CN1088041C - 一种带侧线抽出的单塔汽提处理炼油厂酸性污水的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带侧线抽出的单塔汽提处理炼油厂酸性污水的方法，原料污水经汽提截进行分离，塔顶提取硫化氢，塔底出净化水，侧线抽出气氨，汽提塔的塔底至侧线抽出口、侧线抽出口至原料水进口、原料水进口至塔顶三部分各采取不同的塔径，三部分的塔径之比为1∶0.5～0.85∶0.25～0.45，塔顶压力0.1～1.2MPa，温度20～60℃，进料口压力0.1～1.2MPa，温度119～180℃，侧线出口压力0.1～1.2MPa，温度120～170℃，塔底压力0.1～1.2MPa，温度140～200℃。使用本发明方法可以使分离效果得到改善，能耗进一步降低，炼油厂酸性污水得到了有效地处理。
Description
本发明属于炼油厂酸性污水处理技术。
在炼油过程中往往要产生酸性污水，这股污水中大都含有较多的硫化氢和氨。如不适时处理将会严重地污染环境。并使有效的资源流失。因而，这部分污水通常需经过处理以回收硫和氨。目前酸性污水有效的处理方法是采用双塔汽提或带侧线的单塔汽提，如美国专利3,335,071和3,404,072，公开的是双塔汽提方法，但该法不仅设备繁复，投资高，更重要的是能耗特别高。美国专利3,518,167、中国专利90107237.0，各自提出了单塔汽提侧线抽出处理酸性污水的方法，通过汽提塔上部来提纯硫化氢，塔的中部来提纯氨气，塔的下部来汽提污水中的硫化氢和氨。这种方法尤其是中国专利90107237.0较双塔汽提能耗大大降低，但是实际运行中我们发现，塔内的气相负荷由塔顶至塔底相差明显。这是因为汽提塔的侧部设有抽出口，导致塔内的气相负荷由塔底至塔顶是递减的，在塔底，气相负荷最大，在塔顶，气相负荷最小。由于汽提塔的上下部分直径一样，因而必须增加塔顶的液相喷淋，以保持塔内气液相的接触，来弥补塔顶气相负荷的减小。另外，我们还通过仔细观察分析，发现塔内侧线抽出口上部的汽相负荷，仅为塔内下部汽相负荷的40％-60％(w)以下。这样塔盘的浮阀的阀孔气速就会太低，造成阀孔动能因素太小，从而影响塔内的分离效果，同时还导致塔侧线抽出口以上的操作温度不稳，影响平稳操作，并且还造成回流量增加，蒸汽用量增大，能耗增加。
本发明的目的就在于提供一种带侧线抽出的单塔汽提处理炼油厂酸性污水的方法，使其不仅能耗进一步降低，分离效果得到改善，操作稳定、有效地处理炼油厂酸性污水。
本发明的技术方案如下所述：
原料污水经汽提塔分离，通过塔顶提取出硫化氢，塔底出净化水，侧线抽出的物料经过分凝，分离出冷凝水和气氨。冷凝水可混入原料污水，重新进入汽提塔。所产生的气氨进入氨精制系统进行精制。塔顶通入冷却吸收水。汽提塔由上至下应该是直径不同，汽提塔的塔底至侧线抽出口、侧线水抽出口至原料水进口、原料水进口至塔顶三部分的塔径之比为1∶0.5～0.85∶0.25～0.45。
上述三部分的塔径之比最佳值为1∶0.55～0.7∶0.3～0.4。
所述侧线抽出的物料可以在保持和塔体同一压力条件下进行变温两级分凝，最好是进行三级变温变压分凝。
汽提塔塔顶可用冷的原料污水或净化水作冷却吸收水。
所述汽提塔的塔底至侧线抽出口、侧线水抽出口至原料水进口两部分塔内结构以采用塔盘效果较佳，而原料水进口至塔顶部分塔内结构以采用填料效果较佳。
本发明的汽提塔的理论塔板数为15～30块，最好是18～25块，污水进料口位于第10～20块理论板处，最好是13～18块理论板处。
本发明汽提塔操作条件如下表所示。
部位 塔顶 进料口 侧线出口 塔底
压力MPa 0.1～1.2 0.1～1.2 0.1～1.2 0.1～1.2
温度℃ 20～60 119～180 120～170 140～200
本发明与现有技术相比，具有明显的有益效果。按现有技术，由于塔上、中段直径偏大，气液相负荷较小，阀孔气速偏低，阀的动能因素偏小，影响塔的稳定操作和分离效果，为此就需要提高塔顶的回流量，这样就会增加蒸汽耗量。根据计算所知，冷却水用量每增加1t/h，则蒸汽单耗就会增加10kg/h。试验还表明，如果将塔盘的阀孔堵一半，即开孔率降低一半，则回流量由7t/h降到5t/h，而蒸汽耗量将近降低20％。另外，由于塔径变细，回流量降低，侧线抽出量也相应降低，这样蒸汽单耗也降低。试验结果表明，侧线抽出量降低1％，则蒸汽单耗降低约5公斤。第三，塔体上、中段直径变细，可提高分离效果。最后，由于采用变径塔体，这样可使塔体投资节约1/4。
图1为本发明采用中国专利90107237.0的流程时的示意图。
以下将结合附图和具体的实施例进一步说明本发明。
本发明适用于各种单塔汽提侧线抽出处理酸性污水的工艺流程，以下仅以中国专利90107237.0的工艺流程为例说明本发明的效果。
中国专利90107237.0的工艺流程大致是这样的：预热的原料污水由管线f进入污水罐1经泵2从塔的上段入汽提塔4，塔顶经管线a排出硫化氢。高浓度氨蒸汽从塔中部侧线抽出，去分凝和氨精制系统。塔底净化水一部分与换热器3换热后，经管线b排出。另有一部分净化水经再沸器5发生蒸汽后，返回塔内作为汽提蒸汽。将一定量的冷的原料污水经管线c直接打人汽提塔顶作冷却吸收水。在汽提塔中。由于塔顶硫化氢精馏段的冷却吸收和氨汽提段的强制汽提的双重作用。使氨向塔的中部(侧线抽出口人)集聚，形成一个氨的高浓区。
侧线抽出的高浓氨蒸汽进入一段冷凝器6，部分冷凝后进人一段分凝器7。浓缩分水，此后依次进入二段冷凝器8，二段分凝器9、三段冷凝器10及三段分凝器11进一步提浓，经管线d，然后进入氨精制系统16，精制后经氨压缩机12进入氨冷凝器13，进入液氨罐入口管e。上述一段分凝器7、二段分凝器9产生的分凝水分别经过换热器14、换热器15与三段分凝器产生的冷凝水混合后，经泵2打人原料污水中循环。所说的三级分凝是在不同温度、压力条件下进行的，一段分凝器在较高温度条件下首先将大部分水除去，二段分凝是在中温条件下缓冲，进一步除去水份，三段分凝则是在常温、常压下使大部分硫化氢固定在水相。经过三级分凝后的气氨纯度可达到90％以上。
实例1、2、3，比较例1
| 编号 | 1 | 2 | 3 | 比较例1 |
| 塔径比 | 1∶0.85∶0.45 | 1∶0.6∶0.3 | 1∶0.7∶0.4 | 1∶1∶1 |
| 污水总浓度ppm | 5524 | 18000 | 4300 | 5043 |
| 原料水量，t/h | 18 | 18 | 35 | 15 |
| 塔底压力，MPa | 0.50 | 0.52 | 0.53 | 0.50 |
| 塔顶温度，℃ | 38 | 38 | 39 | 37.2 |
| 塔底温度，℃ | 160 | 158 | 160 | 155 |
| 进料温度，℃ | 150 | 155 | 153 | 146 |
| 侧线抽出量，w％ | 6.9 | 6.2 | 6.3 | 7.9 |
| 冷/热，％ | 25 | 21 | 23 | 44 |
| 进料位置，塔盘数 | 16 | 16 | 16 | 16 |
| 侧线位置，塔盘数 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| 第一分凝器温度，℃ | 127 | 129 | 126 | 125 |
| 第一分凝器压力，MPa | 0.43 | 0.41 | 0.31 | 0.29 |
| 第二分凝器温度，℃ | 72 | 84 | 75 | 89 |
| 第二分凝器压力，MPa | 0.25 | 0.30 | 0.24 | 0.34 |
| 第三分凝器温度，℃ | 45 | 36 | 30 | 43 |
| 第三分凝器压力，MPa. | 0.25 | 0.21 | 0.13 | 0.15 |
| 净水水质，H2S ppm | 32.9 | 15.9 | 13.0 | 58.6 |
| NH3 ppm | 107.2 | 54.7 | 40.0 | 186.2 |
| 酸性气H2S v％ | 71.44 | 73.32 | 72.04 | 63.32 |
| NH3 v％ | 0.28 | 0.17 | 0.20 | 0.32 |
| CO2 v％ | 26.83 | 25.94 | 26.83 | 35.02 |
| 气体组成 H2S v％ | 0.38 | 0.21 | 0.31 | 0.44 |
| NH3 | 98.02 | 98.98 | 98.89 | 98.56 |
| 蒸汽耗量，kg/t污水 | 170.2 | 131.2 | 135.0 | 186.2 |
Claims (9)
1.一种带侧线抽出的单塔汽提处理炼油厂酸性污水的方法，原料污水经汽提塔分离，通过塔顶提取出硫化氢，塔底出净化水，侧线抽出的物料经过分凝，分离出冷凝水和气氨；所产生的气氨进入氨精制系统进行精制；塔顶通入冷却吸收水；其特征在于所述的汽提塔的塔底至侧线抽出口、侧线抽出口至原料水进口、原料水进口至塔顶三部分的塔径之比为1∶0.5～0.85∶0.25～0.45；塔顶压力0.1～1.2MPa，温度20～60℃，进料口压力0.1～1.2MPa，温度119～180℃，侧线出口压力0.1～1.2MPa，温度120～170℃，塔底压力0.1～1.2MPa，温度140～200℃。
2.按照权利要求1所述的一种带侧线抽出的单塔汽提处理炼油厂酸性污水的方法，其特征在于所述的三部分的塔径之比为1∶0.55～0.7∶0.3～0.4。
3.按照权利要求1所述的一种带侧线抽出的单塔汽提处理炼油厂酸性污水的方法，其特征在于所述的汽提塔的塔底至侧线抽出口、侧线水抽出口至原料水进口两部分塔内结构采用塔盘。
4.按照权利要求1所述的一种带侧线抽出的单塔汽提处理炼油厂酸性污水的方法，其特征在于所述原料水进口至塔顶部分塔内结构采用填料。
5.按照权利要求1所述的一种带侧线抽出的单塔汽提处理炼油厂酸性污水的方法，其特征在于所述侧线抽出的物料进行三级变温变压分凝。
6.按照权利要求1所述的一种带侧线抽出的单塔汽提处理炼油厂酸性污水的方法，其特征在于所述汽提塔塔顶用冷的原料污水作冷却吸收水。
7.按照权利要求1所述的一种带侧线抽出的单塔汽提处理炼油厂酸性污水的方法，其特征在于所述汽提塔塔顶用净化水作冷却吸收水。
8.按照权利要求1所述的一种带侧线抽出的单塔汽提处理炼油厂酸性污水的方法，其特征在于所述的汽提塔的理论塔板数为15～30块，污水进料口位于第10～20块理论板处。
9.按照权利要求1所述的一种带侧线抽出的单塔汽提处理炼油厂酸性污水的方法，其特征在于所述的汽提塔的理论塔板数为18～25块，污水进料口位于第13～18块理论板处。
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