汽提塔操作

利润最大
汽提塔简介
酸性气 冷进料
热进料
冷进料至塔顶为H2S精馏段 （也称低温区）；热进料 至侧线抽出口为 H2S汽提段 控制好化学、电离和 （也称过渡区）；侧线抽 相平衡的适宜条件是 出口至塔底为 NH3汽提段 处理含硫污水和选择 单塔加 （也称高温区）。 适宜操作条件的关键。 压侧线 抽出汽 提
节能降耗
让塔压浮动于冷凝器的约束。
能量消耗篇


在进料浓度、塔顶酸性气排量、侧线采出位置 不变的情况下，保持塔底的氨浓度，随着热进 料温度↑蒸汽单耗↓。 汽提塔汽提效率不够，造成精馏段系统的负荷 增加。精馏段系统为了吸收过多的氨，必定增 加水量，从而带入侧线系统水量增多，氨回收 率就会下降。
节能控制
两个因素合成 温差控制
温 差
压降引起的温差
成分引起的温差
负荷
质量指标篇


塔内成分变化和塔压压降变化都使温差变化， 前者使温差减小，后者使温差增大，使温差与 成分呈现非单值函数关系。 左侧为净化水含氨低时，温差随含氨减少而减 小，右侧为净化水含氨高时，温差随含氨增加 而减小。
变化至5时，含氨 变化至 1，则含 3 此时只能调整使 ↑ ，但温差↓， 氨增加，温差 氨减少，温差 ↑， ↓ 工况稳定。工作 故减少蒸汽量， 则增加蒸汽量， 则减少蒸汽量， 范围只能选择曲 将使净化水质量 控制温差 线最高点的左侧！ 使含氨↑ ↓ 塔底温差 继续恶化。 若在4 2
产品产量 能量消耗
内回流=外回流+△L 当塔顶蒸汽温度与外回流温度相同时 内回流=外回流。 改变外回流的流量或温度，控制内回流。 外回流温度越低流量越大，△L流量越大。
小常识： 内回流是指上一层塔板向下一层塔板流动的液体流量。
第二篇
能量消耗篇


汽提塔底蒸汽起到了加热和降低气相中硫化氢、 氨和二氧化碳分压的双重作用，促进它们从液相 转入气相，从而达到净化酸性水的目的。 在汽提塔内，上升蒸汽流量变化的影响是相当快 的。要使塔上的任何一处（除塔顶塔板外）的气 液比发生变化，用再沸器的加热量作为控制手段， 要比进料流量的响应快。
酸性气
热料温度
使回收率 最高
冷料流量
冷料温度
44层温度
上层填料温度 温差
34层温度
两层中间温度
质量指标篇

侧线抽出量↑ 汽提蒸汽用量↓冷热进料比 侧线抽出温度↑↓汽提蒸汽量和侧线抽出比 ↑↓使汽提塔“氨峰”位置处于侧线抽出口 例↓→侧线抽出浓度↓ 附近，↓抽出气中NH3/H2S值。
侧线气 侧线温度
↓
侧线温度
↓
塔压力
↓
塔顶温
↓
内回流
↓
氨循环量
↓
底蒸汽
↓
冷料温度
↓
塔负荷
↓
液泛
↓
冲塔
质量指标篇


影响物料平衡的因素包括进料量和进料成分的 变化、塔顶酸性气排量及侧线、塔底出料量的 变化； 影响能量平衡的因素主要包括进料温度或再沸 器温度的变化、再沸器加热量和冷进料冷却量 的变化及塔的环境温度的变化等。
负荷 负荷↑ ↑ H2S H2S、NH3 NH3 浓度↑
压降 压降↑ ↑
板效率高
温差↑
温差↓
温差？ 温差 ？
质量指标篇


自塔44层向下温差较大,有利于氨的吸收而在塔顶得到净 化的酸性气；汽提段温差较小,有利于游离态的硫化氢和 氨的分离。 板效率受气液负荷影响，从塔底到侧线抽出气液负荷逐渐 升高，在侧线抽出层达到最大值，气相负荷的50% 左右从 侧线抽出；往上到44层气液负荷逐渐减少。填料层的气液 负荷主要是受冷进料量和酸性气排量影响。
组分分离
小常识： 氨和硫化氢在水中的溶解度，随温度升高而降低，随压 力增加而增加。
NH4HS→NH4++ HS - →（NH3+ H2S）1→NH3+ H2S
汽提塔简介



塔板上的组分要等到影响组分的液相或气相流 量稳定较长时间后才能建立平衡。 进料量、回流比的增加，会造成塔板上液相蓄 存量的增加，从而导致组分的滞后也增加。回 流罐蓄液量和塔釜蓄液量引起的滞后。 通过改善气、液接触，可以减少组分的滞后。
能量平衡
塔压
蒸汽
能量消耗篇

当塔的处理量下降而使热负荷降低或冷凝器冷却介质温度 下降时，塔压将维持在较低的数值。压力的降低可以使塔 内被分离组分间的挥发度增加，这样使单位处理量所需的 再沸器加热量下降，节省能量，提高经济效益。同时塔压 的下降使同一组分的平衡温度下降，再沸器两侧的传热温 度增加，提高了再沸器的加热能力，减轻再沸器的结垢。 浮动压力操作可以显著提高精馏生产的经济效益。但是由 于塔压的波动会产生汽提塔的不平稳扰动。
侧线气
分凝液
蒸汽
凝结水 净化水
NH4HS→NH4++ HS - →（NH3+ H2S）1→NH3+ H2S
汽提塔简介


第一步需超过电离和水解反应的拐点温度。氨 和硫化氢的温度、压力及其在水中的浓度增加 是第二步的推动力。气相中氨和硫化氢分压的 降低是第三步的推动力。 硫化氢、氨和二氧化碳分子从液相转入气相还 与液相中的浓度、溶解度、挥发度以及与溶液 中其他分子或离子能否发生反应有关。
相平衡
小常识： 灵敏板是在扰动影响下塔板温度变化最大的塔板。该塔 板与上下塔板之间有最大的浓度梯度，具有快速的过程动态 响应。
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汽提塔的控制要求：质量指标、产品产量 （物料平衡）、能量消耗（能量平衡）和约 束条件（稳定安全操作）四方面 的控制。
质量指标
安全平稳
产品产量
能量消耗
约束条件
第一篇
质量指标篇

板效率对产品质量的影响是通过温度的梯度变化表现出来的， 酸性水汽提塔所处理物系具有相平衡常数随水溶液的易挥发 板效率的高低最终决定了塔的温度和组分分布，即通过该塔 板效率高，同一层塔盘上的气液相之间的温差小。 组分的含量和其中弱碱与弱酸的摩尔比大小呈现复杂关系， 盘的气相损失的热动力多，温度在整个塔中的梯度分布明显； 而且变化范围大。具有挥发性弱电解质与水的挥发性差异极 板效率低，则效果相反。 大的特点。
把过于保守的过分离操作，转变为严格控 制产品质量的“卡边”生产。
能量消耗篇


侧线系统温度、压力不合适，高温分水效果不 好，大量水带到二、三分造成氨回收率下降。 富氨气含硫高，结晶器注氨消耗将增加，造成 循环处理能耗增加。
物料平衡
氨精制
能量平衡
第三篇
产品产量篇




酸性水中主要含有水、氨、硫化氢、二氧化碳 等，进出装置各组分的量相等。 固定塔底净化水量和冷进料量，控制塔底净化 水量与控制再沸器蒸汽量的控制方案。 在总进料不变的情况下，随着热进料增加,粗氨 气中氨气流量和能耗同时减小。 冷进料量很大时，控制酸性气量方案较有利。
△T
1
2 3 4 5
（以净化水为主）
轻组分x
质量指标篇

进水H2S含量升高，塔上段的气相中H2S的分压 净化水质量参照塔底温差控制的前提：操作工 况稳定；进料组分和负荷不变塔板压降稳定。 增加，引起塔上段的温差增大，此时加大酸性 气的排放量。反之，亦然。 控制酸性气量和侧线气量，排放率等于1。
控制流 量
控制侧线气 H2S/NH3比值较小、NH3浓度较 高有利于侧线流量的稳定。
第四篇
约束条件篇

控制塔板持液量，即控制塔压差保持气相负荷 平稳。在持液量增加时降低压差，使液体下流。 根据严重程度决定是否降低负荷处理 。
进料控 制
酸性水汽提塔操作技能培训
大家好！
汽提塔简介
一二套重催、加氢裂化、柴油加氢、焦化等装置的含硫污水
酸性水
脱气
酸性水
隔油
酸性水
汽提 净化水 （脱硫脱氨污水）
保护环境
生态处理
ຫໍສະໝຸດ Baidu
污水
微生物 处理
汽提塔简介

汽提塔的控制目标：在保证净化水质量合格的前提 下，使塔的硫化氢、氨回收率最高、能耗最低，即 使总收益最大，成本最小。
侧线抽出 NH3/H2 氨浓度 S值
26层温度
6层温度 塔底蒸汽
34层温度
44层温度 冷料流量/温度 热料流量/温度
质量指标篇

汽提塔的质量控制主要是物料平衡、能量平衡 和塔板效率。即进料水中H2S、NH3被蒸汽汽提 分离程度和抽出量 。
净化水
↓
↓
↓
酸性气
冷进料
侧线气
塔底温
↓
热料温度
产品合格
↓
热进料