胺液淨化處理系統以及煉油生產線的製作方法

2023-11-11 17:02:47 1

本實用新型涉及煉油工業技術領域，尤其是涉及一種胺液淨化處理系統以及煉油生產線。

背景技術：

溶劑再生裝置是煉油工業中的一種脫硫環保裝置，用於向常減壓、焦化、加氫、催化等工藝裝置提供脫硫溶劑，使主工藝裝置所產出的液化氣、幹氣等產品經溶劑脫硫而確保質量合格，富有硫化氫的富液返回溶劑再生裝置進行再生，如此循環利用。而隨著原油的重質化，主工藝裝置的操作苛刻度逐步提升，導致脫硫溶劑中的雜質及輕烴含量升高，造成胺液的發泡與損失，經常導致脫硫不合格。且胺液中的雜質含量高，造成溶劑再生裝置的操作波動，過濾器、換熱器及再生塔塔盤堵塞，易造成非計劃停工。

脫硫溶劑一般選用MDEA(Methyldiethanolamine，N－甲基二乙醇胺)，因煉油工業的需要，導致脫硫劑脫硫後的富胺液來源複雜。經過多年的研究與分析得出，引起MDEA降解變質的因素是熱穩態鹽、胺基酸和懸浮物等雜質的長期積累造成的。現有技術解決溶劑汙染的措施是通過簡單過濾進行固體雜質及輕烴的脫除，如濾芯和活性炭過濾；並通過離子交換工藝進行熱穩態鹽的脫除；這也成為了現有溶劑再生裝置的主流處理工藝。一般的溶劑再生裝置採用富胺液一級過濾，外加貧液三級過濾，一級過濾為機械粗過濾，精度一般在25－50um；三級過濾為精密過濾(布袋或機械，精度在10um左右)、活性炭、離子交換。

現有胺液過濾系統由於對胺液的汙染研究不深，導致出現過濾效率低、設備堵塞頻繁、溶劑消耗量大的問題，發泡嚴重及操作波動的現象依然存在；有的企業甚至因過濾器清理頻繁，人工及維護費用高而放棄現有過濾淨化設施的使用，使得高雜質含量的胺液汙染活性炭吸附及離子交換等脫油、脫熱穩鹽設施，從而導致惡性循環，使所有的胺液淨化設施均失效，既降低了胺液損失，減少溶劑再生裝置的波動與非計劃停工，又確保了主工藝生產裝置的產品質量合格。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種胺液淨化處理系統以及煉油生產線，緩解了胺液系統過濾效率低、設備堵塞頻繁、溶劑消耗量大以及發泡嚴重、操作波動的技術問題。

一方面，本實用新型提供一種胺液淨化處理系統，包括：富液過濾裝置、貧液過濾裝置、第一換熱器、第二換熱器、富液閃蒸罐、無機膜淨化裝置和溶劑再生塔；

所述富液過濾裝置通過富液輸入管道順次與所述第一換熱器、所述富液閃蒸罐、所述無機膜淨化裝置、所述第二換熱器和所述溶劑再生塔相連；

所述溶劑再生塔還通過貧液排出管道順次與所述第二換熱器、所述第一換熱器、所述貧液過濾裝置相連。

進一步地，所述無機膜淨化裝置包括無機膜組件、循環裝置和清洗裝置以及控制中心；

所述循環裝置包括循環管道和循環泵，所述循環泵的入口與所述富液閃蒸罐連通，所述循環泵的出口與所述無機膜組件的入口連通；所述清洗裝置與所述無機膜組件的入口連通；

所述無機膜組件具有第一出口與第二出口，所述第一出口與所述溶劑再生塔連通；所述第二出口通過所述循環管道與所述循環泵的入口連通；

所述控制中心分別與所述循環裝置的控制閥、所述清洗裝置的控制閥電連接。

進一步地，所述清洗裝置包括清洗劑罐和清洗泵，所述清洗泵安裝在所述無機膜組件與所述清洗劑罐之間；

所述清洗劑罐與所述無機膜組件的入口連通，兩者之間安裝有所述清洗泵。

進一步地，所述無機膜組件的入口安裝有三通球閥，所述三通球閥的三個接口分別與所述無機膜組件的出口、所述循環泵和所述清洗劑罐連通。

進一步地，所述無機膜組件包括若干個無機膜管，每個所述無機膜管具有無機膜過濾層。

進一步地，所述無機膜過濾層為非對稱複合機構，其孔徑範圍為4－100nm。

進一步地，所述控制中心還電連接有緊急聯鎖停機保護程序。

進一步地，在所述富液閃蒸罐的出口連接有原液輸入管道，所述原液輸入管道、所述第一出口和所述第二出口分別安裝有監控儀表，所述監控儀表包括流量計和溫度計；所述監控儀表與所述控制中心電連接。

進一步地，所述無機膜組件的數量一般設置為兩開一備或多開一備。

另一方面，本實用新型還提供一種煉油生產線，包括過濾系統以及如上述技術方案提供的任一種所述的胺液淨化處理系統。

與現有技術相比，本實用新型能夠達到以下有益效果：

本實用新型提供一種胺液淨化處理系統以及煉油生產線，包括：富液過濾裝置、貧液過濾裝置、第一換熱器、第二換熱器、富液閃蒸罐、無機膜淨化裝置和溶劑再生塔；富液過濾裝置通過富液輸入管道順次與第一換熱器、富液閃蒸罐、無機膜淨化裝置、第二換熱器和溶劑再生塔相連；溶劑再生塔還通過貧液排出管道順次與第二換熱器、第一換熱器、貧液過濾裝置相連。設置於溶劑再生裝置之前的無機膜淨化裝置，將富胺液中的熱穩態鹽、胺基酸和懸浮物等雜質進行清理過濾，有效防止溶劑再生裝置的由於雜質的沉積造成儀器的堵塞甚至停工，降低了胺液的發泡率與損失，提高脫硫合格率。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現有技術中的胺液淨化處理系統的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例一中提供的胺液淨化處理系統的結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例一中無機膜淨化裝置的結構示意圖；

圖4為本實用新型實施例一提供的胺液淨化處理系統試驗中的結構示意圖。

圖標：110－一級過濾器；111－二級過濾器；120－三級貧液過濾器；210－第一換熱器；220－第二換熱器；300－富液閃蒸罐；400－無機膜淨化裝置；410－無機膜組件；411－第一出口；412－第二出口；421－循環管道；422－循環泵；431－清洗劑罐；432－清洗泵；500－溶劑再生塔；600－聚液器。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用於說明和解釋本實用新型，並不用於限制本實用新型。

實施例一

如圖1－3所示，本實施例提供一種胺液淨化處理系統，包括：富液過濾裝置、貧液過濾裝置、第一換熱器210、第二換熱器220、富液閃蒸罐300、無機膜淨化裝置400和溶劑再生塔500；

富液過濾裝置通過富液輸入管道順次與第一換熱器210、富液閃蒸罐300、無機膜淨化裝置400、第二換熱器220和溶劑再生塔500相連；

溶劑再生塔500還通過貧液排出管道順次與第二換熱器220、第一換熱器210、貧液過濾裝置相連。

現有煉油工業的脫硫過程，由於對胺液的汙染研究不夠深刻，導致出現過濾效率低、設備堵塞頻繁、溶劑消耗量大的問題，發泡嚴重及操作波動的現象依然存在，有的企業甚至因過濾器清理頻繁，人工及維護費用高而放棄現有過濾淨化設施的使用，使得高雜質含量的胺液汙染活性炭吸附及離子交換等脫油、脫熱穩鹽設施，從而導致惡性循環，使所有的胺液淨化設施均失效。深入探究，胺液中的懸浮物和輕烴含量是導致現有技術問題的最根本原因。

設置於溶劑再生裝置之前的無機膜淨化裝置400，將富胺液中的熱穩態鹽、胺基酸和懸浮物等雜質進行清理過濾，有效防止溶劑再生裝置的由於雜質的沉積造成儀器的堵塞甚至停工，降低了胺液的發泡率與損失，提高脫硫合格率。既降低了胺液損失，減少溶劑再生裝置的波動與非計劃停工，又確保了主工藝生產裝置的產品質量合格。

其中，富液過濾裝置包括一級過濾器110，一級過濾器110通過富液輸入管道與第一換熱器210連通；貧液過濾裝置包括三級貧液過濾器120，第一換熱器210通過貧液排出管道與三級貧液過濾器120連通。

具體地，無機膜淨化裝置400包括無機膜組件410、循環裝置、清洗裝置以及控制中心；

循環裝置包括循環管道421和循環泵422，循環泵422的入口與富液閃蒸罐300連通，循環泵422的出口與無機膜組件410的入口連通；清洗裝置與無機膜組件410的入口連通；

無機膜組件410具有第一出口411與第二出口412，第一出口411與溶劑再生塔500連通；第二出口412通過循環管道421與循環泵422的入口連通；

控制中心分別與循環裝置的控制閥、清洗裝置的控制閥電連接，用於控制循環裝置或清洗裝置的運行。

本實施例中的核心過濾元件為無機膜組件410，富胺液自富胺液閃蒸罐的底泵來，經循環泵422送入無機膜組件410進行胺液的過濾淨化，淨化後的富胺液經第一出口411外送，循環胺液從第二出口412經循環管道421返回循環泵422的入口。

無機膜組件410的數量根據富胺液的性質、系統可靠性以及經濟性，一般設置為兩開一備或多開一備，也可以不需備用。具體地，兩開一備是指正常工作時，兩組無機膜組件410開啟，一組無機膜組件410作為備用，多開一備以此類推，此處不贅述。

具體地，本實施例中的無機膜組件410包括若干個無機膜管，每個無機膜管具有無機膜過濾層。

無機膜過濾層為非對稱複合機構，其孔徑範圍為4－100nm。這樣的設置使無機膜組件410具有過濾精度高、通量大且再生性能良好的優點，而且能夠防止或減少汙染物深層滲透至多孔結構中而造成膜管的積聚汙染。

具體地，本實施例中的無機膜管採用特有的表面薄膜層沉積和孔徑控制技術製備，可保證孔徑分布均勻且孔徑小，使無機膜管具有過濾精度高、不易堵塞的特點。

並且，本實施例中的無機膜的主體材質為陶瓷，能夠適應高溫、高壓、酸、鹼等複雜環境，完全適用於現有的溶劑再生富液處理系統。

需要說明的是，濃縮胺液在正常生產時的外排量根據無機膜組件410的管殼程差壓進行調節，無機膜組件410的管殼程差壓適用範圍為0.15－0.28MPa。

待過濾的富胺液經過循環泵422升壓後進入無機膜組件410進行無機膜循環錯流過濾，淨化胺液經第一出口411排出，進入下遊裝置進行加工處理。

濃縮胺液經第二出口412匯集並排出，經由循環管道421返回循環泵422的入口，與原料一起再次進入無機膜組件410進行過濾分離，如此實現循環過濾。

需要說明的是，隨著淨化胺液的連續排出，濃縮胺液的濃度會逐漸上升，無機膜組件410的壓差會逐漸升高，當差壓達到設定值時，需外排少量高濃度濃縮胺液，送至沉降罐進行排渣除油處理。

具體地，外排濃縮胺液可送至自然沉降罐進行自然沉降，沉降後的澄清液可返回富液閃蒸罐300，作為無機膜淨化處理設施的原料，可確保富胺液無任何損失。

控制中心分別與循環裝置的控制閥、清洗裝置的控制閥電連接，用於切換本實施例的工作狀態，實現循環過濾與清洗的切換。控制中心包括處理器，該處理器可以為PLC(Programmable Logic Controller)或DCS(Distributed Control System)。

同時，在富液閃蒸罐300的出口連接有原液輸入管道，原液輸入管道、第一出口411和第二出口412分別安裝有監控儀表，監控儀表包括流量計和溫度計；監控儀表與控制中心電連接。

具體地，本實施例中的監控儀表符合防爆等級，除了用於監測溫度、流量的溫度計和流量計，還有監測壓力、差壓和液位的監控儀器等；閥門為可實現不同開關行程的氣動或電動閥；所有儀表、電氣進行集成，實現在線監控與調節；所有儀表和閥門均動作靈活可靠，確保過濾循環與清洗工藝過程的實現。

本實施例的系統設置監控儀表和行程控制閥門，全程進行關鍵參數的實時在線監控與調節；上述循環過濾和清洗工藝過程的實現依靠程序化進行自動控制，控制中心還電連接有緊急聯鎖停機保護程序，可以根據監控儀表的反饋實現自動停機保護。可以看出，本實施例提供的胺液淨化處理系統自動化程度高，安全可靠、方便靈活。

需要說明的是，本實施例中為了保護無機膜組件中的膜管，緊急聯鎖停機保護程序在無機膜組件410的管殼程差壓在0.6MPa時啟動。

具體地，清洗裝置包括清洗劑罐431和清洗泵432，清洗泵432安裝在無機膜組件410與清洗劑罐431之間；

清洗劑罐431與無機膜組件410的入口連通，兩者之間安裝有清洗泵432。

當無機膜組件410經過長期的運行後，若發現無機膜組件410差壓超過設定值時，則需對無機膜組件410進行在線清洗。提前將清洗劑液儲存於清洗劑罐431；將待清洗的無機膜組件410切出系統，啟動清洗泵432，將清洗劑送入無機膜組件410，並進行清洗，清洗時間30－240分鐘；清洗結束後的無機膜組件410，處於備用狀態。

具體地，本實施例中在無機膜組件410的入口安裝有三通球閥，三通球閥的三個接口分別與無機膜組件410的出口、循環泵422和清洗劑罐431連通。三通球閥的設置，實現了過濾循環與清洗的方便切換。

本實施例中的清洗劑為高效專有化學清洗劑，能有效去除重金屬、灰分以及微顆粒(炭黑、微粒等)對膜孔的堵塞，經過化學清洗後的無機膜組件410，可恢復較高的通量，確保無機膜組件410的長周期運行。

需要說明的是，對無機膜組件410進行在線清洗的無機膜組件410的管殼程差壓最佳為0.29－0.48MPa。

並且，如圖4所示，本實施例在研發過程中進行了試驗，對經本實施例過濾前與過濾後的富胺液的懸浮物的含量進行測量分析，試驗結果發現，經過本實施例過濾的富胺液中的懸浮物含量有明顯的下降，相關試驗數據如下：

表1過濾前與過濾後的富胺液的懸浮物的含量

並且，觀察濾前與過濾後的富胺液的顏色，能夠明顯看出，過濾前的富胺液的顏色相較於經過本實施例過濾的富胺液的顏色深，過濾前的富胺液顏色接近深褐色且光線無法穿透，經過本實施例過濾的富胺液的顏色呈現桔紅色且比較清澈。

根據試驗數據分析，本實施例能夠對富胺液起到良好的過濾作用。

需要說明的是，在試驗中，為了簡化結構，省去了貧液過濾裝置以及貧液排出管道，並在第二換熱器220之前增加二級過濾器111以及聚液器600。

實施例二

本實施例提供一種煉油生產線，包括過濾系統以及如實施例一提供的任一種胺液淨化處理系統。

其中，胺液淨化處理系統的具體結構已在上文中做詳細介紹，此處不在贅述。

可以看出，安裝有胺液淨化處理系統的煉油生產線具有以下特點：

1.無機膜過濾層採用非對稱複合結構技術，保證了膜過濾的高精度、滲透通量大，且具有良好的再生性能。

2.有效的表面薄膜層沉積和孔徑控制技術，保證膜孔孔徑分布均勻，過濾精度高，不宜堵塞。

3.高效化學清洗劑，能有效去除重金屬、灰分以及微顆粒(炭黑、微粒等)形成的沉積層，使無機膜性能得到再生，有效延長使用周期。

4.無機膜的主體材質為陶瓷，可適應高溫、高壓、酸、鹼等複雜環境，完全適用於現有的溶劑再生富液處理系統。

5.循環過濾模式，產生廢液量小。

6.系統自動化程度高，安全可靠、方便靈活。

7.效益顯著，既可降低胺液損失，減少溶劑再生裝置的波動與非計劃停工，又可確保主工藝生產裝置的產品質量合格。

最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的範圍。