节能降耗优化酸性水汽提操作

差,配制成氨水后硫化物含量较高(见表1).
表1硫化物含量
由于氨水质量差含硫高,分馏塔顶注氨效果不好,不能有效降低汽油和液态烃中的H:S含量. 该装置产品精制部分由于工艺条件的限制,依然使用碱液脱H:S的工艺,为了保证汽油,液态烃质 量合格,只能加大碱液的使用进行脱硫,致使碱耗上升,同时也增加了处理废碱渣的工作压力.另 外因氨水中硫化物多,恶臭气体增加,经常冲破水封挥发到大气中,污染厂周围的大气环境. 1问题分析 酸性水汽提装置的生产正常与否直接关系到前郭石化公司的环保工作:氨水的纯度直接影响 分馏塔注氨的效果,如果氨水中如S含量高,就决定了汽油和液态烃中的H:S含量大幅上升,在很 大程度上加大了产品精制系统的碱耗,也意味着要处理更多的废碱渣;氨水贮罐中的H:S气体会 冲破水封溢出到空气中,造成大气污染;汽提后不合格的净化水排入下水,更是直接影响到环保工 作.以下针对酸性水的汽提操作分析其影响因素. 1.1原料因素的影响 由于催化原料逐渐变重,尤其是掺炼俄罗斯高含硫原油时,酸性水中的硫化物,氨氮等杂质增
控制范围
155.158℃
8%一10%
O.1—0.15‖t污水
从表3可以看出,净化水中的H:S含量为 10ppm左右,远远低于指标50ppm,NH3一N含 量为40ppm,也低于指标100ppm,合格的净化水已经达到排放标准,可以不经过任何处理进行排 放,缓解了环保的工作压力.同时合格的净化水可以进行再利用,代替新鲜水等,以降低消耗,降低 成本.前郭公司装置一般使用净化水代替新鲜水用作氨水罐和酸性水罐的补充用水,用来作为这 两个罐的水封上水,常压装置电脱盐部分用水,也可注入反应提升管作终止剂. 从表4可以看出,氨水中的硫化物含量在10000ppm左右,比以前大大地减少了,由于氨水质 量的提高,改善了分馏塔注氨的效果,降低了汽油,液态烃中的硫化氢含量,使产品精致系统的碱耗 量大幅度降低,由0.45kg/t产品降至0.40kg/t产品(碱液为30%浓度),同时也大幅度降低了处理 废碱渣的工作量和成本.另外,由于氨水质量的提高,氨水中H:S含量大大减少,使得氨水罐挥发 气体大幅度减少,消除了恶臭气体对周围环境的污染,改善了大气环境.
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2采取相应措施 (1)加工能力允许的情况下,向原料酸性水中补充净化水以降低进料中的H:S,NH,的浓度, 控制H:s<7000mg/L;NH3<12000mg/L,然后提高汽提塔的进料量,既保证酸性水贮罐液位平稳, 又保持进料性质相对稳定.因为注氨属于变相的内循环,会使系统内氨的浓度逐渐上升,所以需要 定期将氨水外排进行统一处理,以使系统内氨的浓度维持一定的平衡. (2)维持好系统条件,控制低压蒸汽压力 《0.8MPa,这样可以保证塔底有足够的热源和 提升力,更好地进行汽提和分离,实践证明1. OMPa低压蒸汽的压力较高时对汽提更加有利, 但控制较高的蒸汽压力会造成能耗的上升;控 制循环水温度≯28℃对侧线系统冷却效果有 利,可以控制三级分凝的温度,实现高温脱水, 低温固硫的目的.循环水的温度当然是越低越 好,但控制循环冷水的温度也有一定难度,水温 越低能耗越高,这也是需要综合考虑的,所以一 般控制在28℃左右. (3)制定合理的工艺操作参数满足生产的 需要,具体参数的控制范围见表2. 3效果 通过采取各种措施,优化了含硫污水汽提装置的生产,使得塔底净化水的质量,尤其是侧线产 品氨水的质量大大提高(见表3和表4).
4结论
由上可以得出结论:优化酸性水汽提装置的生产操作,提高净化水和氨水质量,用净化水代替 新鲜水可以降低成本和消耗;充分发挥分馏塔注氨的作用,能够大幅度降低产品精制的碱液消耗,
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同时大幅度降低了中和处理废碱渣的成本及工作量,减轻了环保工作的压力.另外,随着氨水质量 的提高,氨水中硫化物的大量减少,有毒气体的挥发得到有效控制,减少了对空气的污染.
开来,塔底获得合格的净化水.单塔加压侧线抽出的汽提装置蒸汽单耗在O.1～0.15吨/吨污水之
间. 1.3.2硫化氢的排放率 硫化氢排放率=硫化氢排放量/进料水中的硫化氢含量 硫化氢排放率越接近于100%,则酸性水汽提效果就越好,塔底净化水的含硫量就越低.在汽 提塔中硫化氢通过塔顶及侧线排出,如果侧线气中硫化氢含量过高,一方面会增加侧线系统的负 荷,另一方面会影响氨气的质量,严重时将会使侧线系统管线堵塞.在实际生产中通过控制适宜的 冷热进料比,侧线抽出比,塔底供热,使得塔顶的物料体系处在40℃,0.5MPa的条件下,从而保证 硫化氢大部分从塔顶排出,减少侧线气中的硫化氢含量. 1.3.3氨循环比 氨循环比对汽提塔的氨负荷影响很大.如果氨循环比过大,即随分凝液返回酸性水贮罐的氨 气量过大,要危及产品质量,增加蒸汽单耗,严重时还影响平稳操作.氨循环比的高低由循环液流 量的多少和浓度的高低决定.循环液流量的多少主要取决于抽出比的大小,循环液浓度的高低主 要取决于三级分凝条件,因此影响氨循环比的主要因素是抽出比和三级分凝条件.抽出比与汽提 塔的结构,抽出位置,处理量等因素有关.对一定的汽提塔而言,处理量大时,抽出比可高些;处理 量小时,抽出比应低些.一般在8%一一10%左右.三级分凝按照工艺参数控制好分凝条件,实现 高温脱水,低温固硫的设计意图,在低温下尽可能使夹带的部分H:S固定在液体中,随分凝液进行 循环,以提高氨水纯度. 1.3.4冷热进料比 冷热进料对汽提的操作影响很大,直接影响着塔顶温度,塔顶压力,塔顶H2S的排出率,侧线 抽出量等等.通过对各参数的摸索,发现当冷热进料比接近0.16时,其它操作参数也很容易达到 指标,汽提塔基本处于最佳工况,因此冷热进料比应尽量控制在0.15一O.18范围内. 1.3.5其它影响因素 除了以上几个主要的影响因素,从实际操作中发现,合理地控制汽提塔其它部位的温度对操作 的影响也是很大的.控制汽提塔第36层温度130℃,使H:S尽量从塔顶排出,减少H:S随侧线气 进入氨循环系统;控制第30层温度在138℃左右,可以使NH3,H2S的汽提和分离效果更好.
化水质量不好.如果循环水温度高,冷却效果不好,将造成系统各部超温,产品质量变坏,尤其是侧
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线系统温度超高,无法实现低温固硫的工艺目的,从而使得氨水中硫化物含量上升,严重时H:S恶 臭气体会冲破水封,挥发到大气中污染周围环境.在正常生产情况下,低压蒸汽压力《O.8MPa;循 环水温度≯28℃,均可满足生产的需求. 1.3操作条件的合理设定 酸性水汽提装置的操作参数互相制约互相影响,每一参数的变化都会影响其他参数.选择合 理的操作参数,可以使得生产平稳运行,产品质量得到明显改善.通过分析,我们发现影响酸性水 汽提装置生产的操作条件主要有以下几个:塔底供热,硫化氢的排放率,氨循环比,冷热进料比. 1.3.1塔底供热 塔底供热是汽提塔操作平稳的基础,供热是否合理,对安全生产,产品质量,能耗等影响很大. 供热过量,会引起超温,超压,酸性气质量下降,蒸汽单耗增加,严重时可能造成冲塔或酸性气管线 堵塞;供热不足,汽提塔中部温度就会偏低,下部高温段温差增大,氨气和净化水质量都要变差,严 重时可能造成侧线系统管线结晶堵塞.一般在实际操作中控制塔底温度160℃,同时在塔下部保 持一段温差较小的同温层(一般在塔底6层塔盘处设计一只热偶,使得从塔底到6层塔盘之间形成 一个同温层).这样可以保证在通有足量汽提蒸汽和侧线抽出的条件下,将液相中的氨与水分离
多,汽提塔进料水中硫化物,氨氮上升,汽提塔负荷增加,操作困难.但是因为对原料没有选择余
地,所以只能从其他方面来进行调整以适应这种原料性质.在处理能力允许的情况下,可以向酸性 污水中补充净化水或新鲜水,以此来降低原料水中的硫化物及氨氮的浓度.因为如果污水浓度较 高,进入汽提塔内闪蒸时,会使NH,,H:S分压发生突然变化,破坏塔内的平衡状态,不但操作困难, 同时也影响净化水的质量.从能耗的角度考虑当然是补充净化水要比新鲜水经济,这就要求净化 水必须是合格的,其中的硫化物,氨氮含量不能过高. 1.2公用工程的影响 在工艺系统方面影响酸性水汽提装置的主要因素有两点:一是1.OMPa低压蒸汽压力,二是循 环水温度.如果蒸汽压力低,易造成汽提提升力不足,汽提塔底供热不足,侧线产品质量变坏,且净
表3有关物质的含量 表4有关参数 项目2∞5.5.26
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表2操作参数和控制范围
操作参数 塔顶温度 塔底温度 分一温度 分二温度 分三温度 塔顶压力 冷热进料比 侧线抽出温度 侧线抽出比 蒸汽单耗
35,40℃ 160—165℃ 115一120℃ 80—90℃ 30.40℃
O.5—0.55MPa O.16
节能降耗优化酸性水汽提操作
李淑艳
(中国石油前郭石化分公司,吉林松原138008)
摘要优化酸性ห้องสมุดไป่ตู้汽提装置的生产操作,提高净化水和氨水质量,以净化水代替新鲜水,降低消耗;充分
发挥分馏塔注氨的作用,降低产品精制的碱液消耗;减少有毒气体挥发,从而减轻环保的工作压力.
关键词操作优化质量注氨碱耗环保
前郭石化分公司重油催化车间酸性水汽提 装置,采用单塔加压侧线抽提的技术,设计能 力为9.6×104‖a,2000年经过技术改造,现在 处理能力可达20×104‖a.随着装置处理量的 提高,尤其是加工俄罗斯高含硫原油后,酸性水 中的硫化物,氨氮等杂质增多,酸性水汽提装 置的生产日趋困难.主要表现在:氨气质量变
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