酸性水汽提的基本原理
污水处理中的汽提法性能说明
污水处理中的汽提法性能说明汽提法通常用于脱除污水中的溶解性气体和某些挥发性物质。
其原理是将空气或水蒸气等载气通入水中，使载气与污水充分接触。
导致污水中的溶解性气体和某些挥发性物质向气相转移，从而达到脱除水中污染物的目的。
一般使用空气为载气时称为吹脱，使用蒸汽为载气时称为汽提。
空气吹脱通常只用于脱除用石灰石中和酸性污水和经过软化处理或电渗析、反渗透处理后的污水中的CO2，以提高因CO2而产生的低pH 值、满足后续生物处理的需要。
汽提法常被用于含有H2S、HCN、NH3、CS2等气体和甲醛、苯胺，挥发酚等主他挥发性有机物的工业废水的处理。
以避免这些酸性物质对活性污泥中微生物可能产生的毒害和避免发生硫化氢中毒事故。
1.常用类型处理含有硫化物、酚、氰化物、氨氮等物质的酸性污水常用的蒸汽汽提方式有双塔汽提和单塔汽提两大类。
双塔汽提是使原料污水依次进入硫化氢汽提塔和氨气汽提塔，在两个塔内分别实现硫化氢和氨气从污水中分离的过程。
双塔汽提可同时获得高纯度的硫化氢和氨气，净化水水质较好，可回用或进入综合污水处理厂处理后排放。
其缺点是设备复杂，蒸汽消耗量大。
单塔汽提是利用硫化氢和氨在不同温度下在水中溶解度的变化存在差异这一特性，使污水在汽提塔内温度高低变化，从而实班氨与酸性气分别从污水中脱出。
单塔汽提的特点是在—个汽提塔内同时实现硫，化氢和氨气分离的过程。
其优点是设备简单、蒸汽单耗低。
常用的单塔汽提为单塔加压侧线抽出汽提（见图 2 - 9）。
该工艺流程具有设备简单、操作平稳、蒸汽单耗低、原料水质适应范围宽等特点，能同时高效率地将硫化氢和氨脱出。
净化水水质好。
当污水中氨含量较低，只需脱除硫化氢时。
为进一步简化流程和操作。
可采用单塔加压无侧线抽出流程（见图2-10）。
汽提产生的硫化氢和氨气必须予以回收。
因为焚烧只是将硫化氢氧化为二氢化硫后排放，而二氧化硫是产生酸雨的一个主要原因。
国家有关法规对此有严格的规定。
因此。
提倡使用的汽提装置要同时具备将硫化氢收集处理的能力，一般是将硫化氢送到硫磺同收装置制硫。
炼油厂酸性水和酸性气处理工艺简述
炼油厂酸性水和酸性气处理工艺简述盛丽丽【摘要】随着我国炼油工业的技术进步,炼油厂酸性水和酸性气的量也随之增加,对环境造成了不利影响.为满足清洁能源生产的迫切要求,采取合理的工艺处理上游装置排放的酸性水和酸性气,使其达到环保要求,减少对环境的污染已经成为石化企业亟待解决的问题.本文简单介绍了现有炼油厂酸性水和酸性气的处理工艺.【期刊名称】《化工中间体》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】3页(P94-96)【关键词】酸性水;酸性气;处理工艺【作者】盛丽丽【作者单位】中建安装工程有限公司江苏 210049【正文语种】中文【中图分类】T随着我国对石油产品的消耗的增大，冶炼石油所产生的环境污染也随之产生。
原油中含有大量的硫化物和氮化物，在冶炼过程中硫化物和氮化物通过高温裂解、催化炼化、催化加氢等反应生成H2S和NH3等有毒有害气体（酸性气）。
有毒有害气体在后续的加工工艺中经过水的吸收从而变成含硫、氨的废水，称为酸性水。
炼油厂产生的高浓度酸性水需将其H2S和NH3的浓度降到分别小于50mg/L和100mg/L，以保证达到可排放到污水处理场的标准。
采取合理的酸性水处理工艺，对其中的H2S和NH3进行处理，可以实现水的循环利用，节约能源，减轻污水处理厂的负担，同时能够减少酸性水泄漏事故的发生，将污水对周围环境的影响降到最低。
保障周围居民的正常生活不被影响，同时也对当地地下水资源起到保护作用。
在冶炼过程中，如果H2S和NH3等不经过处理直接排放到空气中，将会造成空气污染，同时空气中的有毒有害气体会严重威胁到我们的身体健康。
炼油厂必须采用合理的工艺，控制酸性气中有毒有害气体的浓度，使其达到国家环保的排放标准。
(1)酸性水来源和性质石油产品中存在着一些硫化物和氮化物的物质，我们在加工石油时通过催化裂化、加氢精制和常减压蒸馏工艺使得S、N化合物通过气体的形式溶入水中形成酸性水。
在常减压蒸馏装置中，酸性水主要是在塔顶进行油气分离脱水时溶入水中，形成酸性水，在这一部位形成的酸性水中硫化物和氮化物的浓度都比较低，含油量比较高；在催化裂化、焦化、加氢精制等工艺的过程中，酸性水的来源主要是催化裂化装置中的分馏塔顶油气分离器，焦化过程中的分馏塔顶分离器，加氢精制过程中的高低压分离器。
酸性水汽提开工方案
酸性水汽提装置开工方案一、生产方法、工艺原理该装置采用单塔加压侧线抽出蒸汽汽提工艺，其生产方法是：利用硫化氢和二氧化碳的相对挥发度比氨高，而溶解度比氨小的特性，首先从气提塔的上部将污水中的二氧化碳汽提出来，而塔顶部的气氨被冷却水吸收，再通过控制适宜的塔体各部位温度分布，使酸性污水中的中部形成NH3/（H2S+C O2 ）分子比大于10的氨聚集区，在此抽出分离，再采用变温变压的三级分凝设施，将侧线抽出的氨气逐渐浓缩，最后取的纯度较高的氨气。
酸性污水单塔汽提的工艺原理单塔汽提处理含硫污水的方法就是用带有一定压力的蒸汽，把挥发性的硫化氢、氨分别从污水中汽提出来，从而达到净化污水，提取硫化氢、氨的目的。
二、工艺流程叙述自加氢精制装置来的含硫污水汇合后进入原料水脱气罐，罐顶脱除轻油气后再进入原料水罐，灌上部分出污油进入污油罐，原料水再从原料水进料泵升压，然后分两路进入汽提塔，一路做为冷进料由汽提塔塔顶进入；另一路热进料先经过换热器与侧线气、净化水换热器换热至150℃以上后进入汽提塔第1层塔盘。
汽提蒸汽（1.0Mpa ）作为重沸热源，为汽提塔提供热源，汽提塔的17、19、21层塔盘处开一侧线抽出口抽出富氨气，净化水由塔底排出。
酸性气在不大于50℃的条件下有塔顶抽出，经酸性气冷凝冷却器冷却后，经酸性气分液罐分液，酸性气去硫化氢处理装置，分凝液返回原料水罐。
17、19、21层侧线抽出的富氨气，先与原料水换热冷凝冷却至135℃左右进入一级分凝器进行分凝，气相经冷却器冷却至110℃左右进入二级分凝器分凝，从二级分凝器出来的富氨气经循环水冷却器冷却至50℃左右，进入三级分凝器分凝，一、二级分凝液混合后经冷却器冷却后与三级分凝液混合返回原料水罐。
从三级分凝器出来的纯度为90%左右的氨气，经减压后进入氨精制塔，塔底经氨液循环泵循环至氨精制塔顶作为回流，塔顶出高纯度的氨气，再经氨液分离器、脱硫吸附器、氨气过滤罐后，通过氨压机升压1.5Mpa.g后变成液态氨，在经过氨油分离器分离出少量的轻油，再经过氨冷凝器冷却至40°C进入液氨罐，在经过液氨泵升压后出装置。
毕业设计(论文)-酸性水气提装置控制与探讨
湖南石油化工职业技术学院毕业设计（论文）设计（论文）题目：酸性水气提装置控制与探讨专业：石油化工生产技术班级：天禄3061班姓名：指导教师：定稿日期：2009年 2 月18 日摘要摘要：介绍酸性水汽提装置的概况、工艺流程、工艺原理及主要设备，掌握本装置的操作要点和操作指标，根据本装置的特点提出问题、分析问题、解决问题，为装置开工顺利进行做好充分准备，此外了解相关安全规定保证人员安全。
关键词：酸性水汽提工艺原理操作要点事故处理一、装置概述1.概况及规模情况本装置区域内的设计全部由上海河图石化工程设计有限公司设计。
目的是对催化单元产生的酸性水进行处理，装置设计能力为处理量为，操作弹性为70%～120%，年开工时数8000小时。
装置占地面积与精制、脱硫、硫磺装置一起为3400平方米（亩）。
处理后净化水满足回用于上游单元催化电脱盐注水或排入污水处理场的进水要求；汽提产生的含氨酸性气作为硫磺回收的原料回收化工产品硫磺，属于环保配套项目。
2.装置组成装置由原料脱水罐V23401、原料水罐V23402A、原料水缓冲罐V23402B、主汽提塔T23401、主汽提塔顶回流罐V23403、水封罐、原料水与净化水换热器E23401ABCD、塔顶冷凝器E23402、净化水冷却器E23403组成、原料水泵、回流泵、净化水出装置泵组成。
3.主要工艺技术特点1)原料酸性水的脱气采用降压闪蒸脱气方案。
2)原料酸性水采用流程简单的沉降除油工艺，满足主汽提塔进水油含量小于200ppm的要求，不仅改善汽提塔的操作，又降低了塔顶酸性气的烃含量。
3)酸性水采用单塔常压汽提工艺，较加压汽提工艺比较，具有流程简单、能耗低、投资省、占地少等优点。
该工艺应用广泛，成熟可靠。
4)主汽提塔采用高效浮阀塔盘，技术成熟可靠，投资省。
5)酸性水进料前与净化水换热至100℃进塔，净化水冷却至70℃，充分利用能量，降低了能耗。
6)汽提后的酸性气密闭送至硫磺回收部分处理，大大减轻了酸性气直接排空对环境造成的污染。
酸性水汽提问题
我们的污水汽提跟你们是一样的，也是没有侧线抽出，我们净化水控制指标是硫化物8ppm 以下，氨氮30ppm以下，我们一般底温控110~116摄氏度，顶温控101~105摄氏度，塔顶酸性气过冷却器后温度不小于85摄氏度，开了大半年没堵过，分液罐液面计可以加反吹蒸汽。
另外可以在酸性气线适当的位置加一条除氧水线，可以有效地清洗结晶，比蒸汽效果好酸性水汽提工艺主要有单塔加压侧线抽出汽提、单塔低压全吹出汽提、双塔加压汽提三种工艺流程。
其中单塔低压全吹出汽提工艺流程简单，将含有硫化氢和氨的混合气体排入设有烧氨喷嘴的硫磺回收装置，使氨在高于1250℃的高温下转变为氮气，硫化氢则经部分燃烧和催化反应转化为硫元素。
单塔低压全吹出汽提工艺适宜于氨回收经济价值不高或氨销路不景气的情况，和其它工艺相比，其优点是投资最少，能耗最低，占地最少。
汽提塔顶含氨酸性气温度要大于90℃，否则硫化氢和氨极易结成铵盐晶体，堵塞管线。
酸性汽管线必须全程保温，低压蒸汽伴热。
以前我在制硫装置时，管线堵过一次，管线堵得严严实实，最后把管线切断，在地面用热水冲才处理通。
搂住所说的工艺是侧线不抽氨的常压全吹出工艺，也是目前比较流行的工艺。
从塔顶出来的含氨酸性气送至硫磺回收装置处理（此时硫磺回收装置必须配备又能烧氨的烧嘴）。
由于酸性气中氨含量比较高，所以容易出现形成铵盐堵塞管线。
为防止此现象发生，必须控制含氨酸性气温度至少在85℃以上。
通常有三种加热方式，一是采用1.0MPa蒸汽多根伴热，二是0.3MPa蒸汽夹套加热，三是电伴热。
综合比较而言，采用1.0MPa蒸汽多根伴热最为适宜。
由于酸性水主要是硫化氢和氨，酸性气汽提塔的压力和顶温未控制好，就会造成酸性气中氨含量较高，在管线内冷却形成氨盐结晶。
以前我们单位酸性气汽提塔塔顶压控保温不好，到天冷经常堵就是这个道理。
故一定要采用强伴热的方式，如夹套或多伴热。
一般在80度以下，硫化氢和氨会生成硫氢化氨的结晶，因此，塔顶温度一般需要控制在90度左右或更高些。
酸性水汽提的基本原理
系。所以控制化学、电离和相平衡旳合适条件是处旦酸性水和选
择合适操作条件旳关键。
➢ 因为电离和水解都是可逆过程，多种物质在液相中同步存在离子 态和分子态两种形式。离子不能从液相进入气相，故称“固定 态”，分子可从液相进入气相，称为“游离态”。多种物质在水 中离子态和分子态旳数量与操作温度、操作压力及它们在水中旳 浓 N即 提H度 水 塔4H有 中 旳S关 游 温(硫。 离 度化根 态 应氢据 旳 高铵于HH）221SS1等，，0在℃NNHH水。33中和和相旳CC平OO水衡22-分解与H子2反各O随应相四温常分元度数在素升K液体H高相系随而中性温增旳质度长浓，升，度高所、而以溶升汽解高， 度、挥发度以及与溶液中其他分子或离子能否发生反应有关。如 C子 同 数O旳 ， 也2在反 它 大水应 不 ，中平 但 只旳衡 在 有溶常 水 当解数中它度很旳在很小溶一小，解定，因度条相而很件对最大下挥轻，到发易而达度从且饱以液与和及相时H2与转，S和溶入才C液气干O中相使2旳其， 游反他而 离应分N旳平H子氨3衡却或分常不离 子从液相转入气相。
酸性水汽提旳基本原理
➢
酸 上 存 和 子性 述 在 C呈O水 组 ， 平2分是 分 这 衡子一 在 些 ，，种 水 弱 该上具 中 酸 体述有以弱系分碱是HN2H子旳化S4，H除盐学SN与在平，H离水衡3（和子中、NC存H电电O4在离离）2等电，平2挥C离同衡O发平步和3和性衡又相N弱外水平H电4，解衡H解还C形共质O与成 存旳3等气旳H水2铵相复S溶，盐中杂液N形旳体。H式分3
➢ 提吸升收压旳力推有动利，于提吸升收了，溶同液步旳也吸提收升能了力。H2S旳分压，增大了
胺液使用过程中易出现旳现象与原因
➢ 在胺液使用过程中，比较轻易出现“发泡”现象，而且经 常发生在吸收塔，胺液“发泡”会降低装置旳处理量，增 长胺损失及降低尾气净化度。
自制汽水实验原理
自制汽水实验原理
自制汽水实验的原理是通过将酸性物质与碱性物质进行混合反应，产生二氧化碳气体，从而使水中形成气泡的过程。
在实验中，我们使用醋酸和碳酸氢钠作为酸性和碱性物质。
醋酸和碳酸氢钠混合后，产生醋酸氢钠和二氧化碳气体。
二氧化碳气体在水中会不断释放，形成气泡，从而使水中出现汽水的效果。
在实验中，我们还可以添加食用色素和甜味剂，以增加汽水的口感和色彩。
由于自制汽水的化学反应产生的气体含量较高，碳酸氢钠也是一种化学物质，因此我们需要注意使用量，也不建议频繁饮用自制汽水。
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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系。因此控制化学、电离和相平衡的适宜条件是处旦酸性水和选
择适宜操作条件的关键。
➢ 由于电离和水解都是可逆过程，各种物质在液相中同时存在离子 态和分子态两种形式。离子不能从液相进入气相，故称“固定 态”，分子可从液相进入气相，称为“游离态”。各种物质在水 中离子态和分子态的数量与操作温度、操作压力及它们在水中的 浓 N即 提H度 水 塔4H有 中 的S关 游 温(硫。 离 度化根 态 应氢据 的 高铵于HH）221SS等1，，0在℃NNHH水。33中和和相的CC平OO水衡22-分解与H子2反各O随应四相温常元分度数素在升K体液H高系相随而性中温增质的度加，浓升，度高因、而此溶升汽解高， 度、挥发度以及与溶液中其他分子或离子能否发生反应有关。如 C子 同 数O的 ， 也2在反 它 大水应 不 ，中平 仅 只的衡 在 有溶常 水 当解数中它度很的在很小溶一小，解定，因度条相而很件对最大下挥容，达发易而到度从且饱以液与和及相时H2与转，S和溶入才C液气能O中相使2的其， 游反他而 离应分N的平H子氨3衡却或分常不离 子从液相转入气相。
➢ 出氨精制塔的氨气中硫化氢可小于100ppm,经进一步的精 脱硫、压缩、冷凝得到的产品液氨含量小于5ppm。
脱硫方法介绍
➢ 脱除酸性气中的酸性组分的方法有化学溶剂法，物理溶剂 法，物理化学溶剂法等。
➢ 化学溶剂吸收法主要包括一乙醇胺法（MEA法）、改良二 乙醇胺法（SNPA-DEA法）、甘醇胺法（DGA法）、二 异丙醇胺法（DIPA法）、甲基二乙醇胺法（MDEA法）该 法特点净化度高，适应性宽，经验丰富，应用广。
➢ 显 双然 重， 作通 用入 ，水 促蒸 进汽它起们到从了液加相热转和入降气低相相，中从而H2达S，到N净H化3和酸C性O水2分的压目的 的。
主要技术方案
➢ 方案一：单塔加压侧线抽出汽提工艺，主要特点 为侧线抽出富氨气并进一步精制回收液氨。
➢ 方案二：双塔加压汽提工艺，主要特点为采用双 塔分别汽提酸性水中的H2S和NH3。
➢ 2、原料的组成： 含硫含碱污水（简称酸性水）中的主要成分是水，其中还含有硫化氢、 二氧化碳、氨、酚、氰化物、烃等有害物质。硫化氢含量在 5000mg/L，氨氮含量在3000mg/L左右。
➢ 3、原料的性质： 由于原料酸性水中9பைடு நூலகம்.5%以上是水，所以其性质与纯水基本相近 。
产品及副产品说明
➢ 1、产品 ➢ 净化水质量：H2S<20PPM；NH3<50PPM。 ➢ 液氨质量：NH3>99.5%; H2S<5PPM; 水分\油<0.5% ➢ 贫液质量: H2S<0.8g/L; CO2<0.4g/L; ➢ 硫磺质量可达到GB/T2449-2006标准中的一等品质量标准。 ➢ 2、副产品 ➢ 硫化氢（H2S）：含量大于85%（体积分数），氨含量小
酸性水汽提的基本原理
➢
酸 上 存 和 子性 述 在 C呈O水 组 ， 平2分是 分 这 衡子一 在 些 ，，种 水 弱 该上含 中 酸 体述有以弱系分碱是HNH2子的化S4，H除盐学SN与在平，H离水衡3（和子中、NC存H电电O4在离离）2等电，平2挥C离同衡O发平时和3和性衡又相N弱外水平H电4，解衡H解还C形共质O与成 存的3等气的H水2铵相复S溶，盐中杂液N形的体。H式分3
➢ 方案三：单塔低压全吹出汽提工艺，主要特点为 硫化氢及氨同时被汽提，酸性气主要为硫化氢及 氨的混合气。
• 我们公司采用的是方案一和方案三
总体设计技术方案主要特点
➢ 加氢型和非加氢型酸性水分开处理,以达到分别回用的目 的。
➢ 加氢型酸性水采用单塔加压侧线抽出汽提工艺，富氨气自 塔中部抽出，经冷凝后采用低温循环洗涤脱硫化氢和脱硫 剂进一步精制再压缩冷凝后得到副产品液氨。
于2%（体积分数）
硫化氢的物理和化学性质
➢ 物理性质 ：硫化氢是一种无色具有臭鸡蛋气味的剧毒气体，空气中含有微量 的硫化氢就会使人感到头疼、头晕、恶心。空气中含量达0.145kg/m3时，吸 入一口即可致死；达到0.00093kg/m3至0.000154kg/m3时，一分钟内可引起 人体急性中毒。硫化氢的分子量为：34.09；比重为1.1906；密度为 1.539kg/m3，自燃点为246℃（在空气中），爆炸极限为4.33%-45.5%（体 积分数），在水中的溶解度标准状况下，1体积水溶解2.6体积的硫化氢气体， 其沸点为-60.2℃。硫化氢可作为硫磺回收装置的原料制取硫磺。
➢ 非加氢型酸性水采用单塔低压全吹出汽提工艺，该工艺流 程简单，蒸汽耗量低，投资及占地省。
➢ 设置原料酸性水高效旋流设施，改善主汽提塔操作降低塔 顶酸性气的烃含量。
酸性水原料的来源、组成、性质
➢ 1、原料的来源： 加氢型酸性水来自60万吨/年石脑油加氢、210万吨/年原料油加氢、 200万吨/年柴油加氢。 混合非加氢型酸性水来自1#沥青、2#沥 青、220万吨/年催化裂解、3万吨/年硫磺回收。
工艺流程简图
氨精制工艺原理
➢ 氨精制的工艺原理是通过在低温操作条件下 （-10~0oC），使富氨气在氨精制塔内经高浓度、高分子的 氨水洗涤精制，氨精制塔的温度利用外补液氨蒸发降温来 维持，富氨气中的硫化氢及水份转入低温溶液，塔顶得到 高浓度、低含硫量的氨气。积累了硫化氢的氨溶液，根据 一定的氨/硫化氢分子比，从塔底排至原料水罐，塔内补 入液氨，以保证系统在同一操作条件下的物料平衡和循环 液应具有的高浓度、高分子比要求。
➢ 化学性质
➢ a)热不稳定性 ➢ b)可燃性 ➢ ➢ c)还原性
H2S→H2 + S↑ 2 H2S+ O2 →2S+2H2O+Q（氧不足） 2H2S+3O2→2SO2+2H2O（氧充足）
2H2S+SO2→3S+2H2O
生产方法和工艺原理
➢ 单塔加压侧线抽出蒸汽汽提工艺，其生产方法是：利用硫 化氢和二氧化碳的相对挥发度比氨高，而溶解度比氨小的 特性，首先从气提塔的上部将污水中的二氧化碳汽提出来， 而塔顶部的气氨被冷却水吸收，再通过控制适宜的塔体各 部位温度分布，使酸性污水中的中部形成NH3/ （H2S+CO2）分子比大于10的氨聚集区，在此抽出分离， 再采用变温变压的三级分凝设施，将侧线抽出的氨气逐渐 浓缩，最后取得纯度较高的氨气。