酸性水汽提装置节能优化概述
浅析四川石化酸性水汽提装置工艺特点以及存在的问题和对策
压力可以根据进 料量 、 进料温度 、 原料 质量 的变 化及 时 自动调
节 汽提塔供热量 并保 证净 化水质量 。汽提塔塔 顶温度 受制于
塔顶气相组成 ， 气相 中 Ｈ ： ｓ比例增 加 ， Ｈ ： ０ 比例减少 时 ， 塔顶
的。采用了塔底供 汽量 控制 系统 压力 ； 回流罐 出 口酸性气 调
８ 酸性 水汽提 塔 温度 、 压 力控 制方 案
节 阀控制汽提塔顶温 度的控制方案效 果 良好 。加强含 氨酸性 本 装置在 以塔底采 出为 主要 产品 ， 对塔 釜成 分要求 比对 气输送管线 （ １ ． ０ ＭＰ ａ蒸汽 ） 以及液位 计 、 压力表 （ Ｏ ． ４ Ｍ Ｐ ａ蒸
位上升 ， 堵塞进气 口造 成整 个脱 气 系统压 力 升高进 而 冲破水 平稳运行是很有必要 的。“ 罐 中罐 ” 技术的应用大大地提高的 封， 恶臭气味弥漫 。所 以在 日常操作 中 密切 注意脱 臭塔 底液 了装置的操作平 稳率 。脱 臭 吸 收加 干 法 吸 附达 到 了预期 目
位变化 ， 避免此类事件发生 。
对策 ： 实践证 明 空冷 后 温度 低 于 ８ ５ ＂ Ｃ易 造成 Ｎ Ｈ ４ ＨＳ结
干法催化氧化组合 脱 臭 技术 。一 级脱 臭 采 用 填 料塔 吸 收工 晶 ， 高于 ９ ３ ％ １ 混合酸性 气易带 液 。故 汽提塔 顶抽 出温度 应该 艺， 以Ｍ Ｄ Ｅ Ａ作为吸收剂 ， 去除 大部 分硫 化氢 ； 二 级脱臭 采用 控制在 ８ ５— ９ ３ ℃之 间为 宜。 于法固定床工艺 ， 去除 有机硫 、 少 量硫 化 氢及 烃烃 ， 达 到精脱 ９ ． ３ 含氨酸性气输送管线过长易堵塞 效果 ， 脱 臭剂采用 Ｄ Ｓ Ｃ一０ ５高硫容 脱硫 剂 ， 不 含铁 ， 不会 生成 被脱臭剂 的高 比表面活性 炭载体吸 附。经过半年 开工实践结
酸性水汽提-硫磺回收装置节能优化项目运行总结王迪
酸性水汽提-硫磺回收装置节能优化项目运行总结王迪发布时间：2021-12-22T07:23:59.916Z 来源：《基层建设》2021年第21期作者：王迪[导读] 酸性水汽提-硫磺回收装置作为环保装置中国石油哈尔滨石化公司黑龙江哈尔滨 150056摘要：酸性水汽提-硫磺回收装置作为环保装置，在尾气二氧化硫达标排放的前提下，节能降耗也是装置日常运行管控的重点。
通过节能优化项目的投用，总结项目实施的效果，实现节能降耗的目的。
关键词：酸性水汽提-硫磺回收；节能降耗前言公司目前运行的酸性水硫磺装置分别是100t/h酸性水汽提装置和10kt/a 硫磺回收装置。
其中酸性水汽提装置2010年建成投产，采用常压单塔汽提工艺：采用一个塔， H2S和NH3不分开，自塔顶抽出，在较低压力下用蒸汽汽提，H2S、NH3的混合酸性气送至硫磺回收装置进行处理。
硫磺回收装置 2010年建成投产，采用克劳斯两级制硫反应工艺和斯科特尾气处理工艺，尾气经超重力脱硫系统处理后，通过烟囱排放。
2019年装置检修期，酸性水汽提装置增设一组原料水/净化水换热器、胺液再生系统增设一台再生塔顶低温位换热器，技改项目投用后，节能效果显著。
1 改造原因1.1 酸性水汽提装置增设一组原料水/净化水换热器酸性水汽提塔在上一运行周期末期，由于原有一组原料水/净化水换热器结垢，污垢热阻大，导致换热器换热量小，汽提塔进料温度仅能达到70-80 ℃，进料温度较低，造成塔底蒸汽消耗量大[1]。
1.2 胺液再生系统增设一台再生塔顶低温位换热器硫磺回收装置胺液再生系统再生塔原有设计是塔顶气相经一台循环水冷却器冷却后，进入塔顶回流罐，在运行过程中存在冷后温度高、胺液再生效果差的问题，而且为保证胺液再生效果，塔底再生蒸汽消耗大。
2 改造工艺流程2.1 酸性水汽提装置增设一组原料水/净化水换热器增设一组原料水/净化水换热器E-3701C/D，与原有换热器E-3701A/B 串联，实现提高汽提塔进料温度的目的。
炼油装置酸性水系统运行分析及优化
１ ． １ 工 艺简 介
该炼化企业 ４套酸性水汽提装置全部在炼油
部， 分别为 １ 酸性 水 汽 提 装 置 ， 设 计 处 理 能力 为 ４ ０ ｔ ／ ｈ ； ２ 酸 性水 汽提 装置 ， 设计能力为 ６ ０ ｔ ／ ｈ ； ３
酸性 水 汽提 装 置 ， 设计 能力为 １ ３ ０ ｔ ／ ｈ ； ４ 酸 性 水 汽 提装置 ， 设 计能 力为 １ ３ ０ ｔ ／ ｈ 。各 套 酸性 水 汽提
统， 系统运 行 的好 坏 直 接 影 响 上 游装 置 的处 理 负 荷， 影 响炼 化 企业 经济 效益 ， 同时对周 围的环 境也 产 生 巨大影 响 。某 炼化 企业 自２ ０ １ ２年 １ １月炼 油
装 置 改造后 开 车 ， 已有 ４套 酸 性水 汽提 装 置 投 入
运行 ， 虽然 设计 处 理 量 的 总 和 能够 满 足 各 生 产 装 置 所产 生 的酸 性水 ， 但 是 随 着 生产 装 置 数 量 增 加 和规模 扩 大 ， 酸 性水 系统 流程 复 杂化 ， 加氢 装 置含 氨 酸性 水量 增 加 ， 以及 酸性 水 装 置 自身 运 行 不 稳 定 等 因素 ， 造成 酸性 水 系统运 行存 在一 些 问题 ， 因 此 需对 酸性 水 系统进 行 进一 步优 化 。
汽 提装 置无 侧 线抽 氨 ， 氨 气 与硫 化 氢 气 体 经 塔 顶 共 同送 ２ 硫磺 处理 。
１ ． ２ 原 ： ４套 酸 性 水 装 置 总 的处 理 能力 和装 置设 计 能力 接 近 平 衡 ， 但 是 总 的 最 大处
第３ ３ 卷
２ ０ １ ７ 年
第３ 期
６ 月
石 油 化 工 技 术 与 经 济
Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ＆ Ｅｃ ｏ ｎｏ ｍｉ ｃ ｓ ｉ ｎ Ｐｅ ｔ ｒ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ ｓ
酸性水汽提系统失效分析及优化
酸性水汽提系统失效分析及优化
徐斌（中石化股份天津分公司炼油部联合八车间，天津 300270）
摘要：酸性水汽提装置与 2009 年 3 月投产，主要处理各个 装置送来的酸性水，由于酸性水含有较高浓度的 H2S、NH3等挥 发性弱电解质，该装置汽提塔顶空冷碳钢出口管线的铵盐及湿 硫化氢环境腐蚀尤为显著，通过对腐蚀原因总结分析，提出应 对措施和解决办法。
综上，空冷出口管线材料全部更换为 316L 后，弯头处腐蚀 速率仍然很高，装置存在较高的腐蚀失效风险。
序 号
测点部位
初
公 投 始 2014.10
材 外称 用 质 径壁 年
壁 厚
.19 复测壁
2015. 4.24 复测壁厚
部 位
厚 月 201 厚
4.6
1 A-202A 空冷 出口西
2013 6.0 上 6.2 下 上 5.7 下 外
.05
6.2
5.6 弯
2 A-202A 空冷 出口东
2013 6.4 上 6.3 下
--
外
.05
6.6
弯
3 A-202B 空冷
2014 7.2 上 7.3 下
--
外
出口西
316 168 7 .05
7.3
弯
A-202B 空冷 L
2014
上 7.5 下
外
4
出口东
.05 7.3
8.0
--
弯
A-202C 空冷
5
出口西
2014
上 7.2 下 上 6.3 下 外
.05 7.2
7.2
6.4 弯
6 A-202C 空冷 出口东
2014 6.8 上 6.5 下 上 5.1 下 外
酸性水单塔加压侧线抽出汽提工艺的节能优化
图 ３ 酸性水热进料流程图
３．２．２ 改造内容 ①将 Ｅ６０９Ａ／Ｂ拆分成 Ｅ６０９Ａ和 Ｅ６０９Ｂ两台单
独换热器，Ｅ６０９Ａ更名为 Ｅ６０４Ｂ，作为净化水 －热媒 水换热器，Ｅ６０９Ｂ放在原位置。②新增低温热管线 及阀门至净化水 －热媒水换热器 Ｅ６０４Ｂ处。③将 净化水去常压装置管线改至净化水冷却器 Ｅ６０９Ｂ 前净化水管线上。 ３．２．３ 改造效果及效益
后 温 度 ９０℃ （输 出 低 温 热 ）。净 化 水 净 化 水 （１３．４５６ｔ／ｈ，９５℃）经酸性水 －净化水一级换热器 Ｅ６０４和酸性 水 （１２．５ｔ／ｈ，４２．１℃）换 热，净 化 水 换 后温度 ７７℃，换后净化水直接去常压装置。将净化 水去常压装置管线改至净化水冷却器 Ｅ６０９Ｂ前净 化 水 管 线 上，剩 余 的 净 化 水 通 过 净 化 水 冷 却 器 Ｅ６０９Ｂ冷却后去催化装置，酸性水热进料流程图如 图 ３所示。
３．１ 酸性水进料流程优化 ３．１．１ 方案
冷进料：一股酸性水（２．５ｔ／ｈ，３５℃）直接进酸 性水汽提塔 Ｃ６０１，若酸性水温度 ＞３５℃，则先经冷 进料冷却器 Ｅ６０１和循环水换热，酸性水换至 ３５℃ 后，再进酸性水汽提塔 Ｃ６０１。
热进料：另 一 股 酸 性 水 （１２．５ｔ／ｈ，３５℃）经 新 增一、二级分凝液 －酸性水换热器 Ｅ６０８Ｂ和一、二
位号 Ｅ６０４
名称 酸性水和净化水一级换热器
工作介质
管
酸性水
壳
净化水
温度 ／℃
入口
出口
２７ １２９．６
６０ ９９．６
传热温差 ／℃
６８．７
Ｅ６０３ Ｅ６０５
一级冷凝冷却器 二级冷凝冷却器
管 壳
酸性水 侧线气
浅议酸性水汽提装置技术改造
浅议酸性水汽提装置技术改造摘要：酸性水如果没有及时得到处理，即影响环境同时也影响人们的身体健康，尤其伴随着近几年人们对于生活环境的关注程度越来越高，对于酸性水的处理成为了人们研究的焦点问题，酸性水汽提装置被用于处理酸性水，但酸性水汽提装置仍存有诸多问题影响酸性水的处理效果，本文分析了该装置存在的问题，并提出相应的改善对策建议，以供参考。
关键词：酸性水酸性水汽提装置改造酸性水中含有较多硫化物和氨，同时含有酚、氰化物和油等污染物，直接排出会对环境造成较大的危害，所以必须要经过处理之后，使水中的污染物含量达到一定标准后，才可以排出。
目前，我国酸性水处理大多数采用蒸汽汽提法。
三十多年来，国内设计、科研单位、高等院校及炼油厂对改进和提高酸性水汽提工艺做了大量工作，使其在汽提理论、计算程序、工程设计及生产操作等方面都取得了可喜成果，国内许多炼油厂在酸性水汽提装置的设计和操作等方面做了多项技术改进，并且开发了适合于不同工况的多种酸性水蒸汽汽提工艺。
一、酸性水的来源常减压污水：降压塔顶要注入氨水，中和酸性污染物，防止设备腐蚀，通过相应的汽液分离罐会分离出含氨污水，主要成分为含氨污水、悬浮汽油、汽态烃类。
催化污水：提升管中加入蒸汽与渣油、蜡油形成雾化混合物进行催化反应，从分馏塔顶回流罐及吸收稳定回用水中产生含硫含氨污水，成分为含硫含氨污水、悬浮汽油、气态烃类、H2S、氯化物。
焦化污水：渣油中含硫化物和氨氮，在加热炉内注入除盐水，提高流速防止结焦，经过焦炭塔从分馏塔顶冷凝分离出含硫含氨污水，成分为含硫含氨污水、悬浮汽油、气态烃类、焦粉、酸性水预处理酸性水脱气。
二、酸性水汽提工艺1.单塔加压侧线抽出汽提工艺单塔加压侧线抽出汽提的流程是以冷原料水或净化水作为冷进料打入汽提塔顶部，将塔顶温度降低后，实现硫化氢、二氧化碳从污水中分离的过程；经与净化水换热后的原料水作为热进料打人塔的上部，塔底部由重沸器或蒸汽直接供热，将硫化氢、二氧化碳和氨气从污水中分离出来，塔底排出合格的净化水，塔中部形成一个硫化氢含量最少、氨气浓度最高的区域，由此抽出富氨侧线气，实现氨气从污水中分离的过程。
酸性水汽提装置节能降耗优化改造
酸性水汽提装置节能降耗优化改造孙宁飞;高庆安;何保正;于洋【摘要】介绍了中国石油化工股份有限公司洛阳分公司两套110 t/h酸性水汽提装置的基本情况,以Ⅱ套酸性汽提装置为例简要说明了其工艺原理.为优化酸性水汽提装置,达到降低能耗和提高废物回收利用的目的,对装置实施了用酸性水代替酸性水汽提塔顶净化水、酸性水汽提塔注废碱渣、塔底净化水优化回用等一系列节能环保改造措施.通过改造,在pH值正常控制范围(6～9)内,净化水氨氮去除率最高可达到95.1％,降低了1.0 MPa蒸汽的消耗,净化水得到回收利用,减少了向污水处理系统的排放,减轻了污水处理的压力,节约了大量资金.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2015(045)005【总页数】4页(P51-54)【关键词】酸性水;净化水;废碱;回用;优化【作者】孙宁飞;高庆安;何保正;于洋【作者单位】中国石油化工股份有限公司洛阳分公司,河南省洛阳市471012;中国石油化工股份有限公司洛阳分公司,河南省洛阳市471012;中国石油化工股份有限公司洛阳分公司,河南省洛阳市471012;中国石油化工股份有限公司洛阳分公司,河南省洛阳市471012【正文语种】中文炼油厂酸性水主要来自常减压蒸馏、催化裂化、蜡油加氢、柴油加氢、重整、溶剂脱沥青、焦化及油品罐区切水等工艺过程，酸性水汽提是处理该类酸性水的主要手段之一。
中国石油化工股份有限公司洛阳分公司(洛阳分公司)共有两套酸性水汽提装置，设计处理量均为110 t/h，加氢酸性水与非加氢酸性水分开处理，Ⅰ套酸性水汽提装置处理非加氢酸性水，Ⅱ套酸性水汽提装置处理加氢酸性水。
两套酸性水汽提装置工艺原理一样，以Ⅱ套酸性水汽提装置为例。
来自上游各装置的混合酸性水进入脱气罐(V2801)，脱气后的酸性水进入5 000 m3酸性水罐(V2802A)沉降除油，再经酸性水增压泵(P2803A/B)加压进入酸性水除油器(V2803)进一步除油，然后进入2个2 000 m3酸性水罐(V2802B/C)，由酸性水泵(P2801A/B)加压后分成两路，经换热后分别作为汽提塔冷、热进料，塔底部分净化水经净化水增压泵(P2805A/B)加压、换热后进入汽提塔(T2801)。
酸性水汽提工艺介绍
5、能耗
单 塔 低 单 塔 加 压 双 塔 加 压 备注
压汽提 汽提
汽提
Kg 标油/吨 11-12 15
18
进料
6、外排污水指标
满足中水回用水质要求
序号 名称
单位 指 标 （ 不 大于）
1
PH
-
6-9
2
石油类 mg/l 2
3
COD
mg/l 60
4
BOD
mg/l 10
5
硫化物 mg/l 0.1
6
氨氮
3、工艺内容及参数 3.1 组成
酸性水的脱气、除油、换热、酸性水的汽提、氨
回收等过程。
3.2 工艺参数
单塔低压汽提：
序号
1 2 3
地点
酸性水汽提塔顶 酸性水汽提塔底 酸性水脱气罐顶
压力 温度 压力 温度 压力
操作条件 备
单位
数值 注
MPa（g） ℃
MPa（g） ℃
MPa（g）
0.1-0.12 90 0.17
MPa(g)
1.5 1.5
℃
130 130
4、产品指标 4.1 酸性气 氨回收时（不回收氨时，没有要求）：
介质名称
H2S：
NH3：
CO2：
H2O：
数值
>97(v)% ≤1v%
-
饱和
4、产品指标
4.2 净化水
其中: H2S≤10~20 PPm NH3≤40~80 PPm。 4.3 液氨： NH3不小于99.5wt% H2S不大于5 ppm H2O不大于0.5wt% (符合GB536-88二等品要求)
对原料的适应 性强，对H2S 及NH3含量高 的酸性水尤其
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酸性水汽提装置节能优化概述
摘要优化酸性水汽提装置的生产操作，汽提塔降温降压；控制合理的氨循环比和冷热进料比；侧线系统热量回收；降低装置能耗。
关键词降温降压；氨循环比；冷热进料比；装置能耗
前言
炼油厂在加工原油时，特别是加工含硫原油或高硫原油过程中，常减压蒸馏、催化裂化、重整加氢等装置会产生大量酸性水（含硫含氨污水）。
由于酸性水不仅含有较多硫化物和氨，同时含有酚和油等污染物，不能直接排至污水处理场，一般污水处理场对进水中硫化氢和氨的浓度要求分别是小50mg/L和100mg/L，因此酸性水必须进行预处理后才能排入污水处理场，以保证污水处理场的正常运转和最终排出厂外的污水符合标准，不污染环境。
1 污水汽提工艺原理
NH3和H2S同属可溶于水的挥发性弱电解质，因此酸性水汽提是一个复杂的多元系化学电离和相变过程。
当温度低于80℃时，污水中的硫和氨通常以硫铵盐和碳酸盐的形式存在；当温度超过110℃后，硫铵盐和碳酸盐电离水解，生成游离的H2S，NH3和CO2，主要化学方程式如下：
NH4+ +HS- →← NH3液+H2S液→← NH3气+H2S气
2NH4 +S2- →← 2NH3液+H2S液→← 2NH3气+H2S气
NH4+ +HCO3- →← NH3液+CO2液+H20液→← NH3气+CO2气+H2O气
研究发现，上述化学反应过程中，温度较低时，水解常数受温度的影响不大；但当温度高于115℃，即NH4 HS水解反应的转折温度时，水解常数迅速增大，反应平衡向右移动，水溶液中的NH4+，HS-等便转化成NH3，H2S分子，它们以游离态存于水中并从液相向气相转移，从而实现污水的净化[1]。
2 酸性水汽提装置的改造
2.1 侧线气系统热量回收
酸性水汽提装置侧线系统原设四台换热器，其中三台冷却器和一台酸性水与侧线换热器，都是用来降低侧线温度。
2013年检修时在二级冷凝冷却器E3406前增加一台换热器E3416，采用动力厂来热水在此取热，把侧线气的这部分热量取走，即给动力厂提供了循环热水的热量又减少了二级冷凝冷却器的循环水用量每小时减少循环水使用15t/h回收热能11578MJ/h。
2.2 优化操作
酸性水汽提装置能耗由新鲜水、循环水、电、蒸汽、热载体五方面构成。
装置蒸汽都使用在管线伴热上，疏水器工作正常，无调节余地，因此，热载体用量是装置节能降耗的主攻方向。
在生产中我们发现影响酸性水汽提装置热载体用量主要有以下几个方面：塔底温度、氨循环比，冷热进料比。
（1）塔底温度
污水汽提过程实质是一个精馏过程，将易溶于水的二个组分分成纯度较高的组分，这个过程在污水汽提塔内同时进行。
汽提塔降压，可以使塔内氨与硫化氢的挥发度增加，减少塔内气相负荷，有利于塔顶酸性气的抽出；降温的过程，可以降低塔盘上的液相厚度，减少返混现象的发生，更好地进行传质传热。
一般在实际操作中控制塔底温度158℃，汽提塔压力0.45MPa，这样可以保证在通有足量汽提蒸汽和侧线抽出的条件下，将液相中的氨与水分离开来，塔底获得合格的净化水。
（2）氨循环比
氨循环比对汽提塔的氨负荷影响很大。
如果氨循环比过大，即随分凝液返回酸性水贮罐的氨气量过大，要危及产品质量，增加热载体单耗，严重时还影响平稳操作，氨循环比的高低由循环液量的多少和浓度的高低决定。
循环液流量的多少主要取决于抽出比的大小，循环液浓度的高低主要取决于三级分凝条件，因此影响氨循环比的主要因素是抽出比和三级分凝条件。
抽出比与汽提塔的结构，抽出位置，处理量等因素有关。
对一定的汽提塔而言，处理量大时，抽出比可高些；处理量小时，抽出比应低些。
实验可以得出抽出比控制在4%～6%左右，热载体的单耗最低，但由于汽提塔内氨没有被完全抽出，依然停留在塔底净化水中，使净化水中的氨氮含量增高，超出指标范围内。
控制在13%～15%时，由于抽出量过大，汽提塔内热量被带到侧线内，塔底需要大量热载体提高温度，因此热载体单耗增加，抽出比过高，一级分凝器温度过高，超出氨与水的最低溶解度，氨被吸收在分凝液当中，大量高浓度氨水返回原料水罐，而二分表现在压力较低，侧线系统无法正常循环，净化水质量大幅波动。
（3）冷热进料比
冷热进料比对汽提的操作影响很大，直接影响着全塔热平衡，当冷热进料比过大时，汽提塔氨浓度团向上偏移，酸性气中氨含量上升，严重时造成酸性气系统结晶。
当冷热进料比过小时，汽提塔氨浓度团向下偏移，酸性气中氨含量上升，热载体单耗也會增加。
热料与冷料比例越大热载体单耗越低但酸性气中氨含量上升，当酸性气中氨含量上升会影响硫黄回收装置操作，还会造成酸性气系统结晶，影响汽提塔的操作，只有控制在7左右，酸性气中氨含量才能在正常范围内，热载体单耗最低。
3 结束语
由上可以得出结论：优化酸性水汽提装置的生产操作，汽提塔降温降压，汽提塔底温度控制在158℃，汽提塔压力控制在0.45MPa，氨循环比控制在10%，热料冷料比例控制在7左右，使装置净化水质量达标的同时，装置综合能耗从12.21千克标油/吨降至9.16千克标油/吨。
参考文献
[1] 齐慧敏，林大泉.炼油厂酸性水汽提装置存在的问题及对策[J].石油化工环境保护，1998，（4）：1-8.。