酸性水汽提装置操作规程
炼厂酸性水单塔加压汽提侧线抽氨及氨精制装置工艺设计
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3 , 5h 水中的油浓度可以降到 10m / 0 gL以下。为
保持沉降罐 内液 面的稳定 , 不致于因水 的连续进 出而引起搅动, 以致影响沉降效果 , 内设置伞架 罐
式或浮盘式内构件 , 因罐容和占地面积都很大 , 而
且 罐 内的浮 油不 易收集 , 油效 果难 以保证 。 脱 为解 决此 问题 , 在对 中国石化 洛 阳分 公 司 , 中
刘 春燕 张东 晓
1 中国石化 集团洛阳石油 化工 工程公司 ( . 河南省洛 阳市 4 10 ) 7 03 2 洛 阳理工学院 ( . 河南省 洛阳市 4 10 ) 70 3
摘要: 针对各炼油厂酸性水汽提装置操作中存在的问题 , 了“ 中罐 ” 采用 罐 与高效 密闭油水 分离器相 组合的预
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一
5 6一
炼
油
技
术
与
工
程
20 07年第 3 7卷
处理设施 , 了汽提塔及其后续装置 的平稳运 行。 保证
1 1 罐 中罐 .
的酸 性水 经加 压后 进汽 提部分 。
2 增加尾 气 脱臭 设施 , 改善 操作 环境
此技术主要创新点是在污水罐的内部加入一
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20 07年 1 O月
炼 油 技 术 与 工 程 P T O E M E I E Y E I E R N E R L U R FN R NGN E I G
第3 7卷第 1 O期
环境保护
炼 厂 酸性 水 单塔 加 压 汽 提 侧 线 抽 氨 及 氨 精 制 装 置 工 艺 设计
国石油大连石化分公 司, 吉林石化分公司等 的酸
对炼油厂酸性水汽提工艺的选择相关思考与分析
一、酸性水汽提工艺1.单塔加压侧线抽出汽提工艺在应用单塔加压侧线抽出汽提工艺时需要将酸性水分成冷、热进料运送汽提塔进行理塔。
单塔加压侧线抽出汽提工艺应用的主要设备分别为主汽提塔、冷进料冷却器、酸性气冷凝冷却器、酸性气分液罐、一级冷凝冷却器、重沸器、原料水净化水一级换热器、原料水净化水二级换热器、净化水空冷器、凝结水罐以及净化水冷却器。
单塔加压侧线抽出汽提工艺的处理流程在应用中较为简单,蒸汽耗量较低并且占地面积较小,可以有效地控制投资以及操作成本,并且具有很强的灵活性,能够有效处理不同性质酸性水中硫化氢以及氨浓度。
副产品氨气质量基本能够达到国家合格品标准。
单塔加压侧线抽出汽提工艺当前广泛应用于国内炼油石化行业,为污水气体技术的发展开辟了新的路线,针对一些处理量较大并且副产品氨气可以回收利用的工厂有着较强的应用优势。
2.单塔低压汽提工艺图1 酸性水单塔低压汽提流程示意图单塔低压气体工艺需要确认塔顶压力和温度,保障氨在水中的溶解度贴近于零,从而获取更好的净化水质。
酸性水单塔低压汽提技术在实际应用时存在有塔顶气冷凝回流和不冷凝回流两种流程,如图1所示为酸性水单塔低压汽提流程。
其中主要设备根据图示编号分别为主汽提塔、原料水净化水换热器、原料水进料泵、净化水加压泵、净化水冷却器、重沸器、塔顶空冷器、塔顶回流罐、塔顶回流泵以及凝结水罐。
酸性水单塔低压汽提处理工艺优势在于应用的设备较少,消耗较低,从而能够有效控制建设费用和操作成本,最终净化水质质量较高可以直接回收利用。
需要注意的是酸性水单塔低压汽提技术配套的硫磺回收装置主燃烧炉需设置烧氨火嘴(燃烧温度不低于1250度),从而确保将氨气完全分解,能够真正解决炼油厂副产氨气带来的污染问题,由于操作容易、投资及占地面积最省因此能够有效提升炼油厂的经济效益和社会效益。
3.单塔加压汽提工艺在炼油厂酸性水水量较小且硫化氢和氨气浓度不高的情况下,如果只希望获取高纯度的酸性气体进入硫回收装置,可以采用单塔加压气体工艺减少生产能耗。
酸性水汽提装置工艺说明书
酸性水汽提装置工艺说明书xx石化集团股份有限公司 60吨/小时酸性水汽提装置说明书xx石化工程设计有限公司2009年1月9日档案号:Y0407A-1 xx 设计阶段:施工图说明书石化工程设计有限公司第1 页共 39 页建设单位:xx石化集团股份有限公司项目名称:60吨/小时酸性水汽提装置编制:校核:审核:审定:项目负责人:技术负责人:档案号:Y0407A-1 xx 设计阶段:施工图说明书石化工程设计有限公司第2 页共 39 页目录1 概述 .....................................................................3 2 原料及产品性质 ......................................................... 5 3 物料平衡 ................................................................ 6 4 主要操作条件 ............................................................7 5 流程简介 ................................................................ 7 6 主要设备计算与选择 .....................................................9 7 设备平面布置说明 ....................................................... 9 8 公用工程及材料消耗 .................................................... 28 9 装置定员 ...............................................................31 10 装置内外关系 ......................................................... 32 11 分析化验 (34)12 劳动安全卫生 .........................................................35 13 环境保护 .............................................................. 36 14 消防 ...................................................................37 15 设计中采用的规范 ..................................................... 38 16 施工技术要求 ......................................................... 39 17 存在的问题及建议 (39)档案号:Y0407A-1 xx 设计阶段:施工图说明书石化工程设计有限公司第3 页共 39 页1 概述1.1 设计依据本项目的设计依据为:(1).xx石化工程设计有限公司与xx石化集团有限公司签定的“关于新建60吨/小时酸性水汽提装置设计”的合同书。
酸性水汽提装置原则流程图
污油罐 原料水增压泵
液氨泵
净化水 空冷器 重沸器 净化水 冷却器 净化水 缓冲罐 至含油污水管网 净化水回用
污油出装置
原料水 缓冲罐
污油泵
原料水泵
净化水加压泵
酸性水汽提装置原则流程图
酸性气至制酸
酸性气 分液罐
酸性气冷凝器
冷进料 一 级 分 凝 器
二 级 分 凝 器 三级分 凝器 脱 臭 氨 液 分 离 器
轻油气至火炬
Hale Waihona Puke 氨 精 制 塔脱 硫 吸 附 罐
氨 气 过 滤 罐
氨压机
酸性水进装置
脱 气 罐
氨 冷 凝 器
氨 油 分 离 器
原料水罐 A/B
汽 提 除油器 塔 液氨储罐
液氨装车外送
制氢装置酸性水汽提不合格原因分析及解决措施
道及 设 备 的 腐 蚀 , 将 下游 管线 、 空 气 预 热 器 材 质 更换 为 不 锈 钢 系 列 , 凝结水 泵 内部做 防腐 处理 , 汽提 塔 停 用 , 维 持 装 置 正 常 运 行 。此 外 , 由 于 凝 结水 温 度 较 高 , 冬季 各雨水 井 冒汽严重 , 带 来 环
2 . 2 原 因分析
工 艺 冷 凝 水 由两 个 分 液 罐 来 , 一 路 来 自第 一
分 液罐 , 温度为 1 7 0℃ , 流量为 3 . 0 t / h ; 另 一 路 来
收 稿 日期 : 2 0 1 7 — 0 1 — 0 4 ;修 改 稿 收 到 日期 : 2 0 1 7 — 0 3 — 0 1 。 作者简介 : 宋 红燕 , 硕 士, 工程 师, 现 从 事 石 油 化 工 生 产 技 术
表 3 酸性 水 汽 提 塔 改 造 前 凝 结 水 p H
分 填料 充 当 了换 热 介质 , 而 没有 起 到 传 质 作 用 , 即
境污染 。
2 酸 性 水 不 合 格 原 因分 析
2 . 1 酸性 水汽 提 系统工 艺流 程 酸性 水 汽 提 塔 采 用 二 次 冷 凝 进 料 的 方 式 , 流
1 酸 性 水 汽 提 塔存 在 的 问 题
制 氢 装 置 自一 次 试 车 成 功 以 来 , 酸 性 水 汽 提 塔后 的凝 结水 p H 一直偏 低 , 达不 到凝 结水 回用 要 求( p H 不小 于 7 , 2 5℃) , 使 得 凝 结水 无 法 回用 , 且 对下 游设 备 、 管 道 和 阀 门 等 腐 蚀 严 重 。汽 提 塔 蒸 汽用 量为 1 . 6 t / h时 , 塔顶、 塔 底 温 度及 凝 结 水 p H
酸性水汽提操作规程最终版解读
酸性⽔汽提操作规程最终版解读第⼀章酸性⽔汽提装置概述第⼀节⼯艺设计说明1.1设计规模装置建成后为连续⽣产,年开⼯按8000⼩时计,设计规模为50T/H,装置设计弹性范围为0.6-1.2。
1.2⼯艺技术特点采⽤单塔汽提⼯艺技术,流程简单,操作⽅便,能耗低,酸性⽔经过净化,可以达到回⽤指标,送⾄其它装置回⽤。
1.3原料及产品1.3.1原料酸性⽔汽提装置原料来源于两套常减压装置及两套催化装置及新建的延迟焦化装置、加氢精制装置、硫磺回收装置的酸性⽔。
现有及新建装置酸性⽔情况1.3.2产品产品为净化⽔及酸性⽓。
产品质量控制指标1.4装置主要操作条件酸性⽔汽提塔(C-2511):1.5装置物料平衡1.6.1装置给⽔⽔量1.6.2装置排⽔⽔量1.6.3蒸汽耗量及回收冷凝⽔量1.6.4净化空⽓耗量1.6.6装置能耗及能耗指标全年能耗:22492.8×104MJ全年酸性⽔处理量:40×104T单位计算能耗:562.32 MJ/T酸性⽔1.6.7汽提装置主要⽣产控制分析项⽬表第⼆节酸性⽔汽提⼯艺原理及流程简述2.1 ⼯艺原理在炼油⼚⼀、⼆次加⼯过程中,原料中的含硫、含氮化合物由于受热分解,⽣成⼀定的氨和硫化氢及其它物质,污染油品并产⽣含硫含氮污⽔,直接排放将会造成严重污染,因此需对此污⽔进⾏处理,并回收硫和氨。
含硫含氮污⽔在进⼊污⽔处理场之前,需对其中的硫和氮化物含量严格控制,否则将对污⽔处理场的微⽣物系统造成冲击,使污⽔场处理⽔排放不达标,造成环境污染,影响企业的经济效益和社会效益。
因此含硫含氮污⽔需经汽提处理,使污⽔中的NH3-N < 80ppm,硫化氢< 30ppm 才能进⼊污⽔场进⾏下⼀步的处理。
酸性⽔汽提装置就是利⽤酸性⽔中的H2S、CO2、NH3、H2O的相对挥发度不同,⽤蒸汽作为热源,把挥发性的H2S、CO2、NH3从污⽔中汽提出去,从⽽将污⽔净化,并分离提取氨和硫化氢的⼀种装置。
酸性水汽提工艺介绍
5、能耗
单 塔 低 单 塔 加 压 双 塔 加 压 备注
压汽提 汽提
汽提
Kg 标油/吨 11-12 15
18
进料
6、外排污水指标
满足中水回用水质要求
序号 名称
单位 指 标 ( 不 大于)
1
PH
-
6-9
2
石油类 mg/l 2
3
COD
mg/l 60
4
BOD
mg/l 10
5
硫化物 mg/l 0.1
6
氨氮
3、工艺内容及参数 3.1 组成
酸性水的脱气、除油、换热、酸性水的汽提、氨
回收等过程。
3.2 工艺参数
单塔低压汽提:
序号
1 2 3
地点
酸性水汽提塔顶 酸性水汽提塔底 酸性水脱气罐顶
压力 温度 压力 温度 压力
操作条件 备
单位
数值 注
MPa(g) ℃
MPa(g) ℃
MPa(g)
0.1-0.12 90 0.17
MPa(g)
1.5 1.5
℃
130 130
4、产品指标 4.1 酸性气 氨回收时(不回收氨时,没有要求):
介质名称
H2S:
NH3:
CO2:
H2O:
数值
>97(v)% ≤1v%
-
饱和
4、产品指标
4.2 净化水
其中: H2S≤10~20 PPm NH3≤40~80 PPm。 4.3 液氨: NH3不小于99.5wt% H2S不大于5 ppm H2O不大于0.5wt% (符合GB536-88二等品要求)
对原料的适应 性强,对H2S 及NH3含量高 的酸性水尤其
酸性水汽提技术
酸性水汽提技术一、酸性水的来源及性质酸性水来源及性质见下表:产品酸性气主要组成:富含H2S、CO2气体。
净化水产品指标:H2S≤10PPm,NH3≤100PPm。
液氨产品规格:NH3不小于99.6wt%,H2S不大于2 ppm,H2O不大于0.2wt%。
产品流向酸性气至硫化回收装置。
液氨送至氨法脱硫或作为产品。
合格的净化水返回粉煤气化装置回用。
二、工艺原理及流程规模为2×150吨/小时1.工艺原理及流程汽提原理:酸性水所含有害物质中以氨、硫化氢、二氧化碳为主。
汽提法以脱除和回收氨和硫化氢为主要目的。
NH3-H2S-H2O三元体系是化学平衡、电离平衡和相平衡共存的复杂体系。
氨、硫化氢和水都是挥发性弱电解质,能互相起化学反应,并能电离成离子:氨和硫化氢能不同程度的溶解于水。
•NH3+ H2O → NH4++ OH-硫化氢在水中也有少许电离:H2S → H++ HS- 2—1—2 当氨和硫化氢同时存在水中时,则生成硫氢化铵,它是弱酸和弱碱生成的盐,在水中被大量水解又重新生成游离的氨和硫化氢分子,即:NH4++ HS-→ (NH3+H2S)液 2—1—3在液相的游离氨和硫化氢分子又与气相中的氨和硫化氢呈相平衡:(NH3+H2S)液→ (NH3+H2S)气2—1—4结合(3)和(4)可写为:NH4++HS-(即NH4HS) →(NH3+H2S)液→(NH3+H2S)气2—1—5图NH3-H2S-H2O三元体系示意图污水中有大量的二氧化碳,它也能溶解于水,但溶解度比硫化氢更小,在同样温度下,它的蒸汽压也比硫化氢大,因而相比挥发度也比硫化氢大,所以它比氨和硫化氢更容易汽提出来。
因此,对污水净化而言,二氧化碳的存在并无影响,但是,值得指出的是:二氧化碳的存在,特别是在低温条件下,会与氨作用生成胺基甲酸铵。
2NH3(g) + CO2(g) = NH2CO2NH4(s) 2—1—6它是一种难溶的盐,会造成管道和阀门堵塞。
酸性水汽提工艺介绍
炼厂生产装置排放情况:
常减压蒸馏装置酸性水 催化装置酸性水
渣油加氢装置酸性水
加氢裂化装置酸性水 柴油加氢精制装置酸性水 轻烃回收装置酸性水 硫磺回收装置酸性水
2、酸性水汽提工艺 酸性水汽提工艺主要分为单塔加压汽提氨侧线
抽出工艺、双塔加压汽提工艺及单塔低压汽提工艺。
(1) 单塔加压汽提氨侧线抽出工艺
酸性水汽提工艺介绍
1、概述 酸性水汽提装置处理炼油厂各工艺装置排出 的酸性水,以除去酸性水中含有的H2S、NH3等污
染性介质。 汽提出的含H2S及NH3酸性气送至硫
磺回收装置生产硫磺,从而满足环境保护要求。
处理后的净化水作为原油电脱盐、各装置注水等
工艺用水回用,可以达到降低全厂水耗量,并减
少污水排放量等目的。
对原料的适应 性强,对H2S 及NH3含量高 的酸性水尤其 适用。酸性水 中的H2S及NH3 分别在两个塔 中逐级脱出, 操作上易于控 制,但流程较 复杂,能耗较 高,开工时间 较长。
2、酸性水汽提工艺
(3) 单塔低压汽提工艺
H2S及NH3全部从塔顶吹出
2、酸性水汽提工艺
(4) 氨精制
氨精制的工艺原理是通过在低温条件下(-10~-5℃), 使富氨气的氨、硫化氢在氨结晶内形成铵盐结晶,从 而将硫化氢从富氨气中初步脱出,氨精制塔的温度利 用外补液氨蒸发降温来维持,塔顶得到高浓度、低含 硫量的氨气。积累了硫化氢的结晶,间断水洗后从塔 底排至原料水罐,塔内补入液氨,以保证系统在同一 操作条件下的物料平衡和低温要求。
压力
2 氨压缩机出口 温度
MPa(g)
℃
1.5
130
1.5
130
4、产品指标
4.1 酸性气
酸性水汽提装置的工艺优化范华宇
酸性水汽提装置的工艺优化范华宇发布时间:2021-11-24T01:30:08.760Z 来源:基层建设2021年第25期作者:范华宇[导读] 当前高硫原油的比例及加工深度在逐年提升,导致各炼油厂内的装置所产生的污水量(特别是酸性水)以及酸性水中的污染物含量也在不断增加中石化九江石化公司江西省九江市 332000摘要:当前高硫原油的比例及加工深度在逐年提升,导致各炼油厂内的装置所产生的污水量(特别是酸性水)以及酸性水中的污染物含量也在不断增加。
由于各装置产生的酸性水中不仅含有比较多的硫化物和氨等污染物,并且还有酚类、氰化物类和油等,故不可以直排到污水处理场,因此处理石化企业含硫酸性水的汽提装置已经成为不可或缺的重要装置。
酸性水汽提装置,主要用于对来自常减压蒸馏、延迟焦化、催化裂化、加氢精制、加氢裂化、硫回收等装置排放的酸性原料水进行初步处理,从而使处理后的净化水可以排入污水处理厂进一步处理,或可以直接回用于上游的各装置,而酸性原料水中的H2S、NH3可通过汽提的方式脱除和回收。
因此,酸性水汽提装置不仅是不可缺少的环保装置,还能增加额外的经济效益。
本文主要对酸性水汽提装置的工艺优化进行了简单的探讨,以供相关人员参考。
关键词:酸性水;汽提装置;工艺优化引言石化装置所产生的酸性水是一种含有H2S、NH3和CO2等挥发性弱电解质的水溶液,同时含有酚、氰化物和油等污染物,直接排放会对环境造成较大的危害。
因此,酸性水必须经过处理后,使水中的污染物含量达到一定标准后才可以排出。
国内酸性水处理大多采用蒸汽汽提法,该工艺称为酸性水汽提。
1、酸性水汽工艺技术概述含硫酸性水处理的主要工艺大致可分为直接氧化法、常压汽提法、双塔汽提法、单塔侧线抽出汽提法以及单塔全抽出汽提法。
本文主要针对的是应用较普遍的单塔侧线抽出和单塔全抽出汽提法。
单塔加压侧线抽氨汽提工艺,是将待处理的酸性原料水分为冷进料和热进料分别进入汽提塔的顶部填料段和汽提塔上部,塔顶的酸性气经分液处理后送到硫磺回收工艺装置;在汽提塔中部的氨富集区域抽出的侧线气进行处理和氨精制。
酸性水汽提装置操作指南
酸性水汽提装置操作指南2.1酸性水汽提装置2.1.1 原料水脱气罐 V3501原料水脱气罐是将来自催化、二联合、加氢等装置的原料水中所带的气体排往低压瓦斯管网。
2.1.1.1罐顶压力控制范围: 0.1,0.4MPA 安全阀定压0.53MPA控制目标: 0.05,0.25MPA控制方式: 通过罐顶瓦斯自控阀PICA56101及氮气补压阀控制正常调整:现象影响因素调节方法切出自控阀,根据现场压力,采用复线控制,联罐顶压力高仪表失灵,自控阀卡系仪表工校验打开自控阀复线,联系调度室检查各装置酸性水原料水大量携带液化气、干气分液罐液位氮气补压线开度过大关闭氮气补压线罐内液位较高降低罐内液位低压瓦斯总线背压过高联系调度室检查低压瓦斯流程切出自控阀,根据现场压力,采用复线控制,联罐顶压力低仪表失灵,自控阀卡系仪表工校验安全阀起跳或不严检查安全阀,关严安全阀复线装置来水量小少量开启氮气补压线罐内液位低或抽空,瓦斯进入关闭液位自控阀,提高罐内液位,联系仪表校验V3502A收油线未关闭,气体串出关闭收油线2.1.1.2 罐内液面控制范围: 20,,80,控制目标: 40,,60,控制方式: 通过液面自控阀LICA56101及过滤器FI3501AB 正常调整: 现象影响因素调节方法切出自控阀,根据现场液面,采用复线控制,液面高仪表失灵,自控阀卡联系仪表工校验打开自控阀复线,联系调度室检查装置酸性原料水量大水分液罐液位,控制来料量罐内压力较低打开氮气补压线,检查瓦斯放空系统切出自控阀,根据现场液面,采用复线控制,液面低仪表失灵,自控阀卡联系仪表工校验联系调度室检查装置酸性水分液罐液位,控原料水量小制来料量罐内压力较高关闭氮气补压线,检查瓦斯放空系统过滤器堵塞(压差大于0.2MPA) 切换过滤器,反冲洗堵塞过滤器收油线未关闭关闭收油线关小进料阀,联系调度检查上游装置;注意来料夹带大量轻烃、气体,V3501液面波动大 V3502AB压力,防止液面失灵造成油气进入液面测量失灵V3502AB,超压损坏设备。
酸性水装置培训2
酸性水装置在开工过程中出现的问题
• 8.侧线抽氨流量计不正常,孔板安反。 • 9.汽提塔顶酸气外排流量计孔板安反。(暂 未解决) • 10.进装置原料水流量计不正常,波动较大。
脱气罐V101的操作
• 催化产生的酸性水直接靠压力输送至脱 气罐,由于压力降低,溶于水中的轻烃及 部分硫化氢和氨会释放出来。当上游装置 操作不正常时,酸性水中的轻烃量会突然 增加,增设脱气罐的作用就是及时将原料 水中的轻烃气脱除,防止大量轻烃气进入 大罐。
二:检查工艺流程准备好接收催化来的原料水
• 1.从原料水进装置——原料水过滤器(过滤器滤网加 粗)—— V101污水脱气罐,——V103——U型管—— V104。改好流程,只保留原料水入装置一道闸阀。 • 2.待催化开始送水,打开原料水入装置闸阀,V101见液位 后,投用原料水进罐调节阀,保持V101液位在40%—60 %之间,待V101顶部压变有压力显示时,可投用放火炬 调节阀。
酸性水汽提的目的
• 由于酸性水中含有大量的硫化氢氨等有毒 有害气体,直接排入污水池,不仅仅影响 污水处理厂的正常运行,而且将有大部分 硫化氢气体从水中逸出,造成大气污染, 为此酸性水汽提装置能使酸性水的净化回 收硫化氢和氨气,化害为利。
原料水的性质
• 原料污水中99%以上是水,所以其性质于纯水相近。主要成分有H2S, CO2,NH3,酚,氰化物,烃,等多种物质组成。 • 原料污水中所含有害物质以NH3、H2S、CO2为主,污水汽提主要是除去 污水中的NH3、H2S,为此我们有必要了解NH3、H2S、H2O三元体系的 性质: • 在水中 NH3 + H2O == NH4++ OH• H2S = H+ + HS• 在污水中,由于NH3、H2S共存,故有: • NH4++HS -= NH4HS • 故在污水体系中存在汽液平衡,即如图所示: • H2S、NH3 →→汽相 • --------------• H2S、NH3 • NH4+ HS • H2O →→ 液相 • 可用如下反应式表示: • (NH4HS)NH4++ HS-=(NH3+H2S)液=(NH3+H2S)汽......①
酸性水汽提装置操作规程
酸性水汽提酸性水汽提装置操作规程一、酸性水汽提装置概述本装置是由青岛英派尔化学工程有限公司设计的处理量为50t/h单塔汽提装置,年开工时数为8000h。
将全厂的含硫污水处理掉。
该装置的作用为净化污水,回收[wiki]化工[/wiki]资源,减轻大气污染,化害为利,变废为宝,造福人类,是环保必不可少的一项工程。
该装置的作用是对常减压、重油催化、加[wiki]氢[/wiki]、焦化的含硫污水,利用高温蒸汽进行加温加压气体分离,使水质得以净化主力后排放,同时提取氨气、氨水和酸性气。
其产品净化水可以作为催化分馏塔顶及常减压装置电脱盐注水使用,氨水可做农肥使用,酸性气可做硫磺装置的原料。
本装置的工艺特点:采用单塔加压侧线抽出汽提流程。
经过装置处理后的净化水的各种排放指标均符合国家标准,且该装置具有耗能低,占地面积小,流程简单,[wiki]设备[/wiki]少,操作方面方便而又经济的特点,是我国目前正积极推广的一套先进装置。
二、产品及副产品说明1、产品净化水:硫化氢含量不大于50*10-6 (质量分数),氨氮含量不大于100*10-6 (质量分数)。
净化水可以作催化分馏塔顶及常减压装置电脱盐注水使用。
2、副产品2.1、硫化氢(H2S)含量大于85[wiki]%[/wiki](体积分数),氨含量小于2%(体积分数)。
2.1.1物理性质硫化氢是一种无色具有臭鸡蛋气味的剧毒气体,空气中含有微量的硫化氢就会使人感到头疼、头晕、恶心。
空气中含量达0.145kg/m3 时,吸入一口即可致死;达到0.00093 kg/m3 至0.000154 kg/m3 时,一分钟内可引起人体急性中毒。
硫化氢的分子量为:34.09;比重为1.1906;密度为1.539 kg/m3 ,自燃点为246℃(在空气中),[wiki]爆炸[/wiki]极限为4.33%-45.5%(体积分数),在水中的溶解度标准状况下,1体积水溶解2.6体积的硫化氢气体,其[wiki]沸点[/wiki]为-60.2℃。
酸性水汽提装置酸性气管线结晶问题的分析
酸性水汽提装置酸性气管线结晶问题的分析【摘要】分析了酸气管线堵塞原因,提出了改进方案,解决了因酸气管线堵塞影响装置长周期生产的难题。
【关键词】硫氢化氨;酸性气;长周期1.装置概况酸性水汽提装置隶属原催化裂解联合装置,针对大庆油田化工总厂二次改造工程的需要,于1999年进行改造,由洛阳设计院负责改造设计,十一化建承建,装置于2000年6月份竣工。
酸性水汽提装置处理公司100万吨/年ARGG装置、180万吨/年ARGG装置、加氢改质装置、异构脱蜡装置、TMP装置及硫磺回收装置产生的酸性水。
酸性水汽提装置是在原“催化裂解联合装置”的“液化石油气脱硫及酸性水汽提装置”界区内进行扩建改造,建成后的处理酸性水量为88万吨/年,占地面积为7380m2。
本装置共有设备91台,其中静设备68台、机泵类23台。
装置设汽提岗、氨精制岗、氨压机岗、司泵岗四个操作岗位。
设计处理量:酸性水110t/h。
设计年开工时数:8000小时。
生产班数:五班。
2.装置工艺特点采用单塔加压侧线抽出汽提工艺,侧线抽出的富氨气经过分凝、精制、压缩得到副产品液氨,此液氨大部分作为化工原料;另有一部分配置成氨水,供公司一套常减压装置、二套常减压装置、100万吨/年ARGG装置、180万吨/年ARGG 装置、TMP装置和硫磺回收装置注使用。
塔顶酸性气作为硫磺回收装置的原料,回收硫磺;汽提后的净化水大部分回用常减压装置电脱盐注水、加氢改质装置机泵冷却水、1 ARGG装置锅炉水封水、酸性水汽提装置水封水等,其余部分排入含油污水管网。
可根据原料水量的变化进行灵活操作,保持长周期运转,得到高质量的产品。
2.1汽提部分工艺特点本装置是采用塔底热源加热汽提的方法处理石油加工过程中生成的含硫含氨污水,把污水中的硫化氢和氨汽提出来,从而使污水得以净化,同时回收氨,达到消除污染,化害为利,综合利用的目的。
污水中主要有H2S、NH3、CO2,另外NH4HS、NH4HCO3、(NH4)2CO3在污水中以电离状态存在,成为一种弱酸和弱碱的盐,这些盐在进行水解反应时,形成了游离的H2S、NH3和CO2,而这些游离的H2S、NH3、CO2又根据不同的溶解度,从液相挥发到气相,形成一个化学电离和相平衡共存的体系,用在综合反应方程式表示:NH4++HS-→←(NH3+H2S)液→←(NH3+H2S)气NH4++HCO3-→←(NH3+CO2)液→←(NH3+CO2)气当温度升高时,上述水解反应的化学平衡常数KH值增大,使化学平衡向生成游离的氨和硫化氢方向移动,氨和硫化氢的游离的分子增多,同时由于温度升高,氨和硫化氢在水中的溶解度降低,相平衡分压增大,促使从液相转入气相,为此在污水处理过程中采用蒸汽加热提高温度,把硫化氢和氨汽提出来,又根据氨和硫化氢在低温状态下溶解度不同,氨的溶解度远远大于硫化氢的溶解度,为此在汽提塔的顶部加入温度较低的吸收水,就可以把NH3吸收下来,使它溶解于液相中,顶部得到含氨很小的酸性气体,由于上述汽提过程中,在塔的中部形成了一个氨高浓度区,这样从塔的侧线17或21层引出气相,经三级冷凝得到了较高浓度的气氨。
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酸性水汽提装置操作规程一、酸性水汽提装置概述本装置是由青岛英派尔化学工程有限公司设计的处理量为50t/h单塔汽提装置,年开工时数为8000h。
将全厂的含硫污水处理掉。
该装置的作用为净化污水,回收[wiki]化工[/wiki]资源,减轻大气污染,化害为利,变废为宝,造福人类,是环保必不可少的一项工程。
该装置的作用是对常减压、重油催化、加[wiki]氢[/wiki]、焦化的含硫污水,利用高温蒸汽进行加温加压气体分离,使水质得以净化主力后排放,同时提取氨气、氨水和酸性气。
其产品净化水可以作为催化分馏塔顶及常减压装置电脱盐注水使用,氨水可做农肥使用,酸性气可做硫磺装置的原料。
本装置的工艺特点:采用单塔加压侧线抽出汽提流程。
经过装置处理后的净化水的各种排放指标均符合国家标准,且该装置具有耗能低,占地面积小,流程简单,[wiki]设备[/wiki]少,操作方面方便而又经济的特点,是我国目前正积极推广的一套先进装置。
二、产品及副产品说明1、产品净化水:硫化氢含量不大于50*10-6 (质量分数),氨氮含量不大于100*10-6 (质量分数)。
净化水可以作催化分馏塔顶及常减压装置电脱盐注水使用。
2、副产品2.1、硫化氢(H2S)含量大于85[wiki]%[/wiki](体积分数),氨含量小于2%(体积分数)。
2.1.1物理性质硫化氢是一种无色具有臭鸡蛋气味的剧毒气体,空气中含有微量的硫化氢就会使人感到头疼、头晕、恶心。
空气中含量达0.145kg/m3 时,吸入一口即可致死;达到0.00093 kg/m3 至0.000154 kg/m3 时,一分钟内可引起人体急性中毒。
硫化氢的分子量为:34.09;比重为1.1906;密度为1.539 kg/m3 ,自燃点为246℃(在空气中),[wiki]爆炸[/wiki]极限为4.33%-45.5%(体积分数),在水中的溶解度标准状况下,1体积水溶解2.6体积的硫化氢气体,其[wiki]沸点[/wiki]为-60.2℃。
硫化氢可作为硫磺回收装置的原料制取硫磺。
2.1.2化学性质a)热不稳定性H2S→H2 + S↑b)可燃性2 H2S+ O2 →2S+2H2O+Q(氧不足)2H2S+3O2→2SO2+2H2O(氧充足)c)还原性2H2S+SO2→3S+2H2O2.1.3硫化氢在工业中的危害2.1.3.1硫化氢氧化为二氧化碳与是作用生成亚[wiki]硫酸[/wiki]而[wiki]腐蚀[/wiki]设备,在存在水蒸气和高温情况下更为严重。
2.1.3.2硫化氢溶于水生成氢硫酸而腐蚀设备。
2.1.3.3硫化氢在管道中与氧发生氧化而堵塞设备和管线。
2.1.3.4硫化氢与氨反应生成硫氢化铵结晶堵塞设备和管线。
2.1.3.5硫化氢具有氢脆腐蚀性。
2.2氨水(NH3 )氨含量15%(质量分数),硫化氢含量小于0.2%(质量分数)。
2.2.1物理性质氨是一种无色具有刺激性气味的气体,低浓度的氨对呼吸道有刺激作用,接触时可使皮肤灼伤,高浓度的氨对三叉神经有刺激作用,可使呼吸终止。
在标准状况下氨的密度是0.77 kg/m3 ,比重为0.5971,氨及易溶于水,在常温下一体积水可溶解700体积的氨,0℃时液氨的比重为0.6836,其分子量为17.034,沸点-33.35℃,凝固点-77.7℃,氨在空气中的含量达11%-14%时会发生燃烧,气爆炸极限为15.5%-27%(体积分数)。
在常温下冷却到-33.35℃或常温下加压到0.7Mpa-0.8Mpa时,气态氨就凝结成无色的液态氨。
液氨具有导电性,并溶于少量润滑油。
2.2.2化学性质a)氨与水反应氨与水法应生成一水合氨,它可以小部分电离成NH4+ 和OH- ,并且受热分解。
NH3 +H2O=NH3 •H2O= NH4+ + OH-b)氨的水合物对锌、铜及铜合金具有腐蚀性:Cu+2NH4OH→Cu(OH)2+2NH3↑Zn+2NH4OH→Zn(OH)2+3NH3↑c)氨在530℃以上分解为氮气和氢气:2NH3→N2+3H2 ↑d)氨与酸的反应:NH3+HCl→NH4ClNH3+H2S→NH4HSe)氨与氧的反应:4NH3+5O2→4NO+6H2O三、原料、公用工程系统1、原料的来源含硫含碱污水来于常减压装置、重油催化装置、加氢精制装置、焦化装置。
2原料的组成含硫含碱污水(简称酸性水)中的主要成分是水,其中还含有硫化氢、二氧化碳、氨、酚、氰化物、烃等有害物质。
硫化氢含量在5000mg/L,氨氮含量在3000mg/L左右。
3原料的性质由于原料酸性水中995以上是水,所以其性质与纯水基本相近。
污水汽提就是除去原料污水中的有害物质,以达到净化污水水质的目的。
含硫污水中的有害物质以H2S、NH3、CO2 为主,酸水汽提的主要目的是驱除和回收H2S、NH3 。
含硫污水是一个由NH3-H2S-H2O组成的三元体系,要了解酸水汽提的生产工艺原理,首先必须了解原料的NH3-H2S-H2O三元体系的热力学性质。
由于原料污水中含有H2S、NH3 等都是挥发性弱电解质,能相互起化学反应,并能电离成离子,氨和硫化氢能不同程度溶解于水。
一体积水能溶解700体积的氨,一体积水能溶解2.6体积的硫化氢。
因此,NH3-H2S-H2O三元体系是一个化学电离和相平衡共存的复杂体系。
4公用工程新鲜水(常温,0.4Mpa)、循环冷水(31℃,0.4Mpa)、氮气(常温,0.3Mpa)、蒸汽(250℃,1Mpa)四动力消耗指标项目进料量400000t/a年消耗量能耗指标能耗单位数量单位数量电力Kwh 57.0393*104 Mj/kWh 12.56 716.47*104蒸汽t 604*104 Mj/t 3390.26 21697.63*104循环冷水t 411.47*104 Mj/t 4.19 1722.2*104新鲜水t 42.7*104 Mj/t 7.53 321.43*104净化空气m3 80*104 Mj/m3 1.67 133.93*104单位能耗603.18Mj/t能耗合计24591*104酸性水汽提装置开工方案一、生产方法、工艺原理该装置采用单塔加压侧线抽出蒸汽汽提工艺,其生产方法是:利用硫化氢和二氧化碳的相对挥发度比氨高,而溶解度比氨小的特性,首先从气提塔的上部将污水中的二氧化碳汽提出来,而塔顶部的气氨被冷却水吸收,再通过控制适宜的塔体各部位温度分布,使酸性污水中的中部形成NH3/(H2S+C O2 )分子比大于10的氨聚集区,在此抽出分离,再采用变温变压的三级分凝设施,将侧线抽出的氨气逐渐浓缩,最后取的纯度较高的氨气。
酸性污水单塔汽提的工艺原理单塔汽提处理含硫污水的方法就是用带有一定压力的蒸汽,把挥发性的硫化氢、氨分别从污水中汽提出来,从而达到净化污水,提取硫化氢、氨的目的。
该装置的工艺是一个化学、电离和相平衡共存的复杂体系。
其整个反应过程可用如下综合反应式表示:H+ +OH- + NH4+ +HS- =(NH3 + H2S+ H2O)液=(NH3 + H2S+ H2O)气H+ +OH- +2 NH4+ + CO32- = (2NH3 + CO2+ 2H2O)液8 = (2NH3 + CO2+ 2H2O)气NH4+ +HS- =(NH3 + H2S)液=(NH3 + H2S)气二、工艺流程叙述自常减压、催化裂化、加氢精制、延迟焦化装置来的含硫污水汇合后进入动力车间原料水罐(G501)沉降除油,为了保持G502/G503的液位,在三台原料水罐之间设“n”形管,自G503/G502脱除的污油自流入动力车间污油池。
经脱油后的含硫污水,由原料水泵升压,然后分两路进入汽提塔(C4101),一路做为冷进料由汽提塔塔顶进入;另一路热进料先经过E4105→E4104/4-1与侧线气、净化水换热器换热至140℃以上后进入汽提塔第50层塔盘。
汽提蒸汽(1.0Mpa )由塔底第一层塔盘下吹入,汽提塔的17、19、21层塔盘处开一侧线抽出口抽出富氨气,净化水由塔底排出。
酸性气在不大于50℃的条件下有塔顶抽出,经沉降分液罐(D4105)分液,酸性气去硫脲或放火炬,分凝液返回原料水罐(G503)。
17、19、21层侧线抽出的富氨气,先与原料水换热(E4105)冷凝冷却至135℃左右进入一级分凝器(D4106)进行分凝,气相经冷却器(E4106)冷却至110℃左右进入二级分凝器(D4107)分凝,从二级分凝器出来的富氨气经循环水冷却器(E4107)冷却至50℃左右,进入三级分凝器(D4108)分凝,一、二级分凝液混合后经冷却器(E4102/1、2)冷却后与三级分凝液混合返回原料水罐(G501)。
从三级分凝器出来的纯度为90%左右的氨气,经氨水混合器用净化水吸收后进入氨水罐(D4111/1,2)氨水罐内氨水经氨水循环泵(P4102)循环吸收氨气,待氨水罐内的氨水浓度达到15%,输出装置。
汽提塔底排除的净化水经(E4104/1-4)与原料水换热后,再空冷冷却器(A4101)冷却至50℃送出装置外排或作为常减压、重催注水用。
三、装置的开工1、开工程序1.1 开工前的准备——联系调度引蒸汽、新鲜水、循环水进装置——联系调度、空压站引仪表风和工业风进装置——联系调度、电工检查电气设备,无问题后送电——联系调度、钳工进行单机试运——联系调度、动力车间做好送水准备1.2贯通吹扫1.2.1吹扫的目的:——清扫设备、管线内的杂质,确保管线设备的畅通——通过吹扫使操作人员熟悉设备、流程等1.2.2吹扫准备工作——按规定拆装好盲板,把好关键[wiki]阀门[/wiki],以防跑串——联系施工单位,做好保运工作——准备吹扫工具1.2.3贯通吹扫的原则及注意事项1.2.3.1水管线用汽、水贯通;风管线用风或水贯通。
1.2.3.2吹扫前应拆除管线上的孔板、调节阀、流量计、过滤器,吹扫时可以通过副线或接临时短管代替1.2.3.3卸开管线与设备连接[wiki]法兰[/wiki],加临时盲板或使其错开。
严禁将管线中的杂质吹入容器内。
1.2.3.4吹扫蒸汽不得进入泵体,以防[wiki]机械[/wiki]杂质进入泵体损坏叶轮和机械密封。
1.2.3.5吹扫时,必须将冷却器的循环冷水关闭,并将内部存水放尽,以防水击现象发生;另外,冷换设备的另一程排空阀打开,防止汽化憋压损坏设备。
1.2.3.6蒸汽进入塔、容器时,塔、容器的顶部要放空,底部要排凝。
1.2.3.7地下管线严禁用蒸汽贯通,可用水、风贯通。
1.2.3.8吹扫过程中,若发现液位计、放空阀、设备管线的低点排凝有堵塞现象,要停蒸汽泄压后处理,以免发生烫伤。
1.2.3.9吹扫时,处于吹扫状态的阀门必须处于全开或全关状态,以免机械杂质将阀芯损坏。