優(yōu)化酸性水汽提工藝降低裝置加工損失

邊波 楊成劍(陜西煤業(yè)化工集團(tuán)神木天元化工有限公司,陜西 榆林 719319)

優(yōu)化酸性水汽提工藝降低裝置加工損失

邊波 楊成劍(陜西煤業(yè)化工集團(tuán)神木天元化工有限公司,陜西 榆林 719319)

酸性水汽提裝置是石化企業(yè)廢水處理工藝流程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，同時在生態(tài)環(huán)境的保護(hù)方面也起著至關(guān)重要的作用，最為重要的是通過處理加工可以回收硫磺產(chǎn)品和液氨原料。本文從目前石化企業(yè)酸性水汽提裝置的現(xiàn)狀及特點談起，進(jìn)而分析了酸性水汽提裝置中硫、氮的加工損失問題，最后重點探析優(yōu)化酸性水汽提工藝流程的方法和降低裝置加工損失的操作及對策，希望對石化企業(yè)提高硫、氮產(chǎn)量提供些許幫助。

酸性水汽提裝置；加工損失；優(yōu)化工藝

石化企業(yè)在產(chǎn)品加工轉(zhuǎn)化中，會產(chǎn)出和排放大量酸性水。酸性水的來源雖然很廣，然而其構(gòu)成都包含有硫化氫、氨氣和二氧化碳，它對于設(shè)備具有腐蝕侵害。此外，酸性水如果不經(jīng)過處理直接進(jìn)行排放，不僅會造成對環(huán)境的污染，而且也極大浪費了資源。酸性水汽提裝置是目前處理加工酸性水最為合理的設(shè)備。一方面，該裝置通過對酸性水進(jìn)行預(yù)處理，進(jìn)而使處理后的凈化水滿足排放標(biāo)準(zhǔn)或能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)利用。另一方面，能將酸性水中的硫化氫、氨氣等物質(zhì)有效脫除并科學(xué)回收，其中硫化氫可以轉(zhuǎn)化回收為硫磺，而氨氣可以精制回收為液氨。因此，酸性水汽提工藝是石化企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保目標(biāo)的重要基礎(chǔ)和途徑。

1 對國內(nèi)酸性水汽提工藝的現(xiàn)狀分析

目前，國內(nèi)酸性水汽提工藝流程包括單塔加壓汽提氨側(cè)線抽出工藝、雙塔加壓汽提工藝、單塔低壓汽提工藝以及氨精制工藝。

1.1 單塔加壓汽提氨側(cè)線抽出工藝

首先，在加壓汽提塔中抽出富氨氣，進(jìn)而分凝得到高純度氨氣，同時將硫化氫從汽提塔頂分出，最后使硫化氫和氨氣分離。單塔加壓汽提工藝就是將脫硫化氫塔和脫氨氣塔合二為一。此工藝具有流程簡單、能耗中等、控制難度較高的特點。該工藝較為適用于高含硫、高含氨氣的酸性水處理，且企業(yè)回收氨的場地較為緊張或打算改造的企業(yè)。

1.2 雙塔加壓汽提工藝

該工藝對原料的適應(yīng)性較強，比較適用硫化氫和氨氣含量較高的酸性水。雙塔加壓汽提工藝會將硫化氫結(jié)合氨氣分別在兩個塔逐級脫除，具有易于操控的優(yōu)點。然而它也擁有流程復(fù)雜、耗能高和工作時間長的不足。該工藝適用于高含硫和氨氣，且企業(yè)回收氨但要求操作難度小同時原料條件變化大的酸性水。

1.3 單塔低壓汽提工藝

單塔低壓汽提工藝的處理會將硫化氫和氨氣全部從塔頂吹出。該工藝適用于高含硫、低含氨氣且不回收氨的企業(yè)。

1.4 氨精制工藝

氨精制的工藝原理是在零下10至零下5攝氏度的條件下，使氨和硫化氫結(jié)晶，進(jìn)而初步脫除硫化氫，進(jìn)而使氨精制塔維持降溫，同時得到高質(zhì)量氨氣。最后，隨著銨鹽結(jié)晶中硫化氫的逐漸積累，需要間斷水洗至原料水罐，并補入液氨。此外要確保物料平衡和操作所需的低溫要求。

2 對酸性水汽提裝置中硫、氮加工損失問題的探析

一方面，單塔或雙塔加壓汽提工藝處理，僅有少量硫化氫、氨氣會隨凈化系統(tǒng)排出，損失較低；另一方面，單塔低壓汽提工藝處理，大部分氨氣會隨酸性氣流入硫回收裝置，隨之燃燒分解為氮氣排入大氣中，氨損失較為嚴(yán)重。同時，在酸性水預(yù)處理、酸性水汽提系統(tǒng)、氨精制系統(tǒng)和氨水配制系統(tǒng)都存在不同的損失，其原因如下：

2.1 酸性水進(jìn)料中攜帶污油

一般來講，酸性水汽提裝置進(jìn)料中會攜帶大量的輕污油，因而會影響汽提裝置的預(yù)處理環(huán)節(jié)，從而產(chǎn)生除油壓力。長此以往，對于酸性水汽提塔的處理能力帶來損耗。尤其會引發(fā)油氣蒸發(fā)而導(dǎo)致硫、氮所帶來的損失。

2.2 氨精制設(shè)備有待加強

部分石化企業(yè)在建設(shè)初期并沒有考慮氨精制設(shè)備的投入，致使粗氨中仍含有的一定量的硫化氫，不僅造成氨產(chǎn)品生成質(zhì)量的下降，同時也造成硫的損失。而且一些企業(yè)甚至沒有氨回收設(shè)備，其結(jié)果就是導(dǎo)致氨的大量損失，而且其焚燒處理也會對環(huán)境和生態(tài)產(chǎn)生巨大危害。

三、優(yōu)化酸性水汽提工藝降低裝置加工損失的措施

2.3 脫氣除油

首先，通過增加原料的駐足時間、增設(shè)隔板和減小酸性水壓力的措施，降低酸性水汽提裝置進(jìn)料中的污油和氣含量；其次，積極引進(jìn)和研發(fā)先進(jìn)、高效的除油設(shè)備，進(jìn)而實現(xiàn)高效除油和自動除油的目標(biāo)；最后，使用罐中罐技術(shù)，以達(dá)成除油系統(tǒng)的全面性和完整性；此外，改變原有輕污油罐的儲存方式，進(jìn)而應(yīng)用壓力密封的容器，以減少污油的蒸發(fā)損失。

2.4 積極投入氨回收工藝路線

粗氨的生產(chǎn)加工路線已經(jīng)不適應(yīng)社會的發(fā)展和企業(yè)的自身需求，對于氨精制處理的跟進(jìn)是時代發(fā)展的必然。因此，積極投入氨回收工藝路線勢在必行。首先，要明確液氨的效益性，它可以作為硝酸銨、尿素的生產(chǎn)原料以提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益；其次，優(yōu)化硫回收裝置中含氨酸氣的處理，并提升硫回收裝置的投資和運營；最后，合理根據(jù)酸性水汽提中硫、氨的含量選擇適宜的工藝操作流程，最大限度地降低硫、氨的損失。

2.5 強化工藝操作和管理水平

石化企業(yè)對于酸性水汽提裝置的操作和管理十分重要。首先要從預(yù)處理抓起，即從源頭控制。進(jìn)而對酸性水逐級調(diào)控，有效采取各種辦法應(yīng)對污油，保證裝置的平穩(wěn)運行，并降低意外損失發(fā)生。與此同時，在管理中要加強對酸性水中攜帶焦粉的觀察和控制。解決的措施可以通過增大原料罐的容量和延長沉降時間來處理，以防止焦粉對設(shè)備的堵塞影響導(dǎo)致加工無法正常運行。

總之，目前石化企業(yè)酸性水汽提工藝處理或多或少地存在著硫、氨損失的問題。這就需要企業(yè)不斷創(chuàng)新和完善技術(shù)環(huán)節(jié)，持續(xù)對降低裝置加工損失的研究和探索，并有效結(jié)合生產(chǎn)實際情況制定優(yōu)化方案和措施，最終提高液氨和硫磺的回收效率與產(chǎn)能。此外，對于企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展以及企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高都具有積極的推動作用。

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