吸附脫硫裝置及吸附脫硫方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種吸附脫硫裝置及吸附脫硫方法，特別適用于車用燃油原油脫硫。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格，車用燃油超低硫化、高清潔化是大勢所趨。我國已制訂出臺了燃油“國V ”標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了燃油中硫含量指標(biāo)不得高于lOppm，即:百萬分之十；自2015年開始試行，2018年起全面執(zhí)行。這意味著我國車用燃油超低硫化、高清潔化時代既將來臨。因此，提高燃油脫硫技術(shù)已勢在必行。
[0003]
目前，石油煉制行業(yè)最普遍應(yīng)用的脫硫技術(shù)是加氫脫硫技術(shù)，該技術(shù)可有效脫除無機(jī)硫和簡單化合結(jié)構(gòu)的有機(jī)硫，但對復(fù)雜化合結(jié)構(gòu)的稠環(huán)噻吩類及其衍生物等就十分困難；通常多采用貴金屬催化、加氫、并需在高溫高壓的環(huán)境下進(jìn)行，這就使得脫硫成本增加，安全隱患增大，妨礙了在中小企業(yè)的推廣應(yīng)用；同時，加氫過程又降低辛烷值。為此，國內(nèi)外石化科技界的人們紛紛致力于開發(fā)各種經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、可深度脫硫的新技術(shù)。
[0004]在公告號為CN103788996A的發(fā)明專利中，公開了一種吸附脫硫反應(yīng)裝置，該裝置的流化床反應(yīng)器中設(shè)置有包括分選器主體、出料口、出風(fēng)管以及導(dǎo)向進(jìn)風(fēng)口的氣流式顆粒分選器；分選器主體的內(nèi)部空間自上而下包括直筒區(qū)和錐體區(qū)，出料口位于錐體區(qū)的底部；導(dǎo)向進(jìn)風(fēng)口沿直筒區(qū)的切向設(shè)置在直筒區(qū)的上部；出風(fēng)管密封插入分選器主體的頂部，并向下延伸至直筒區(qū)的下部，出風(fēng)管的底部端口密封；出風(fēng)管的下部沿切向設(shè)置有導(dǎo)向出風(fēng)口。該發(fā)明還公開了在所述吸附脫硫反應(yīng)裝置中進(jìn)行的吸附脫硫方法。該發(fā)明的方法能夠及時將吸附脫硫過程中產(chǎn)生的催化劑細(xì)粉移出流化床反應(yīng)器；在分離分選過程中，催化劑顆粒發(fā)生二次破損的幾率低，因而該發(fā)明的方法能夠獲得良好且穩(wěn)定的脫硫效果。但是由于該發(fā)明所采用的設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占用大量空間，并且采用催化劑化學(xué)催化的方法，其脫硫效果非常受限。
[0005]在公告號為CN102527197A的發(fā)明專利中，公開了油氣脫碳脫硫工藝裝置，含有壓縮油氣儲罐、碳硫氣體儲罐、烴類儲罐、初脫塔、解吸塔、兩個精脫塔。初脫塔中存有液態(tài)碳酸丙烯酸酯等酯類吸收劑，可吸收碳硫氣體和水，初脫塔中的氣壓為2-20大氣壓，溫度為5-20度；解吸塔中的氣壓為5-0.2大氣壓；精脫塔中存有分子篩等顆粒狀的吸附材料，具有吸附碳硫氣體和水的功能，加熱時，能夠?qū)⑽讲牧现形降奶剂驓怏w更加徹底地釋放出來，流到碳硫氣體儲罐。整個工藝流程或者局部流程可以在自控系統(tǒng)的控制下運(yùn)行。該發(fā)明的兩級吸附，可以很好地去除油氣中的碳硫氣體、水分、固體廢物，獲得基本純凈的烴類氣體。由于該發(fā)明結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實(shí)施困難，并且功耗大，非常浪費(fèi)資源。
[0006]在公告號為CN1594505的發(fā)明專利中公開了一種劣質(zhì)汽油吸附脫硫方法，其步驟包括:將劣質(zhì)汽油加熱到20~220°C，在體積空速為0.l~10h-l，壓力為常壓~0.5MPa的條件下與吸附劑接觸進(jìn)行精制，精制后的汽油出裝置；吸附劑吸附飽和后，利用脫附劑對其進(jìn)行脫附；吸附脫附進(jìn)行數(shù)次后，采用再生劑對吸附劑進(jìn)行再生，再生后的吸附劑循環(huán)使用。該發(fā)明雖然采用吸附劑作為脫硫介質(zhì)，但是由于需要對汽油進(jìn)行預(yù)處理操作，使得操作過程更加復(fù)雜，并且會加大設(shè)備運(yùn)行投資，提高整體的能耗，同時增大安全隱患。
[0007]現(xiàn)有的大量氧化脫硫等方式也能夠?qū)崿F(xiàn)脫硫，但是由于操作過程中存在安全隱患，并且操作設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)致整體脫硫成本大大增加，脫硫效率無法得到有效保障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種吸附脫硫裝置即吸附脫硫方法，通過采用吸附劑實(shí)現(xiàn)對原油中硫化物進(jìn)行吸附分離出油液中的硫份，實(shí)現(xiàn)脫硫的同時，改善現(xiàn)有脫硫設(shè)備操作工藝條件苛刻并且安全隱患大的缺陷，提高脫硫效率。
[0009]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種吸附脫硫裝置，包括依次相連接的第一儲油罐、第一截止閥、過濾器、第一無泄漏油栗、第一單向閥、第二截止閥、鋼筒、第五截止閥、第二無泄漏油栗、第二單向閥、第六截止閥和第二儲油罐，在所述鋼筒內(nèi)設(shè)置有吸附劑。
[0010]進(jìn)一步地，為更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述吸附劑包括活性炭吸附劑層和復(fù)合分子篩吸附劑層，所述活性炭吸附劑層位于復(fù)合分子篩吸附劑層上方。
[0011]本發(fā)明中，將待脫硫的原油放入第一儲油罐，并采用上下兩端封閉的鋼筒，通過第二截止閥和第五截止閥分別連通鋼筒，在打開第一截止閥、第一單向閥、第二截止閥之后，啟動第一無泄漏油栗，將第一儲油罐內(nèi)的原油栗入鋼筒內(nèi)，由于在鋼筒內(nèi)設(shè)置有活性炭吸附劑層，利用活性炭良好的吸附作用，能夠?qū)⒃椭泻艽笠徊糠至蚍菸降?，而?jīng)過部分脫硫的原油流過位于活性炭吸附劑層下方的復(fù)合分子篩吸附劑層時，由于復(fù)合分子篩吸附劑層具有分子篩特有的微孔結(jié)構(gòu)，具有吸附性，能夠?qū)α鬟^該吸附基層的原油進(jìn)行進(jìn)一步脫硫操作，進(jìn)而使得經(jīng)過復(fù)合分子篩吸附劑層的原油再一次進(jìn)行脫硫，經(jīng)過兩道吸附基層之后的原油中的硫份會大大降低。上述結(jié)構(gòu)之間可以根據(jù)需要通過無縫鋼管進(jìn)行連接。鋼筒作為吸附脫硫裝置的主體結(jié)構(gòu)，其作用是放置吸附劑并承載相關(guān)附設(shè)裝置。
[0012]活性炭吸附劑是利用活性炭具有多孔的特點(diǎn)，使液體中的一種或多種物質(zhì)被吸附在活性炭表面得以去除，活性炭是一種很細(xì)小的炭粒，有很大的表面積，而且炭粒中還有更細(xì)小的孔一一毛細(xì)管。這種毛細(xì)管具有很強(qiáng)的吸附能力，由于炭粒的表面積很大，所以能與氣體(雜質(zhì))充分接觸。當(dāng)這些氣體(雜質(zhì))碰到毛細(xì)管被吸附，起凈化作用。分子篩使具有均一微孔結(jié)構(gòu)而能將不同大小分子分離或選擇性反應(yīng)的吸附劑，復(fù)合分子篩使由兩種或多種分子篩形成的共結(jié)晶，或具有兩種或多種分子篩結(jié)構(gòu)特征的復(fù)合晶體。
[0013]進(jìn)一步地，為更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述鋼筒內(nèi)部通過上段濾網(wǎng)板和中段濾網(wǎng)板分隔成上段、中段和下段三部分，在上段、中段內(nèi)均分別設(shè)置有活性炭吸附劑層和復(fù)合分子篩吸附劑層。
[0014]本發(fā)明通過將鋼筒分割成為三部分，并且在上段和中段中分別設(shè)置吸附層即活性炭吸附劑層和復(fù)合分子篩吸附劑層，能夠?qū)崿F(xiàn)對原油的兩次吸附脫硫，進(jìn)而能夠有效提高脫硫效率。
[0015]進(jìn)一步地，為更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在所述第二截止閥連接鋼筒一端設(shè)置有緩沖流量分配器。為了防止第一無泄漏油栗所栗出的原油的沖擊力對活性炭吸附劑層造成沖擊而使其飛濺，本發(fā)明設(shè)置緩沖流量分配器，將從第一無泄漏油栗栗出的原油進(jìn)行分配，使其能夠更加均勻地輸入到活性炭吸附劑上進(jìn)行脫硫，利用緩沖流量分配器能夠?qū)崿F(xiàn)多通路均勻供液的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)原油的均勻輸送。
[0016]進(jìn)一步地，為更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在所述第一無泄漏油栗與第一單向閥之間依次設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥、第一壓力表、第一流量計，在所述第五截止閥與第二無泄漏油栗之間依次設(shè)置有壓力表、第二流量計。
[0017]本發(fā)明通過設(shè)置第一流量計和第二流量計對整個系統(tǒng)內(nèi)油液的流量和流速進(jìn)行監(jiān)控，而通過第一單向閥和第二單向閥能夠防止輸油管中的油液回流。通過第一壓力表和第二壓力表對鋼筒前后流體壓力差進(jìn)行監(jiān)控，以方便及時調(diào)節(jié)鋼筒前后流體壓力。
[0018]進(jìn)一步地，為更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在所述鋼筒靠近第二截止閥一端通過第三截止閥與第一儲油