专利名称：一种处理炼油厂酸性污水多段汽提方法
技术领域：
本发明属于炼油厂酸性污水处理技术。
炼油过程中产生的酸性污水中大都含有较高浓度的硫化氢和氨，如不加处理将严重地污染环境，同时浪费资源。这部分污水通常需经过处理以回收硫和氨。目前酸性污水处理方法有双塔汽提工艺(如美国专利3，335，071和3，404，072)及单塔汽提侧线抽出工艺(中国专利CN 1059291)。双塔汽提工艺流程较复杂且能耗较大。中国专利CN 1059291提出一种带侧线抽出系统的单塔汽提处理炼油厂酸性污水的方法，该方法能耗低，具有处理高浓度污水能力，且能保证产品液氨和净化水的质量。
随着原油加工深度的提高及原油性质的变化，炼油厂酸性污水中固定氨(如硫酸铵、氯化铵等)含量大幅度提高，这种铵盐靠单纯的热分解等方法难以从水中脱除。炼油厂经上述专利方法汽提后酸性污水所含总氨中有50～80w％是以固定氨形式存在的。即当净化水中的总氨含量为50～400mg／l时，其中的固定氨含量为30～300mg／l。这部分氨如直接排入污水处理场，会增加处理难度，很难达到排放标准，需经过二次脱氨。排入河流后，会使水体富营养化，造成二次污染。上述所提及的工艺均没有阐述有关固定氨的去除。
本发明的目的是提出一种处理炼油厂酸性污水多段汽提方法，在单塔汽提侧线抽出工艺的基础上，提出往汽提塔内加碱措施，使之更适用于含固定铵较多的酸性水处理。在酸性水得到处理，硫化氢、氨产品得到回收的同时，降低汽提净化水中总氨含量，并使其降低到20mg／l以下。
图1描述了本发明的工艺流程1、原料污水罐； 2、原料污水泵；3、汽提塔； 4、一段冷凝器；5、一段分凝器； 6、二段冷凝器；
7、二段分凝器；8、三段冷凝器；9、三段分凝器；10、结晶器；11、吸附罐； 12、沉降罐；13、氨压缩机； 14、液氨储罐；a、硫化氢排除口； b、净化水排除口；c、备用冷却水管； d、汽提蒸汽入口e、结晶器入口管； f、冲洗水管；g、吹扫蒸汽管；h、去污水罐管；i、液氨补充管；j、液氨管；k、原料污水管；l、m碱液加入管。
结合附图详细介绍本发明涉及的主要装置、流程及其特征汽提塔3(见图1)与普通汽提塔相似，预热的原料污水从塔上段入塔；塔顶排除硫化氢；高浓度氨蒸汽从塔中部侧线抽出，去分凝和氨精制系统；塔底出净化水；汽提蒸汽从塔底通入。将一定量的冷的原料污水直接打入汽提塔作冷却吸收水。在汽提塔中，由于塔顶硫化氢精馏段的冷却吸收和氨汽提段的强制汽提的双重作用，使氨向塔的中部(侧线抽出口)集聚，形成一个氨的高浓区，可将此富氨气从侧线抽出。在汽提塔内的塔板上的汽液交换过程中，酸性水中的固定氨不发生变化，一直存在于液相中。如向塔内加碱性化学品，如氢氧化钠，会发生如下反应
碱液与硫酸铵或氯化铵等盐类发生反应，生成氢氧化铵。氢氧化铵在水中部分分解为氨及水，且三者是以平衡关系存在，当分解的氨被不断的汽提到气相中时，平衡向右移动，直到完全分解为止。
但当有硫化氢存在的情况下，氢氧化钠首先会与硫化氢反应，生成硫化钠，结果出现在固定铵被分解的同时，硫化物又被固定下来。从减少硫化物被固定的角度考虑，加碱液的位置应越靠近塔底越好，但越靠近塔底，起作用的塔板数越少，对分解的固定氨的分离效果较差。综合两方面的因素，碱液的加入位置设置在侧线抽出口附近，并设在第5～14块理论板处，最好设在第6～13理论板处。碱液可以选用氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠等，或者是炼油厂、石油化工厂产生的碱渣，加碱量根据汽提净化水的pH调节，并将其控制在7．5～10．0的范围内。
侧线抽出的富氨蒸汽进入一段冷凝器4，部分冷凝后进入一段分凝器5，凝缩分水，此后依次进入二段冷凝器6、二段分凝器7、三段冷凝器8及三段分凝器9进一步提浓，然后进入氨精制系统。上述三级分凝产生的冷凝水打入原料污水中循环。所说的三级分凝是在不同的温度、压力条件下进行的。一段分凝器5操作温度为110～130℃，压力为0．3～0．4MPa，在较高的温度下首先将大部分的水除去；二段分凝器7操作温度为80～110℃，压力为0．2～0．25MPa，在中温条件下缓冲，进一步除去水分；三段分凝器9操作温度低于40℃，压力为0．1～0．15MPa，在近常温、常压下由于氨浓度比硫化氢浓度大得多，大部分硫化氢被以硫氢化铵的形式固定在水相。经过三级分凝后的气氨纯度可达99w％以上。
经三级分凝后的气氨，仍含有微量的硫化氢等杂质，经过结晶罐10结晶、吸附塔11吸附后，气氨中的硫化氢含量小于10μg／g。此后的气氨再经过沉降罐12除去机械杂质后由氨压缩机13加压液化即得到产品液氨。
结晶罐10的罐体内可设置若干块结晶板，来扩大结晶面积，增加容量。来自三级分凝装置的气氨在结晶罐10的常压低温条件下，95w％以上的硫化氢由于生成硫氢化铵而凝华成结晶，附着在结晶罐10的结晶板上而被除去。结晶罐10的低温环境可采用注入产品液氨制冷的方法来实现。由于结晶罐10引出的气氨进入吸附塔11，在此，气氨中残存的极微量的硫化氢和其他杂质如酚、氰等组分被吸附剂活性炭或活性氧化铝等吸附去除。结晶罐10和吸附塔11均可再生使用，当精制效率下降时，可切换新的结晶罐，向失效结晶罐内注入工业水容掉结晶物，冲洗水送至原料污水中再行处理。失效的吸附塔11可用过热蒸汽进行吹扫恢复活性，吹扫尾气送回汽提塔3内处理。
本发明所用的汽提塔具有15-30块理论塔板，最好是18-25块理论板，污水进料口位于10-20块理论板处，最好是13-18块理论板处，侧线出口位于塔的第5-13块理论板处，最好是第7-12块理论板处。碱液加入管位于塔的5-14块理论板处。最好位于6-13块理论板处。加碱量根据汽提净化水的pH调节，并将其控制在7．5～10．0。
本发明与现有技术相比，由于采用了添加碱性化学品的措施，在保证液氨及酸性气质量的同时，使汽提净化水中的总氨含量降低到20mg／l以下。使单塔汽提侧线抽出技术具有更强的适应性。本发明工艺简单，操作方便，能耗低，便于推广。
实例1、2、3、4在一套具有20块理论板的汽提塔及相应分凝和氨精制系统的工业装置上进行实验，其工艺条件和结果见表3。实施例1加炼油厂碱渣，加碱位置在6块理论板处。实施例2加石油化工厂碱渣，加碱位置在第10块理论板处。实施例3、4加氢氧化钠，加碱位置分别在第8、12块理论板处。
权利要求
1．一种炼油厂酸性污水处理方法，采用单塔汽提带侧线抽出技术回收硫和氨，汽提塔3理论塔板数为15-30块，侧线抽出口设在自塔底向上第5-13块处，侧线抽出物料分凝器5、7、9经三级变温、变压分凝产生气氨，该气氨再经结晶吸附精制得到工业液氨，塔顶酸性气为制硫磺原料，其特征在于将碱性化学品加入汽提塔中，与酸性污水中的固定氨反应，铵离子以氨分子的形式从水中汽提出来，从而降低净化水中的总氨含量。
2．按照权利要求1的方法，其特征在于碱性化学品加入口位置设在汽提塔塔底第5至第14块理论塔板处，最好在第6至第13块处。
3．按照权利要求1的方法，其特征在于加入汽提塔的碱性化学品为氢氧化钠碱液。
3．按照权利要求1的方法，其特征在于加入汽提塔的碱性化学品为炼油厂、石油化工厂废碱渣等。
4．按照权利要求1的方法，其特征在于加碱量根据汽提净化水的pH调节，控制汽提净化水的pH为7．5～10．0。
全文摘要
一种炼油厂酸性污水的多段汽提处理方法。将碱性化学品加入带侧线抽出的汽提塔中,从而在塔内形成化学分解段、水解汽提段和精制提浓段,将酸性水中的固定氨分解,在回收硫化氢和氨的同时,可降低汽提净化水中的总氨。侧线抽出产品液氨纯度可达到99.9w%以上,汽提净化水中的总氨可降低到20mg/l以下,避免了汽提净化水的二次脱氨。该工艺能耗低、操作容易,适合于处理不同浓度的炼油厂酸性污水。
文档编号C02F1/20GK1205983SQ9711511
公开日1999年1月27日 申请日期1997年7月22日 优先权日1997年7月22日
发明者齐慧敏, 林大泉, 邓德刚 申请人:中国石油化工总公司, 中国石油化工总公司抚顺石油化工研究院