酸性水汽提的基本原理ppt课件
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于2%（体积分数）
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5
硫化氢的物理和化学性质
➢ 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0.00093kg/m3至0.000154kg/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 1.539kg/m3，自燃点为246℃（在空气中），爆炸极限为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， 其沸点为-60.2℃。硫化氢可作为硫磺回收装置的原料制取硫磺。
酸性水汽提的基本原理
➢
酸 上 存 和 子性 述 在 C呈O水 组 ， 平2分是 分 这 衡子一 在 些 ，，种 水 弱 该上含 中 酸 体述有以弱系分碱是HNH2子的化S4，H除盐学SN与在平，H离水衡3（和子中、NC存H电电O4在离离）2等电，平2挥C离同衡O发平时和3和性衡又相N弱外水平H电4，解衡H解还C形共质O与成 存的3等气的H水2铵相复S溶，盐中杂液N形的体。H式分3
➢ 化学性质
➢ a)热不稳定性 ➢ b)可燃性 ➢ ➢ c)还原性
H2S→H2 + S↑ 2 H2S+ O2 →2S+2H2O+Q（氧不足） 2H2S+3O2→2SO2+2H2O（氧充足）
2H2S+SO2→3S+2H2O
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6
生产方法和工艺原理
➢ 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+CO2）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，最后取得纯度较高的氨气。
➢ 显 双然 重， 作通 用入 ，水 促蒸 进汽它起们到从了液加相热转和入降气低相相，中从而H2达S，到N净H化3和酸C性O水2分的压目的 的。
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1
主要技术方案
➢ 方案一：单塔加压侧线抽出汽提工艺，主要特点 为侧线抽出富氨气并进一步精制回收液氨。
➢ 方案二：双塔加压汽提工艺，主要特点为采用双 塔分别汽提酸性水中的H2S和NH3。
➢ 出氨精制塔的氨气中硫化氢可小于100ppm,经进一步的精 脱硫、压缩、冷凝得到的产品液氨含量小于5ppm。
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9
脱硫方法介绍
➢ 脱除酸性气中的酸性组分的方法有化学溶剂法，物理溶剂 法，物理化学溶剂法等。
➢ 化学溶剂吸收法主要包括一乙醇胺法（MEA法）、改良二 乙醇胺法（SNPA-DEA法）、甘醇胺法（DGA法）、二异 丙醇胺法（DIPA法）、甲基二乙醇胺法（MDEA法）该法 特点净化度高，适应性宽，经验丰富，应用广。
➢ 方案三：单塔低压全吹出汽提工艺，主要特点为 硫化氢及氨同时被汽提，酸性气主要为硫化氢及 氨的混合气。
• 我们公司采用的是方案一和方案三
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2
总体设计技术方案主要特点
➢ 加氢型和非加氢型酸性水分开处理,以达到分别回用的目 的。
➢ 加氢型酸性水采用单塔加压侧线抽出汽提工艺，富氨气自 塔中部抽出，经冷凝后采用低温循环洗涤脱硫化氢和脱硫 剂进一步精制再压缩冷凝后得到副产品液氨。
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7
工艺流程简图
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8
氨精制工艺原理
➢ 氨精制的工艺原理是通过在低温操作条件下 （-10~0oC），使富氨气在氨精制塔内经高浓度、高分子的 氨水洗涤精制，氨精制塔的温度利用外补液氨蒸发降温来 维持，富氨气中的硫化氢及水份转入低温溶液，塔顶得到 高浓度、低含硫量的氨气。积累了硫化氢的氨溶液，根据 一定的氨/硫化氢分子比，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循环 液应具有的高浓度、高分子比要求。
➢ 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99.5%以上是水，所以其性质与纯水基本相近 。
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产品及副产品说明
➢ 1、产品 ➢ 净化水质量：H2S<20PPM；NH3<50PPM。 ➢ 液氨质量：NH3>99.5%; H2S<5PPM; 水分\油<0.5% ➢ 贫液质量: H2S<0.8g/L; CO2<0.4g/L; ➢ 硫磺质量可达到GB/T2449-2006标准中的一等品质量标准。 ➢ 2、副产品 ➢ 硫化氢（H2S）：含量大于85%（体积分数），氨含量小
系。因此控制化学、电离和相平衡的适宜条件是处旦酸性水和选
择适宜操作条件的关键。
➢ 由于电离和水解都是可逆过程，各种物质在液相中同时存在离子 态和分子态两种形式。离子不能从液相进入气相，故称“固定 态”，分子可从液相进入气相，称为“游离态”。各种物质在水 中离子态和分子态的数量与操作温度、操作压力及它们在水中的 浓 N即 提H度 水 塔4H有 中 的S关 游 温(硫。 离 度化根 态 应氢据 的 高铵于HH）221SS1等，，0在℃NNHH水。33中和和相的CC平OO水衡22-分解与H子2反各O随应相四温常分元度数在素升K液体H高相系随而中性温增的质度加浓，升，度高因、而此溶升汽解高， 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。如 C子 同 数O的 ， 也2在反 它 大水应 不 ，中平 仅 只的衡 在 有溶常 水 当解数中它度很的在很小溶一小，解定，因度条相而很件对最大下挥容，达发易而到度从且饱以液与和及相时H2与转，S和溶入才C液气能O中相使2的其， 游反他而 离应分N的平H子氨3衡却或分常不离 子从液相转入气相。
➢ 非加氢型酸性水采用单塔低压全吹出汽提工艺，该工艺流 程简单，蒸汽耗量低，投资及占地省。
➢ 设置原料酸性水高效旋流设施，改善主汽提塔操作降低塔 顶酸性气的烃含量。
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3
酸性水原料的来源、组成、性质
➢ 1、原料的来源： 加氢型酸性水来自60万吨/年石脑油加氢、210万吨/年原料油加氢、 200万吨/年柴油加氢。 混合非加氢型酸性水来自1#沥青、2#沥 青、220万吨/年催化裂解、3万吨/年硫磺回收。
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硫化氢的物理和化学性质
➢ 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0.00093kg/m3至0.000154kg/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 1.539kg/m3，自燃点为246℃（在空气中），爆炸极限为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， 其沸点为-60.2℃。硫化氢可作为硫磺回收装置的原料制取硫磺。
酸性水汽提的基本原理
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酸 上 存 和 子性 述 在 C呈O水 组 ， 平2分是 分 这 衡子一 在 些 ，，种 水 弱 该上含 中 酸 体述有以弱系分碱是HNH2子的化S4，H除盐学SN与在平，H离水衡3（和子中、NC存H电电O4在离离）2等电，平2挥C离同衡O发平时和3和性衡又相N弱外水平H电4，解衡H解还C形共质O与成 存的3等气的H水2铵相复S溶，盐中杂液N形的体。H式分3
➢ 化学性质
➢ a)热不稳定性 ➢ b)可燃性 ➢ ➢ c)还原性
H2S→H2 + S↑ 2 H2S+ O2 →2S+2H2O+Q（氧不足） 2H2S+3O2→2SO2+2H2O（氧充足）
2H2S+SO2→3S+2H2O
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生产方法和工艺原理
➢ 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+CO2）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，最后取得纯度较高的氨气。
➢ 显 双然 重， 作通 用入 ，水 促蒸 进汽它起们到从了液加相热转和入降气低相相，中从而H2达S，到N净H化3和酸C性O水2分的压目的 的。
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主要技术方案
➢ 方案一：单塔加压侧线抽出汽提工艺，主要特点 为侧线抽出富氨气并进一步精制回收液氨。
➢ 方案二：双塔加压汽提工艺，主要特点为采用双 塔分别汽提酸性水中的H2S和NH3。
➢ 出氨精制塔的氨气中硫化氢可小于100ppm,经进一步的精 脱硫、压缩、冷凝得到的产品液氨含量小于5ppm。
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脱硫方法介绍
➢ 脱除酸性气中的酸性组分的方法有化学溶剂法，物理溶剂 法，物理化学溶剂法等。
➢ 化学溶剂吸收法主要包括一乙醇胺法（MEA法）、改良二 乙醇胺法（SNPA-DEA法）、甘醇胺法（DGA法）、二异 丙醇胺法（DIPA法）、甲基二乙醇胺法（MDEA法）该法 特点净化度高，适应性宽，经验丰富，应用广。
➢ 方案三：单塔低压全吹出汽提工艺，主要特点为 硫化氢及氨同时被汽提，酸性气主要为硫化氢及 氨的混合气。
• 我们公司采用的是方案一和方案三
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总体设计技术方案主要特点
➢ 加氢型和非加氢型酸性水分开处理,以达到分别回用的目 的。
➢ 加氢型酸性水采用单塔加压侧线抽出汽提工艺，富氨气自 塔中部抽出，经冷凝后采用低温循环洗涤脱硫化氢和脱硫 剂进一步精制再压缩冷凝后得到副产品液氨。
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工艺流程简图
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氨精制工艺原理
➢ 氨精制的工艺原理是通过在低温操作条件下 （-10~0oC），使富氨气在氨精制塔内经高浓度、高分子的 氨水洗涤精制，氨精制塔的温度利用外补液氨蒸发降温来 维持，富氨气中的硫化氢及水份转入低温溶液，塔顶得到 高浓度、低含硫量的氨气。积累了硫化氢的氨溶液，根据 一定的氨/硫化氢分子比，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循环 液应具有的高浓度、高分子比要求。
➢ 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99.5%以上是水，所以其性质与纯水基本相近 。
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产品及副产品说明
➢ 1、产品 ➢ 净化水质量：H2S<20PPM；NH3<50PPM。 ➢ 液氨质量：NH3>99.5%; H2S<5PPM; 水分\油<0.5% ➢ 贫液质量: H2S<0.8g/L; CO2<0.4g/L; ➢ 硫磺质量可达到GB/T2449-2006标准中的一等品质量标准。 ➢ 2、副产品 ➢ 硫化氢（H2S）：含量大于85%（体积分数），氨含量小
系。因此控制化学、电离和相平衡的适宜条件是处旦酸性水和选
择适宜操作条件的关键。
➢ 由于电离和水解都是可逆过程，各种物质在液相中同时存在离子 态和分子态两种形式。离子不能从液相进入气相，故称“固定 态”，分子可从液相进入气相，称为“游离态”。各种物质在水 中离子态和分子态的数量与操作温度、操作压力及它们在水中的 浓 N即 提H度 水 塔4H有 中 的S关 游 温(硫。 离 度化根 态 应氢据 的 高铵于HH）221SS1等，，0在℃NNHH水。33中和和相的CC平OO水衡22-分解与H子2反各O随应相四温常分元度数在素升K液体H高相系随而中性温增的质度加浓，升，度高因、而此溶升汽解高， 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。如 C子 同 数O的 ， 也2在反 它 大水应 不 ，中平 仅 只的衡 在 有溶常 水 当解数中它度很的在很小溶一小，解定，因度条相而很件对最大下挥容，达发易而到度从且饱以液与和及相时H2与转，S和溶入才C液气能O中相使2的其， 游反他而 离应分N的平H子氨3衡却或分常不离 子从液相转入气相。
➢ 非加氢型酸性水采用单塔低压全吹出汽提工艺，该工艺流 程简单，蒸汽耗量低，投资及占地省。
➢ 设置原料酸性水高效旋流设施，改善主汽提塔操作降低塔 顶酸性气的烃含量。
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酸性水原料的来源、组成、性质
➢ 1、原料的来源： 加氢型酸性水来自60万吨/年石脑油加氢、210万吨/年原料油加氢、 200万吨/年柴油加氢。 混合非加氢型酸性水来自1#沥青、2#沥 青、220万吨/年催化裂解、3万吨/年硫磺回收。