一種脫除原油中硫化氫的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種脫除原油中硫化氫的方法，特別是一種采用超重力技術(shù)從原油中脫除硫化氫的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]硫化氫(H2S)是石油中的主要含硫組分，硫化氫的來(lái)源主要包括重油在地下經(jīng)微生物分解產(chǎn)生硫化氫，同時(shí)原油中的有機(jī)硫在經(jīng)過(guò)高溫或者水熱裂解后同樣產(chǎn)生硫化氫，而原油在開(kāi)采過(guò)程中含有水，硫化氫溶解于水后會(huì)對(duì)鋼鐵產(chǎn)生很?chē)?yán)重的腐蝕作用，大大縮短輸油管道和原油儲(chǔ)罐的使用壽命；另外，硫化氫是劇毒化學(xué)物質(zhì)，在運(yùn)輸過(guò)程中的泄露會(huì)對(duì)環(huán)境和人造成很大的危害，同時(shí)原油中存在的硫化氫將使后續(xù)原油處理工藝中的催化劑中毒。因此，在原儲(chǔ)運(yùn)前，原油中的硫化氫必須被脫除至安全濃度。由于硫化氫的存在所帶來(lái)的安全隱患和經(jīng)濟(jì)損失等問(wèn)題，尋求經(jīng)濟(jì)、有效的硫化氫脫除技術(shù)，一直是研究者和工業(yè)界關(guān)注的問(wèn)題。
[0003]目前，原油脫硫主要有深度閃蒸法、氣提脫硫法、化學(xué)脫硫法、生物脫硫法等。從脫硫工藝的穩(wěn)定性、脫硫效率考慮，目前研究和應(yīng)用較多的是氣提脫硫法和化學(xué)脫硫法。一方面，某些氧化物類(lèi)、低分子量類(lèi)脫硫劑在使用過(guò)程中(尤其是高溫高壓條件下)存在溢出造成燃燒或爆炸等安全隱患，另外一方面，為了對(duì)含硫量高的原油體系達(dá)到滿意的脫硫效率，化學(xué)脫硫法中使用的脫硫劑用量一般較大，會(huì)對(duì)原油體系造成破壞。常規(guī)的氣提脫硫法脫硫化氫的效率僅能達(dá)到60~80%，大多不能滿足要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種新型的脫除原油中硫化氫的方法，其具有效率高、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足。
[0005]為實(shí)現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種脫除原油中硫化氫的方法，包括:按照標(biāo)準(zhǔn)工況下10:1~400:1的氣液體積比將液態(tài)原油和吹脫氣體一起輸入超重力旋轉(zhuǎn)床裝置充分混合逆流接觸，從而使液態(tài)原油中的硫化氫被吹脫氣體帶離，實(shí)現(xiàn)液態(tài)原油中硫化氫的脫除。
[0006]進(jìn)一步的，該方法包括:將液態(tài)原油從液體進(jìn)口輸入超重力旋轉(zhuǎn)床裝置的帶有液體分布器的轉(zhuǎn)子內(nèi)，并將脫除氣體從氣體入口輸入超重力旋轉(zhuǎn)床裝置，且使所述轉(zhuǎn)子按照設(shè)定速率旋轉(zhuǎn)，以使液態(tài)原油和吹脫氣體充分混合逆流接觸，進(jìn)而使液態(tài)原油中的硫化氫被吹脫氣體帶出從氣體出口離開(kāi)超重力旋轉(zhuǎn)床裝置，同時(shí)使脫除硫化氫的液態(tài)原油從液體出口離開(kāi)超重力旋轉(zhuǎn)床裝置。
[0007]作為較為優(yōu)選的方案之一，輸入超重力旋轉(zhuǎn)床裝置的液態(tài)原油的溫度為300C ~90°C。
[0008]作為較為優(yōu)選的方案之一，輸入超重力旋轉(zhuǎn)床裝置的吹脫氣體的溫度為5 0C ?100。。。
[0009]作為較為優(yōu)選的方案之一，輸入超重力旋轉(zhuǎn)床裝置的吹脫氣體的壓力為
0.lMPa~7MPa。
[0010]作為較為優(yōu)選的方案之一，所述吹脫氣體可選自但不限于天然氣、空氣、氮?dú)狻?br>[0011]作為較為優(yōu)選的方案之一，所述超重力旋轉(zhuǎn)床裝置內(nèi)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為200rpnT2000rpm。
[0012]進(jìn)一步的，所述超重力旋轉(zhuǎn)床裝置可以為單臺(tái)、兩臺(tái)或兩臺(tái)以上串聯(lián)設(shè)置。
[0013]進(jìn)一步的，所述超重力旋轉(zhuǎn)床裝置可選自但不限于旋轉(zhuǎn)填充床、折流式、螺旋通道、定-轉(zhuǎn)子或旋轉(zhuǎn)碟片超重力旋轉(zhuǎn)裝置。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括:通過(guò)采用超重力技術(shù)實(shí)現(xiàn)了原油中硫化氫的脫除，其中無(wú)需任何脫硫劑或催化劑，安全環(huán)保，而采用的吹脫氣體廉價(jià)易得，成本低廉，對(duì)硫化氫的脫除效率高，且不會(huì)對(duì)原油體系造成破壞，同時(shí)采用的超重力旋轉(zhuǎn)床裝置設(shè)備較之傳統(tǒng)設(shè)備還具有體積小、成本低等特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明一較為典型的實(shí)施方案中一種超重力旋轉(zhuǎn)床裝置的工作狀態(tài)示意圖，其中:1為轉(zhuǎn)子、2為轉(zhuǎn)軸、3為密封件、4為液體分布器、5為外殼、a為液體進(jìn)口、b為氣體出口、c為氣體入口、d為液體出口。
【具體實(shí)施方式】
[0016]鑒于現(xiàn)有技術(shù)，例如氣提脫硫法和化學(xué)脫硫法的諸多缺陷，本案發(fā)明人經(jīng)長(zhǎng)期研究和大量實(shí)踐，提出了本發(fā)明的技術(shù)方案，其主要是通過(guò)在硫化氫的脫除過(guò)程中引入超重力技術(shù)這一高效分離方法，從而達(dá)成提高脫除效率、縮短脫除時(shí)間的目的。
[0017]前述的超重力技術(shù)(Higee或RPB)是一種能夠極大強(qiáng)化過(guò)程的技術(shù)，其基本原理就是利用旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生模擬的、可調(diào)控的超重力(離心力場(chǎng))環(huán)境下進(jìn)行傳遞和傳質(zhì)過(guò)程。在超重力環(huán)境下，不同大小分子間的分子擴(kuò)散和相間傳質(zhì)過(guò)程均比常重力場(chǎng)下的要快很多，氣-液、液-液、液-固兩相在比地球重力場(chǎng)大數(shù)百倍至千倍的超重力環(huán)境下的多孔介質(zhì)(填料)中產(chǎn)生流動(dòng)接觸，巨大的剪切力使液體破碎成納米級(jí)的膜、絲和滴，產(chǎn)生巨大的和快速更新的相界面，使得不同相間物料之間的擴(kuò)散距離大大縮短，相間傳質(zhì)速率比傳統(tǒng)的塔器中提高1~3個(gè)數(shù)量級(jí)，相間傳質(zhì)過(guò)程得到極大強(qiáng)化。
[0018]進(jìn)一步的講，本發(fā)明提供的一種脫除原油中硫化氫的方法包括:將液態(tài)原油和吹脫氣體(優(yōu)選按照標(biāo)準(zhǔn)工況下的10:1~400:1的氣液體積比)一起輸入超重力旋轉(zhuǎn)床裝置充分混合逆流接觸，從而使液態(tài)原油中的硫化氫被吹脫氣體帶離，實(shí)現(xiàn)液態(tài)原油中硫化氫的脫除。
[0019]前述的“逆流”系指在超重力旋轉(zhuǎn)床裝置內(nèi)吹脫氣體與液態(tài)原油逆向流動(dòng)。
[0020]而在一較為典型的實(shí)施方案中，參閱圖1，該脫除原油中硫化氫的方法可以包括:將液態(tài)原油從液體進(jìn)口 a輸入超重力旋轉(zhuǎn)床裝置的帶有液體分布器4的轉(zhuǎn)子I內(nèi)，并將脫除氣體從氣體入口 c輸入超重力旋轉(zhuǎn)床裝置，且使所述轉(zhuǎn)子按照設(shè)定速率旋轉(zhuǎn)，以使液態(tài)原油和吹脫氣體充分混合逆流接觸，進(jìn)而使液態(tài)原油中的硫化氫被吹脫氣體帶出從氣體出口 b離開(kāi)超重力旋轉(zhuǎn)床裝置，同時(shí)使脫除硫化氣的液態(tài)原油從液體出口 d離開(kāi)超重力旋轉(zhuǎn)床裝置。
[0021]其中，前述氣體入口 c的軸線可與轉(zhuǎn)子I的軸線垂直設(shè)置，也可以不垂直。但應(yīng)保證吹脫氣體是從轉(zhuǎn)子的外圍向轉(zhuǎn)子中心流動(dòng)，并與液體原油呈現(xiàn)逆向流動(dòng)。
[0022]優(yōu)選的，輸入超重力旋轉(zhuǎn)床裝置的液態(tài)原油的溫度可以為30°C ~90°C。
[0023]進(jìn)一步優(yōu)選的，輸入超重力旋轉(zhuǎn)床裝置的液態(tài)原油的溫度可以為30°C ~60°C。
[0024]優(yōu)選的，輸入超重力旋轉(zhuǎn)床裝置的吹脫氣體的溫度可以為5°C ~100°C。
[0025]進(jìn)一步優(yōu)選的，輸入超重力旋轉(zhuǎn)床裝置的吹脫氣體的溫度可以為20°C ~60°C。
[0026]優(yōu)選的，輸入超重力旋轉(zhuǎn)床裝置的吹脫氣體的壓力為0.lMPa~7MPa。
[0027]進(jìn)一步優(yōu)選的，輸入超重力旋轉(zhuǎn)床裝置的吹脫氣體的壓力為0.lMPa~4MPa。
[0028]優(yōu)選的，所述吹脫氣體可以為天然氣或空氣或氮?dú)?。其?lái)源廣泛，成本低廉。特別是若采用天然氣或空氣，則其更為廉價(jià)易得，安全環(huán)保。
[0029]優(yōu)選的，所述超重力旋轉(zhuǎn)床的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速可以為200rpnT2000rpm。
[0030]進(jìn)一步優(yōu)選的,所述超重力旋轉(zhuǎn)床的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速可以為400rpnTl200rpm。