CN106673013B - 炼油废水生产中不合格液氨的再精制工艺及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种炼油废水生产中不合格液氨的再精制工艺及系统，包括液氨精馏塔、一级吸附罐，二级吸附罐、萃取塔以及氨回收塔，连接关系及气液走向如下：液氨与杂质分离的液氨精馏塔中部设置进料口，液氨精馏塔塔底物料循环口连接塔底一级再沸器进料口，一级再沸器出料口连接二级再沸器进料口，二级再沸器物料出口连接液氨精馏塔循环进料口；液氨精馏塔塔底重组分物料出口连接萃取塔进料口。本发明开发了采用蒸馏技术除油，吸附技术去除H2S等气相杂质，萃取法去除酚类等残余物的再精制系统及其操作工艺，实现不合格液氨的提纯再利用。该系统可根据需处理液氨杂质含量精确调整操作工艺，使不合格液氨的处理过程更为灵活高效。

Description

炼油废水生产中不合格液氨的再精制工艺及系统
技术领域
本发明属化工分离工程技术领域，涉及一种炼油过程生产液氨不合格时的再精制系统及操作工艺，采用蒸馏、吸附、萃取等提纯技术实现液氨的净化。
背景技术
炼油过程中加氢裂化、加氢精制、芳烃抽提等装置产生的酸性污水经污水汽提和氨精制处理，生产的液氨作为炼油厂副产品提高经济效益。污水汽提装置分为双塔流程和单塔流程，双塔流程脱酸塔产出高浓度的H2S，脱氨塔产出含硫粗氨气，单塔流程塔顶出H2S，汽提侧线出粗氨气。粗氨气经三分冷凝后进入氨精制系统，在氨精制系统中由浓氨水洗涤或冷冻结晶去除气氨中的H2S，使其以NH4HS形式固定，从而得到高纯度合格的工业用氨。GB536-88标准规定合格品液氨(wt％)≥99.6％，残留物(wt％)≤0.4％，硫化氢≤5ppm，为无色透明液体。然而生产过程中，污水汽提装置和氨精制装置温度压力不容易控制，氨压缩机容易泄漏，当生产不正常时酸性污水中将大量带油，造成液氨质量波动。生产的液氨含油，还会出现氨纯度、颜色、H2S、残余物超标等问题使液氨无法正常使用。
研究表明炼油污水汽提生产的液氨杂质含量较为复杂，含有机硫、无机硫、酚类、铁元素等。生产不正常工况下液氨产量及杂质含量不稳定，且产品含油回用至原精制装置难度较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种炼油过程生产不合格液氨的再精制系统及操作工艺。在炼油厂生产出不合格液氨情况下，针对也液氨中杂质的多样性，灵活调节再精制系统的操作条件，以较小代价提纯液氨，分离回收杂质油。
本发明采用的技术方案是：
一种炼油废水生产中不合格液氨的再精制工艺，步骤如下：
⑴不合格液氨进入液氨精馏塔，经加热分离液氨中的油、水、以及溶于油和水的杂质；提纯的氨气从塔顶由减压后进行吸附除杂；液氨精馏塔塔底油、水等杂质与氨的混合物自塔底进入萃取塔；
⑵吸附除杂过程除去气氨中的气相杂质，再进一步脱除H2S，保证出口H2S含量达标；除去H2S的气氨一部分冷凝后进入液氨回流罐；
⑶萃取塔以萃取剂萃取油中的氨，溶水性杂质；油水在萃取塔塔中分离，杂质油经油储罐由塔顶采出，萃取塔塔底的氨水混合物进入氨回收塔；
⑷氨回收塔的塔顶回收水中氨和油，经冷凝后进入氨水回流罐，氨回收塔塔底为混合微量氨、油，重杂质的含油污水，冷却后排出或回用；
而且，所述液氨精馏塔操作压力为1.6MPa～2.0Mpa，塔顶操作温度为40℃～50℃；所述萃取塔操作压力为1.5MPa～1.9Mpa，操作温度为35℃～50℃；所述氨回收塔操作压力为1.5MPa～1.9Mpa，根据塔顶氨浓度不同塔顶操作温度为40℃～140℃。
而且，所述不合格液氨来自污水汽提产生的不合格液氨。
而且，所述液氨回流罐的一部分作为液氨回收，另一部分回流至液氨精馏塔进行二次精馏。
而且，所述吸附除杂使用的吸附剂为活性炭吸附剂、氧化锌吸附剂。
一种炼油废水生产中不合格液氨的再精制系统，包括液氨精馏塔、一级吸附罐，二级吸附罐、萃取塔以及氨回收塔，连接关系及气液走向如下：液氨与杂质分离的液氨精馏塔中部设置进料口，液氨精馏塔塔底物料循环口连接塔底一级再沸器进料口，一级再沸器出料口连接二级再沸器进料口，二级再沸器物料出口连接液氨精馏塔循环进料口；液氨精馏塔塔底重组分物料出口连接萃取塔进料口；
液氨精馏塔塔顶气相出口依次串联一级吸附罐和二级吸附罐，在出口与一级吸附罐之间安装减压阀，二级吸附罐出口连接液氨冷凝器入口，冷凝器出口连接液氨回流罐；液氨回流罐的两个出口分别连接液氨储罐和液氨精馏塔回流进料口；
萃取塔塔顶杂质油出口连接塔顶的油储罐，萃取塔萃取剂进料口连接循环溶剂罐出液口；萃取塔塔底氨水混合物出口连接氨回收塔侧线进料口，氨回收塔塔顶出气口经过氨水冷凝器连接氨水回流罐；氨回收塔塔底的含油污水出口经换热器换热后连接污水处理单元。
而且，将氨回收塔塔底的含油污水出口经液氨精馏塔的一级再沸器换热。
而且，将冷却后的氨回收塔排除的含油污水连接循环溶剂罐的进液口。
而且，将氨水回流罐的出液口连接到液氨精馏塔的进料管线上。
本发明具有的有益效果：
本发明针对现有技术中液氨产量及杂质含量不稳定的不合格含油液氨开发了采用蒸馏技术除油，吸附技术去除H2S等气相杂质，萃取法去除酚类等残余物的再精制系统及其操作工艺，实现不合格液氨的提纯再利用。该系统可根据需处理液氨杂质含量精确调整操作工艺，使不合格液氨的处理过程更为灵活高效。
本发明的精制系统中一级吸附罐和二级吸附罐设置于液氨精制塔塔顶气相出口与冷凝器之间，避免重复加热冷却，并设置减压阀将出口气氨进一步减压以保证氨以气体形式通过吸附罐，实现氨中气体杂质的吸附。另外，氨回收塔底污水为液氨精馏塔一级再沸器供热后又部分循环回用于萃取塔，实现能量和物料的双重回用，可最大程度降低系统废水废热排放，对于节能减排及装置的工业化具有重要意义。
附图说明
图1：炼油废水生产不合格液氨的再精制系统工艺流程图。
附图说明：1、液氨精馏塔；2、一级吸附罐，3、二级吸附罐；4液氨冷凝器；5、液氨回流罐；6、二级再沸器；7、塔底一级再沸器；8、萃取塔；9、循环溶剂罐；10、油储罐；11、氨回收塔；12、氨水冷凝器；13、氨水回流罐；14、氨水再沸器；15、污水后冷器；16、减压阀；17、液氨；18、补充水；19、产品液氨；20、杂质油；21、含油污水。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
本发明提供的炼油废水生产中不合格液氨的再精制工艺及系统，其特征在于：步骤如下：
⑴来自污水汽提的不合格液氨17进入液氨精馏塔1，经液氨精馏塔一级再沸器7和二级再沸器6加热，分离液氨中的油、水、以及溶于油和水的杂质；提纯的氨气从塔顶由减压阀16减压后进入一级吸附罐2；液氨精馏塔1塔底油、水等杂质与氨的混合物自塔底进入萃取塔8；
其中一级再沸器热源可以是来自系统的自循环产生的热源，二级再沸器的热源为低压蒸汽。
⑵在一级吸附罐2内除去气氨中的微量CO2、H2S、轻油品等气相杂质，一级吸附罐2出口气相经二级吸附罐3进一步脱除H2S，保证出口H2S含量达标；除去H2S的气氨由液氨冷凝器4冷凝为液氨进入液氨回流罐5，1/3回流至液氨精馏塔1，2/3作为精制产品液氨19去液氨球罐储存；
⑶萃取塔8以水为萃取剂萃取油中的氨，溶水性杂质，并将水循环利用，补充水18经循环溶剂(本申请为水)罐9从萃取塔8塔顶为萃取系统补水；油水在萃取塔塔中分离，杂质油20经油储罐10由塔顶采出，萃取塔塔底的氨水混合物进入氨回收塔11；
⑷氨回收塔11由氨水再沸器14加热，塔顶回收水中氨和油，经氨水冷凝器12冷凝为浓氨水进入氨水回流罐13，部分回流返回液氨精馏塔1，氨回收塔11塔底为混合微量氨、油，重杂质的含油污水，氨回收塔11塔底出口液体经过液氨精馏塔1的一级再沸器7换热后，再经污水后冷器15冷却至常温，4/5的循环萃取剂返回萃取塔8的循环溶剂(水)罐9，1/5去污水处理单元。
本发明的炼油废水生产不合格液氨再精制系统的操作工艺，液氨精馏塔操作压力为1.6MPa～2.0Mpa，塔顶操作温度为40℃～50℃；萃取塔操作压力为1.5MPa～1.9Mpa，操作温度为35℃～50℃；氨回收塔操作压力为1.5MPa～1.9Mpa，根据塔顶氨浓度不同塔顶操作温度为40℃～140℃。
本发明提供的液氨的再精系统，包括液氨精馏塔1、一级吸附罐2，二级吸附罐3、萃取塔8以及氨回收塔11，连接关系及气液走向如下：液氨与杂质分离的液氨精馏塔1中部设置进料口，液氨精馏塔塔底物料循环口连接塔底一级再沸器7进料口，一级再沸器出料口连接二级再沸器6进料口，二级再沸器物料出口出口连接液氨精馏塔循环进料口；液氨精馏塔塔底重组分物料出口连接萃取塔8进料口；
液氨精馏塔1塔顶气相出口依次串联一级吸附罐2和二级吸附罐3，在出口与一级吸附罐之间安装减压阀16，二级吸附罐出口连接液氨冷凝器4入口，冷凝器出口连接液氨回流罐5；液氨回流罐的两个出口分别连接液氨储罐和液氨精馏塔回流进料口；
萃取塔8塔顶杂质油出口连接塔顶的油储罐10，萃取塔8萃取剂进料口连接循环溶剂罐9出液口；萃取塔8塔底氨水混合物出口连接氨回收塔11侧线进料口，氨回收塔11塔顶出气口经过氨水冷凝器连接氨水回流罐13；氨回收塔11塔底的含油污水出口经换热器换热后连接污水处理单元。
本申请为了提高换热效率，将氨回收塔11塔底的含油污水出口经液氨精馏塔1的一级再沸器7换热，为液氨精馏塔1物料循环提高热源。氨回收塔底污水为液氨精馏塔一级再沸器供热后又部分循环回用于萃取塔，实现能量和物料的双重回用，可最大程度降低系统废水废热排放，对于节能减排及装置的工业化具有重要意义。
本申请为了节约循环溶剂，将冷却后的氨回收塔11排除的含油污水连接循环溶剂罐9的进液口，可以作为萃取溶剂，进行二次利用，降低水的耗用的量。
为了实现氨回收塔中回收的氨气的再次精制，可以将氨水回流罐13的出液口连接到液氨精馏塔1的进料管线上。
实施例：
本实施例以某炼油厂的废液氨处理为了来说明本发明的炼油废液氨的再精制系统及工艺，具体操作步骤和说明如下：
某炼油企业约15000吨/年不合格液氨产品，组成为液氨(wt％)98％，C5-C7轻油、水及酚类残留物共计(wt％)2％，硫化氢50ppm，采用此申请的再精制系统提纯液氨。
⑴1900kg/h不合格液氨17进入液氨精馏塔1，经液氨精馏塔一级再沸器7换热，二级再沸器6低压蒸汽加热，分离液氨中的油、水、以及酚类杂质。
⑵精制后纯度为99.8％的氨气从塔顶由减压阀16减压至1.58MPa进入一级吸附罐2，采用活性炭吸附，除去气氨中的微量C5、C6和大部分H2S。二级吸附罐3采用氧化锌吸附进一步脱除H2S，保证出口H2S含量5ppm以下。除去H2S的气氨由液氨冷凝器4冷凝为液氨进入液氨回流罐5，30％液氨回流，70％为合格的产品液氨19去液氨球罐储存，液氨回收率99.6％,。
⑶液氨精馏塔1塔底氨含量为25％的混合物自塔底进入萃取塔8，以水为萃取剂萃取油中的氨和酚，并将水循环利用。50kg/h的补充水18经循环溶剂(水)罐9从萃取塔8塔顶为萃取系统补水。油水在塔中分离，29.7kg/h杂质油20经油储罐10由塔顶采出，塔底氨含量为3％的氨水混合物进入氨回收塔11。
⑷氨回收塔11的氨水再沸器14由中压蒸汽加热，塔顶回收氨含量为80％氨水，经氨水冷凝器12冷凝为浓氨水进入氨水回流罐13，20％氨水回流，80％氨水返回液氨精馏塔1。塔底排放的污水含有机物3.1％，氨10ppm，与液氨精馏塔1的一级再沸器7换热后，污水后冷器15冷却至40℃，400kg/h作为循环萃取剂返回循环溶剂(水)罐9，56kg/h去污水处理单元。
表1主要塔器设备操作工艺条件
本发明提出的炼油废水生产不合格液氨的再精制系统及操作工艺，已经通过较佳的实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的结构和设备进行改动或适当变更与组合，来实现本发明技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。

Claims (7)

1.一种炼油废水生产中不合格液氨的再精制工艺，其特征在于：步骤如下：
⑴不合格液氨进入液氨精馏塔，经加热分离液氨中的油、水、以及溶于油和水的杂质；提纯的氨气从塔顶由减压后进行吸附除杂；液氨精馏塔塔底油、水等杂质与氨的混合物自塔底进入萃取塔；
⑵吸附除杂过程除去气氨中的气相杂质，再进一步脱除H2S，保证出口H2S含量达标；除去H2S的气氨一部分冷凝后进入液氨回流罐；
⑶萃取塔以萃取剂萃取油中的氨，溶水性杂质；油水在萃取塔塔中分离，杂质油经油储罐由塔顶采出，萃取塔塔底的氨水混合物进入氨回收塔；
⑷氨回收塔的塔顶回收水中氨和油，经冷凝后进入氨水回流罐，氨回收塔塔底为混合微量氨、油，重杂质的含油污水，冷却后排出或回用。
2.根据权利要求1所述的炼油废水生产中不合格液氨的再精制工艺，其特征在于：所述液氨精馏塔操作压力为1.6MPa～2.0Mpa，塔顶操作温度为40℃～50℃；所述萃取塔操作压力为1.5MPa～1.9Mpa，操作温度为35℃～50℃；所述氨回收塔操作压力为1.5MPa～1.9Mpa，根据塔顶氨浓度不同塔顶操作温度为40℃～140℃。
3.根据权利要求1所述的炼油废水生产中不合格液氨的再精制工艺，其特征在于：所述不合格液氨来自污水汽提产生的不合格液氨。
4.根据权利要求1所述的炼油废水生产中不合格液氨的再精制工艺，其特征在于：所述液氨回流罐的一部分作为液氨回收，另一部分回流至液氨精馏塔进行二次精馏。
5.根据权利要求1所述的炼油废水生产中不合格液氨的再精制工艺，其特征在于：所述吸附除杂使用的吸附剂为活性炭吸附剂、氧化锌吸附剂。
6.一种炼油废水生产中不合格液氨的再精制系统，其特征在于：包括液氨精馏塔、一级吸附罐，二级吸附罐、萃取塔以及氨回收塔，连接关系及气液走向如下：液氨与杂质分离的液氨精馏塔中部设置进料口，液氨精馏塔塔底物料循环口连接塔底一级再沸器进料口，一级再沸器出料口连接二级再沸器进料口，二级再沸器物料出口连接液氨精馏塔循环进料口；液氨精馏塔塔底重组分物料出口连接萃取塔进料口；
液氨精馏塔塔顶气相出口依次串联一级吸附罐和二级吸附罐，在出口与一级吸附罐之间安装减压阀，二级吸附罐出口连接液氨冷凝器入口，冷凝器出口连接液氨回流罐；液氨回流罐的两个出口分别连接液氨储罐和液氨精馏塔回流进料口；
萃取塔塔顶杂质油出口连接塔顶的油储罐，萃取塔萃取剂进料口连接循环溶剂罐出液口；萃取塔塔底氨水混合物出口连接氨回收塔侧线进料口，氨回收塔塔顶出气口经过氨水冷凝器连接氨水回流罐；氨回收塔塔底的含油污水出口经换热器换热后连接污水处理单元；
将氨回收塔塔底的含油污水出口经液氨精馏塔的一级再沸器换热；
将冷却后的氨回收塔排除的含油污水连接循环溶剂罐的进液口。
7.根据权利要求6所述的炼油废水生产中不合格液氨的再精制系统，其特征在于：将氨水回流罐的出液口连接到液氨精馏塔的进料管线上。
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