图为美国华盛顿州化工厂。

    ●顾永强

    美国霍尼韦尔UOP公司研发的Merox（硫醇氧化）工艺，是炼化行业用于脱除液化气或轻烃中硫醇的常用技术。该工艺通过碱液抽提脱除硫醇，并利用氧化器将硫醇钠氧化为二硫化物以恢复碱液活性。

    传统Merox工艺判断碱液再生效果一直依赖人工“摇瓶测试”，即手动摇晃碱液瓶、观察颜色变化的方法，存在安全隐患、产品不合格等问题。具体而言，操作人员从装置中取出49摄氏度、15%的氢氧化钠溶液置于玻璃瓶内，手动摇晃30~120秒，观察溶液颜色是否由深橄榄绿变为亮蓝色，以此判断再生效果。该工艺问世近70年来，在全球炼油领域得到广泛应用。

    然而，该方法有很多缺点，如操作人员需在高温下摇晃强碱溶液，存在玻璃瓶破裂、碱液溅伤的安全风险；通常每日仅采样两次，数据不足，无法捕捉短期波动；部分进料本身有颜色，会影响碱液观察。再生异常若未及时发现，抽提后的产品硫醇含量将超标。

    上述缺点在极端工况下尤为突出。2023年，加拿大艾伯塔省彭比纳管道公司Redwater工厂遭遇夏季异常高温天气时，进入Merox装置的进料温度高于往常。为维持抽提效率，操作人员白天降低进料量、夜间气温下降后进行提量，再生段硫醇钠负荷大幅波动。由于摇瓶测试每日仅两次且数据不足，无法捕捉贫碱液中硫醇钠逐渐累积的上升趋势，最终产品硫醇含量突破120个重量百万分比浓度的规格上限。事后分析显示，此次质量事故导致的产品贬值、碱液更换及下游装置影响合计损失逾40万美元。

    为取代稳定性欠佳的摇瓶测试，霍尼韦尔UOP公司开发了一款硫醇盐在线传感器及配套算法，并在加拿大彭比纳NGL公司的工厂完成了现场验证。该传感器可直接安装在富碱液和贫碱液的管线上，实时测量硫醇盐浓度。数据将传至霍尼韦尔数字平台，经专有算法转换后以图形界面反馈给操作人员。同时，系统还提供趋势预测、操作建议和知识库链接，帮助操作人员解读数据。

    现场验证结果表明，该传感器能连续、定量监测贫碱液与富碱液中的硫醇盐浓度，帮助操作人员提前发现再生异常，避免非计划停工与产品损失。据测算，单起质量事故可减少损失2.5万~13万美元。以一套日处理1万桶的Merox抽提装置为例，一次不合格事件可能导致25万美元的产品价值损失，以及高达5万美元的碱液处置费用；下游装置受影响后，化学品消耗将超过10万美元，催化剂更换成本甚至高达上百万美元。

    在彭比纳Redwater工厂进行现场测试后发现，该传感器在Merox苛性碱环境中至少有一年的使用寿命，且维护更换简单。彭比纳Redwater工厂技术负责人表示，该传感器提供了以往无法获取的装置运行洞察。彭比纳决定在艾伯塔省所有Merox装置上安装硫醇盐在线传感器。

    霍尼韦尔UOP公司指出，该技术大幅降低了操作人员接触有毒有害化学品的频率，并可帮助炼厂每年避免数起质量事故。这标志着炼化行业的碱液再生监测正从“人工摇瓶、经验判断”迈向“在线传感、数据驱动”的新阶段。