本發(fā)明涉及煉油領(lǐng)域，具體地，涉及一種兩相混合反應(yīng)器以及該兩相混合反應(yīng)器在液/液兩相或氣/液兩相混合及反應(yīng)中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：煉油廠產(chǎn)生的粗液化氣中含有大量酸性含硫物質(zhì)(主要為硫化氫和硫醇)，工業(yè)上一般通過(guò)堿洗的方法脫除其中的酸性含硫物質(zhì)。液化氣經(jīng)過(guò)深度脫硫后(酸性含硫物質(zhì)濃度在10ppm以下)可以用于生產(chǎn)清潔燃料。但是常規(guī)的液化氣脫硫設(shè)備在操作條件基本不變的情況下，很難克服深度脫硫過(guò)程中的傳質(zhì)阻力，因此需要開發(fā)高效液化氣深度脫硫反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)在低傳質(zhì)推動(dòng)力條件下的液化氣深度脫硫要求。由于通過(guò)堿洗的方法進(jìn)行液化氣脫硫的技術(shù)涉及液/液兩相體系，因此所采用的設(shè)備一般包括萃取塔、靜態(tài)混合器和纖維膜萃取器等幾類。萃取塔是一種連續(xù)逆流設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)理論級(jí)的分離效率，但是其設(shè)備規(guī)模較大，操作比較復(fù)雜，且物料流速較慢，傳質(zhì)系數(shù)較低。纖維膜萃取器是一種并流操作設(shè)備，其設(shè)備規(guī)模較萃取塔小，且采用親水性纖維絲提供了較大的傳質(zhì)面積，因此傳質(zhì)效率較高，但是纖維絲長(zhǎng)期使用之后會(huì)被污染而失去親水性，傳質(zhì)效率降低，且難于清理再生。靜態(tài)混合器的設(shè)備規(guī)模最小，依靠?jī)上喔咚倭鲃?dòng)混合進(jìn)行傳質(zhì)過(guò)程，但是靜態(tài)混合器的混合結(jié)構(gòu)難于實(shí)現(xiàn)液/液體系的高度分散混合，因此其傳質(zhì)效率的提高還存在較大的瓶頸。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種滿足在低傳質(zhì)推動(dòng)力條件下的適用于液/液兩相或氣/液兩相混合及反應(yīng)的兩相混合反應(yīng)器。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，第一方面，本發(fā)明提供一種兩相混合反應(yīng)器，該兩相混合反應(yīng)器包括反應(yīng)器入口、反應(yīng)器出口、反應(yīng)器罐體和反應(yīng)模塊，所述反應(yīng)模塊的外表面設(shè)置有至少兩個(gè)凹槽結(jié)構(gòu)，所述凹槽結(jié)構(gòu)的突起側(cè)壁與所述反應(yīng)器罐體的內(nèi)壁連接，所述凹槽結(jié)構(gòu)與所述反應(yīng)器罐體的內(nèi)壁之間形成混合流道，所述反應(yīng)模塊的內(nèi)部設(shè)置有空腔單元，所述空腔單元通過(guò)設(shè)置在所述反應(yīng)模塊的凹槽結(jié)構(gòu)的底部的分布孔與所述混合流道連通，其中，所述空腔單元的入口的設(shè)置使得流體在所述空腔單元中的流動(dòng)方向與在所述混合流道中的流動(dòng)方向相反；所述混合流道的入口和所述混合流道的出口分別與所述反應(yīng)器入口和所述反應(yīng)器出口保持連通。第二方面，本發(fā)明提供前述兩相混合反應(yīng)器在液/液兩相或氣/液兩相混合及反應(yīng)中的應(yīng)用。本發(fā)明提供的兩相混合反應(yīng)器在用于輕烴，例如液化氣的深度脫硫時(shí)，能夠使得輕烴與堿液在本發(fā)明的兩相混合反應(yīng)器內(nèi)高速流動(dòng)并劇烈混合，傳質(zhì)阻力低，使得液化氣中所含酸性含硫物質(zhì)(例如硫醇)與堿液充分反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)液化氣深度脫硫，酸性含硫物質(zhì)脫除率大于90％，液化氣中酸性含硫物質(zhì)濃度可降至10ppm以下或更低。本發(fā)明提供的兩相混合反應(yīng)器特別適合于輕烴，例如液化氣或輕汽油中酸性含硫物質(zhì)濃度較低(例如幾十個(gè)ppm)，因而傳質(zhì)推動(dòng)力較低的情況下進(jìn)行深度脫硫。此時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)兩相高速混合接觸，傳質(zhì)阻力很低，硫醇等酸性含硫物質(zhì)能夠在充分地與堿液接觸反應(yīng)后與輕烴分離。本發(fā)明提供的兩相混合反應(yīng)器還具有反應(yīng)器處理量大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，耐壓能力強(qiáng)，且便于密封、安裝和維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明提供的兩相混合反應(yīng)器，在兩相混合接觸前，兩相在各自流道內(nèi) 的流動(dòng)方向優(yōu)選為逆流形式，逆流方式可以使得各個(gè)分布孔兩側(cè)的壓差均勻分布，一相能夠均勻地從各個(gè)分布孔流出而與另一相接觸混合，從而在兩相混合反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)多級(jí)錯(cuò)流混合接觸的效果，強(qiáng)化傳質(zhì)性能，避免了由于壓差分布不均導(dǎo)致的部分分布孔無(wú)法使流體流出，從而降低傳質(zhì)效率的現(xiàn)象。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。附圖說(shuō)明附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式的兩相混合反應(yīng)器的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式的兩相混合反應(yīng)器的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式的輕烴深度脫硫的方法的流程圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1、反應(yīng)器入口2、反應(yīng)器出口3、反應(yīng)器罐體4、反應(yīng)模塊5、空腔單元6、混合流道7、分散相引入管8、分布孔9、突起側(cè)壁10、分布室11、收集室12、堿洗單元13、沉降單元14、氧化再生單元15、反抽提單元16、新鮮堿液17、含硫輕烴18、再生堿液19、含硫堿液20、含氧氣體21、輕質(zhì)油品22、含硫輕質(zhì)油品23、脫硫輕烴具體實(shí)施方式以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。第一方面，本發(fā)明提供了一種兩相混合反應(yīng)器，該兩相混合反應(yīng)器包括反應(yīng)器入口、反應(yīng)器出口、反應(yīng)器罐體和反應(yīng)模塊，所述反應(yīng)模塊的外表面設(shè)置有至少兩個(gè)凹槽結(jié)構(gòu)，所述凹槽結(jié)構(gòu)的突起側(cè)壁與所述反應(yīng)器罐體的內(nèi)壁連接，所述凹槽結(jié)構(gòu)與所述反應(yīng)器罐體的內(nèi)壁之間形成混合流道，所述反應(yīng)模塊的內(nèi)部設(shè)置有空腔單元，所述空腔單元通過(guò)設(shè)置在所述反應(yīng)模塊的凹槽結(jié)構(gòu)的底部的分布孔與所述混合流道連通，其中，所述空腔單元的入口的設(shè)置使得流體在所述空腔單元中的流動(dòng)方向與在所述混合流道中的流動(dòng)方向相反；所述混合流道的入口和所述混合流道的出口分別與所述反應(yīng)器入口和所述反應(yīng)器出口保持連通。在本發(fā)明中，所述凹槽結(jié)構(gòu)的突起側(cè)壁與所述反應(yīng)器罐體的內(nèi)壁連接，使得形成的各個(gè)混合流道保持相互獨(dú)立，在流體的接觸和反應(yīng)過(guò)程中，各條混合流道之間的流體不會(huì)相互干擾。對(duì)所述兩相混合反應(yīng)器的外部形狀沒(méi)有特別的要求，可以為圓柱體狀、長(zhǎng)方體狀、橢圓柱體狀、正方體狀、棱柱狀等，優(yōu)選情況下，所述兩相混合反應(yīng)器為圓柱體狀。優(yōu)選地，所述兩相混合反應(yīng)器進(jìn)一步包括收集室和分布室，所述反應(yīng)器 入口經(jīng)所述分布室連通所述混合流道的入口，所述混合流道的出口經(jīng)所述收集室連通所述反應(yīng)器出口。本發(fā)明的所述分布室中可以含有分布構(gòu)件。優(yōu)選地，反應(yīng)器罐體的內(nèi)壁圍成的空間為圓柱體狀、橢圓柱體狀、正方體狀和長(zhǎng)方體狀中的至少一種；更優(yōu)選所述反應(yīng)器罐體的內(nèi)壁圍成的空間為圓柱體狀。優(yōu)選地，所述空腔單元的底部設(shè)置有使得所述流體進(jìn)入所述空腔單元的分散相引入管。優(yōu)選地，各個(gè)所述凹槽結(jié)構(gòu)的底部的分布孔的個(gè)數(shù)相同或不同，且各個(gè)所述凹槽結(jié)構(gòu)的底部的分布孔的個(gè)數(shù)各自獨(dú)立地為1-100個(gè)。優(yōu)選地，各個(gè)所述分布孔的孔徑為0.1-2mm。優(yōu)選地，按照所述空腔單元中的流體的流動(dòng)方向，所述分布孔的孔徑依次增大。優(yōu)選地，按照所述空腔單元中的流體的流動(dòng)方向，上游的分布孔的孔徑比下游相鄰的分布孔的孔徑小0.01-1mm。優(yōu)選地，在各個(gè)所述凹槽結(jié)構(gòu)的底部，相鄰兩個(gè)分布孔的中心點(diǎn)的距離為0.5-40mm；更優(yōu)選為1-30mm。優(yōu)選地，所述分布孔的深度為0.1-3mm；更優(yōu)選為0.3-2.5mm。優(yōu)選地，所述分布孔的軸向與混合流道中的流體的流動(dòng)方向的夾角為任意角度，優(yōu)選所述夾角為45-90度，更優(yōu)選為90度。優(yōu)選地，所述分布孔沿著所述混合流道中的流體流動(dòng)方向在一條直線上依次設(shè)置。但是，所述分布孔的設(shè)置并不局限于此，當(dāng)所述分布孔的個(gè)數(shù)為多于一個(gè)時(shí)，所述分布孔也可以不沿著與混合流道中的流體流動(dòng)方向平行的直線進(jìn)行設(shè)置。所述分布孔可以設(shè)置于各個(gè)所述凹槽結(jié)構(gòu)的整個(gè)底部，優(yōu)選地，所述分布孔設(shè)置在近反應(yīng)器入口端，從而有利于來(lái)自所述空腔單元的流體和來(lái)自所 述反應(yīng)器入口的流體能夠在所述混合流道的近入口端接觸并反應(yīng)，并且混合后得到的混合流體能夠在反應(yīng)模塊提供的較長(zhǎng)的混合流道中使得混合流體的接觸和反應(yīng)更充分。優(yōu)選地，設(shè)置有分布孔的近反應(yīng)器入口端的空腔單元的內(nèi)徑相同且具有相同的中心線。優(yōu)選地，按照所述空腔單元中的流體的流動(dòng)方向，所述空腔單元的入口設(shè)置在所述空腔單元的上游，并且，所述空腔單元的入口設(shè)置在各個(gè)所述分布孔的上游。優(yōu)選地，所述混合流道中可以設(shè)置至少一根纖維絲。所述纖維絲的材質(zhì)可以是金屬、玻璃等無(wú)機(jī)材料，也可以是有機(jī)材料，或者以上幾種材料的復(fù)合材料。纖維絲的選擇根據(jù)來(lái)自空腔單元中的流體的性質(zhì)而定，如果來(lái)自空腔單元中的流體為水溶液，纖維絲可選用不銹鋼或者玻璃等親水性材質(zhì)；如果來(lái)自空腔單元中的流體為油品，纖維絲可選用親油性的有機(jī)材質(zhì)。優(yōu)選所述纖維絲的直徑為1μm至5mm，更優(yōu)選為2-50μm?；旌狭鞯乐屑尤肜w維絲，可以借助其與來(lái)自空腔單元中的流體所形成的液滴的親和性，在纖維絲表面形成極薄的液膜，增加相間傳質(zhì)面積，縮短傳質(zhì)距離，提高混合效率。對(duì)所述纖維絲的直徑和長(zhǎng)度沒(méi)有特別的限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本領(lǐng)域內(nèi)的常規(guī)參數(shù)進(jìn)行選擇。所述纖維絲的長(zhǎng)度可以根據(jù)所述混合流道的長(zhǎng)度而設(shè)置，所述纖維絲的可以貫穿整個(gè)混合流道，優(yōu)選按照混合流道中的流體流動(dòng)方向，所述纖維絲的長(zhǎng)度為從最下游的分布孔的中心點(diǎn)到混合流道出口的距離。優(yōu)選情況下，所述纖維絲為直線狀或螺旋狀。優(yōu)選地，所述空腔單元的一端開口為流體入口，另一端為封閉端。也就是說(shuō)，流體能夠通過(guò)流體入口進(jìn)入空腔單元，并且通過(guò)連接空腔單元和所述混合流道的分布孔進(jìn)入到混合流道中與所述混合流道中的來(lái)自所述反應(yīng)器入口的流體進(jìn)行接觸和/或反應(yīng)，并且從所述混合流道的出口引出至所述反應(yīng) 器出口。優(yōu)選地，所述凹槽結(jié)構(gòu)的突起側(cè)壁與所述反應(yīng)器罐體的內(nèi)壁之間的連接方式包括可拆卸連接方式和非可拆卸連接方式。優(yōu)選地，所述凹槽結(jié)構(gòu)的突起側(cè)壁與所述反應(yīng)器罐體的內(nèi)壁之間的連接方式選自焊接連接、螺紋連接、脹接、咬縫連接、膠接和拉釘連接中的至少一種。優(yōu)選地，所述反應(yīng)模塊包括多個(gè)所述凹槽結(jié)構(gòu)，從而形成多個(gè)混合流道，有利于使得本發(fā)明所述的兩相混合反應(yīng)器具有較大的處理能力，優(yōu)選地，相鄰混合流道之間的距離為0.5mm-10mm，該處的相鄰混合流道之間的距離即為相鄰混合流道之間的突起側(cè)壁的厚度。優(yōu)選地，各個(gè)所述混合流道中垂直于流體流動(dòng)方向的橫截面積為0.5-20mm2，優(yōu)選為1-10mm2。根據(jù)一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式，本發(fā)明的所述兩相混合反應(yīng)器的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，具體地，所述兩相混合反應(yīng)器包括反應(yīng)器入口(未示出)、反應(yīng)器出口(未示出)、反應(yīng)器罐體3和反應(yīng)模塊4，所述反應(yīng)模塊4的外表面設(shè)置有至少兩個(gè)(例如圖1中設(shè)置有11個(gè))凹槽結(jié)構(gòu)，所述凹槽結(jié)構(gòu)的突起側(cè)壁9與所述反應(yīng)器罐體3的內(nèi)壁連接，所述凹槽結(jié)構(gòu)與所述反應(yīng)器罐體3的內(nèi)壁形成混合流道6，所述反應(yīng)模塊4的內(nèi)部設(shè)置有空腔單元5以及使得流體進(jìn)入所述空腔單元5的分散相引入管7，所述空腔單元5通過(guò)設(shè)置在所述反應(yīng)模塊4的凹槽結(jié)構(gòu)的底部的分布孔8與所述混合流道6連通，所述空腔單元5的入口的設(shè)置使得流體在所述空腔單元5中的流動(dòng)方向與在所述混合流道6中的流動(dòng)方向相反；所述混合流道6的入口和所述混合流道6的出口分別與所述反應(yīng)器入口和所述反應(yīng)器出口保持連通。在本發(fā)明的該優(yōu)選實(shí)施方式中，所述反應(yīng)器罐體及反應(yīng)模塊均設(shè)置為圓柱體形，然而，本發(fā)明的所述兩相混合反應(yīng)器也可以設(shè)置為三棱柱、四棱柱等形狀，本領(lǐng)域 技術(shù)人員不應(yīng)將上述優(yōu)選的圓柱體狀理解為對(duì)本發(fā)明的限制。根據(jù)另一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式，本發(fā)明的所述兩相混合反應(yīng)器的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，具體地，所述兩相混合反應(yīng)器包括反應(yīng)器入口1、反應(yīng)器出口2、反應(yīng)器罐體3和反應(yīng)模塊4，所述反應(yīng)模塊的外表面設(shè)置有至少兩個(gè)凹槽結(jié)構(gòu)，所述凹槽結(jié)構(gòu)的突起側(cè)壁與所述反應(yīng)器罐體的內(nèi)壁連接，所述凹槽結(jié)構(gòu)與所述反應(yīng)器罐體的內(nèi)壁形成混合流道6，所述反應(yīng)模塊的內(nèi)部設(shè)置有空腔單元5，所述空腔單元5通過(guò)設(shè)置在所述反應(yīng)模塊4的凹槽結(jié)構(gòu)的底部的分布孔8與所述混合流道6連通，所述空腔單元5的入口的設(shè)置使得流體在所述空腔單元5中的流動(dòng)方向與在所述混合流道6中的流動(dòng)方向相反；所述混合流道6的入口和所述混合流道6的出口分別與所述反應(yīng)器入口1和所述反應(yīng)器出口2保持連通；第一流體通過(guò)所述反應(yīng)器入口1進(jìn)入所述兩相混合反應(yīng)器中，依次經(jīng)過(guò)分布室10和混合流道6的入口進(jìn)入所述混合流道6中，并且在該混合流道6中與依次經(jīng)過(guò)所述分散相入口管7、空腔單元5和所述分布孔8的第二流體進(jìn)行混合，所得混合物經(jīng)所述混合流道6的出口進(jìn)入收集室11中，以及經(jīng)反應(yīng)器出口2引出至所述兩相混合反應(yīng)器之外。第二方面，本發(fā)明提供前述兩相混合反應(yīng)器在液/液兩相或氣/液兩相混合及反應(yīng)中的應(yīng)用。包括水相與油相的混合反應(yīng)過(guò)程，水相與油相的混合萃取過(guò)程，氣相與液相的混合反應(yīng)過(guò)程等等，具體地，例如可以用于溶劑脫瀝青過(guò)程或者水溶液吸收h2s等可溶性氣體的過(guò)程。優(yōu)選情況下，本發(fā)明提供的兩相混合反應(yīng)器用于輕烴深度脫硫過(guò)程。所述的輕烴為含有酸性含硫物質(zhì)的c4-c5的石油烴餾分，其中所述的酸性含硫物質(zhì)為硫醇，以硫元素計(jì)所述的輕烴中的硫含量為50-2000ppm。第三方面，本發(fā)明提供一種輕烴深度脫硫的方法，該方法在包括堿洗單元、沉降單元、氧化再生單元和反抽提單元的系統(tǒng)中實(shí)施，輕烴通過(guò)堿洗單 元和沉降單元去除所含酸性含硫物質(zhì)，并且堿液通過(guò)氧化再生單元和反抽提單元實(shí)現(xiàn)再生。在本發(fā)明中，所述堿洗單元包括本發(fā)明前述的兩相混合反應(yīng)器。在本發(fā)明所述的輕烴深度脫硫的方法中，在堿液和輕烴(所述輕烴在處理之前是含硫的，因此下文也稱為含硫輕烴，在經(jīng)過(guò)脫硫后得到的輕烴即為脫硫輕烴)形成的液/液兩相流中，一相作為連續(xù)相，另一相作為分散相。本發(fā)明的輕烴深度脫硫的方法中的堿洗單元的步驟包括：將堿液從空腔單元的入口引入空腔單元中，所述堿液通過(guò)所述分布孔進(jìn)入混合流道中與所述混合流道中的輕烴混合反應(yīng)，其中，所述堿液在空腔單元中的流動(dòng)方向與所述輕烴在混合流道中的流動(dòng)方向相反。在本發(fā)明所述的輕烴深度脫硫的方法中，所述堿液中可以含有naoh，優(yōu)選naoh的濃度為10-20重量％。在所述堿洗單元中，含硫輕烴中的酸性含硫物質(zhì)與naoh反應(yīng)生成含硫鈉鹽，并且含硫鈉鹽溶解于堿液中。經(jīng)過(guò)脫硫反應(yīng)的輕烴和堿液形成的混合物進(jìn)入堿洗單元的沉降設(shè)備內(nèi)進(jìn)行初步分離后，然后將初分后的輕烴引入沉降單元，將其中夾帶的堿液進(jìn)行充分分離后，得到脫硫輕烴，所述脫硫輕烴可以進(jìn)入后續(xù)的水洗精制等過(guò)程進(jìn)行繼續(xù)處理。在本發(fā)明所述的輕烴深度脫硫的方法中，由堿洗單元排出的含硫堿液和沉降單元排出的含硫堿液混合后進(jìn)入氧化再生單元中，與含氧氣體(通常可以為空氣、富氧氣體或者氧氣)進(jìn)行接觸。氧化再生單元的反應(yīng)器通?？梢詾楣呐荽卜磻?yīng)器和/或填料鼓泡床反應(yīng)器。在氧化再生單元的反應(yīng)器內(nèi)，含硫堿液中的含硫鈉鹽與含氧氣體在催化劑(含有磺化酞菁鈷的ari100exl催化劑或其它具有催化作用的物質(zhì))的作用下反應(yīng)，將含硫堿液中的含硫鈉鹽轉(zhuǎn)化為不溶于水的二硫化物，得到脫硫后的堿液。在本發(fā)明所述的輕烴深度脫硫的方法中，二硫化物不溶于堿液，因此通 過(guò)氧化再生單元中的沉降設(shè)備來(lái)分離二硫化物和脫硫后的堿液。由于堿液與二硫化物的密度非常接近，由氧化再生單元排出的脫硫后的堿液中仍然含有大量二硫化物，需要進(jìn)入反抽提單元繼續(xù)進(jìn)行脫硫后的堿液與二硫化物的分離。優(yōu)選情況下，所述反抽提單元中采用本發(fā)明所述的兩相混合反應(yīng)器。在本發(fā)明所述的輕烴深度脫硫的方法中，對(duì)于堿洗單元的兩相混合反應(yīng)器，優(yōu)選含硫輕烴作為連續(xù)相，堿液作為分散相；而對(duì)于反抽提單元的兩相混合反應(yīng)器，優(yōu)選堿液為連續(xù)相，輕質(zhì)汽油為分散相。本發(fā)明的反抽提單元中，作為分散相的輕質(zhì)汽油可以是本領(lǐng)域內(nèi)常規(guī)使用的各種汽油。在本發(fā)明所述的輕烴深度脫硫的方法中，在所述反抽提單元中，將脫硫后的堿液與二硫化物易溶于其中的輕質(zhì)油品如汽油等在所述兩相混合反應(yīng)器內(nèi)接觸，實(shí)現(xiàn)脫硫后的堿液與其中夾帶的二硫化物的分離，得到再生堿液。經(jīng)反抽提單元的沉降設(shè)備，再生堿液與含二硫化物的輕質(zhì)油品分離，將所述再生堿液循環(huán)回所述堿洗單元進(jìn)行輕烴脫硫。在所述反抽提單元中使用本發(fā)明所述的兩相混合反應(yīng)器的操作方法與堿洗單元的操作方法相似，本發(fā)明在此不再贅述。在本發(fā)明所述的輕烴深度脫硫的方法中，優(yōu)選所述堿洗單元的反應(yīng)條件包括：反應(yīng)溫度為25-80℃，反應(yīng)壓力為0.2-2mpa。根據(jù)本發(fā)明所述的輕烴深度脫硫的方法，優(yōu)選分散相在分散相引入管的入口處的表觀流速為0.2-5m/s，更優(yōu)選為0.3-3m/s。在本發(fā)明所述的輕烴深度脫硫的方法中，優(yōu)選所述反抽提單元的反應(yīng)條件包括：反應(yīng)溫度為25-80℃，反應(yīng)壓力為0.2-2mpa。根據(jù)本發(fā)明所述的輕烴深度脫硫的方法，優(yōu)選連續(xù)相在混合流道入口處的表觀流速為0.5-20m/s，更優(yōu)選為4-10m/s。在本發(fā)明所述的輕烴深度脫硫的方法中，兩相混合反應(yīng)器內(nèi)高速流動(dòng)的液/液兩相劇烈混合，分散相形成的液滴與連續(xù)相混合劇烈，傳質(zhì)阻力低，能 夠使得兩相之間的傳質(zhì)過(guò)程充分進(jìn)行，脫硫效率能夠達(dá)到90％以上，也就是說(shuō)，在堿洗單元可以使得輕烴中所含酸性含硫物質(zhì)(例如硫醇)與堿液充分反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)輕烴的深度脫硫，酸性含硫物質(zhì)脫除率大于90重量％，輕烴中酸性含硫物質(zhì)的質(zhì)量濃度可降至10ppm以下；而在反抽提單元可以實(shí)現(xiàn)堿液與輕質(zhì)油品的充分混合，將脫硫后的堿液中所夾帶的二硫化物萃取至油相(輕質(zhì)油品)中，二硫化物的萃取率大于90重量％。在本發(fā)明所述的輕烴深度脫硫的方法中，優(yōu)選兩相混合反應(yīng)器內(nèi)的壓降為10-800kpa；更加優(yōu)選為100-600kpa。分散相經(jīng)分布孔后形成液滴與連續(xù)相混合接觸。由于分布孔的直徑較小，因此液滴的尺寸也較小，可以獲得較大的相間傳質(zhì)面積。本發(fā)明提供的兩相混合反應(yīng)器，由于分散相和連續(xù)相的運(yùn)動(dòng)速度很高，可以對(duì)兩相混合反應(yīng)器的流道進(jìn)行充分的沖刷，避免了長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中流道堵塞的問(wèn)題?？紤]到液/液體系的界面張力較高這一特點(diǎn)，本發(fā)明的方法通過(guò)兩相的劇烈混合實(shí)現(xiàn)輕烴深度脫硫的目的，在液/液兩相接觸過(guò)程中并不使用任何具有降低體系張力的物質(zhì)(如表面活性劑、醇類等等)來(lái)促進(jìn)兩相混合接觸，因此避免了體系的乳化現(xiàn)象，兩相混合接觸后分相效果好，沒(méi)有額外的廢料產(chǎn)生。由反抽提單元排出的再生堿液中的硫含量較低，幾乎不能再經(jīng)過(guò)其它萃取步驟進(jìn)一步降低硫含量，因此返回堿洗單元的再生堿液中所含的硫在堿洗過(guò)程中基本不會(huì)被輕烴萃取而對(duì)輕烴中的脫硫率造成影響。根據(jù)輕烴中的酸性含硫物質(zhì)的濃度和輕烴的處理量，可以將本發(fā)明提供的兩相混合反應(yīng)器進(jìn)行單臺(tái)或者多臺(tái)聯(lián)合使用。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的具體實(shí)施方式，本發(fā)明提供的兩相混合反應(yīng)器采用多臺(tái)串聯(lián)形式使用，并且各臺(tái)兩相混合反應(yīng)器中的反應(yīng)條件可以相同或不同，各自獨(dú)立地包括：反應(yīng)溫度為25-80℃，反應(yīng)壓力為0.2-2mpa。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式，本發(fā)明所述的輕烴深度脫硫的方法采用圖3所示的流程圖中的工藝進(jìn)行，具體地：在本發(fā)明所述的輕烴深度脫硫的方法中，將新鮮堿液16和/或再生堿液18和含硫輕烴17引入堿洗單元12中，在所述堿洗單元12內(nèi)，含硫輕烴中的酸性含硫物質(zhì)與堿液中的naoh反應(yīng)生成含硫鈉鹽，并且含硫鈉鹽溶解于堿液中。經(jīng)過(guò)堿洗單元的輕烴與堿液經(jīng)初分后進(jìn)入沉降單元13中，經(jīng)過(guò)初分后的輕烴在所述沉降單元中進(jìn)行充分分離后得到脫硫輕烴23，脫硫輕烴23進(jìn)入后續(xù)的水洗精制等過(guò)程進(jìn)行繼續(xù)處理。由沉降單元排出的堿液與來(lái)自堿洗單元的堿液一起形成含硫堿液19進(jìn)入氧化再生單元14中，與含氧氣體20進(jìn)行接觸。在氧化再生單元的反應(yīng)器內(nèi)，含硫堿液中的含硫鈉鹽與含氧氣體20反應(yīng)，將含硫堿液中的含硫鈉鹽轉(zhuǎn)化為二硫化物，得到脫硫后的堿液。由氧化再生單元排出的脫硫后的堿液進(jìn)入反抽提單元15繼續(xù)進(jìn)行脫硫后的堿液與二硫化物的分離。在所述反抽提單元15中，脫硫后的堿液與輕質(zhì)油品21接觸，實(shí)現(xiàn)脫硫后的堿液與其中夾帶的二硫化物的分離，得到再生堿液18和含硫輕質(zhì)油品22。將所述再生堿液18循環(huán)回所述堿洗單元12中進(jìn)行輕烴脫硫。本發(fā)明提供的兩相混合反應(yīng)器及其應(yīng)用還具有如下具體的優(yōu)點(diǎn)：在輕烴脫硫工藝中耦合了兩相混合反應(yīng)器，兩相混合反應(yīng)器的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)既可以強(qiáng)化上述反應(yīng)過(guò)程，又可以強(qiáng)化分離過(guò)程。兩相混合反應(yīng)器采用特殊的混合流道設(shè)計(jì)，液/液兩相在兩相混合反應(yīng)器內(nèi)高速混合，強(qiáng)化了傳質(zhì)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了輕烴深度脫硫，可將輕烴中的酸性含硫物質(zhì)濃度降至10ppm甚至更低水平，脫硫率可達(dá)90重量％以上。兩相混合反應(yīng)器內(nèi)兩相表觀流速高，不易發(fā)生流道堵塞的問(wèn)題。利用體系界面張力高的特點(diǎn)，不必使用表面活性物質(zhì)，兩相混合反應(yīng)器內(nèi)避免了乳化問(wèn)題，兩相混合接觸后，便于分相和進(jìn)行后續(xù)處理。兩相混合反應(yīng)器的處理量大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，耐壓能 力強(qiáng)，且便于密封、安裝和維護(hù)。以下將通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。以下在沒(méi)有特別說(shuō)明的情況下，所使用的各種材料均來(lái)自商購(gòu)。實(shí)施例1本實(shí)施例采用本發(fā)明所述的兩相混合反應(yīng)器進(jìn)行輕烴脫硫，具體地如下：含有硫醇的液化氣和堿液在堿洗單元內(nèi)接觸，硫醇與堿液中的naoh反應(yīng)生成硫醇鈉并溶于堿液中。由堿洗單元排出的液化氣進(jìn)入沉降單元與其夾帶的部分堿液分離后完成脫硫醇的目的。由沉降單元排出的堿液進(jìn)入氧化再生單元，在填料鼓泡床反應(yīng)器內(nèi)，堿液與空氣接觸反應(yīng)，將硫醇鈉轉(zhuǎn)化為二硫化物。由氧化再生單元排出的脫硫后的堿液進(jìn)入反抽提單元，與汽油接觸，脫除所夾帶的二硫化物，得到再生堿液。由反抽提單元排出的再生堿液循環(huán)回堿洗單元參與液化氣脫硫過(guò)程。所選液化氣取自武漢石化，其體積百分組成如表1所示。表1：液化氣烴類體積百分組成正構(gòu)烷烴/％異構(gòu)烷烴/％烯烴/％c22.3501.05c344.66015.96c415.735.8912.87c501.490上述液化氣中的酸性硫醇總量采用sh/t0222-92提供的方法分析，酸性硫醇的組成采用gc-scd色譜(pona柱)測(cè)定。所測(cè)硫醇總量的質(zhì)量組成為甲硫醇占70.3％，乙硫醇占24.4％，丙硫醇占5.3％。堿洗單元與反抽提單元所采用的兩相混合反應(yīng)器如圖1和圖2所示。兩 相混合反應(yīng)器中包括11個(gè)凹槽結(jié)構(gòu)，對(duì)于堿洗單元，含有硫醇的液化氣經(jīng)由反應(yīng)器入口進(jìn)入兩相混合反應(yīng)器的分布室內(nèi)，并且由混合流道的入口進(jìn)入混合流道。濃度為15重量％的naoh水溶液由空腔單元經(jīng)分布孔形成液滴進(jìn)入混合流道，且垂直于堿液流動(dòng)方向的空腔單元的橫截面積為280mm2，垂直于含硫輕烴流動(dòng)方向的混合流道的橫截面積為3mm2，混合流道的長(zhǎng)度為1000mm。各個(gè)凹槽結(jié)構(gòu)的底部的分布孔的數(shù)量為4個(gè)，分布孔深度為1.0mm，按照堿液在空腔單元中的流動(dòng)方向，各個(gè)分布孔的孔徑分別為0.9mm、1.0mm、1.1mm和1.2mm，相鄰兩個(gè)分布孔的中心距離均為23mm。在進(jìn)入混合流道之前，液化氣與堿液的流動(dòng)方向?yàn)槟媪鳎涨粏卧囊欢藶榉忾]端。堿洗單元采用兩臺(tái)兩相混合反應(yīng)器串聯(lián)使用的方式，按照物流方向，第一級(jí)兩相混合反應(yīng)器中的溫度為50℃，壓力為1.2mpa；第二級(jí)兩相混合反應(yīng)器中的溫度為50℃，壓力為0.8mpa。液化氣在混合流道的入口處的表觀流速為6m/s，堿液在分散相引入管的入口處的表觀流速為0.8m/s，液化氣中硫醇硫的含量為1000ppm。液化氣與堿液兩相在混合流道中充分混合傳質(zhì)后進(jìn)入收集室，并且從反應(yīng)器出口引出反應(yīng)器，進(jìn)入后續(xù)的分離設(shè)備進(jìn)行分離。由第一級(jí)兩相混合反應(yīng)器流出的流體進(jìn)行分離后，液化氣進(jìn)入第二級(jí)兩相混合反應(yīng)器(所述第二級(jí)兩相混合反應(yīng)器與所述第一級(jí)兩相混合反應(yīng)器的尺寸相同)繼續(xù)進(jìn)行脫硫，由第二級(jí)兩相混合反應(yīng)器排出的流體經(jīng)過(guò)初分和沉降單元的分離后得到的脫硫后的液化氣流出反應(yīng)體系。所得的脫硫后的液化氣中，硫醇硫的含量為3ppm，脫硫率為99.7重量％。反抽提單元中也采用兩臺(tái)兩相混合反應(yīng)器串聯(lián)使用，且兩相混合反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)與堿洗單元的兩相混合反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同。第一級(jí)兩相混合反應(yīng)器的溫度為50℃，壓力為1.0mpa，第二級(jí)兩相混合反應(yīng)器的溫度為50℃，壓力為0.6mpa。堿液在混合流道入口處的表觀流速為6m/s，汽油在 分散相引入管的入口處的表觀流速為0.6m/s。脫硫后的堿液中夾帶有二硫化物，硫含量為325ppm。經(jīng)過(guò)反抽提單元后獲得的再生堿液中的硫含量為12ppm。由于反應(yīng)體系中沒(méi)有添加任何可以降界面張力的表面活性物質(zhì)，利用體系本身高界面張力的特點(diǎn)，液化氣與堿液在沉降設(shè)備內(nèi)可迅速分相澄清，且無(wú)乳化層出現(xiàn)。實(shí)施例2本實(shí)施例采用本發(fā)明所述的兩相混合反應(yīng)器進(jìn)行輕烴脫硫，具體地如下：本實(shí)施例中的輕烴脫硫的方法與實(shí)施例1中相似，兩相混合反應(yīng)器中也包括11個(gè)凹槽結(jié)構(gòu)，所不同的是：本實(shí)施例中的輕烴為輕汽油，且堿洗單元和反抽提單元中均僅有一個(gè)兩相混合反應(yīng)器。所選輕汽油取自九江石化，其烴類體積百分組成如表2所示。表2：輕汽油烴類體積百分組成正構(gòu)烷烴/％異構(gòu)烷烴/％烯烴/％雙烯/％c42.1410.9785.2370c513.36841.38829.8210.039c605.8891.1400輕汽油中的酸性硫醇總量采用gb/t1792-1988提供的方法測(cè)定，酸性硫醇的組成采用gc-scd色譜(pona柱)測(cè)定。所測(cè)硫醇總量的質(zhì)量組成為甲硫醇占8.89％，乙硫醇占66.7％，丙硫醇占24.4％。在堿洗單元中：各個(gè)凹槽結(jié)構(gòu)的底部中設(shè)置有3個(gè)分布孔，分布孔深度為1.1mm，且按照堿液在空腔單元中的流動(dòng)方向，各個(gè)分布孔的孔徑分別為1.05mm、0.8mm和0.6mm，相鄰兩個(gè)分布孔的中心距離均為25mm。垂直于 堿液流動(dòng)方向的空腔單元的橫截面積為280mm2，垂直于含硫輕烴流動(dòng)方向的混合流道的橫截面積為3mm2，混合流道的長(zhǎng)度為500mm。兩相混合反應(yīng)器中的溫度為45℃，壓力為1.2mpa。輕汽油在混合流道入口處的表觀流速為8m/s，堿液在分散相引入管的入口處的表觀流速為0.48m/s，輕汽油中硫醇硫的含量為78ppm。經(jīng)過(guò)堿洗單元的輕汽油中，硫醇硫的含量為3.5ppm，脫硫率為95.5重量％。在反抽提單元中：兩相混合反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)與本實(shí)施例中的堿洗單元的兩相混合反應(yīng)器結(jié)構(gòu)和尺寸均相同。兩相混合反應(yīng)器的溫度為52℃，壓力為1.0mpa。堿液在混合流道的入口處的表觀流速為7m/s，汽油在分散相引入管的入口處的表觀流速為2m/s。脫硫后的堿液中夾帶有二硫化物，硫含量為48ppm。經(jīng)過(guò)反抽提單元后獲得的再生堿液中的硫含量為3ppm。其余均與實(shí)施例1中相同。實(shí)施例3本實(shí)施例采用本發(fā)明所述的兩相混合反應(yīng)器進(jìn)行輕烴脫硫，具體地如下：本實(shí)施例中的輕烴脫硫的方法與實(shí)施例2中相似，所不同的是：在堿洗單元中：按照堿液在空腔單元中的流動(dòng)方向，各個(gè)分布孔的孔徑分別為1mm、0.7mm和0.4mm，分布孔深度為1mm，相鄰兩個(gè)分布孔的中心距離均為27mm。垂直于堿液流動(dòng)方向的空腔單元的橫截面積為280mm2，垂直于含硫輕烴流動(dòng)方向的混合流道的橫截面積為6mm2，混合流道的長(zhǎng)度為1000mm。兩相混合反應(yīng)器中的溫度為50℃，壓力為1.2mpa。輕汽油在混合流道入口處的表觀流速為8m/s，堿液在分散相引入管的入口處的表觀流速為1.25m/s。本實(shí)施例使用與實(shí)施例2相同的輕汽油作為含硫輕烴，并且 向其中加入乙硫醇使得本實(shí)施例的輕汽油中硫醇硫的含量為1000ppm。經(jīng)過(guò)堿洗單元的輕汽油中，硫醇硫的含量為14ppm，脫硫率為98.6重量％。在反抽提單元中：反抽提單元中的兩相混合反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)與本實(shí)施例中的堿洗單元的兩相混合反應(yīng)器結(jié)構(gòu)和尺寸均相同。兩相混合反應(yīng)器的溫度為52℃，壓力為1.1mpa。堿液在混合流道的入口處的表觀流速為6m/s，汽油在分散相引入管的入口處的表觀流速為3m/s。脫硫后的堿液中夾帶有二硫化物，硫含量為560ppm。經(jīng)過(guò)反抽提單元后獲得的再生堿液中的硫含量為45ppm。其余均與實(shí)施例2中相同。對(duì)比例1本對(duì)比例采用與實(shí)施例2相似的方法進(jìn)行，所不同的是，本對(duì)比例的兩相混合反應(yīng)器為填料萃取塔，塔徑為250mm，塔高為2m，填料層高度為1.5m，填料為散堆拉西環(huán)，拉西環(huán)直徑為16mm。填料塔的處理能力與實(shí)施例1中使用的所述的兩相混合反應(yīng)器的能力相同。其余均與實(shí)施例2中相同。結(jié)果：堿洗單元的萃取塔的脫和反抽提單元的萃取塔的分離性能數(shù)據(jù)與實(shí)施2相似，但是本發(fā)明提供的兩相混合反應(yīng)器在單位橫截面積上的連續(xù)相負(fù)荷相當(dāng)于萃取塔的1500倍以上，相比之下充分體現(xiàn)了本發(fā)明提供的兩相混合反應(yīng)器體積小、處理能力大、傳質(zhì)效率高的特點(diǎn)。對(duì)比例2本對(duì)比例采用與實(shí)施例2相似的方法進(jìn)行，所不同的是，本對(duì)比例的兩相混合反應(yīng)器為串聯(lián)的兩個(gè)相同的t型微混和器(即堿液所在的流道與混合 流道直接垂直相交而沒(méi)有逆流方式的結(jié)構(gòu))，每個(gè)混合器的混合流道橫截面積為4mm2，分散相流道直徑為2mm。每個(gè)t型微混和器的處理能力與實(shí)施例2中使用本發(fā)明所述的兩相混合反應(yīng)器的一個(gè)混合流道的處理能力相同。其余均與實(shí)施例2中相同。結(jié)果：輕汽油的脫硫率為72重量％，相比之下充分體現(xiàn)了本發(fā)明提供的兩相混合反應(yīng)器傳質(zhì)效率高的特點(diǎn)。從本發(fā)明的實(shí)施例1-3和對(duì)比例1-2的結(jié)果可以看出，采用本發(fā)明的兩相混合反應(yīng)器進(jìn)行輕烴脫硫時(shí)，取得的脫硫效果明顯比現(xiàn)有技術(shù)的脫硫效果好。以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。另外需要說(shuō)明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過(guò)任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說(shuō)明。此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。當(dāng)前第1頁(yè)12