硫磺回收酸性水汽提裝置酸性水罐底油泥的減量化處置

張滿意，譚 鵬

（中國(guó)石油廣西石化公司，廣西 欽州 535008）

硫磺回收酸性水汽提裝置的酸性水罐是煉油廠處置酸性水的重要儲(chǔ)存設(shè)施，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行，酸性水?dāng)y帶的微小固體顆粒物以及酸性水中的有機(jī)雜質(zhì)會(huì)在酸性水罐底沉積，產(chǎn)生大量的高含水油泥。如何快速、減量化地處置該油泥，是一大環(huán)保難題，也是制約硫磺回收裝置檢修的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文對(duì)某煉油廠的硫磺回收酸性水汽提裝置停工后，酸性水罐底油泥減量化處理的措施進(jìn)行探究。

1 酸性水汽提裝置及酸性水儲(chǔ)罐概況

某煉油廠硫磺回收裝置的設(shè)計(jì)規(guī)模為26萬(wàn)t·a-1，配套的酸性水汽提裝置有2套，分別為非加氫型酸性水汽提裝置和加氫型酸性水汽提裝置，均配備有酸性水儲(chǔ)罐。

1.1 非加氫型酸性水汽提裝置及酸性水儲(chǔ)罐概況

非加氫型酸性水汽提裝置設(shè)計(jì)處理規(guī)模為150t·h-1，主要處理來(lái)自常減壓裝置、催化裂化裝置、硫磺急冷塔的酸性水。采用單塔全抽出的蒸汽汽提法進(jìn)行酸性水凈化處理，在1個(gè)塔內(nèi)H2S和NH3不分開，酸性氣自塔頂全抽出，塔底合格凈化水返回上游裝置回用和送至污水廠。

裝置的酸性水預(yù)處理系統(tǒng)采用三罐兩水封工藝技術(shù)（含1個(gè)脫氣罐、3個(gè)酸性水罐和2個(gè)水封罐等），每套酸性水預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)由1個(gè)脫氣罐、3座相連的酸性水罐（分別為A、B、C，單罐體積為3000m3）、罐中除油除雜質(zhì)設(shè)備、2臺(tái)水封罐、酸性水罐頂氣脫氣除臭設(shè)備、VOCs回收處理設(shè)施等組成。3座酸性水罐的頂部設(shè)有共用的氮?dú)鈮嚎叵到y(tǒng)以及共用的2臺(tái)水封罐。通過(guò)氮?dú)鈮嚎亍⒄龎核饧鞍踩獾墓餐饔?，保證儲(chǔ)罐的安全運(yùn)行。工藝流程見圖1。

圖1 酸性水汽提裝置酸性水儲(chǔ)罐流程

1.2 加氫型酸性水汽提裝置及酸性水儲(chǔ)罐概況

加氫型酸性水汽提裝置的設(shè)計(jì)處理規(guī)模為150t·h-1，主要處理來(lái)自渣油加氫脫硫裝置、石腦油加氫裝置、柴油加氫裝置、蠟油加氫裂化等裝置的酸性水。采用單塔加壓抽側(cè)線汽提工藝，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梯度，選擇合適的側(cè)線抽出位置，將氣相中的NH3分出，塔頂產(chǎn)品為高濃度的酸性氣，塔底產(chǎn)品為高質(zhì)量的凈化水，側(cè)線抽出富氨氣體進(jìn)行氨精制，用于生產(chǎn)液氨。酸性水預(yù)處理系統(tǒng)和非加氫汽提裝置相同。

2 酸性水罐停工工藝處理

酸性水儲(chǔ)罐在長(zhǎng)期儲(chǔ)存酸性水后，會(huì)發(fā)生罐壁腐蝕，停工大檢修時(shí)，需要人工進(jìn)入儲(chǔ)罐進(jìn)行防腐處理。酸性水汽提裝置位于煉廠流程的末端，是重要的環(huán)保裝置，在煉廠停工檢修中，屬于停工最晚而開工最早的裝置，因此，酸性水儲(chǔ)罐的檢修時(shí)間非常短且檢修安全風(fēng)險(xiǎn)很大。為確保施工作業(yè)環(huán)境安全，在人工進(jìn)入前，需要對(duì)6個(gè)酸性水罐進(jìn)行工藝處理，工序如下：

2.1 停工工序

全廠裝置停工前1～2周，對(duì)6臺(tái)酸性水儲(chǔ)罐進(jìn)行強(qiáng)化脫油操作；提前4～7d開始提高處理量，對(duì)酸性水儲(chǔ)罐進(jìn)行降低液面處理，以節(jié)約停工后的處理時(shí)間?？紤]到裝置停工的技術(shù)要求和提高工作效率，安排加氫型酸性水汽提裝置先于非加氫型裝置停工2d以上，原因：①便于非加氫型裝置能處理加氫型裝置停工時(shí)的退液；②避免后期2套酸性水儲(chǔ)罐的除臭鈍化、機(jī)械清洗、污泥外送等工作時(shí)間重疊，便于提高工作效率。

上游相關(guān)的加氫裝置停工完成，將加氫裝置的沖洗水改至非加氫酸性水罐，利用化學(xué)清洗或機(jī)械清洗廠家的移動(dòng)式水泵和軟連接線，將加氫型裝置酸性水罐底的少量殘液抽至污水處理場(chǎng)污水儲(chǔ)罐暫存（因A、B罐底油泥較多，因此不能把所有罐底液都抽至汽提塔，避免造成后路管線、設(shè)備等堵塞，給停工后的裝置處理增加負(fù)擔(dān)）。同理，非加氫型裝置酸性水罐底殘液抽至污水處理場(chǎng)污水儲(chǔ)罐暫存。

2.2 除臭鈍化

在酸性水儲(chǔ)罐液位≤0.6m時(shí)（低于罐底人孔高度），打開罐上部的通風(fēng)孔和酸性水罐底部人孔，由除臭鈍化廠家進(jìn)行除臭鈍化處理。除臭鈍化過(guò)程中，需間斷性地把部分除臭鈍化液經(jīng)臨時(shí)管線送至污水處理場(chǎng)，以降低酸性水罐的液位至人孔以下，然后進(jìn)行機(jī)械清洗（除臭鈍化可借助機(jī)械清洗噴槍，從罐頂往下進(jìn)行全方位噴洗）。

2.3 機(jī)械清洗

除臭鈍化完成并抽走部分除臭鈍化液后，留下部分除臭鈍化液進(jìn)行機(jī)械清洗。在機(jī)械清洗中，整個(gè)酸性水罐底淤積的污泥，以高含水油泥的形式存在，因此需連續(xù)快速地將含水油泥進(jìn)行轉(zhuǎn)移處置，以免造成工期延長(zhǎng)。含水油泥轉(zhuǎn)運(yùn)完成后，對(duì)酸性水罐進(jìn)行清水沖洗，沖洗干凈檢測(cè)合格后交付檢修。

3 高含水油泥處置存在的問(wèn)題

對(duì)酸性水罐底的油泥總量進(jìn)行估算，6個(gè)酸性水罐預(yù)計(jì)產(chǎn)生高含水油泥近2000t。此類污泥雖然經(jīng)過(guò)了除臭鈍化，但仍含有礦物油、硫化氫、氨等，成分復(fù)雜，對(duì)其進(jìn)行環(huán)保處理時(shí)，主要存在以下問(wèn)題：

1）該高含水油泥的泥和水的密度差小，離心脫水處理效果不好，不能通過(guò)脫水實(shí)現(xiàn)減量化處理。

2）運(yùn)輸和處置難度大。該類油泥屬于危險(xiǎn)廢物，若外委處置，受制于運(yùn)輸車輛和處置能力有限，危險(xiǎn)廢物處置單位難以在短時(shí)間內(nèi)完成轉(zhuǎn)移和處置，不能滿足檢修進(jìn)度要求。

3）外委處置費(fèi)用高。若委托多家處置單位處置，處置費(fèi)用將高達(dá)480萬(wàn)元，對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)經(jīng)濟(jì)上不可接受。

因此，需要深入分析油泥的性質(zhì)，根據(jù)油泥的特點(diǎn)，采取合適的處置措施，以實(shí)現(xiàn)污水和油泥的初步分離，減少油泥的產(chǎn)生量，才是比較經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的。

4 油泥性質(zhì)及特點(diǎn)

目測(cè)酸性水罐底油泥呈黏稠狀，含水量高，呈懸浮狀態(tài)，泥和水的密度差較小，水略重，用水沖洗時(shí)流動(dòng)性好，可以通過(guò)螺桿泵和齒輪泵自由抽吸和轉(zhuǎn)移。檢測(cè)分析發(fā)現(xiàn)，非加氫酸性水罐底油泥的COD 為 28600mg·L-1，氨氮為 4080mg·L-1，硫化物381.5mg·L-1，油含量＜1%；加氫酸性水罐底油泥的 COD 為 1480mg·L-1，氨氮為 470mg·L-1，硫化物32.8mg·L-1，油含量＜1%。

5 高含水油泥的“減量化”方案

對(duì)油泥進(jìn)行分析后，提出以下減量化處置思路。首先將油泥通過(guò)螺桿泵裝入罐車中，罐車將油泥卸到廠區(qū)其他地方的地下污水池，然后通過(guò)污水池的齒輪泵，將油泥提升到附近的污水罐暫存，進(jìn)行泥水自然沉淀分離。流程如圖2所示。

圖2 油泥轉(zhuǎn)運(yùn)暫存流程

硫磺回收酸性水汽提裝置開工后，將污水罐暫存的酸性水排至地下污水池，通過(guò)齒輪泵，將污水送到硫磺回收酸性水汽提裝置進(jìn)行處理。經(jīng)分析，沉淀后的酸性水其COD為2660mg·L-1，氨氮為824mg·L-1，硫化物 30.52mg·L-1，較存儲(chǔ)前有大幅降低。剩余的濃縮油泥通過(guò)臨時(shí)齒輪泵裝入鐵桶或其他容器中，按照危險(xiǎn)廢物送有資質(zhì)的單位進(jìn)行處理。流程如圖3所示。

圖3 油泥轉(zhuǎn)運(yùn)處置流程

6 效果及結(jié)論

硫磺回收酸性水汽提裝置從停工到開工正常用時(shí)2個(gè)多月，在此期間，高含水油泥一直在污水罐中沉降。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期沉降，酸性水和油泥分層，酸性水在罐底部，油泥在上部。從污水罐排至污水池的過(guò)程中，酸性水先排出，油泥后排出。污水罐底部殘存的少量油泥，可通過(guò)注入新鮮水進(jìn)行稀釋后排出，并在污水池中再次進(jìn)行沉降分離，最終實(shí)現(xiàn)高含水油泥的全部減量化工作。

對(duì)酸性水儲(chǔ)罐進(jìn)行一系列的工藝處理，6個(gè)酸性水儲(chǔ)罐共產(chǎn)生高含水油泥1083t，經(jīng)過(guò)沉降分離處理后，最終產(chǎn)生油泥138t，減少危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量946t，減量化效果十分明顯。同時(shí)，油泥中的除臭鈍化劑與酸性水長(zhǎng)時(shí)間接觸反應(yīng)，大幅降低了酸性水的污染物濃度，有利于酸性水的返回處理。