炼油厂酸性水汽提装置的技术改进

炼油厂酸性水汽提装置的技术改进

时间：2011-03-11 11:16:30.0 作者：网络来源：网络转摘

炼油厂加工含硫原油时，一次加工装置和大部分二次加工装置都要产生并排出酸性水，由于酸性水不仅含有较多硫化物和氨，同时含有酚、氰化物和油等污染物，不能直接排至污水处理场。

目前酸性水处理大多数采用蒸汽汽提法。我国炼厂第一套酸性水汽提装置于1979年在齐鲁石化公司炼油厂投产，至今国内炼油行业已有数十套酸性水汽提装置。三十多年来，国内设计、科研单位、高等院校及炼油厂对改进和提高酸性水汽提工艺做了大量工作，使其在汽提理论、计算程序、工程设计及生产操作等方面都取得了可喜成果，国内许多炼油厂在酸性水汽提装置的设计和操作等方面做了多项技术改进，并且开发了适合于不同工况的多种酸性水蒸汽汽提工艺。

一、酸性水的水源

炼油厂的酸性水主要来源于常减压蒸馏装置、催化裂化装置、焦化装置、加氢精制装置和加氢裂化装置。各装置的酸性水量可按下述方法估计。

1.常减压蒸馏装置

常减压蒸馏装置酸性水主要有二个来源，即常压塔顶回流罐和减压塔顶水封罐。

常压塔顶回流罐酸性水量取决于常压塔底汽提蒸汽量、侧线汽提蒸汽量和塔顶注水量。塔底汽提蒸汽量约为常底油的2%；侧线汽提蒸汽量约为侧线抽出量的1%；塔顶注水量约为塔顶馏出量的2%。

减压塔顶水封罐的酸性水量随炼厂产品方案不同而不同，对燃料型常减压蒸馏装置仅是抽真空系统的动力蒸汽凝结水，若按三级抽真空考虑，蒸汽量约为11～12kg/t 原油；对润滑油型常减压蒸馏装置，酸性水量主要包括抽真空系统的动力蒸汽凝结水和塔底汽提蒸汽量，此时采用二级抽真空，动力蒸汽量约为8kg/t原油，塔底汽提蒸汽量约为减底油的2%。其他如炉管注汽和减压塔侧线汽提蒸汽量要根据具体情况决定。

对规模为10Mt/a的燃料型常减压蒸馏装置，采用干式减压工艺，装置酸性水量为50～65t/h，若减压塔采用湿法减压，则酸性水量为70～80t/h。

2.催化裂化装置

催化裂化装置酸性水来源于分馏塔顶回流罐、气压机出口油气分离器、气压机中间凝液罐和稳定塔顶回流罐。

分馏塔顶回流罐的酸性水量与催化裂化原料性质、催化剂性质和汽提蒸汽量密切相关，可调性不大。它包括雾化蒸汽、汽提蒸汽、预提升蒸汽、分馏塔底搅拌蒸汽和分馏塔侧线抽出汽提蒸汽的蒸汽凝结水。其中汽提蒸汽约为催化剂循环量的3‰；分馏塔侧线抽出汽提蒸汽量约为轻柴油量的1%～2%；雾化蒸汽随催化原料不同而不同，当以蜡油作为催化原料时，雾化蒸汽约为催化进料量（包括回炼油）的2%～3%，当以重油为催化原料时，雾化蒸汽约为新鲜原料的5%～7%和回炼油的2%～4%二者之和；预提升蒸汽和分馏塔底搅拌蒸汽和装置规模有关，当催化裂化装置规模为1.2Mt/a时，上述二者蒸汽量分别为2～3t/h和1～2t/h。

气压机出口油气分离器的酸性水量取决于富气水洗水的来源和注水量，它是影响装置酸性水量的主要因素。利用分馏塔顶回流罐酸性水作为富气水洗的注水，可以大大减少装置排出的酸性水量。目前除个别装置外都采用分馏塔顶回流罐酸性水作为富气水洗的注水，对于1.0Mt/a重油催化裂化装置，当采用分馏塔顶回流罐酸性水作为富气水洗的注水时，装置酸性水量为15～20t/h，对于3.5Mt/a重油催化裂化装置，酸性水量约为50t/h。

3.加氢精制和加氢裂化装置

加氢原料中的硫和氮在反应过程中生成硫化氢和氨，为了防止硫氢化氨在冷却过程中结晶而堵塞工艺管道和设备，需注入软化水冲洗并溶解结晶物，因而产生酸性水。

加氢装置的酸性水来自高压分离器、低压分离器和分馏塔顶回流罐。高、低压分离器的酸性水量取决于注水量，而注水量又取决于原料中的硫和氮含量，含量越高，注水量也越大，以往因空冷器采用碳钢，为防止堵塞和腐蚀，需要控制冷凝水中NH4HS含量小于5%，注水量为原料量的5%～10%，目前有些装置空冷器材质已采用lncoloy825换热管，冷凝水中允许NH4HS含量大幅增加，意味注水量可减少，但实际操作中往往并没有减少。分馏塔顶回流罐酸性水量取决于汽提蒸汽量，通常汽提蒸汽量为分馏塔进料量的1%～2%。

4.焦化装置

焦化装置酸性水来自分馏塔顶回流罐、焦炭塔小给水和大吹汽。其中分馏塔顶回流罐酸性水属连续排放，酸性水量取决于加热炉的注汽量，通常注汽量为进料量的1%～2%；由于焦化装置有两个焦炭塔，切换使用，因此焦炭塔小给水和大吹汽的冷凝水属间断排放。

对一炉两塔的焦化装置，通常24小时焦炭塔切换一次，焦炭还未卸出前，需往焦炭塔注入少量水，使其汽化起到冷却作用，称为小给水；当焦炭卸出后，必须用蒸汽将焦炭塔中的剩余油气吹扫干净，称为大吹汽，焦炭塔小给水和大吹汽的冷凝水都作为酸性水排至酸性水汽提装置。当规模为100～160万吨/年时，小给水量时间一般为

2小时，水量约为60t/h,大吹汽量时间约为2.5小时，水量约为18～20t/h。

二、炼油厂酸性水汽提装置的技术改进

1.酸性水的分类处理

新建大、中型炼厂都采用全厂酸性水分类集中处理，通常设置二套酸性水汽提装置，分别处理加氢型和非加氢型酸性水，既满足了工厂根据水质情况分别回用的要求，又实现了酸性水分类集中处理的目的，利于根据酸性水的不同水质进行工艺方案选择，如氨浓度较低的非加氢水可采用单塔低压汽提，而氨浓度较高的加氢水采用单塔加压侧线抽出汽提，回收氨利于提高装置的经济效益。老厂应因地制宜，根据具体情况，逐渐做到分类、集中处理。

上述套数设置适合上游是一套常减压及后续装置，随着炼厂规模的不断扩大，当上游是二套或三套常减压装置及各自相应的后续装置时，为使装置的操作弹性控制在合适的范围，并适应全厂检修安排，汽提装置套数也要增加。

2.酸性水的预处理

长期的生产实践表明酸性水在进入汽提塔前，需进行脱气、除油、除焦粉等预处理设施，以保证汽提装置长周期安全平稳运行。

（1）脱气。上游各装置产生的酸性水压力输送至酸性水汽提装置的酸性水罐，由于压力降低，溶于水中的轻烃及部分H2S、NH3会释放出来。上游装置操作不正常时，酸性水中轻烃量突然增加，导致酸性水罐因大量气体逸出而引起设备损坏或爆炸等事故，已有多起类似事故发生。出于安全和环境保护考虑，应设置脱气设施。即上游各装置酸性水首先进入脱气罐，再至酸性水罐。当上游装置操作正常时，脱气罐脱除的轻烃及部分H2S、NH3气体经压控阀排放；当上游装置操作不正常时，仅通过压控阀排放气体不能满足排放要求时，会导致压力上升，可通过安全阀排放。目前各装置都已设置了脱气罐，脱除的轻烃气送至全厂低压瓦斯管网，带入的重烃可从脱气罐的排油口间断排至装置污油罐。脱气罐要保持酸性水足够的停留时间，轻烃排放气体管径要留有适当余地。

（2）脱油。酸性水或多或少都会带油，这些油会破坏汽提塔内的气、液相平衡，造成操作波动，影响产品质量，如酸性气含烃会产生黑硫磺，液氨带油影响产品质量，故进塔水的油含量越低越好，一般要求小于50mg/L。

目前各厂采用的除油设施基本上仍然是利用水和油密度不同的大罐重力沉降法，沉降时间从40小时至800小时不等，多在50～70小时。罐数通常设置两台或两台以上，第一台为沉降罐，第二台为缓冲罐，两罐串联操作，以倒U管连接。沉降罐的油