CN204111354U - 一种酸性水减压汽提装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种酸性水减压汽提装置，包括：减压汽提塔，净化水泵，酸性水—净化水换热器，净化水冷却器，塔底重沸器，顶回流循环泵，顶回流冷却器，在减压汽提塔顶设置有塔顶抽空增压泵、酸性气冷却器和凝液分离罐；所述减压汽提塔的酸性气出口和塔顶抽空增压泵入口相连，塔顶抽空增压泵出口和酸性气冷却器入口相连，酸性气冷却器出口和凝液分液罐入口相连；所述凝液分液罐顶部设置酸性气出口，接酸性气出装置管线；底部设置凝液出口，接凝液出装置管线。本实用新型的重沸器热源可以使用低温热，降低了炼厂的冷却负荷，降低炼厂的能耗，提升炼厂的经济效益。

Description

一种酸性水减压汽提装置

技术领域

本实用新型涉及石油化工行业中的污水处理领域，进一步地说，是涉及一种酸性水减压汽提装置。 

背景技术

石油及其产品中存在含硫化合物和含氮化合物，在常减压、催化裂化、延迟焦化、重整预加氢、加氢精制、加氢裂化等加工过程中，这些化合物会通过高温裂解、催化裂化、催化加氢等反应生成H₂S和NH₃而进入产品物流中，这些产品物流经过冷凝脱水或水洗处理，产生的含硫、含氨废水即酸性水。酸性水属于有毒、高污染物浓度废水。 

炼厂酸性水汽提装置一般采用低压或加压汽提的方法，通过水蒸汽加热使汽提塔底的净化水气化，由气化的水蒸汽汽提出酸性水中的H₂S和NH₃，达到净化酸性水的目的。炼厂常规酸性水汽提装置的汽提塔塔底温度约130～165℃，需采用温位为150～185℃的介质作为热源，一般为0.5MPa(a)或1.0MPa的蒸汽。 

炼厂中温度＞150℃的余热可以用来生产不同等级的蒸汽加以利用；而温度<150℃的低温余热，因温位低、用户少、回收技术难度大等因素，得不到充分利用，通常都用空冷和循环水冷却。炼厂的低温余热分布广，常压蒸馏装置、催化裂化装置、延迟焦化装置、制氢、加氢裂化和重整等工艺装置均存在低温热源。随着国家对“低碳经济”要求的深入，节能降耗已成为石化企业工作的重点，为低温余热开发低温热用户，不但可替代高品质的热源，使低温余热充分利用，还可以降低相应的冷却负荷，减少循环水消耗和空冷电耗，这对降低炼厂的能耗，提升企业的经济效益和社会效益有着重大的现实意义。 

实用新型内容

为解决现有技术中出现的问题，本实用新型提供了一种酸性水减压汽提装置。通过对采用常规单塔低压全吹出工艺的酸性水汽提装置进行改进，汽提塔底重沸器可采用温位为105～120℃的低温余热作热源。 

本实用新型的目的是提供一种酸性水减压汽提装置。 

包括：减压汽提塔，净化水泵，酸性水—净化水换热器，净化水冷却器，塔底重沸器，顶回流循环泵，顶回流冷却器。 

所述减压汽提塔中部设置酸性水进料口和顶回流抽出口；塔顶设置酸性气出口和顶回流返回口；塔底设置净化水出口和蒸汽返回口；减压汽提塔的酸性水进料口和酸性水—净化水换热器的酸性水出口相连。 

所述减压汽提塔的顶回流抽出口与顶回流循环泵进口相连，顶回流循环泵出口与顶回流冷却器入口相连，顶回流冷却器出口与减压汽提塔的顶回流返回口相连。 

所述减压汽提塔底的净化水出口连接两条并联管路，一条连接塔底重沸器后返回减压汽提塔底的蒸汽返回口，形成重沸管路；另一条连接净化水泵入口，净化水泵出口与酸性水—净化水换热器的净化水入口相连，酸性水—净化水换热器的净化水出口与净化水冷却器入口相连。 

所述酸性水—净化水换热器酸性水入口接酸性水进装置管线；所述净化水冷却器出口接净化水出装置管线。 

在减压汽提塔顶设置有塔顶抽空增压泵、酸性气冷却器和凝液分离罐。 

所述减压汽提塔的酸性气出口和塔顶抽空增压泵入口相连，塔顶抽空增压泵出口和酸性气冷却器入口相连，酸性气冷却器出口和凝液分液罐入口相连。 

所述凝液分液罐顶部设置酸性气出口，接酸性气出装置管线；底部设置凝液出口，接凝液出装置管线。 

其中， 

所述减压汽提塔顶设有塔顶温度—顶回流流量控制回路，所述塔顶抽空增 压泵设有泵出、入口压力—电机功率控制回路。 

所述的塔顶抽空增压泵优选为液环真空泵。 

所述减压汽提塔塔底重沸器热源可采用105℃～120℃的热源。 

本实用新型是通过以下技术方案实现的： 

一种酸性水汽减压提装置，包括减压汽提塔，所述减压汽提塔塔中部设置酸性水进料口和顶回流抽出口；减压汽提塔塔顶设置酸性气出口和顶回流返回口；减压汽提塔塔底设置净化水出口和蒸汽返回口。 

所述酸性水减压汽提装置还包括：塔底重沸器、净化水泵、酸性水—净化水换热器、净化水冷却器、顶回流循环泵、顶回流冷却器、塔顶抽空增压泵、酸性气冷却器、凝液分液罐。 

所述减压汽提塔的酸性水进料口和酸性水—净化水换热器的酸性水出口相连。所述减压汽提塔的顶回流抽出口与顶回流循环泵进口相连，顶回流循环泵出口与顶回流冷却器入口相连，顶回流冷却器出口与减压汽提塔的顶回流返回口相连。所述减压汽提塔的酸性气出口和塔顶抽空增压泵入口相连，塔顶抽空增压泵出口和酸性气冷却器入口相连，酸性气冷却器出口和凝液分液罐入口相连。所述减压汽提塔底的净化水出口连接两条并联管路，一条连接塔底重沸器后返回减压汽提塔底的蒸汽返回口，形成重沸管路；另一条连接净化水泵入口，净化水泵出口与酸性水—净化水换热器的净化水入口相连，酸性水—净化水换热器的净化水出口与净化水冷却器入口相连。 

所述凝液分液罐顶部设置酸性气出口，接酸性气出装置管线；凝液分液罐底部设置凝液出口，接凝液出装置管线；所述酸性水—净化水换热器酸性水入口接酸性水进装置管线；所述净化水冷却器出口接净化水出装置管线。 

所述减压汽提塔顶设有塔顶温度—顶回流流量控制回路，所述塔顶抽空增压泵设有泵出、入口压力—电机功率控制回路。 

一种采用上述装置处理炼厂酸性水的方法，包括以下几点： 

a.需要处理的酸性水原料从酸性水进料口进入减压汽提塔，经塔底重沸器 热源加热汽化的净化水由蒸汽返回口返回减压汽提塔，酸性水与上升的蒸汽逆流接触进行汽提处理，酸性水转化为净化水，从塔底的净化水出口离开减压汽提塔，富含H₂S、NH₃的酸性气自塔顶酸性气出口离开减压汽提塔。 

b.离开减压汽提塔的酸性气经塔顶抽空增压泵抽吸、增压后经酸性气冷却器冷却后至凝液分液罐，分离出酸性气和凝液，酸性气至下游硫回收装置，凝液可至酸性水储罐。 

c.部分酸性水经顶回流循环泵由减压汽提塔抽出后至顶回流冷却器，经顶回流冷却器冷却后至减压汽提塔顶，经塔顶温度—顶回流流量控制回路控制塔顶温度。 

d.减压汽提塔底的净化水一部分在底重沸器被重沸器热源加热后返回减压汽提塔；另一部分净化水经净化水泵送至酸性水—净化水换热器、净化水冷却器，经冷却后出装置。 

e.作为优选，所述的酸性水原料进入减压汽提塔前与离开减压汽提塔的净化水换热，以提高能量利用率。 

作为优选，所述原料酸性水进减压汽提塔温度在60～80℃范围内。 

所述减压汽提塔顶的温度控制在60～70℃范围内。 

所述塔顶抽空增压泵入口压力在控制在20～70kPa(a)范围内；塔顶抽空增压泵出口压力控制在200～300kPa(a)范围内。 

塔底重沸器热源采用温位为105～120℃的低温热源，优选0.2MPa(a)左右的低压蒸汽。 

所述酸性气冷却器出口温度在80～100℃范围内。 

本实用新型的装置和现有的酸性水汽提装置相比，具有如下优点：通过塔顶抽空增压泵控制减压汽提塔顶压力为负压，塔顶抽空增压泵出口为正压，塔内负压的环境更利于酸性水汽提，酸性气出装置压力为正压，不对后续硫磺装置产生影响；因为塔内是负压，比大气压低，所以减压汽提塔底净化水沸点＜ 100℃，重沸器热源可以使用炼厂难以利用的低温热，也可以使用由炼厂低温热发生的0.2MPa(a)左右蒸汽，从而替代高品质的热源，又降低了炼厂的冷却负荷，降低炼厂了能耗，提升炼厂的经济效益。 

附图说明

图1为现有采用常规单塔低压全吹出工艺的酸性水汽提装置流程图； 

图2为本实用新型所述的负压酸性水汽提装置流程图； 

附图标记说明： 

设备：a汽提塔；a1减压汽提塔；b净化水泵；c酸性水—净化水换热器；d净化水冷却器；e塔底重沸器；f顶回流循环泵；g顶回流冷却器；h塔顶抽空增压泵；L酸性气冷却器；i凝液分离罐。 

j塔顶温度—顶回流流量控制回路；k塔顶压力控制回路；k1泵出、入口压力—电机功率控制回路 

物流：1酸性水；2酸性气；3凝液；4净化水；5顶回流；6重沸器热源。 

具体实施方式

下面结合实施例，进一步说明本实用新型。 

对比例 

如图1所示， 

图1表示采用单塔低压全吹出工艺的酸性水汽提装置流程：酸性水1作为原料，首先进入酸性水—净化水换热器c与净化水4换热至95℃后进入汽提塔a的中部，酸性水在汽提塔中自上而下流动，在塔底重沸器e产生蒸汽的汽提作用下，含H₂S、NH₃成份的酸性气2自塔顶分出。顶回流5由顶回流循环泵f自汽提塔a抽出，经顶回流冷却器g冷却至75℃后返回汽提塔顶，由塔顶温度—顶回流流量控制回路j，通过改变顶回流流量控制汽提塔顶温度为90℃。 

汽提塔顶酸性气2在塔顶压力控制回路k控制下送至硫回收装置回收硫磺， 在紧急事故情况下排放至酸性气火炬。 

汽提塔底净化水4，温度为约130℃，一部分至汽提塔底重沸器e，经重沸器热源6加热至部分汽化，返回负压汽提塔底；另一部分经净化水泵b抽出，经酸性水—净化水换热器c与酸性水1换热至85℃，再由净化水冷却器d冷却至50℃后出装置。 

汽提塔底重沸器e选用0.4MPa蒸汽作为重沸器热源6。 

实施例

如图2所示，一种酸性水减压汽提装置。包括：减压汽提塔a1，净化水泵b，酸性水—净化水换热器c，净化水冷却器d，塔底重沸器e，顶回流循环泵f，顶回流冷却器g，塔顶抽空增压泵h，酸性气冷却器L和凝液分液罐i。 

所述减压汽提塔a1中部设置酸性水进料口和顶回流抽出口；塔顶设置酸性气出口和顶回流返回口；塔底设置净化水出口和蒸汽返回口。 

所述减压汽提塔a1的酸性水进料口和酸性水—净化水换热器c的酸性水出口相连。 

所述减压汽提塔a1的顶回流抽出口与顶回流循环泵f进口相连，顶回流循环泵f出口与顶回流冷却器g入口相连，顶回流冷却器g出口与减压汽提塔a的顶回流返回口相连。 

所述减压汽提塔a1的酸性气出口和塔顶抽空增压泵h入口相连，塔顶抽空增压泵h出口和酸性气冷却器L入口相连，酸性气冷却器L出口和凝液分液罐i入口相连。 

所述减压汽提塔a1底的净化水出口连接两条并联管路，一条连接塔底重沸器e后返回减压汽提塔底的蒸汽返回口，形成重沸管路；另一条连接净化水泵b入口，净化水泵b出口与酸性水—净化水换热器c的净化水入口相连，酸性水—净化水换热器c的净化水出口与净化水冷却器d入口相连。 

所述凝液分液罐i顶部设置酸性气出口，接酸性气出装置管线；底部设置凝液出口，接凝液出装置管线；所述酸性水—净化水换热器c酸性水入口接酸性 水进装置管线；所述净化水冷却器d出口接净化水出装置管线。 

所述减压汽提塔顶设有塔顶温度—顶回流流量控制回路j，所述塔顶抽空增压泵设有泵出、入口压力—电机功率控制回路k1。 

所述的塔顶抽空增压泵为液环真空泵。 

图2的工艺流程如下： 

酸性水1作为原料，首先进入酸性水—净化水换热器c与净化水4换热至70℃后进入减压汽提塔a的中部，酸性水在减压汽提塔中自上而下流动，与上升的蒸汽逆流接触进行汽提处理，酸性水转化为净化水4，从塔底的净化水出口离开减压汽提塔，富含H₂S、NH₃的酸性气2自塔顶酸性气出口离开减压汽提塔。 

顶回流5由顶回流循环泵f自减压汽提塔a1抽出，经顶回流冷却器g冷却至65℃后返回减压汽提塔顶，由塔顶温度—顶回流流量控制回路j通过改变顶回流流量控制减压汽提塔顶温度为65℃。 

离开减压汽提塔a1的酸性气2经塔顶抽空增压泵h抽吸、增压后至酸性气冷却器L被冷却至90℃，再至凝液分液罐i，分离出酸性气2和凝液3，酸性气2至下游硫回收装置，凝液3至酸性水储罐。由泵出、入口压力—电机功率控制回路k1控制塔顶抽空增压泵入口压力为50kPa(a)，塔顶抽空增压泵出口压力为210kPa(a)。 

减压汽提塔底净化水4，温度为约93℃，一部分至汽提塔底重沸器e，经重沸器热源6加热至部分汽化，返回负压汽提塔底；另一部分经净化水泵b抽出，经酸性水—净化水换热器c与酸性水1换热至73℃，再由净化水冷却器d冷却至50℃后出装置。 

汽提塔底重沸器e选用0.2MPa(a)蒸汽作为重沸器热源6，热源温度为125℃。 

国内某炼厂30吨/小时的单塔酸性水汽提装置，采用单塔低压全吹出工艺，加工炼厂非加氢装置来的酸性水，在保证净化水质量合格的条件下，装置消耗0.5MPa(a)的蒸汽5吨/时。如采用本实用新型所述的酸性水减压汽提装置，重 沸器热源采用炼厂低温热或由炼厂低温热发生的0.2MPa(a)蒸汽，从而替代0.5MPa(a)的蒸汽。产生0.5MPa(a)蒸汽可把工艺介质降低温度到160℃，产生0.2MPa(a)蒸汽可把工艺介质降低温度到130℃，采用该技术可充分利用了工艺装置大于130℃的低温余热，节省出大于160℃的高温热量用于换热原料。节省热量252万千卡/时，同时减少冷却负荷252万千卡/时，节省的热量用于加热原料可节省燃料消耗274公斤/时，如果年开工时数按8400小时，每年节省燃料2301.6吨，按燃料气3000元/吨，每年新增效益约690万元；减少冷却负荷可减少冷却水消耗252吨/时，每年节省冷却水212万吨，按冷却水0.3元/吨，每年新增效益约63.6万元。塔顶抽空增压泵耗电35kW,如果年开工时数按8400小时，每年增加电耗29.4万度，按工业用电0.8元/度计算，每年增加费用约23.5万元；酸性气冷却器消耗冷却水40吨/时，每年节省冷却水33.6万吨，按冷却水0.3元/吨，每年增加费用约10万元。增加效益减去增加费用合计约720万元/年。大型化炼油厂的酸性水汽体装置通常处理能力在150吨/小时以上，采用该技术后，为全厂创造效益按比例计算约3600万元/年。 

Claims (4)

1.一种酸性水减压汽提装置，包括：减压汽提塔，净化水泵，酸性水—净化水换热器，净化水冷却器，塔底重沸器，顶回流循环泵，顶回流冷却器；

所述减压汽提塔中部设置酸性水进料口和顶回流抽出口；塔顶设置酸性气出口和顶回流返回口；塔底设置净化水出口和蒸汽返回口；减压汽提塔的酸性水进料口和酸性水—净化水换热器的酸性水出口相连；

所述减压汽提塔的顶回流抽出口与顶回流循环泵进口相连，顶回流循环泵出口与顶回流冷却器入口相连，顶回流冷却器出口与减压汽提塔的顶回流返回口相连；

所述减压汽提塔底的净化水出口连接两条并联管路，一条连接塔底重沸器后返回减压汽提塔底的蒸汽返回口，形成重沸管路；另一条连接净化水泵入口，净化水泵出口与酸性水—净化水换热器的净化水入口相连，酸性水—净化水换热器的净化水出口与净化水冷却器入口相连；

所述酸性水—净化水换热器酸性水入口接酸性水进装置管线；所述净化水冷却器出口接净化水出装置管线；

其特征在于:

在减压汽提塔顶设置有塔顶抽空增压泵、酸性气冷却器和凝液分离罐；

所述减压汽提塔的酸性气出口和塔顶抽空增压泵入口相连，塔顶抽空增压泵出口和酸性气冷却器入口相连，酸性气冷却器出口和凝液分液罐入口相连；

所述凝液分液罐顶部设置酸性气出口，接酸性气出装置管线；底部设置凝液出口，接凝液出装置管线。

2.如权利要求1所述的酸性水减压汽提装置，其特征在于:

所述减压汽提塔顶设有塔顶温度—顶回流流量控制回路，所述塔顶抽空增压泵设有泵出、入口压力—电机功率控制回路。

3.如权利要求1所述的酸性水减压汽提装置，其特征在于：

所述的塔顶抽空增压泵为液环真空泵。

4.如权利要求1所述的酸性水减压汽提装置，其特征在于：

所述减压汽提塔塔底重沸器热源为105℃～120℃的热源。