一種酸性水汽提方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了石油化工領(lǐng)域的一種酸性水汽提方法，其特征在于包括以下步驟：A)自各裝置來(lái)的酸性水先經(jīng)酸性水過(guò)濾器過(guò)濾后換熱升溫送入主汽提塔上部，加熱、汽提形成含硫蒸汽，酸性水在塔底變?yōu)閮艋?；B)步驟A)中形成的凈化水從換熱器出裝置回用或者外排；C)步驟A)中形成的含硫蒸汽從主汽提塔頂部送入壓縮機(jī)成為高壓過(guò)熱蒸汽，然后進(jìn)入飽和減溫器成為飽和含硫蒸汽；D)經(jīng)步驟C)來(lái)的飽和含硫蒸汽進(jìn)入重沸器，加熱并汽化部分主汽提塔底凈化水；E)從重沸器出來(lái)的含硫蒸汽冷凝后所形成的氣液混合物進(jìn)行氣液分離；氣液分離后所得酸性氣送至硫磺回收裝置作為原料。相比于傳統(tǒng)的酸性水汽提方法，采用本發(fā)明所述方法，可以將裝置能耗及運(yùn)行費(fèi)用減少80％以上。
【專利說(shuō)明】
一種酸性水汽提方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于石油化工領(lǐng)域，具體涉及煉廠各個(gè)裝置產(chǎn)生的含硫含氨酸性水的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國(guó)內(nèi)對(duì)于煉廠含硫含氨的酸性水主要采用汽提方法進(jìn)行處理，包括單塔低壓全吹出、雙塔加壓汽提、單塔加壓側(cè)線抽氨等，但上述方法均存在能耗高、操作費(fèi)用高等缺點(diǎn)，如何高效節(jié)能的處理煉廠的酸性水，對(duì)煉廠的節(jié)能減排具有重要意義，受到國(guó)內(nèi)外廣泛的重視。
[0003]中國(guó)專利8710146.X公開(kāi)了一種酸性水的處理方法，該方法采用水蒸汽在汽提-水解塔中將污染物汽提出來(lái)，再在分餾塔中將氨分離出來(lái)。該工藝的氣體-水解塔操作溫度為140?180°C，為了給塔底提供熱源，每噸酸性水需消耗120-180公斤的中壓蒸汽，蒸汽耗量大，能耗及運(yùn)行成本高。
[0004]中國(guó)專利200710061523.7公開(kāi)了一種烴類蒸汽轉(zhuǎn)化制氫裝置酸性水的回收利用方法，主汽提塔采用常壓或微負(fù)壓蒸汽汽提，塔頂溫度95?10rC，塔底97?102°C，該專利并未涉及到節(jié)能降耗，以及減少蒸汽用量的方法。
[0005]中國(guó)專利201220276780.9公開(kāi)了一種用于石化工程的酸性水汽提裝置，具體涉及一種原料水罐的尾氣聯(lián)通裝置，將原料水罐頂氣聯(lián)通后通過(guò)水封以及凈化罐脫臭，但是并未公開(kāi)有關(guān)酸性水汽提工藝。
[0006]中國(guó)專利200810016475.4公開(kāi)了一種酸性水汽提裝置塔底供熱方法，采用低壓火炬氣為燃料，以導(dǎo)熱油為中間介質(zhì)，對(duì)重沸器間接加熱，其目的在于提供一種蒸汽的替代熱源。該方法存在的問(wèn)題是:在煉廠中低壓火炬氣并不是連續(xù)穩(wěn)定的，僅在裝置故障或者安全閥泄放時(shí)才有，難以保證裝置連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行；如果采用其它燃料氣作為替代燃料，使用該方法還單獨(dú)設(shè)了加熱爐，不僅占地投資增加，而且這種單獨(dú)小型的加熱爐效率也不高，從能耗角度講也不經(jīng)濟(jì)。同時(shí)，由于其自身消耗了大量燃料氣，也會(huì)增加運(yùn)行成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了一種酸性水汽提方法，采用壓縮機(jī)使主汽提塔頂?shù)暮蛘羝蔀楦邷馗邏哼^(guò)熱蒸汽，再使其達(dá)到飽和后送入塔底的重沸器，充分利用其相變熱，正常運(yùn)行時(shí)不使用新鮮蒸汽，以解決現(xiàn)有技術(shù)中降耗大和運(yùn)行費(fèi)用高的問(wèn)題。
[0008]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0009]一種酸性水汽提方法，其特征在于包括以下步驟:
[0010]A)自各裝置來(lái)的酸性水先經(jīng)酸性水過(guò)濾器過(guò)濾，過(guò)濾后的酸性水在換熱器內(nèi)與來(lái)自主汽提塔的凈化水換熱升溫，換熱后的酸性水送入主汽提塔上部，并在主汽提塔內(nèi)與上升蒸汽逆流接觸而得以加熱、汽提，酸性水中的硫化氫、氨等被蒸汽汽提出來(lái)形成含硫蒸汽，酸性水在塔底變?yōu)閮艋?br>[0011]B)步驟A)中形成的凈化水從換熱器出裝置回用或者外排；
[0012]C)步驟A)中形成的含硫蒸汽從主汽提塔頂部送入壓縮機(jī)，使含硫蒸汽成為高壓過(guò)熱蒸汽，然后進(jìn)入飽和減溫器使高壓過(guò)熱蒸汽達(dá)到飽和狀態(tài)，成為飽和含硫蒸汽；
[0013]D)經(jīng)步驟C)來(lái)的飽和含硫蒸汽進(jìn)入重沸器，加熱并汽化部分主汽提塔底凈化水，產(chǎn)生酸性水汽提時(shí)所需上升蒸汽；
[0014]E)從重沸器出來(lái)的含硫蒸汽冷凝后所形成的氣液混合物送至冷卻器進(jìn)一步冷卻后進(jìn)行氣液分離；氣液分離后所得酸性氣送至硫磺回收裝置作為原料；冷卻器中所得冷凝液經(jīng)泵升壓后送回主汽提塔頂做回流液。
[0015]本發(fā)明一種酸性水汽提方法，其進(jìn)一步特征在于:在步驟A)中所述的酸性水在換熱器內(nèi)與來(lái)自主汽提塔底的凈化水換熱而被升溫到90?110°C。
[0016]本發(fā)明一種酸性水汽提方法，其進(jìn)一步特征在于:在步驟B)中所述的換熱后的凈化水溫度為50?80°C，可直接送至上游裝置回用；若需直排，也可再加凈化水冷卻器進(jìn)一步冷卻至40°C后直排。
[0017]本發(fā)明一種酸性水汽提方法，其進(jìn)一步特征在于:在步驟A)中所述的主汽提塔頂部含硫蒸汽的絕對(duì)壓力為0.05?0.15MPa，溫度為100?120°C。
[0018]本發(fā)明一種酸性水汽提方法，其進(jìn)一步特征在于:在步驟D)中將壓縮機(jī)輸出的高溫高壓蒸汽送入主汽提底部的重沸器，加熱主汽提塔底凈化水至110?130°C。
[0019]本發(fā)明一種酸性水汽提方法，其進(jìn)一步特征在于:根據(jù)原料酸性水是否含氨，對(duì)于含氨的原料酸性水，在步驟E)中從重沸器出來(lái)的含硫蒸汽冷凝后所形成的氣液混合物送至冷卻器將氣液混合物冷卻至85?90°C后進(jìn)行氣液分離；對(duì)于不含氨的原料酸性水，冷卻器將氣液混合物冷卻至35?50°C后進(jìn)行氣液分離。
[0020]由于主汽提塔頂含硫蒸汽的溫度為100?120°C，低于主汽提塔底部重沸器要加熱到的110?130°C，熱量無(wú)法自動(dòng)從塔頂?shù)蜏睾蛘羝麄魉徒o塔釜高溫凈化水。本發(fā)明通過(guò)運(yùn)用壓縮機(jī)對(duì)主汽提塔頂?shù)暮蛘羝麎嚎s做功，使之成為高溫高壓過(guò)熱蒸汽，再通過(guò)飽和減溫器使之達(dá)到飽和狀態(tài)，將其送入塔底部的重沸器用以加熱，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)塔頂含硫蒸汽相變熱的回收利用，同時(shí)使其先達(dá)到飽和狀態(tài)再進(jìn)重沸器，又可以盡量減小重沸器的規(guī)格尺寸。
[0021]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)低能耗和高熱利用率，在壓縮機(jī)選擇方面應(yīng)綜合考慮溫升，溫升過(guò)高會(huì)造成壓縮機(jī)軸功率過(guò)高，且易使壓縮機(jī)損壞；溫升過(guò)低，則無(wú)法實(shí)現(xiàn)換熱效果或使得重沸器尺寸過(guò)大。本發(fā)明推薦的壓縮機(jī)溫升范圍在10?50°C。
[0022]本發(fā)明在裝置開(kāi)工時(shí)需要引入新鮮蒸汽，待裝置運(yùn)行平穩(wěn)壓縮機(jī)啟動(dòng)后，就不再需要消耗新鮮蒸汽，因此，本發(fā)明與傳統(tǒng)酸性水汽提相比，可大幅提高能源利用率、顯著降低裝置能耗和運(yùn)行費(fèi)用。同時(shí)，本發(fā)明將壓縮機(jī)輸出的高溫高壓飽和蒸汽在重沸器內(nèi)經(jīng)主汽提塔底酸性水冷凝后再以進(jìn)冷卻器。由于此時(shí)氣液混合物中可冷凝組分的總量遠(yuǎn)低于常規(guī)主汽提塔頂含硫蒸汽可冷凝組分的總量，因此冷卻時(shí)所需冷卻水量與原主汽提塔頂含硫蒸汽直接冷卻時(shí)所需冷卻水量相比可大幅降低，從而有利于進(jìn)一步降低裝置的能耗和運(yùn)行費(fèi)用。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益之處在于:通過(guò)壓縮機(jī)對(duì)主汽提塔頂?shù)暮蛘羝麎嚎s做功，使其成為高溫高壓蒸汽，并以此為熱源對(duì)塔底凈化水進(jìn)行加熱和汽化，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)含硫蒸汽相變熱的回收利用，并以此形成高能效、低能耗、低運(yùn)行費(fèi)用的酸性水汽提流程。相比于傳統(tǒng)的酸性水汽提方法，采用本發(fā)明所述方法，可以將裝置能耗及運(yùn)行費(fèi)用減少80%以上。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本發(fā)明一種酸性水汽提方法流程示意圖。
[0025]其中所示附圖標(biāo)記為:1-酸性水，2-凈化水，3-減溫水，4-酸性氣，5-酸性水過(guò)濾器，6-換熱器，7-主汽提塔，8-壓縮機(jī)，9-飽和減溫器，10-重沸器，11-冷卻器，12-分液罐，13-回流栗。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面用具體實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，但這些實(shí)施例并不限制本發(fā)明的范圍。
[0027]實(shí)施例1
[0028]某煉廠酸性水汽提裝置，處理原料酸性水100t/h，其中含硫化氫lOOOOppm，不含氨。
[0029]酸性水經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾后，再經(jīng)酸性水-凈化水換熱器換熱至100°C后進(jìn)主汽提塔，在主汽提塔內(nèi)酸性水與蒸汽通過(guò)23層塔盤逆流接觸，其中所含硫化氫隨蒸汽被汽提出來(lái)，塔底的凈化水經(jīng)酸性水-凈化水換熱器換熱冷卻至65°C后送回上游裝置回用。塔頂?shù)暮蛘羝?.04MPaG, 110°C，經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后達(dá)到138攝氏度，0.2MPaG，再經(jīng)飽和減溫器使之達(dá)到133.5°C，0.2MPaG的飽和狀態(tài)后送至重沸器作為熱源，將塔底液加熱至120°C。重沸器出口的氣液混合物經(jīng)冷卻器冷卻至40°C后再經(jīng)分液罐分液，液相至塔頂回流，氣相至硫磺回收裝置。經(jīng)處理后的凈化水中，H2S含量< 20ppm。
[0030]采用本發(fā)明所述酸性水汽提流程，壓縮機(jī)軸功率950kW，冷卻器用循環(huán)水量SOt/h ;而采用常規(guī)酸性水汽提工藝，塔底重沸器需要消耗20t/h的1.0MPa蒸汽，同時(shí)塔頂?shù)睦鋮s器循環(huán)水用量將高達(dá)600t/h，按照《石油化工能耗計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50441-2007)，本發(fā)明較傳統(tǒng)酸性水汽提工藝能耗節(jié)省了 84%，運(yùn)行費(fèi)用也節(jié)省了 3570元/小時(shí)，折合每年可以節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用3000萬(wàn)元。
[0031]實(shí)施例2
[0032]某煉廠酸性水汽提裝置，處理原料酸性水30t/h，其中含硫化氫4000ppm，氨2000ppm。
[0033]酸性水經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾后，再經(jīng)酸性水-凈化水換熱器換熱至103°C后進(jìn)主汽提塔，在主汽提塔內(nèi)酸性水與蒸汽通過(guò)35層塔盤逆流接觸，其中所含硫化氫和氨隨蒸汽被汽提出來(lái)，塔底的凈化水經(jīng)酸性水-凈化水換熱器換熱冷卻至70°C后送回上游裝置回用。塔頂?shù)暮蛘羝?.08MPaG, 117°C，經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后達(dá)到155攝氏度，0.35MPaG，再經(jīng)飽和減溫器使之達(dá)到143°C，0.35MPaG的飽和狀態(tài)后送至重沸器作為熱源，將塔底液加熱至125°C。重沸器出口的氣液混合物經(jīng)冷卻器冷卻至85°C后再經(jīng)分液罐分液，液相至塔頂回流，氣相至硫磺回收裝置。經(jīng)處理后的凈化水中，H2S含量< 30ppm，NH3含量< 20ppm。
[0034]采用本發(fā)明所述酸性水汽提流程，壓縮機(jī)軸功率360kW，冷卻器用循環(huán)水量24t/h ;而采用常規(guī)酸性水汽提工藝，塔底重沸器需要消耗6.3t/h的1.0MPa蒸汽，同時(shí)塔頂?shù)睦鋮s器循環(huán)水用量將高達(dá)180t/h，按照《石油化工能耗計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50441-2007)，本發(fā)明較傳統(tǒng)酸性水汽提工藝能耗節(jié)省了 81%，運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省1090元/小時(shí)，折合每年可以節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用920萬(wàn)元。
[0035]實(shí)施例3
[0036]某煉廠酸性水汽提裝置，處理原料酸性水80t/h，其中含硫化氫200ppm，氨5000ppm。
[0037]酸性水經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾后，再經(jīng)酸性水-凈化水換熱器換熱至93°C后進(jìn)主汽提塔，在主汽提塔內(nèi)酸性水與蒸汽通過(guò)20層塔盤逆流接觸，其中所含硫化氫和氨隨蒸汽被汽提出來(lái)，塔底的凈化水經(jīng)酸性水-凈化水換熱器換熱冷卻至60°C后再經(jīng)水冷器冷到40°C外排。塔頂?shù)暮蛘羝?.02MPaG, 105°C，經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后達(dá)到125攝氏度，0.1MPaG,再經(jīng)飽和減溫器使之達(dá)到120°C，0.1MPaG的飽和狀態(tài)后送至重沸器作為熱源，將塔底液加熱至110°C。重沸器出口的氣液混合物經(jīng)冷卻器冷卻至85°C后再經(jīng)分液罐分液，液相至塔頂回流，氣相進(jìn)一步精制生產(chǎn)液氨。經(jīng)處理后的凈化水中，H2S含量< 10??111，見(jiàn)13含量< 20ppm。
[0038]采用本發(fā)明所述酸性水汽提流程，壓縮機(jī)軸功率570kW，冷卻器用循環(huán)水量98t/h ;而采用常規(guī)酸性水汽提工藝，塔底重沸器需要消耗14.4t/h的1.0MPa蒸汽，同時(shí)塔頂?shù)睦鋮s器循環(huán)水用量將高達(dá)480t/h，按照《石油化工能耗計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50441-2007)，本發(fā)明較傳統(tǒng)酸性水汽提工藝能耗節(jié)省了 86%，運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省2600元/小時(shí)，折合每年可以節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用2200萬(wàn)元。
[0039]由此可見(jiàn)，本發(fā)明所述方法與常規(guī)酸性水汽提相比，具備明顯的低能耗、高能效、低運(yùn)行費(fèi)用的優(yōu)勢(shì)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種酸性水汽提方法，其特征在于包括以下步驟: A)自各裝置來(lái)的酸性水先經(jīng)酸性水過(guò)濾器過(guò)濾，過(guò)濾后的酸性水在換熱器內(nèi)與來(lái)自主汽提塔的凈化水換熱升溫，換熱后的酸性水送入主汽提塔上部，并在主汽提塔內(nèi)與上升蒸汽逆流接觸而得以加熱、汽提，酸性水中的硫化氫、氨等被蒸汽汽提出來(lái)形成含硫蒸汽，酸性水在塔底變?yōu)閮艋? B)步驟A)中形成的凈化水從換熱器出裝置回用或者外排； C)步驟A)中形成的含硫蒸汽從主汽提塔頂部送入壓縮機(jī)，使含硫蒸汽成為高壓過(guò)熱蒸汽，然后進(jìn)入飽和減溫器使高壓過(guò)熱蒸汽達(dá)到飽和狀態(tài)，成為飽和含硫蒸汽； D)經(jīng)步驟C)來(lái)的飽和含硫蒸汽進(jìn)入重沸器，加熱并汽化部分主汽提塔底凈化水，產(chǎn)生酸性水汽提時(shí)所需上升蒸汽； E)從重沸器出來(lái)的含硫蒸汽冷凝后所形成的氣液混合物送至冷卻器進(jìn)一步冷卻后進(jìn)行氣液分離；氣液分離后所得酸性氣送至硫磺回收裝置作為原料；冷卻器中所得冷凝液經(jīng)泵升壓后送回主汽提塔頂做回流液。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸性水汽提方法，其特征在于:在步驟A)中所述的酸性水在換熱器內(nèi)與來(lái)自主汽提塔底的凈化水換熱而被升溫到90?110°C。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸性水汽提方法，其特征在于:在步驟B)中所述的換熱后的凈化水溫度為50?80°C，直接送至上游裝置回用或進(jìn)一步冷卻至40°C后直排。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸性水汽提方法，其特征在于:在步驟A)中所述的主汽提塔頂部含硫蒸汽的絕對(duì)壓力為0.05?0.15MPa，溫度為100?120°C。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸性水汽提方法，其特征在于:在步驟D)中將壓縮機(jī)輸出的高溫高壓蒸汽送入主汽提底部的重沸器，加熱主汽提塔底凈化水至110?130°C。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的酸性水汽提方法，其特征在于:對(duì)于含氨的原料酸性水，在步驟E)中從重沸器出來(lái)的含硫蒸汽冷凝后所形成的氣液混合物送至冷卻器中冷卻至85?90°C后進(jìn)行氣液分離。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸性水汽提方法，其特征在于:對(duì)于不含氨的原料酸性水，在步驟E)中從重沸器出來(lái)的含硫蒸汽冷凝后所形成的氣液混合物送至冷卻器中冷卻至35?50°C后進(jìn)行氣液分離。
【文檔編號(hào)】C02F9/10GK105884103SQ201410457553
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2014年9月3日
【發(fā)明人】王刻文, 郭宏昶, 劉春燕, 高小榮
【申請(qǐng)人】中石化洛陽(yáng)工程有限公司, 中石化煉化工程（集團(tuán)）股份有限公司