150t·h-1加氫型酸性水汽提裝置的優(yōu)化操作

譚 鵬，張玉顯，呂欽文

（中國(guó)石油廣西石化公司，廣西 欽州 535000）

1 裝置概況

某煉廠1000萬t·h-1煉油裝置在正常生產(chǎn)過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的酸性水，這些酸性水主要來源于加氫裂化、加氫精制、渣油加氫等裝置，由150t·h-1加氫酸性水汽提裝置統(tǒng)一處理。酸性水的來源眾多，成分復(fù)雜，不僅含有高濃度的硫化物和氨氮，還含有大量的固體懸浮物、污油、油氣，以及其它有毒有害氣體，無法直接進(jìn)入酸性水汽提塔內(nèi)進(jìn)行處理[1]。為此，在酸性水汽提裝置設(shè)置了酸性水再預(yù)處理系統(tǒng)，經(jīng)過預(yù)處理的酸性水進(jìn)入汽提塔進(jìn)行處理。汽提塔采用單塔加壓側(cè)線抽氨汽提工藝，塔頂為高濃度、清潔且不含氨的酸性氣，去硫磺回收裝置生產(chǎn)硫磺；塔底為高質(zhì)量的凈化水，外送至上游裝置回用和去污水處理廠進(jìn)一步處理；側(cè)線抽出富氨氣體，經(jīng)三級(jí)冷凝分液后，進(jìn)入氨精制塔，經(jīng)洗滌、結(jié)晶、脫硫、氨壓機(jī)壓縮、氣氨冷卻，生產(chǎn)液氨。

圖1 生產(chǎn)流程簡(jiǎn)圖

2 生產(chǎn)中存在的問題與整改措施

2.1 污油罐易負(fù)壓，胺液溶劑易污染

為了防止脫臭塔中的胺液倒竄至污油罐，確保正常脫油時(shí)，污油罐的閃蒸氣能夠有效排出，通常將污油罐頂與脫臭塔進(jìn)行連通，并設(shè)置單向閥。但在正常生產(chǎn)啟泵運(yùn)行過程中，單向閥的止回作用容易造成污油罐負(fù)壓，導(dǎo)致泵抽空，造成機(jī)泵損壞，無法連續(xù)外送污油。當(dāng)上游來料的含油量過大或者液位計(jì)失靈時(shí)，會(huì)造成污油罐滿罐，含油酸性水竄入脫臭塔進(jìn)入胺液系統(tǒng)，污染胺液；或者污油罐頂?shù)拈W蒸氣含烴、含氨量過高時(shí)，會(huì)造成胺液系統(tǒng)形成穩(wěn)定鹽，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成胺液發(fā)泡，溶劑再生塔沖塔，影響硫磺回收裝置的尾氣脫硫效果。

整改措施：進(jìn)行污油罐改造，將污油罐頂與脫臭塔的連通線斷開，改為污油罐頂與酸性水儲(chǔ)罐連通，并取消單向閥。正常生產(chǎn)期間，污油罐與酸性水儲(chǔ)罐連通，保持微正壓，啟泵外送輕污油時(shí)可避免污油罐負(fù)壓引起的泵抽空，也可以防止脫油時(shí)因污油罐憋壓而無法有效脫油，同時(shí)也避免了輕污油竄入胺液系統(tǒng)而引起的胺液污染及再生系統(tǒng)的波動(dòng)。

2.2 輕污油帶水

酸性水罐脫除的輕污油外送至儲(chǔ)運(yùn)罐區(qū)，進(jìn)行輕污油回收后，供給上游裝置摻煉，所以必須保證輕污油的含水量＜1%。脫油時(shí)，輕污油的含水量過多，要先靜置沉降，將水進(jìn)行脫除后返罐，采樣分析油中的含水量(＜1%)，合格后輕污油外送，這樣就增加了工作量。頻繁地啟泵脫水增加了電耗和設(shè)備損耗；采樣過程中產(chǎn)生的污水、污油會(huì)排至地漏，存在安全隱患，影響工作環(huán)境。

整改措施：更換有脫液包的污油罐，并在脫液包處增加界位計(jì)。測(cè)量脫液包中水的液位，達(dá)到一定的液位時(shí)，打開底部排污閥，密排至地下酸性水收集罐后，返至酸性水儲(chǔ)罐。脫油過程中，若有大量酸性水進(jìn)入污油罐中，則可啟動(dòng)泵將酸性水返排至酸性水儲(chǔ)罐，保證外送輕污油中不含游離水。

2.3 原料水帶油

原料水脫油不充分，將會(huì)造成原料水帶油進(jìn)入汽提塔，降低輕污油回收率，破壞汽提塔內(nèi)的氣、液相平衡，造成汽提塔沖塔、凈化水質(zhì)量不合格、酸性氣帶烴等，進(jìn)而影響硫磺裝置的平穩(wěn)運(yùn)行，產(chǎn)生黑硫磺，造成裝置生產(chǎn)波動(dòng)，操作調(diào)整困難，甚至?xí)斐闪蚧俏矚馀欧懦瑯?biāo)，引起環(huán)境污染。側(cè)線抽出粗氣氨帶油，會(huì)影響液氨的質(zhì)量及氨壓機(jī)的運(yùn)行，因此進(jìn)塔原料水的油含量越低越好[2]。

整改措施：加強(qiáng)罐中罐脫油。將TK101A與TK101B罐之間的“倒U型管” 降低至距TK101A最上方脫油口約0.5m，使進(jìn)料罐TK101A中始終有0.5m的緩沖靜止空間，當(dāng)儲(chǔ)罐中的油累積到最上方脫油口時(shí)，會(huì)自動(dòng)溢流至污油罐。將TK101B與TK101C罐之間的“倒U型管”降低至距TK101B中間脫油口約0.5m，加強(qiáng)穩(wěn)定罐再次脫油的效果，既能保證原料水的脫油效果，也避免了脫除的輕污油帶水。

2.4 凈化水氨氮含量偏高

酸性水經(jīng)過冷熱分流、換熱后，按照一定的比例進(jìn)入汽提塔。汽提塔將酸性水中的H2S和NH3在一個(gè)塔內(nèi)一次性汽提逸出。根據(jù)塔內(nèi)氣相組成的濃度變化，在第28、30、32層塔板（塔板由下至上分布，共49層）處，分別選擇合適的側(cè)線抽出位置，將氣相中的NH3抽出，塔頂則抽出清潔的酸性氣。但是生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)，凈化水中的氨氮含量偏高，汽提塔蒸汽用量大且凈化水不易合格。

整改措施：調(diào)整冷熱進(jìn)料比，將原來冷進(jìn)料/熱進(jìn)料=1∶8，調(diào)整為冷進(jìn)料/熱進(jìn)料=1∶4；調(diào)整側(cè)線抽出口位置，降低塔底壓力，增大塔頂抽出；將塔頂溫度控制在45～55℃，保證汽提塔“富氨區(qū)”位置處于側(cè)線抽出口附近，降低凈化水中氨氮和硫化物的含量。

2.5 側(cè)線抽出三分凝液多，氨精制系統(tǒng)負(fù)荷高

側(cè)線抽出的粗氣氨，經(jīng)過三級(jí)分凝冷卻后進(jìn)入氨精制系統(tǒng)。在生產(chǎn)運(yùn)行過程中，發(fā)現(xiàn)三分系統(tǒng)的殘液返罐量大，進(jìn)入氨精制塔的氣氨的水蒸氣含量高，導(dǎo)致氨精制塔的溫度高，氨精制塔的蒸發(fā)降溫的液氨量和操作負(fù)荷增大，氨壓機(jī)的運(yùn)行溫度偏高，液氨產(chǎn)品質(zhì)量低。

整改措施：在對(duì)冷熱進(jìn)料比進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，保證富氨區(qū)在側(cè)線抽出口附近的前提下，將側(cè)線抽出比由原來的側(cè)線抽出量∶原料水進(jìn)塔總量=1∶5，調(diào)整為1∶8～1∶9，大大降低了側(cè)線抽出量，降低了三分殘液返罐量，減少了進(jìn)入氨精制塔的粗氣氨中的水分含量，降低了氨精制塔的運(yùn)行負(fù)荷，減少了氨精制塔補(bǔ)氨置換的退液量；氨壓機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，液氨產(chǎn)品質(zhì)量得到有效保證。

2.6 三分殘液系統(tǒng)容易結(jié)晶、堵塞

側(cè)線抽出粗氣氨中H2S的含量高，經(jīng)過三級(jí)分凝后，NH4HS極易溶于水中，造成殘液中NH4HS的濃度偏高，形成銨鹽。生產(chǎn)運(yùn)行過程中，銨鹽極易結(jié)晶，堵塞殘液線；濃度過高時(shí)，在三分殘液退液過程中，銨鹽的沖刷容易造成管線的沖刷腐蝕。

整改措施：對(duì)冷熱進(jìn)料比進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，調(diào)整側(cè)線抽出比，調(diào)整塔頂H2S的抽出量，降低側(cè)線粗氣氨中H2S的含量。從源頭上減少銨鹽的形成，優(yōu)化三分系統(tǒng)運(yùn)行，保證生產(chǎn)運(yùn)行平穩(wěn)。

3 結(jié)論

通過對(duì)原料水預(yù)處理的改造，以及酸性水汽提系統(tǒng)的優(yōu)化操作調(diào)整，汽提塔運(yùn)行平穩(wěn)，產(chǎn)品質(zhì)量合格；三分系統(tǒng)的殘液返罐量大大降低，氨精制塔補(bǔ)氨量和退液量大大降低，蒸汽單耗降低，整個(gè)裝置的蒸汽能耗降低。