 15:00浏览数:852 
文章附图

  今天脱硫剂小编为您了解到原油化学脱硫剂的研究与应用现状。

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  原油中的硫化物已鉴定的有百余种,主要可分为三类:第一类为酸性含硫化合物,主要包括硫化氢和硫醇;第二类为中性硫化合物,主要为硫醚和二硫化物;第三类为热稳定性好的硫化物,主要为噻吩和四氢化噻吩、苯硫酚等。硫化物通常具有恶臭、剧毒和强腐蚀性,对原油的集输、加工及成品油的品质有不良影响。溶解在原油中的硫化物会严重腐蚀管道、设备,威胁人身安全,在原油炼制过程中硫化物会导致设备腐蚀、催化剂失活、成品油硫含量不合格等一系列问题。

  脱硫剂的研制及各种脱硫技术的开发成为解决上述问题的重要手段。目前,脱硫方法按脱除方法的特点可分为吸收法、吸附法、氧化法、生物法、脉冲电晕法等;按工艺可分为再生溶剂吸收脱硫、固定床吸附脱硫、膜分离方法脱硫、生物脱硫、以及物理场脱硫等;依据物质所处的状态又可分为湿法和干法两大类。

  1 原油化学脱硫剂研究现状

  1.1 胺脱硫剂

  乙醇胺类及其衍生物具有较强的H2S吸收能力,因而受到广泛关注,许多研究机构及企业均在此方面进行了大量研究。

  以甲醇乙醇胺、二甲醇二乙醇胺、甲醇二乙醇胺为原料复配形成脱硫剂,该剂能脱除原油中的硫化氢,使用温度为20~80℃。Khan等[16]将原油加热至149℃,向其中通入惰性气体,并添加二乙烯三胺、四乙烯五胺、氨乙基哌啶等聚烷基胺脱除硫化氢,聚烷基胺加量为0.2%。Zaid等用40%烷基酚聚氧乙烯醚、10%胺、50%碱金属硝酸盐组成的脱硫剂脱除原油及燃料油中的硫及硫的化合物。

  胺法脱硫主要用于脱除原油中的硫化氢,只有少数胺脱硫剂对其他硫化物有一定的效果。虽然胺法脱硫受到如此关注,但还有一个需着重解决的问题:经该法吸收的硫化氢所成的盐加热后会分解释放出硫化氢,还需进行进一步处理,加大了技术难度和经济投入。

  1.2 氢氧化物脱硫剂

  NaOH、KOH 和氨水也是常用的原油硫化氢脱除剂。Lyushin 等添加螯合剂和破乳剂去除原油中的铁和 H2S,螯合剂由 28%~32%氨基三亚甲基膦酸、7%~9%乙烯醇、15%~ 18%尿素、10%~13%氨水及 0.5%~1%腐蚀抑制剂组成,其中用于脱除硫化氢的主要组分为氨水。Hassan 等将氢氧化铵和硫酸铵(质量比 1:1)作为脱硫剂,采用新型脱硫装置对原油进行脱硫。

  NaOH、KOH 可以有效脱除原油中的硫化氢,但会形成碱性的稳定乳状液,增加下游脱水工艺难度。氨水与硫化氢反应生成的铵盐在下流工艺中比钠盐容易脱除,但氨水在较高温度时易造成闪蒸,且对设备有一定的腐蚀性,还会造成环境污染。基于以上原因,氢氧化物脱硫剂目前已很少使用。

  1.3 含醛脱硫剂

  甲醛对硫化氢的吸收作用较强,但易发生逆转,重新生成硫化氢,增加后处理难度;另外,甲醛对人的危害较大,可影响嗅觉器官、免疫功能、中枢神经,会造成细胞内遗传物质损伤,是可疑致癌物。因此,目前已停止使用甲醛作为脱硫剂。

  1.4 强氧化性脱硫剂

  H2O2 和 KMnO4 是常用的强氧化性脱硫剂,有一定的危险性。H2O2 易被金属催化分解产生氧、水和大量的热,引起燃烧或爆炸;KMnO4 溶液不能用于酸性条件,且生成的 MnO2 也可能引起燃烧。因此,使用过程中需要特别重视操作条件,这就使其使用范围受到了限制。

  强氧化性脱硫剂不仅可以脱除原油中的硫化氢,也可与离子液体复配脱除油品中的有机硫,增强其对有机硫的脱除效果,但其加量应受到严格控制。

  2 结束语

  (1)常用的湿法化学脱硫剂有胺脱硫剂、氢氧化物脱硫剂、含醛脱硫剂、强氧化物脱硫剂和其他新型脱硫剂,其中使用最多、研究最广的是胺脱硫剂,但经该法吸收的硫化氢所成的盐加热后会分解释放出硫化氢,还需进行进一步处理,加大了技术难度和经济投入;氢氧化物脱硫剂存在易生成稳定乳状液,后处理困难或氨水闪蒸问题;含醛脱硫剂易发生逆转;强氧化物脱硫法易引起燃烧和爆炸;而新型脱硫剂的效果还有待进一步验证。

  (2)纵观市场上现有的化学脱硫剂,大部分作用于原油中的硫化氢、硫醇等酸性硫化物。既能脱除硫化氢、硫醇等酸性硫化物,又能脱除硫醚、二硫化物等中性硫化物和噻吩、苯并噻吩等稳定硫化物的脱硫剂较少,且大部分脱硫效率不高。新型、高效,且对各种硫化物均有一定脱除效果的脱硫剂具有广阔的发展前景。GX-201D、JH6011 两种脱硫剂对无机硫和有机硫均有一定的脱除效果,代表了未来脱硫剂的发展趋势。

  通过脱硫剂小编的了解,希望对您有所帮助。