酸性水脫油技術(shù)的持續(xù)改進

王清鵬

（中國石油廣西石化公司，廣西 欽州 535000）

1 基本情況

酸性水是一種含有 H2S、NH3和CO2等揮發(fā)性弱電解質(zhì)的水溶液，同時含有酚、氰化物和油等污染物，直接排出會對環(huán)境造成較大的危害，所以必須經(jīng)過處理后，使水中的污染物含量達到一定標準后，才可以排出或供上游裝置回用。

現(xiàn)國內(nèi)煉油廠的酸性水處理方式主要有酸性水汽提工藝。汽提工藝的主要原理是當(dāng)酸性水進入汽提塔后，以蒸汽為熱源來加熱和降低酸性水中H2S、NH3和CO2分壓，促進它們從液相轉(zhuǎn)為氣相，從而使酸性水中的H2S、NH3和CO2被提取出來，使酸性水變?yōu)閮艋?。為了使酸性水在進入汽提塔后能夠達到良好的汽提效果，因此酸性水在進入汽提塔之前還需要進行預(yù)處理，預(yù)處理的目的主要有脫氣、脫油、脫泥等，酸性水預(yù)處理效果的好壞直接影響汽提效果。本文結(jié)合實際生產(chǎn)情況和生產(chǎn)操作經(jīng)驗，對酸性水脫油技術(shù)持續(xù)改進和操作管理優(yōu)化兩方面進行了闡述。

廣西石化公司有兩套酸性水汽提裝置，但是兩套裝置所使用的酸性水預(yù)處理工藝都是三罐兩水封技術(shù)。三罐是指三座酸性水儲罐，位號分別是TK101A、TK101B、TK101C。三個酸性水罐為串聯(lián)操作，依次用兩個固定高度的倒U型管連接，由倒U型管高度自動控制TK101A、TK101B的液位，而TK101C作為汽提塔進料罐，為汽提裝置提供原料。在正常生產(chǎn)過程中，酸性水脫油主要是在TK101A和TK101B中進行。TK101A罐內(nèi)還有一座罐中罐，罐中罐內(nèi)有脫油設(shè)施，酸性水首先進入罐中罐進行第一次脫油，然后再進入外罐內(nèi)沉淀脫油，因為油、水密度的不同，油在液面的最上方，TK101A罐體上設(shè)有三個不同高度位置的脫油口，正常生產(chǎn)時打開最上方的脫油口閥門進行脫油。另外兩個脫油口也可以根據(jù)生產(chǎn)所需，通過調(diào)整儲罐液位來進行脫油。TK101B內(nèi)酸性水和TK101A外罐一樣是通過沉淀脫油，唯一不同的是，正常生產(chǎn)時打開中間位置的脫油口閥門進行脫油。最終，從酸性水儲罐內(nèi)脫出的輕污油匯集進入到污油罐內(nèi)，然后經(jīng)過污油泵將輕污油送至污油罐區(qū)處理［1］。見圖1。

圖1 三罐兩水封除油脫臭組合工藝流程圖

2 脫油技術(shù)的持續(xù)改進

從裝置開工到現(xiàn)在，酸性水脫油過程中陸續(xù)出現(xiàn)了輕污油帶水、酸性水脫油不徹底、污油罐容易出現(xiàn)負壓、輕污油竄入灌頂氣脫臭系統(tǒng)污染貧胺液等問題，從而導(dǎo)致酸性水氣體效果不佳、能耗增加、設(shè)備安全隱患增大、工作量增大等后果。針對上述問題，裝置組對酸性水脫油系統(tǒng)的工藝技術(shù)和日常脫油管理進行了改進和優(yōu)化，保證酸性水汽提裝置能夠平穩(wěn)運行，提高脫油效率，降低輕污油含水量，同時降低日常工作量。

2.1 適當(dāng)降低倒“U”型管的高度

酸性水儲罐TK101A和TK101B之間的倒“U”型管主要作用是保證TK101A的液位穩(wěn)定，酸性水有足夠的沉降時間，使油、水充分分離。裝置初期運行時，TK101A最上方脫油口與倒“U”型管高度一致，TK101B中間位置脫油口同樣與倒“U”型管高度一致。在這種工藝條件下，從脫油口出來的輕污油帶水較多，且液面最上層的輕污油無法從脫油口及時流出。隨著運行時間的累計，液面最上層的輕污油會越積越多，最終會出現(xiàn)酸性水脫油不徹底的情況，導(dǎo)致汽提效果不佳，酸性氣帶烴嚴重，同時也會帶來很大的安全隱患。這種情況，主要是由TK101A最上方脫油口與倒“U”型管的高度差和TK101B中間位置脫油口與倒“U”型管之間的高度差不合理造成。

因此，在2013年裝置大檢修期間，裝置組對三座儲罐之間的倒“U”型管的高度進行了適當(dāng)?shù)慕档?。TK101A與TK101B之間的倒“U”型管的高度整體降低了500mm，TK101B與TK101C之間的倒“U”型管的高度整體降低了700mm。這樣以來，TK101A與TK101B的液位在正常生產(chǎn)時，都保持在脫油口以下的位置，當(dāng)輕污油集聚到脫油口的位置時，能夠被及時的排出，并且輕污油的含水量會很大程度的減少，脫油效率也有很大的提高，同時減少了安全隱患。

2.2 更換不同結(jié)構(gòu)的污油罐和不同流量的污油外送泵

因為進入污油罐的輕污油還是會含有少量的酸性水，所以輕污油進入污油罐后還需要有一定的沉降時間，用來油、水分離。當(dāng)污油罐內(nèi)輕污油達到一定液位時，操作員現(xiàn)場啟動污油泵，使污油罐最底層的酸性水返回至酸性水儲罐，然后再采樣分析，當(dāng)油中水＜1%時再外送至污油罐區(qū)。公司二期裝置開工投產(chǎn)后，上游裝置來的酸性水水量增大，酸性水中含有的輕污油較多，裝置內(nèi)現(xiàn)有唯一的一個污油罐容積僅為19m3，容積過小。根據(jù)公司要求，裝置外送污油油中水＜1%才能外送，分析結(jié)果至少需要2 h。目前的污油罐因容積過小緩沖時間過短，進入污油罐的輕污油內(nèi)含的少量酸性水難以徹底分離出來，容易造成外送污油含水高。同時，在改造前的工況下，脫油過程中發(fā)現(xiàn)了污油罐容易出現(xiàn)負壓和輕污油易竄入灌頂氣脫臭系統(tǒng)污染貧胺液的問題

為此，在第二次大檢修期間，裝置組按計劃將原來的污油罐更換為結(jié)構(gòu)不同且容積增大至49m3的污油罐，將原來的流量為30m3／h的污油外送泵更換為60m3／h的污油外送泵。新污油罐容積增大后，輕污油在罐內(nèi)有足夠的緩沖沉降時間，油、水能夠徹底分離。新污油罐還有構(gòu)造的不同，主要是污油罐底部帶有脫水包、頂部增加一條和酸性水儲罐連通的管線、將原來的污油罐泄壓線從連通灌頂氣脫臭系統(tǒng)改為去輕烴官網(wǎng)。脫水包的目的就是脫出輕污油中所帶的少量酸性水，脫水包上安裝有一臺界位計，界位計主要是利用油、水密度不同的原理，當(dāng)脫水包內(nèi)有酸性水時，界位計會顯示液位，脫水包內(nèi)全是輕污油時，則界位計不顯示液位。正常操作時，操作人員及時將脫水包內(nèi)的酸性水排出，保持界位計液位在50%以下，這樣污油罐內(nèi)輕污油的含水量就會＜1%，達到外送標準。因為酸性水儲罐頂部有正壓水封和氮氣補壓線，所以酸性水儲罐的壓力在正常操作時保持在微正壓狀態(tài)，因此，污油罐頂部增加一條和酸性水儲罐連通的管線，主要是為了保持污油罐的壓力在微正壓狀態(tài)，解決了污油罐易出現(xiàn)負壓的問題。將原來的污油罐泄壓線從連通灌頂氣脫臭系統(tǒng)改為去輕烴官網(wǎng)，主要就是解決輕污油易竄入灌頂氣脫臭系統(tǒng)污染貧胺液的問題。更換不同流量的機泵目的是保證脫油的連續(xù)性。

2.3 嚴格執(zhí)行脫油管理規(guī)則，加強對上游裝置來料含油量的監(jiān)控

為了加強對酸性水脫油操作的精細管理，裝置組結(jié)合裝置實際操作經(jīng)驗，制定了詳細的脫油管理規(guī)則。班組人員在脫油操作時嚴格按照管理規(guī)則執(zhí)行，并做好記錄，保證脫油操作有據(jù)可依。

當(dāng)班班組發(fā)現(xiàn)酸性水脫氣罐壓力快速上漲時或班組在正常采樣時發(fā)現(xiàn)酸性水帶油，班組人員立即在界區(qū)對酸性水采樣，并送化驗分析，當(dāng)班班長會及時聯(lián)系調(diào)度說明情況并組織人員與調(diào)度共同檢查上游裝置來料情況。

3 結(jié)論

酸性水汽提裝置的主要作用就是凈化上游裝置生產(chǎn)所產(chǎn)生的含硫污水，為整個煉油系統(tǒng)的正常運行保駕護航，酸性水脫油又是酸性水汽提前的關(guān)鍵操作。因此，酸性水脫油技術(shù)的持續(xù)改進是很有必要的。兩次技術(shù)改進后，酸性水脫油效率有了很大的提升，降低了裝置能耗，減少了日常的工作量，同時解決了污油罐易負壓和輕污油互竄污染貧胺液的問題，對裝置的安、穩(wěn)、優(yōu)運行起到了積極的作用。