CN108793295B - 一种炼油厂含硫污水的消减及回用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种炼油厂含硫污水的消减及回用方法。所述方法通过对源头装置进行工艺调整和介质替代，中间过程实施含硫污水串级使用和含硫污水汽提净化水回用，末端污水处理场处理后中水回用，对炼油厂含硫污水产生及回用系统从源头、中间过程和末端处理全过程进行系统、整体优化，提高含硫污水回用量，实现节水减排。

Description

一种炼油厂含硫污水的消减及回用方法

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，具体地说，涉及一种炼油厂含硫污水的消减及回用方法。

背景技术

炼油厂在加工含硫原油时，常减压、催化裂化、延迟焦化、加氢精制等装置都要排出大量含硫污水(酸性水)，含硫污水中除含有大量硫化氢、氨氮外，还含有酚、氰化物和石油类污染物，具有强烈的恶臭，对设备具有腐蚀性。含硫污水产生及排放，既对预处理环节酸性水汽提装置有影响，又对末端污水处理场运行有制约作用。随着加工原油的高硫化、高酸化程度日益严重，环境保护标准的日益严格，以及油品清洁化要求的日益提高，炼油企业含硫污水的产生、处理量将不断增多，污水处理成本也不断增加。如何有效优化含硫污水产生、处理及回用，减轻酸性水预处理装置和末端污水处理场的压力，节约处理成本，提高经济效益和环境效益，是各炼油企业普遍关注的问题。近几年来，很多企业围绕炼油厂、装置减少含硫污水产生量和提高含硫污水及汽提净化水回用比例开展了工作，但是这些工作大都是围绕某一个点或某几个点局部展开，没有对各含硫污水涉及装置工艺用水、排水环节进行系统、全面、整体地分析与优化，所以导致目前含硫污水产生量仍旧较大，回用量不够多，节水减排潜力大。

发明内容

本发明通过源头装置工艺调整和介质替代，中间过程实施含硫污水串级使用和含硫污水汽提净化水回用，末端污水处理场处理后中水回用，对炼油厂含硫污水产生及回用系统从源头、中间过程和末端处理全过程进行系统、整体优化，提高含硫污水回用量，实现节水减排。

本发明所述的含硫污水主要包括常减压、催化裂化、加氢裂化、延迟焦化、连续重整、加氢处理、加氢精制、硫磺回收等装置产生的高浓度含硫含氨污水，其中常减压、催化裂化、延迟焦化装置产生的含硫污水为非加氢型含硫污水，加氢裂化、连续重整、加氢处理、加氢精制、硫磺回收装置产生的含硫污水为加氢型含硫污水。

本发明提供的炼油厂含硫污水消减及回用方法，是从装置含硫污水产生源头，通过介质替代、工艺调整，控制、减少工艺过程蒸汽消耗量，串级使用装置含硫污水做注水，使用含硫污水汽提净化水做工艺注水或生产补水，使用含硫污水汽提净化水经过污水处理场适度处理后的中水做循环水场补水，以最大化提高全厂含硫污水回用量。具体包括：

第一步，可选择的在生产装置源头通过使用气体介质替代工艺蒸汽介质，或者通过工艺调整优化，控制工艺蒸汽量；

第二步，可选择的在生产装置内或生产装置之间实施含硫污水串级使用；

第三步，可选择的在酸性水汽提装置对各生产装置含硫污水进行汽提处理，将处理后含硫污水汽提净化水回用于生产装置做注水或补水；

第四步，可选择的将酸性水汽提装置含硫污水汽提净化水送末端污水处理场进行处理，将处理后中水回用于前端生产过程做补水。

所述第一步，进一步具体为，常减压装置减顶三级抽真空用机械抽真空替代蒸汽抽真空，催化裂化装置蒸汽预提升改为干气预提升。

所述第一步，进一步具体为，对涉及到消耗与物料直接接触的工艺蒸汽并产生含硫污水的常减压、催化裂化、延迟焦化装置，利用Petro－SIM工艺模拟软件对装置操作进行模拟，通过对模型操作参数的调整，模拟工艺蒸汽量对侧线产品质量和装置能耗的影响，通过模拟寻找合适的工艺蒸汽量。

所述第一步，进一步具体为，常减压装置、催化裂化装置、延迟焦化装置分馏后产品后续进行加氢处理，且产品指标满足加氢处理进料要求，取消蒸汽汽提。若必须进行汽提，利用工艺模拟软件模拟优化出最佳蒸汽量。

所述第二步，进一步具体为，常减压装置初馏塔、常压塔、减压塔塔顶注水，优先使用本装置塔顶回流罐切水，装置塔顶回流罐切水氯离子浓度超过50mg/L时可就近回用催化裂化装置或延迟焦化装置含硫污水，其次使用含硫污水汽提净化水。

所述第二步，进一步具体为，催化裂化装置、延迟焦化装置分馏塔塔顶注水、压缩机富气水洗和吸收稳定系统注水，尽量不采用外部水源，直接串级使用本装置含硫污水，其次回用含硫污水汽提净化水。

所述第三步，进一步具体为，酸性水汽提装置按加氢型酸性水(加氢裂化、加氢精制、加氢处理、连续重整、硫磺装置)与非加氢型的酸性水(常减压、催化裂化、延迟焦化)进行分类处理。

所述第三步，进一步具体为，将加氢型含硫污水汽提净化水回用于加氢裂化、加氢精制、加氢处理装置做工艺注水时，含硫污水汽提净化水引入装置后，需在注水罐前设置过滤器进行过滤处理，可设置两组并联过滤器，正常生产中根据压差进行切换，对切出的过滤器进行冲洗、备用；含硫污水汽提净化水中氯离子不宜超过50mg/L，应定期开展氯离子浓度监测，超标时采用净化水间断外甩并用除盐水适量置换的方法保证氯离子含量不超过50mg/L。

所述第三步，进一步具体为，常减压装置电脱盐注水全部使用含硫污水汽提净化水。

所述第三步，进一步具体为，将含硫污水汽提净化水回用做延迟焦化装置冷焦水系统补水，回用量根据系统补水量需求及现场工作条件(如异味控制)确定。利用含硫污水汽提净化水部分替代延迟焦化装置大吹汽蒸汽。延迟焦化装置大吹汽冷焦时，酸性水汽提装置未经换热、冷却的高温净化水，从净化水罐经净化水泵加压引至焦炭塔大吹汽操作平台，与蒸汽分别进入雾化器，经雾化的净化水和蒸汽混合物送至焦炭塔给水控制阀，期间净化水与蒸汽水量比例根据塔压、塔底部塔壁温度下降速度等约束条件进行调整，通过调试确定两者最终在大吹汽各时间段的流量。

所述第三步，进一步具体为，将含硫污水汽提净化水回用做催化裂化烟气湿法脱硫脱硝系统补充水。

所述第四步，进一步具体为，酸性水汽提装置含硫污水汽提净化水排往污水处理场含油系列进行达标处理后，再经过氧化和过滤处理，达到循环水场补水水质要求，回用做循环水场系统补水。

本发明的有益效果：

采用本发明提出的炼油厂含硫污水消减及回用方法，对炼油厂含硫污水产生及回用系统进行全过程系统优化，源头削减蒸汽消耗，进行含硫污水串级使用，回用含硫污水汽提净化水做工艺注水或生产补水，使用含硫污水汽提净化水经过污水处理场适度处理后的中水做循环水场补水，以最大化提高炼厂含硫污水回用量，甚至做到含硫污水百分百回用，实现零排放，取得经济效益和环境效益的双赢。本发明通过源头装置工艺调整和介质替代，中间过程实施含硫污水串级使用和含硫污水汽提净化水回用，末端污水处理场处理后中水回用，对炼油厂含硫污水产生及回用系统从源头、中间过程和末端处理全过程进行系统、整体优化，提高含硫污水回用量，实现节水减排。

附图说明

图1为炼油厂含硫污水消减及回用工艺流程图；

具体实施方式

本发明提供一种优化炼油厂含硫污水消减及回用的方法，相对于传统工艺，其对炼厂含硫污水源头产生、中间过程含硫污水汽提处理后回用以及末端污水处理后再回用，进行全过程系统优化，调整工艺蒸汽量，增加含硫污水回用、含硫污水汽提净化水回用以及中水回用管线及相应设备。

该方法具体包括：

第一步，可选择的在生产装置源头通过使用气体介质替代工艺蒸汽介质，或者通过工艺调整优化，控制工艺蒸汽量。常减压装置减顶三级抽真空用机械抽真空替代蒸汽蒸汽抽真空，蒸汽抽真空备用，一般可节约蒸汽量的1/3。催化裂化装置在满足压缩机循环能力的前提下应尽可能使用干气做预提升，实际操作时根据产品方案调整干气用量，多产汽柴油时，用干气预提升；多产气体时，考虑用蒸汽预提升。常减压装置、催化裂化装置、延迟焦化装置分馏后产品后续进行加氢处理，且产品指标满足加氢处理进料要求，可取消蒸汽汽提；若必须进行汽提，则汽提蒸汽用量宜为产品量的2-4％，可利用工艺模拟软件模拟优化出最佳蒸汽量，具体操作时，可实施阶梯性削减，每次减少蒸汽量的3-5％。

第二步，可选择的在生产装置内或生产装置之间实施含硫污水串级使用。常减压装置初馏塔、常压塔、减压塔塔顶注水，优先使用本装置塔顶回流罐切水，装置塔顶回流罐切水氯离子浓度超过50mg/L时可就近回用催化裂化装置或延迟焦化装置含硫污水，其次使用含硫污水汽提净化水。催化裂化装置、延迟焦化装置分馏塔塔顶注水、压缩机富气水洗和吸收稳定系统注水，尽量不采用外部水源，将装置分馏塔分液罐排水用作富气水洗水和稳定系统注水，将装置稳定塔顶分液罐、富气压缩机出口分液罐的含硫污水直接引入分馏塔顶油气线串级使用，装置含硫污水串级使用量不足时回用含硫污水汽提净化水。

第三步，可选择的在酸性水汽提装置对各生产装置含硫污水进行汽提处理，将处理后含硫污水汽提净化水回用于生产装置做注水或补水。酸性水汽提装置按加氢型酸性水(加氢裂化、加氢精制、加氢处理、连续重整、硫磺装置)与非加氢型的酸性水(常减压、催化裂化、延迟焦化)进行分类处理；若无法做到加氢与非加氢分类处理，至少将焦化装置含硫污水进行单独处理，以免因焦粉携带影响后续净化水回用。将加氢型含硫污水汽提净化水回用于加氢裂化、加氢精制、加氢处理装置做工艺注水时，含硫污水汽提净化水引入装置后，需在注水罐前设置过滤器进行过滤处理，可设置两组并联过滤器，正常生产中根据压差进行切换，对切出的过滤器进行冲洗、备用；含硫污水汽提净化水中氯离子不宜超过50mg/L，应定期开展氯离子浓度监测，超标时采用净化水间断外甩并用除盐水适量置换的方法保证氯离子含量不超过50mg/L。常减压装置电脱盐注水可全部使用含硫污水汽提净化水。含硫污水汽提净化水回用延迟焦化装置部分替代大吹汽蒸汽，酸性水汽提装置未经过换热、冷却的高温净化水，从净化水罐经净化水泵加压引至焦炭塔大吹汽操作平台，与蒸汽分别进入雾化器，经雾化的净化水和蒸汽混合物送至焦炭塔给水控制阀，蒸汽与净化水总量与原系统全部用蒸汽大吹汽时蒸汽量基本保持一致，期间两者水量比例根据塔压、塔底部塔壁温度下降速度等约束条件进行调整，通过调试确定两者最终在大吹汽各时间段的流量。为解决焦化大吹汽间断操作、含硫污水汽提净化水量波动影响酸性水汽提装置运行的问题，可在雾化器净化水控制阀前引一管线至冷焦水罐，保持一定流量的常流水量代替部分冷焦水系统补水。催化裂化装置催化再生烟气湿法脱硫脱硝系统需要定期补水，将含硫污水汽提净化水回用做催化裂化烟气湿法脱硫脱硝系统补充水。

第四步，可选择的将酸性水汽提装置含硫污水汽提净化水送末端污水处理场进行处理，将处理后中水回用于前端生产过程做补水。酸性水汽提装置含硫污水汽提净化水排往污水处理场含油系列进行达标处理后，再经过氧化和过滤处理，达到循环水场补水水质要求，回用做循环水场系统补水。

第一步至第四步可以根据需要进行应用，实施一步以上，为了取得消减及回用的最佳效果，建议综合使用各步骤以取得整体效果。

下面将结合具体实施例详述本发明的技术特点。

实施例1

某炼油厂年加工能力1000万吨，经过全厂含硫污水产生及回用系统分析，可采取以下优化措施：

(1)常减压装置常压塔注水采用催化裂化装置含硫污水，减压塔塔顶注水为本装置含硫污水串级使用；电脱盐注水全部用含硫污水汽提净化水，回用量68t/h；减顶机械抽真空改造，蒸汽消耗量由15t/h降到10t/h；取消常一线、常二线侧线汽提，节约蒸汽4t/h。

(2)焦化装置加热炉分支进料量设计值为41.2t/h，三点注汽量分别为75kg/h、350kg/h、75kg/h，通过Petro－SIM工艺模拟软件对装置操作进行模拟优化，在操作中根据不同的加热炉分支进料量，调整加热炉的三点注汽量，加热炉分支进料量低处理量(30t/h)时，三点注汽量分别为80kg/h、280kg/h、80kg/h；加热炉分支进料量高处理量(40t/h)时，三点注汽量分别为70kg/h、260kg/h、70kg/h，通过优化调整六路加热炉三点注汽量比设计降低0.36-0.6t/h。

(3)催化裂化装置分馏塔顶、富气洗涤均为装置含硫污水循环使用，含硫污水减少44t/h；反应预提升蒸汽改为预提升干气，预提升蒸汽流量由原来的7.5t/h降至0.5t/h。催化再生烟气湿法脱硫脱硝系统补水使用含硫污水汽提净化水，用水量约80t/h，其中通过烟囱烟气挥发量约50t/h，其余约30t/h排往企业污水处理系统。

(4)柴油加氢精制装置热高分空冷器前注水全部使用含硫污水汽提净化水，水量15t/h。

(5)加氢处理装置热高分空冷器前注水全部使用含硫污水汽提净化水，水量35t/h。

(6)酸性水汽提装置产生的含硫污水净化水，除回用到生产装置之外，其余排水进入企业污水处理场含油系列进行达标处理后，经过流砂过滤器、通氯消毒后，全部回用到循环水场循环水池。

通过以上优化措施，企业年节约蒸汽10万吨左右，含硫污水产生量减少53万t，含硫污水汽提净化水回用量增加94万t，剩余净化水经污水处理场处理后再回用，实现含硫污水零排放。

实施例2

某炼油厂年加工能力500万吨，经过全厂含硫污水优化分析，可采取以下优化措施：

(1)常减压装置减压塔抽真空系统改造，节约蒸汽消耗2吨/小时；常减压装置含硫污水串级使用于焦化装置富气洗涤水的注水，注水量5t/h。

(2)通过Petro－SIM工艺模拟软件对延迟焦化装置操作进行模拟优化，装置小吹汽蒸汽用量由6t/h降至2.5t/h，大吹汽蒸汽用量由20t/h降至11t/h，每天节约蒸汽50t；净化水用作冷焦水系统补水，水量约每天100t左右；净化水替代大吹汽冷焦，装置每天需进行大吹汽2次，每次2.5小时，吹汽量约20t/h，每处理一塔焦炭约需要1.0MPa蒸汽45t；实施净化水替代，处理一塔焦炭只需要约6t，可节省1.0MPa蒸汽2.8万t/a，回用汽提净化水量3.3万t/a。在保证焦炭挥发分合格条件下，对焦炭塔吹汽量按照5％比例实施阶梯性削减，并注意观察产品质量挥发分参数变化和冷焦给水情况，在保证焦炭挥发分不增加前提下，确定最佳汽量范围，分馏塔塔顶含硫污水总量由10t/h降到7t/h；分馏塔顶、富气洗涤均为装置含硫污水循环使用，含硫污水减少10t/h。

(3)催化裂化装置使用干气做预提升，节约蒸汽3t/h。

(4)柴油加氢净化水经过过滤器处理后，15t/h除盐水全部由净化水替代。

(5)蜡油加氢净化水经过过滤器处理后，32t/h除盐水全部由净化水替代。

(6)酸性水汽提装置产生的含硫污水净化水，除回用到生产装置的之外，其余排水进入企业污水处理场含油系列进行达标处理后，采用“超滤+反渗透”技术(主要有预处理系统、超滤系统、反渗透系统以及加药、清洗、反洗等辅助系统组成)处理后，回用到循环水场循环水池。

采取以上优化措施后，该厂可减少蒸汽消耗9万t/a，减少含硫污水产生量13万t/a，增加净化水回用量41万t/a，综合计算，通过对该厂含硫污水产生及回用进行整体优化，年可节省成本2470多万元，效益显著。

Claims (1)

1.一种炼油厂含硫污水的消减及回用方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步，在生产装置源头通过使用气体介质替代工艺蒸汽介质，控制工艺蒸汽量；

第二步，在生产装置内或生产装置之间实施含硫污水串级使用；

第三步，在酸性水汽提装置对各生产装置含硫污水进行汽提处理，将处理后含硫污水汽提净化水回用于生产装置做注水或补水；

第四步，将酸性水汽提装置含硫污水汽提净化水送末端污水处理场进行处理，将处理后中水回用于前端生产过程做补水；

所述第一步进一步具体为，常减压装置减顶三级抽真空用机械抽真空替代蒸汽抽真空，催化裂化装置蒸汽预提升改为干气预提升；

所述第一步进一步具体为，对涉及到消耗与物料直接接触的工艺蒸汽并产生含硫污水的常减压、催化裂化、延迟焦化装置，利用Petro－SIM工艺模拟软件对装置操作进行模拟，通过对模型操作参数的调整，模拟工艺蒸汽量对侧线产品质量和装置能耗的影响，通过模拟寻找合适的工艺蒸汽量；

所述第一步进一步具体为，常减压装置、催化裂化装置、延迟焦化装置分馏后产品后续进行加氢处理，且产品指标满足加氢处理进料要求时，取消蒸汽汽提；

所述第二步进一步具体为，常减压装置初馏塔、常压塔、减压塔塔顶注水，催化裂化装置分馏塔注水、压缩机富气水洗水和稳定塔系统注水，延迟焦化装置分馏塔注水、压缩机富气水洗水和稳定塔系统注水，串级使用本装置含硫污水，常减压装置排水水质差时利用催化裂化、延迟焦化装置含硫污水；

所述第三步进一步具体为，对排往酸性水汽提装置的各生产装置含硫污水，按加氢型与非加氢型进行分类处理；

所述第三步进一步具体为，将加氢型含硫污水汽提净化水回用于加氢裂化、加氢精制、加氢处理装置做工艺注水，为保证水质需做好悬浮物和氯离子控制；

所述第三步进一步具体为，将加氢型或非加氢型含硫污水汽提净化水回用于常减压装置做电脱盐注水；回用于延迟焦化装置做冷焦水补水，大吹汽期间部分替代延迟焦化装置大吹汽蒸汽；回用于催化裂化装置做催化再生烟气湿法脱硫脱硝系统补水；

所述第四步进一步具体为，将酸性水汽提装置含硫污水汽提净化水送末端污水处理场进行处理，将处理后中水回用于循环水场做补水。

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