炼油厂污水汽提与氨精制工业状况

炼油厂污水汽提与

氨精制工业状况

孔庆佳Ξ

九江石油化工总厂信息中心

摘　要　在列举多个炼油厂污水汽提和氨精制做法的基础上,得出结论:单塔加压侧线汽提工艺是成熟的、可靠的,它只需1塔1泵,投资省,却能有效地处理范围很宽的污水;双塔汽提能耗高,不利于提高企业经济效益。氨精制工艺采用浓氨水循环洗涤除硫能力大,但生产的液氨硫含量高,质量差;结晶2吸附法制的氨气中H2S含量常常偏大;近年已从循环水洗、结晶2吸附发展到联合工艺,精制效果明显提高。

主题词　炼油厂污水处理　汽提　氨　提纯　比较

炼油厂在加工原油,特别是含硫原油过程中,常减压、催化裂化、重整加氢等装置会产生酸性污水(含硫含氨污水),酸性污水在排入污水处理场之前,需进行预处理。

目前,国内外处理酸性污水的方法主要有氧化法和汽提法。氧化法主要是将污水中H2S氧化成硫代硫酸盐、硫酸盐、亚硫酸盐等。使用空气,则为空气氧化;使用醌类化合物以及M n、Cu、Pe、Co等金属盐类做催化剂,则为催化氧化;利用H2O2、C l2、K M nO4等氧化剂,则为化合氧化。

汽提法主要处理含铵盐硫化物污水,水蒸气或其他介质进入液相,使液相中的杂质转化成气相中的H2S和N H3(氨)。当介质为使氨固定成N H3HCO3的CO2时,称为蒸汽汽提,蒸汽汽提又分为常压和加压、单塔和双塔、单纯净化和回收产品等工艺。

污水汽提

1　双塔汽提

采用双塔汽提处理炼油厂酸性污水并获取高纯度N H3和酸性气(H2S和CO2),是我国于1980年自行开发的一项新技术,它能有效地消除H2S和N H3对水域及大气的污染,并回收副产品。

(1)金陵石化炼油厂

酸性污水是以N H32H2S2CO22H2O为主,并含有相当数量的轻油及少量酚、氰化物的复杂体系。该厂污水汽提工艺的关键在于建立并维持适宜的汽液平衡条件,达到净化污水、制取高纯度氨和酸性气的目的。

(2)茂名石化公司

共有2套污水汽提装置,分别建于1982年和1989年,都是采用先汽提酸性气,后汽提氨的工艺流程;无论是H2S塔还是N H3塔,均选择加压汽提的方式。

(3)胜利炼油厂

对污水汽提装置做了如下改造:①换热流程:将双塔原料污水的热进料由用蒸汽加热改为与脱硫塔污水换热。②脱氨塔:利用原有汽提塔筒体,将塔内浮阀塔盘全部拆除,更换成阶梯填料,使其成为填料塔。③塔顶冷凝冷却器:脱氨塔顶冷凝改造前光管冷却面积为87.0m2。更换后其冷却面积增加了1倍。④增加二级破乳设施。改造后提高了装置处理量和净化水合格率;节省了蒸汽,降低了消耗;改善了原料水质量。

(4)九江石化总厂

酸性污水首先进入脱气脱油罐,脱除浮油和不凝瓦斯气,经过滤器、粗粒化除油器进一步脱乳化油后进入大污水原料罐,油水沉降分层,上层的轻污油泵入轻

Ξ孔庆佳,男,58岁,高级工程师。1962年毕业于江西师范学院外语系俄语专业。曾发表各类论文30多篇,获中国石油化工总公司情报信息成果奖两次。通信地址:江西九江,332004

污油罐;污水从罐底抽出,分两路分别进入H2S汽提塔及N H3汽提塔作调节用。

H2S汽提塔底部用重沸器加热,脱除了N H3的含氨水自塔底压入氨汽提塔。从塔顶出来的酸性气,经气体分液罐后,气体送往三联合硫磺回收装置或放火炬。

N H3汽提塔底部用重沸器加热,脱除了S、N H3的净化水自塔底与原料污水换热,再经空气冷却进入脱硫脱氨水罐,泵至污水处理场或作电脱盐注水。塔顶出来的含氨气进入氨气分液罐,分离出的液相作为塔顶冷料,N H3则与新鲜水混合,再进入氨水罐,配制的15%氨水泵出装置或至常减压装置。

2　单塔汽提

单塔汽提有单塔低压汽提、无侧线加压汽提和单塔加压侧线抽出汽提等多种形式。我国的单塔汽提均采用单塔加压侧线抽出汽提。单塔加压侧线汽提是我国自行研究开发的具有先进技术经济指标的新工艺,实现了一个汽提塔内将污水中的H2S、N H3分离并脱除回收的目的,具有流程简单、操作平稳、能耗低、适应范围广等特点。

(1)长岭炼油厂

来自催化、焦化、加氢等炼油装置的含硫污水,经脱除烃气、除油设施后,进入原料污水罐,其含烃从5000～12000m g L降至小于20m g L,然后与侧线循环液混合后进入污水进料泵。进料泵的出口分为两路,一路经与侧线抽出气体及汽提塔底净化水换热后作为热进料;另一路经冷却至30℃左右作为汽提塔顶冷却吸收水。换热至150℃左右的热进料从30℃层塔盘进入汽提塔内,冷却水从汽提塔顶打入塔内,控制塔顶温度小于50℃。汽提塔底由蒸汽重沸器供热,从汽提塔顶部导出H2S等酸性气体作为制硫原料,从汽提塔的中部导出富氨气体,经换热,进入第一级分凝器,分凝后经过冷却,依次经过第二级、第三级分凝器,逐级降温分凝、浓缩提纯,从第三级分凝器的气相获得含硫小于1.5%(体积百分数)、浓度大于98%(体积百分数)的氨气。3个分凝器的分凝液混合后返入原料泵的入口重新处理,经过汽提的净化水从汽提塔底排出,换热降温后送往常减压装置作电脱盐注水等回用。

(2)抚顺石油三厂

来自加氢装置的含硫含氨污水,经脱油后(其油含量由100～200m g L降到10m g L)用泵送入装置,原料污水分为两路,一路与侧线和塔底流出物换热到100℃以上后进入汽提塔上部第四十层塔盘处;另一路少量污水冷却至30℃左右,作为冷回流打入塔顶。塔底设有重沸器使水汽化,自下而上,与自上而下含H2S和N H3的污水接触。H2S和N H3被汽提到气相中,液相中的H2S和N H3的浓度逐渐下降。

该厂回收污水中的H2S和N H3达99%以上,H2S 含量由9000m g L降到10m g L,N H3含量由1500 m g L降到20m g L。

(3)乌鲁木齐石化总厂

从常减压、催化、焦化来的含硫含氨污水经原料污水罐沉降脱油,其油含量由200m g L降到15m g L 左右,然后用泵送入装置。原料污水经与侧线和塔底流出物换热至150℃左右,进入塔内进行闪蒸;气体与塔顶喷入的冷原料污水在塔上端的精馏段进行吸附和分馏,塔底净化水冷却后回用或排入净化水场,塔顶的H2S酸性气体去火炬或沥青焚烧,侧线流出物经三级分凝高温脱水,低温固硫后,所产较高纯度N H3由脱盐水回用。

经一段时间运行,发现装置不能满足35～45t h 的处理量,并且在改善环境污染上没有明显效果。针对问题作了如下改造:对汽提塔1～25层和26～40层塔盘分别增加0.8%和1.6%的开孔率;改变净化水回用流程,新增2台净化水泵,将一原料污水罐改为净化水罐。改造后装置运行效果大为改善,污水质量大大提高。

(4)镇海石化总厂

污水汽提装置(处理量11.7t h)在开工中,出现设计的问题。在汽提塔进行了3方面整改:喷淋头重布孔,调整喷淋角度;在分配锥下方,下填料层上方增加再分布器;每层塔盘上紧靠塔壁,与边流垂直方向左右各焊一块折流板,尽量减小边流量。改造后,塔顶温度及中部温度均得到了有效控制,产品也完全符合设计要求。

(5)济南炼油厂

污水汽提装置于1988年建成并投入使用,设计能力为30t h。经过一年多运行,发现装置处理能力、排放的净化水和酸性气的质量都存在问题。进行技术改造后处理量大大提高,达39.41t h,原料水脱油脱气设施保证了酸性气去硫磺回收装置的质量要求,实现了侧线出氨,产品质量达到设计要求,能耗大大下降。

(6)独山子炼油厂

来自催化裂化、延迟焦化、重整加氢装置的含硫污水,经闪蒸塔脱除其中的瓦斯气体后,污水进入原料罐,自然沉降脱油后,换热到150℃进入汽提塔上部40层塔盘,塔底由蒸汽直接供热,加热汽化的水蒸气自下而上与塔顶打入的冷进料水接触,在低温(<40℃)和压力(0.5M Pa)下,N H3被冷水吸收到液相,而