专利名称：炼油厂酸性水预处理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种酸性水处理系统，具体涉及一种炼油厂酸性水预处理系统。
背景技术：
炼油厂在正常生产过程中会产生大量的酸性水，这些酸性水的主要来源是常减压蒸馏、催化裂化、重整、焦化、加氢裂化、加氢精制以及硫磺回收等装置。一般情况下，这些酸性水将集中于酸性水汽提装置统一处理。由于酸性水的来源众多、成分复杂其中不仅含有高浓度的硫化物和氨氮，还含有大量的固体悬浮物、污油、油气以及其它有毒有害气体，无法直接进入酸性水汽提塔内进行处理。因此在酸性水汽提装置中都有一个酸性水预处理系统。根据我们对国内一些主要炼油厂(如大连石化、大连西太、上海金山石化、上海高桥石化、镇海炼化、金陵石化、海南石化、茂名石化等)的调研，对于酸性水预处理的方式，虽然有些设计院和炼厂正在探索和改进之中，并且在局部有一些值得借鉴的成功经验，但从总体上看，目前还没有统一的模式，也没有成熟完整的工艺。各家炼油厂对酸性水的预处理方式五花八门对于单系列酸性水汽提装置酸性水储罐的个数一般为2 5座。具体个数的确定一般是根据现场平面大小、结合酸性水大致所需的停留时间随机确定，没有明确的设计思路；关于酸性水的除油、除杂质方式，对现有除油除杂质技术的应用不规范；罐顶气的脱臭方式、罐的安全保障等方式也各不相同，有用干剂脱臭和液态除臭剂脱臭，也有用N-甲基二乙醇胺溶液脱硫的。因此，在生产运行过程中或检修期间不同程度上出现了一些问题，归纳如下①酸性水脱油效果不理想，进汽提塔酸性水含油量偏高，导致汽提塔内汽液平衡效果不理想，严重时出现冲塔，净化水、酸性气以及液氨质量均变差、甚至不合格；②酸性水储罐罐顶气脱臭效果不理想，装置周围环境污染大；③酸性水储罐的安全得不到充分保障。有的厂家出现过水罐负压瘪罐；有的厂家出现过酸性水储罐爆裂等事故。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种既保证酸性水的除油、脱气效果，又保证酸性水储罐安全、符合环保要求的先进可靠的炼油厂酸性水预处理系统。为解决上述问题，本发明所设计的一种炼油厂酸性水预处理系统，主要由3座依次相连的酸性水储罐、2台水封罐、酸性水顶气脱气除臭设备和罐中罐除油除杂质设备组成；上述3座酸性水储Sil包括除杂质除油Sil、稳定Sil和汽提塔进料Sil ;2台水封Sil包括正压水封罐和安全水封罐。罐中罐除油除杂质设备内置于除杂质除油罐中，原料酸性水经过脱气罐与除杂质除油罐的入口相连；除杂质除油罐的出口和稳定罐的入口之间、稳定罐的出口和汽提塔进料罐的入口之间分别由一倒U型管连接；汽提塔进料罐的出口与酸性水气提系统相连。
3座酸性水储罐的顶部设有统一的充氮气压控系统；3座酸性水储罐的顶气出口相汇合后，分别连接至2台水封罐的入口 ；其中正压水封罐的底部出口与除杂质除油罐相连，正压水封罐的顶部出口与酸性水顶气脱气除臭设备相连；安全水封罐的底部出口与稳定罐相连。作为上述方案的改进，本发明还包括有一旋流精除油设备，该旋流精除油设备主要由酸性水进料泵和旋流精除器组成，其中汽提塔进料罐出口经过酸性水进料泵与旋流精除器的入口相连，旋流精除器的去酸性水出口与酸性水气提系统相连，旋流精除器的酸性水出口与除杂质除油罐入口相连。上述方案中，所述酸性水顶气脱气除臭设备为脱臭塔。上述方案中，所述倒U型管顶部的破虹吸管与3座酸性水储罐的顶气出口相通。 上述方案中，所述除杂质除油罐与稳定罐间的倒U型管的高度高于稳定罐与汽提塔进料罐间的倒U型管的高度。上述方案中，所述3座酸性水储罐的中部均与一污油罐相通。上述方案中，所述2台水封罐上均设有除盐水和净化水入口。上述方案中，所述除杂质除油罐的底部设有排污泥阀。与现有技术相比，本发明具有如下特点I、三罐流程技术相较于两罐流程而言不仅功能更完备，而且也大大增强了装置对原料水的储存、缓冲和应变调节能力；三罐流程技术相较于四罐流程而言在保证功能完备的条件下，达到了最精炼也是最经济的目标；2、采用两水封罐技术后，由于两台水封罐独立、分层次起作用，既可保证在正常操作条件下的环保需要，同时可保证出现氮气中断、罐顶压控补氮系统故障、脱硫系统故障等情况下的酸性水储罐的本质安全；3、胺液吸收脱臭技术具有操作简单、脱硫效果稳定，溶剂可再生循环使用，可保证系统长周期平稳运行的特点；与采用固体脱硫催化剂的脱臭方案或普通复合液态脱臭剂脱臭相比，具有明显优势既可避免因固体脱硫剂饱和、频繁换剂带来的操作波动和增加的不安全隐患；又可避免使用普通复合液态脱臭剂脱臭时，须定期置换的消耗和人工劳动，同时可避免将置换后的饱和脱臭剂直接排入下水对环境造成的二次污染；4、罐中罐除油除杂质设备具有快速悬浮大颗粒污油、沉降固体杂质(并集中于罐内的一定区域)的功能；而旋流精除油设备则可进一步将大小颗粒分级去除；大颗粒(油和杂质)用大旋流管结合重力沉降去除；小颗粒油用小旋流管分离去除；更小颗粒用更微小旋流管分离去除；5、本发明可确保酸性水的除油效果完全满足汽提塔的正常操作需要，并为酸性气、液氨及净化水的质量提供保证；可确保酸性水储罐顶气的脱出和排放过程操作稳定，罐顶气的排放满足环保要求；可确保酸性水储罐的本质安全；提出了一套科学严谨的设计思路，可以规范酸性水预处理系统的设计，解决以往对该系统设计的不规范和随意性问题。
图I为一种炼油厂酸性水预处理系统的工艺流程图。图中标号1、除杂质除油te ;2、稳定Sig ;3、汽提塔进料Sig ;4、正压水封Sig ;5、安全水封te ;6、酸性水顶气脱气除臭设备；7、fe中除油除杂质设备；8、旋流精除油设备；9、充氮气压控系统；10、排污泥阀；11、倒U型管。
具体实施例方式参见图1，一种炼油厂酸性水预处理系统主要由3座依次相连的酸性水储罐、2台水封罐、2套除杂质除油设备和I套酸性水顶气脱气除臭设备6组成；上述3座酸性水储罐包括除杂质除油罐I、稳定罐2和汽提塔进料罐3 ；2台水封罐包括正压水封罐4和安全水封5 ；2套除杂质除油设备包括Sil中Sil除油除杂质设备7和旋流精除油设备8。中除油除杂质内置于除杂质除油罐I中，原料酸性水经过脱气罐与除杂质除油罐I的入口相连；除杂质除油罐I的出口和稳定罐2的入口之间、稳定罐2的出口和汽提塔进料罐3的入口之间分别由一倒U型管11连接；汽提塔进料罐3的出口经过旋流精除油设备8与除杂质除油罐I的入口相连；旋流精除油设备8的出口排出的去酸性水连接至酸性水气提系统。3座酸性水储罐的顶部设有统一的充氮气压控系统9 ；3座酸性水储罐的顶气出口相汇合后，分别连接至2台水封罐的入口 ；其中正压水封罐4的底部出口与除杂质除油罐I相连，正压水封罐4的顶部出口与酸性水顶气脱气除臭设备6相连；安全水封罐5的底部出口与稳定罐2相连。原料酸性水经过脱气罐后，依次进入A、B、C三座酸性水储罐，3座酸性水储罐为串联操作，并依次用两个固定高度的倒U型管11连接。其中A罐为除杂质除油罐1，为在罐内安装的罐中罐除杂质除油设备提供必要的场所。B罐为稳定罐2，装置内的所有不含油污水(如侧线三级分凝液以及其它不合格污水等)均直接返回该罐，既具有均质调节和稳定操作的作用，又同时具有增加停留时间进一步静置脱油的作用。C罐为汽提塔进料罐3，由于不要求其稳定液面(只需有一个液面范围)，从而可保证汽提塔进料量的稳定。三个罐分别有其独特的作用，相互配合使用从而使其整体功能更加完整。为了及时脱除酸性水储罐上部浮油，3座酸性水储罐的中部均与污油罐相通。3座酸性水储罐上设的轻油污出口与该酸性水储罐内纯水时的设计液面相平齐。为了及时排除罐内沉积的污泥，除杂质除油罐I的底部设有排污泥阀10。为了能够确保本发明的安全和高效运行，本发明还考虑了诸多细节将三个罐顶部气相彼此连通，两个倒U型管11顶部的破虹吸管与3座酸性水储罐的顶气出口相连通；合理的酸性水出入口位置高度。设计时还可根据需要设置适当的均质分布器；倒U型管11设置适当高度且自身高度依次降低。在本发明优选实施例中，所述倒U型管11底部安装位置在同一平面上，且杂质除油罐与稳定罐2间的倒U型管11的高度高于稳定罐2与汽提塔进料罐3间的倒U型管11的高度。通过对倒U型管11高度的设定实现对3座酸性水储罐液面自动控制，使除杂质除油罐I和稳定罐2罐具有固定液面操作，汽提塔进料罐3具有30% 80%液面操作。上述2台水封罐技术设置了不同承压能力、相互独立起作用的两个水封罐，2台水封罐上均设有除盐水和净化水入口。上述正压水封罐4,设计水封压力为IOOmm水柱。酸性水储罐顶气在去脱臭系统前，经过水封罐的一次水吸收过程其中部分有毒的易溶于水的成分(如NH3和H2S等)被水吸收并随吸收水返回酸性水储罐内(返回管线插在罐的液面以下)；水封可为保持酸性水储罐的稳定正压操作，即为罐顶气的继续稳定脱臭创造必要的条件。上述安全水封罐5，为可呼吸式，设计压力范围-50 150mm水柱(具体可由罐的设计压力确定，要求在罐的承载压力范围内)。可确保酸性水储罐的安全。正常操作条件下，酸性水储罐的压力由3座酸性水储罐的顶部设有统一的充氮气压控系统9补氮气进行控制，充氮气压控系统9与2台水封罐相配合，在低于安全水封冲破压力、高于正压水封冲破压力，这样既可保证酸性水储罐的安全，又可保证脱臭效果和脱臭流程的稳定运行。而当正压水封及其后的脱臭系统出现故障停运，或因氮气中断、罐顶压控补氮系统故障，导致酸性水储罐的压力超高(或过低)时，独立的安全水封将自动起作用，从而可确保酸性水储罐 的安全。本发明设置有两套依次分层起作用的除油杂质设施，即罐中罐除油除杂质设备7和旋流精除油设备8。Sil中Sil除油除杂质设备7可应用现有的、成熟可罪的te中te除杂质除油技术，该设施具有快速悬浮大颗粒污油、沉降固体杂质(并集中于罐内的一定区域)的功能；该设施安装在原料水罐除杂质除油罐I内。旋流精除油设备8也可以应用现有的、成熟可靠的小旋流管集成技术进一步去除酸性水中较难分离的小颗粒污油，确保进塔酸性水的除油效果；该设施安装在原料泵出口。只有根据酸性水中含油含杂质颗粒的分布规律，采用旋流分离技术将大小颗粒分级去除，才能达到最佳效果；因此在具体实际应用时可根据酸性水来源性质，确定是否需要旋流精除油设备8。在本发明优选实施例中，旋流精除油设备8主要由酸性水进料泵和旋流精除器组成，其中汽提塔进料罐3出口经过酸性水进料泵与旋流精除器的入口相连，旋流精除器的去酸性水出口与酸性水气提系统相连，旋流精除器的酸性水出口与除杂质除油罐I入口相连。本发明所采用的酸性水顶气脱气除臭设备6主要为脱臭塔，炼油厂内设有的胺液再生装置的出口与脱臭塔的入口相通，脱臭塔的出口经由炼油厂内设有的富胺液泵与胺液再生装置的入口相通。胺液吸收脱臭技术是将罐顶气经过一个脱臭塔脱臭，采用溶剂再生装置N-甲基二乙醇胺贫液作为吸收剂，脱出罐顶气中的H2S和其他含硫恶臭气体，其脱臭效果可以通过工艺设计的合理计算和操作条件的合理选择来保证。脱臭后的罐顶气(已被氮气稀释)主要含有氮气、轻烃(含有极少量的有机硫)，经脱臭塔顶放空口可以直接排放，满足环保要求。
权利要求
1.炼油厂酸性水预处理系统，其特征在于主要由3座依次相连的酸性水储罐、2台水封罐、酸性水顶气脱气除臭设备(6)和罐中罐除油除杂质设备(7)组成；上述3座酸性水储te包括除杂质除油te (I)、稳定te (2)和汽提塔进料(3) ；2台水封SiS包括正压水封SiS (4)和安全水封罐(5)； 罐中罐除油除杂质设备(7)内置于除杂质除油罐(I)中，原料酸性水经过脱气罐与除杂质除油罐(I)的入口相连；除杂质除油罐(I)的出口和稳定罐(2)的入口之间、稳定罐(2)的出口和汽提塔进料罐(3)的入口之间分别由一倒U型管(11)连接；汽提塔进料罐(3)的出口与酸性水气提系统相连； 3座酸性水储罐的顶部设有统一的充氮气压控系统(9) ;3座酸性水储罐的顶气出口相汇合后，分别连接至2台水封罐的入口 ；其中正压水封罐(4)的底部出口与除杂质除油罐(I)相连，正压水封罐(4)的顶部出口与酸性水顶气脱气除臭设备(6)相连；安全水封罐(5)的底部出口与稳定罐⑵相连。
2.根据权利要求I所述的炼油厂酸性水预处理系统，其特征在于还包括有一旋流精除油设备(8)，该旋流精除油设备(8)主要由酸性水进料泵和旋流精除器组成，其中汽提塔进料罐(3)出口经过酸性水进料泵与旋流精除器的入口相连，旋流精除器的去酸性水出口与酸性水气提系统相连，旋流精除器的酸性水出口与除杂质除油罐(I)入口相连。
3.根据权利要求I所述的炼油厂酸性水预处理系统，其特征在于酸性水顶气脱气除臭设备(6)为脱臭塔。
4.根据权利要求I所述的炼油厂酸性水预处理系统，其特征在于倒U型管(11)顶部的破虹吸管与3座酸性水储罐的顶气出口相通。
5.根据权利要求I所述的炼油厂酸性水预处理系统，其特征在于除杂质除油罐(I)与稳定罐(2)间的倒U型管(11)的高度高于稳定罐(2)与汽提塔进料罐(3)间的倒U型管(11)的高度。
6.根据权利要求I所述的炼油厂酸性水预处理系统，其特征在于3座酸性水储罐的中部均与一污油罐相通。
7.根据权利要求I所述的炼油厂酸性水预处理系统，其特征在于2台水封罐上均设有除盐水和净化水入口。
8.根据权利要求I所述的炼油厂酸性水预处理系统，其特征在于除杂质除油罐(I)的底部设有排污泥阀(10)。
全文摘要
本发明公开一种炼油厂酸性水预处理系统，其主要由3座依次相连的酸性水储罐、2台水封罐、2套除杂质除油设备和1套酸性水顶气脱气除臭设备6组成；上述3座酸性水储罐包括除杂质除油罐1、稳定罐2和汽提塔进料罐3；2台水封罐包括正压水封罐4和安全水封罐5；2套除杂质除油设备包括罐中罐除油除杂质设备7和旋流精除油设备8。本发明所设计的三罐两水封除油脱臭组合工艺流程是一套完整、精炼、先进的的酸性水预处理工艺；它能够使原料水预处理过程和结果既满足工艺生产需要，又满足安全环保的需要。从而彻底解决多年来炼油厂酸性水预处理方面一直困扰人们的安全和环保问题，填补了国内酸性水预处理工艺标准化方面的一项空白。
文档编号C02F9/10GK102642969SQ201210128398
公开日2012年8月22日 申请日期2012年4月27日 优先权日2012年4月27日
发明者游少辉 申请人:中国石油天然气股份有限公司广西石化分公司, 游少辉