酸性水汽提的基本原理ppt课件
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汽提法酸性水处理技术的发展
汽提法酸性水处理技术的发展摘要：炼油厂酸性水来自常减压、催化裂化、焦化和油品加氢过程，含有硫化氢、氨、油、酚、氰、悬浮物等污染物，早期采用的汽提处理方法大多为常压汽提法，目前以单塔加压侧线抽出汽提工艺和双塔加压汽提工艺为主，本文详细介绍了汽提工艺原理和这两种工艺，随着酸性水处理技术的不断研究和发展，将有更多的酸性水处理技术供选择。
关键词：酸性水；汽提法；工艺原理；单塔加压侧线抽出；双塔加压引言炼油厂加工含硫原油时，经过一次、二次加工装置都要产生并排出酸性水，这些酸性水不仅含有较多的硫化物和氨氮，同时，含有酚、氰化物和油份等污染物，不能直接排至污水处理场，必须经过处理，才能保证污水处理场的正常运转及符合排出厂外污水的标准。
然而，制约处理工艺的选择和污水处理场的占地面积、投资及操作费用的关键因素是酸性水量，因此，要保证环保效益和经济效益同步，就需要根据实际情况选择合适的酸性水处理技术。
1 酸性水的来源及性质一般来说，炼油厂酸性水是指炼油厂常减压、催化裂化、焦化、加氢裂解等加工装置中塔顶油水分离器、富气水洗、液态烃水洗、液态烃储罐脱水以及叠合汽油水洗等单元的排水,这部分污水的排水量比较小，一般占全厂污水的10% ~ 20%左右,但污水中的硫化物和氨氮浓度较高，一般约占全厂污水中硫含量的90%以上，因而也叫含硫污水。
表1 列出了一些酸性水排放性状。
表1 不同原油、不同加工装置酸性水排放性状[1-3] (mg/L)由表1 可知，酸性水中硫化物和氨浓度随原油种类和加工装置不同而变化。
总体来说，原油中含硫含氮量越高，酸性水中硫化物和氨浓度越高；按加工装置来分，酸性水中硫化物和氨浓度从高到低大致为：加氢裂化、加氢精制> 焦化、催化裂化> 常、减压酸性水经汽提装置处理后的水称净化水。
国内炼油厂污水处理场一般对净化水的质量要求为硫化氢和氨分别不大于50mg/L和100mg/L [4]。
因此，催化裂化、延迟焦化和加氢装置（甚至有的常减压蒸馏装置）的含硫污水,都必须经过处理才能排至污水处理场。
酸性水汽提操作规程最终版讲解
第一章酸性水汽提装置概述第一节工艺设计说明1.1设计规模装置建成后为连续生产，年开工按8000小时计，设计规模为50T/H，装置设计弹性范围为0.6－1.2。
1.2工艺技术特点采用单塔汽提工艺技术，流程简单，操作方便，能耗低，酸性水经过净化，可以达到回用指标，送至其它装置回用。
1.3原料及产品1.3.1原料酸性水汽提装置原料来源于两套常减压装置及两套催化装置及新建的延迟焦化装置、加氢精制装置、硫磺回收装置的酸性水。
现有及新建装置酸性水情况1.3.2产品产品为净化水及酸性气。
产品质量控制指标1.4装置主要操作条件酸性水汽提塔（C-2511）：1.5装置物料平衡1.6.1装置给水水量1.6.2装置排水水量1.6.3蒸汽耗量及回收冷凝水量1.6.4净化空气耗量1.6.6装置能耗及能耗指标全年能耗：22492.8×104MJ全年酸性水处理量：40×104T单位计算能耗：562.32 MJ/T酸性水1.6.7汽提装置主要生产控制分析项目表第二节酸性水汽提工艺原理及流程简述2.1 工艺原理在炼油厂一、二次加工过程中，原料中的含硫、含氮化合物由于受热分解，生成一定的氨和硫化氢及其它物质，污染油品并产生含硫含氮污水，直接排放将会造成严重污染，因此需对此污水进行处理，并回收硫和氨。
含硫含氮污水在进入污水处理场之前，需对其中的硫和氮化物含量严格控制，否则将对污水处理场的微生物系统造成冲击，使污水场处理水排放不达标，造成环境污染，影响企业的经济效益和社会效益。
因此含硫含氮污水需经汽提处理，使污水中的NH3-N < 80ppm，硫化氢< 30ppm才能进入污水场进行下一步的处理。
酸性水汽提装置就是利用酸性水中的H2S、CO2、NH3、H2O的相对挥发度不同，用蒸汽作为热源，把挥发性的H2S、CO2、NH3从污水中汽提出去，从而将污水净化，并分离提取氨和硫化氢的一种装置。
2.2工艺流程简述各装置酸性水混合后进入酸性水汽提装置的原料水脱气罐（D-2511）,脱出溶于酸性水的轻烃组份至低压瓦斯管网。
酸性水汽提操作规程最终版解读
酸性⽔汽提操作规程最终版解读第⼀章酸性⽔汽提装置概述第⼀节⼯艺设计说明1.1设计规模装置建成后为连续⽣产，年开⼯按8000⼩时计，设计规模为50T/H，装置设计弹性范围为0.6－1.2。
1.2⼯艺技术特点采⽤单塔汽提⼯艺技术，流程简单，操作⽅便，能耗低，酸性⽔经过净化，可以达到回⽤指标，送⾄其它装置回⽤。
1.3原料及产品1.3.1原料酸性⽔汽提装置原料来源于两套常减压装置及两套催化装置及新建的延迟焦化装置、加氢精制装置、硫磺回收装置的酸性⽔。
现有及新建装置酸性⽔情况1.3.2产品产品为净化⽔及酸性⽓。
产品质量控制指标1.4装置主要操作条件酸性⽔汽提塔（C-2511）：1.5装置物料平衡1.6.1装置给⽔⽔量1.6.2装置排⽔⽔量1.6.3蒸汽耗量及回收冷凝⽔量1.6.4净化空⽓耗量1.6.6装置能耗及能耗指标全年能耗：22492.8×104MJ全年酸性⽔处理量：40×104T单位计算能耗：562.32 MJ/T酸性⽔1.6.7汽提装置主要⽣产控制分析项⽬表第⼆节酸性⽔汽提⼯艺原理及流程简述2.1 ⼯艺原理在炼油⼚⼀、⼆次加⼯过程中，原料中的含硫、含氮化合物由于受热分解，⽣成⼀定的氨和硫化氢及其它物质，污染油品并产⽣含硫含氮污⽔，直接排放将会造成严重污染，因此需对此污⽔进⾏处理，并回收硫和氨。
含硫含氮污⽔在进⼊污⽔处理场之前，需对其中的硫和氮化物含量严格控制，否则将对污⽔处理场的微⽣物系统造成冲击，使污⽔场处理⽔排放不达标，造成环境污染，影响企业的经济效益和社会效益。
因此含硫含氮污⽔需经汽提处理，使污⽔中的NH3-N < 80ppm，硫化氢< 30ppm 才能进⼊污⽔场进⾏下⼀步的处理。
酸性⽔汽提装置就是利⽤酸性⽔中的H2S、CO2、NH3、H2O的相对挥发度不同，⽤蒸汽作为热源，把挥发性的H2S、CO2、NH3从污⽔中汽提出去，从⽽将污⽔净化，并分离提取氨和硫化氢的⼀种装置。
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
酸性水的使用方法课件
酸性水的使用方法
11
酸性功能水与美容
• 弱酸性功能水 分子团小，有极强的渗透力、溶解力和物理活性，含有大量的 单质氧，具有很强的杀菌、消毒作用和较强的氧化、收敛作用，它对于皮肤的 杀菌、消毒、美容、去皱、增白、保湿、消除皮肤异物都具有独特的作用。
• 从整个身体的角度来看，人皮肤的好坏，10%来自对皮肤的护理，而其余的90% 则必须依靠体内的洁净，否则无效或效果不好。斑点、色素沉积、小皱纹等皮 肤老化表象，是体内氧化所产生的现象，其原因在于体内各种废物和自由基数 量的增多。所以我们用于化妆水作用完全相同的酸性抑菌美容水 洗 脸化妆， 并经常饮用碱性功能水清除体内污染则是最经济、方便的一种护肤、美容方式。
•
2. 餐具碗盘的洗净：酸性离子水具有强烈的杀菌力、洗净力，因此适合餐具、碗
盘、茶杯的洗净，洗后光亮晶莹。
•
3. 可用来清洗器皿茶杯因为酸性离子水具有洗净力和杀菌力的双重功能，所以可
以利用它来洗净器皿，常保洁净。玻璃及杯子等常用酸性离子水来洗，亦可变得光亮晶
莹。
•
4. 镜面及金属类的磨光：用酸性离子水磨擦镜面、眼镜、玻璃、菜刀等，易除污、
后再拿出去晒的话，即使在梅雨，衣酸服性不水的易使干用方的法季节里，衣服绝不会有臭味产生。
17
7. 面巾、手巾、擦布的洗净：湿的面巾、手巾易发霉，滋生细菌，造成臭味，令人 讨厌。用酸性离子水洗净，不会长霉菌、发臭，且可保持清洁。
8. 水果、蔬菜的洗净和加工等：樱桃、李子、葡萄、草莓、茄子、大豆、芦笋等若 以酸性离子水来洗洁或加工，则可保持自然色泽，而且具有去除残留农药及杀菌功能。
健康坊水机系列培训之：
酸性水的功效和使用方法
酸性水的使用方法
1
酸性水汽提的基本原理ppt课件
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
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。
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。
3
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。
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。
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。
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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。
酸性水汽提的基本原理精选PPT
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）221SS1等，，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随应相四温常分元度数在素升K液体H高相系随而中性温增的质度加浓，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。
➢ 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
2
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。
➢ 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。
酸性水汽提技术
酸性水汽提技术一、酸性水的来源及性质酸性水来源及性质见下表:产品酸性气主要组成：富含H2S、CO2气体。
净化水产品指标：H2S≤10PPm，NH3≤100PPm。
液氨产品规格：NH3不小于99.6wt%，H2S不大于2 ppm，H2O不大于0.2wt%。
产品流向酸性气至硫化回收装置。
液氨送至氨法脱硫或作为产品。
合格的净化水返回粉煤气化装置回用。
二、工艺原理及流程规模为2×150吨/小时1.工艺原理及流程汽提原理：酸性水所含有害物质中以氨、硫化氢、二氧化碳为主。
汽提法以脱除和回收氨和硫化氢为主要目的。
NH3-H2S-H2O三元体系是化学平衡、电离平衡和相平衡共存的复杂体系。
氨、硫化氢和水都是挥发性弱电解质，能互相起化学反应，并能电离成离子：氨和硫化氢能不同程度的溶解于水。
•NH3＋ H2O → NH4＋＋ OH-硫化氢在水中也有少许电离：H2S → H＋＋ HS- 2—1—2 当氨和硫化氢同时存在水中时，则生成硫氢化铵，它是弱酸和弱碱生成的盐，在水中被大量水解又重新生成游离的氨和硫化氢分子，即：NH4＋＋ HS-→ (NH3＋H2S)液 2—1—3在液相的游离氨和硫化氢分子又与气相中的氨和硫化氢呈相平衡：(NH3＋H2S)液→ (NH3＋H2S)气2—1—4结合(3)和(4)可写为：NH4＋＋HS-(即NH4HS) →(NH3＋H2S)液→(NH3＋H2S)气2—1—5图NH3-H2S-H2O三元体系示意图污水中有大量的二氧化碳，它也能溶解于水，但溶解度比硫化氢更小，在同样温度下，它的蒸汽压也比硫化氢大，因而相比挥发度也比硫化氢大，所以它比氨和硫化氢更容易汽提出来。
因此，对污水净化而言，二氧化碳的存在并无影响，但是，值得指出的是：二氧化碳的存在，特别是在低温条件下，会与氨作用生成胺基甲酸铵。
2NH3(g) ＋ CO2(g) ＝ NH2CO2NH4(s) 2—1—6它是一种难溶的盐，会造成管道和阀门堵塞。
酸性水汽提基本原理
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。 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。
硫磺回收方法介绍
1. 部分燃烧法：部分燃烧法是将全部酸性气体引入燃烧炉 与适量空气在炉内进行部分燃烧，控制空气供给量使烃类 完全燃烧和部分酸性气中的硫化氢燃烧成二氧化硫。各部 操作温度控制在高于硫的露点30℃以上为宜。 2．分流法：分流法是将三分之一的酸性气送入燃烧炉， 与适量空气燃烧，生成二氧化硫气流，二氧化硫气流与未 进入燃烧炉的其余酸性气进入转化器内，进行低温催化反 应。 3．直接氧化法：此法是将酸性气和空气分别通过预热炉， 预热到要求温度后，进入到转化器内进行低温催化反应， 所需空气量仍为三分之一硫化氢完全燃烧时的量。 • 我们公司采用的是部分燃烧法
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。
酸性水汽提工艺介绍
炼厂生产装置排放情况：
常减压蒸馏装置酸性水 催化装置酸性水
渣油加氢装置酸性水
加氢裂化装置酸性水 柴油加氢精制装置酸性水 轻烃回收装置酸性水 硫磺回收装置酸性水
2、酸性水汽提工艺 酸性水汽提工艺主要分为单塔加压汽提氨侧线
抽出工艺、双塔加压汽提工艺及单塔低压汽提工艺。
(1) 单塔加压汽提氨侧线抽出工艺
酸性水汽提工艺介绍
1、概述 酸性水汽提装置处理炼油厂各工艺装置排出 的酸性水,以除去酸性水中含有的H2S、NH3等污
染性介质。 汽提出的含H2S及NH3酸性气送至硫
磺回收装置生产硫磺，从而满足环境保护要求。
处理后的净化水作为原油电脱盐、各装置注水等
工艺用水回用，可以达到降低全厂水耗量，并减
少污水排放量等目的。
对原料的适应 性强，对H2S 及NH3含量高 的酸性水尤其 适用。酸性水 中的H2S及NH3 分别在两个塔 中逐级脱出， 操作上易于控 制，但流程较 复杂，能耗较 高，开工时间 较长。
2、酸性水汽提工艺
(3) 单塔低压汽提工艺
H2S及NH3全部从塔顶吹出
2、酸性水汽提工艺
(4) 氨精制
氨精制的工艺原理是通过在低温条件下(-10～-5℃)， 使富氨气的氨、硫化氢在氨结晶内形成铵盐结晶，从 而将硫化氢从富氨气中初步脱出，氨精制塔的温度利 用外补液氨蒸发降温来维持，塔顶得到高浓度、低含 硫量的氨气。积累了硫化氢的结晶，间断水洗后从塔 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低温要求。
压力
2 氨压缩机出口 温度
MPa(g)
℃
1.5
130
1.5
130
4、产品指标
4.1 酸性气
酸性水汽提的基本原理
废水处理
对处理后的废水进行进一步的 处理，如中和、沉淀、过滤等
，以满足排放标准。
酸性水汽提的设备维护与保养
01
02
03
定期检查
定期对酸性水汽提设备进 行检查，确保设备运行正 常。
保养与润滑
定期对设备进行保养和润 滑，延长设备使用寿命。
维修与更换
对损坏的设备部件进行维 修或更换，保证设备高效 运行。
经过气液分离器分离出水和气 体，酸性水从塔底排出，进入 后续处理流程。
03 酸性水汽提的影响因素
温度对酸性水汽提的影响
温度越高，酸性水汽提的效率越高。
高温可以促进酸性水中的气体组分从液相向气相 转移，从而提高汽提效率。
但是，过高的温度可能导致设备腐蚀和能耗增加， 因此需要综合考虑。
压力对酸性水汽提的影响
通过过滤器去除水中的悬浮物和杂质， 保证处理后水的质量和稳定性。
通过气液分离器将水和气体分离，气 体被回收或排放，酸性水被进一步处 理。
酸性水汽提的工艺流程
酸性水进入汽提塔，在塔内与 蒸汽进行热交换，使酸性水加
热并产生汽提作用。
加热后的酸性水从塔顶进入， 蒸汽从塔底进入，两者逆流接
触。
在塔内，酸性水中的气体和挥 发性物质被汽提出来，与蒸汽 一起从塔顶排出。
02 酸性水汽提的基本原理
酸性水汽提的化学反应过程
酸性水中的酸性物质与碱性物质发生中和反应，生成盐类和水。
酸性水中的酸性气体（如二氧化碳）与碱性物质发生化学反应，生成相应的盐类和 水。
酸性水中的重金属离子与碱性物质发生沉淀反应，生成相应的重金属化合物沉淀。
酸性水汽提的物理过程
酸性水通过加热和压力变化，使其中 溶解的气体和挥发性物质从水中逸出。
对处理后的废水进行进一步的 处理，如中和、沉淀、过滤等
，以满足排放标准。
酸性水汽提的设备维护与保养
01
02
03
定期检查
定期对酸性水汽提设备进 行检查，确保设备运行正 常。
保养与润滑
定期对设备进行保养和润 滑，延长设备使用寿命。
维修与更换
对损坏的设备部件进行维 修或更换，保证设备高效 运行。
经过气液分离器分离出水和气 体，酸性水从塔底排出，进入 后续处理流程。
03 酸性水汽提的影响因素
温度对酸性水汽提的影响
温度越高，酸性水汽提的效率越高。
高温可以促进酸性水中的气体组分从液相向气相 转移，从而提高汽提效率。
但是，过高的温度可能导致设备腐蚀和能耗增加， 因此需要综合考虑。
压力对酸性水汽提的影响
通过过滤器去除水中的悬浮物和杂质， 保证处理后水的质量和稳定性。
通过气液分离器将水和气体分离，气 体被回收或排放，酸性水被进一步处 理。
酸性水汽提的工艺流程
酸性水进入汽提塔，在塔内与 蒸汽进行热交换，使酸性水加
热并产生汽提作用。
加热后的酸性水从塔顶进入， 蒸汽从塔底进入，两者逆流接
触。
在塔内，酸性水中的气体和挥 发性物质被汽提出来，与蒸汽 一起从塔顶排出。
02 酸性水汽提的基本原理
酸性水汽提的化学反应过程
酸性水中的酸性物质与碱性物质发生中和反应，生成盐类和水。
酸性水中的酸性气体（如二氧化碳）与碱性物质发生化学反应，生成相应的盐类和 水。
酸性水中的重金属离子与碱性物质发生沉淀反应，生成相应的重金属化合物沉淀。
酸性水汽提的物理过程
酸性水通过加热和压力变化，使其中 溶解的气体和挥发性物质从水中逸出。
酸性水汽提技术
酸性水汽提技术一、酸性水的来源及性质酸性水来源及性质见下表:产品酸性气主要组成：富含H2S、CO2气体。
净化水产品指标：H2S≤10PPm，NH3≤100PPm。
液氨产品规格：NH3不小于99.6wt%，H2S不大于2 ppm，H2O不大于0.2wt%。
产品流向酸性气至硫化回收装置。
液氨送至氨法脱硫或作为产品。
合格的净化水返回粉煤气化装置回用。
二、工艺原理及流程规模为2×150吨/小时1.工艺原理及流程汽提原理：酸性水所含有害物质中以氨、硫化氢、二氧化碳为主。
汽提法以脱除和回收氨和硫化氢为主要目的。
NH3-H2S-H2O三元体系是化学平衡、电离平衡和相平衡共存的复杂体系。
氨、硫化氢和水都是挥发性弱电解质，能互相起化学反应，并能电离成离子：氨和硫化氢能不同程度的溶解于水。
•NH3＋ H2O → NH4＋＋ OH-硫化氢在水中也有少许电离：H2S → H＋＋ HS- 2—1—2 当氨和硫化氢同时存在水中时，则生成硫氢化铵，它是弱酸和弱碱生成的盐，在水中被大量水解又重新生成游离的氨和硫化氢分子，即：NH4＋＋ HS-→ (NH3＋H2S)液 2—1—3在液相的游离氨和硫化氢分子又与气相中的氨和硫化氢呈相平衡：(NH3＋H2S)液→ (NH3＋H2S)气2—1—4结合(3)和(4)可写为：NH4＋＋HS-(即NH4HS) →(NH3＋H2S)液→(NH3＋H2S)气2—1—5图NH3-H2S-H2O三元体系示意图污水中有大量的二氧化碳，它也能溶解于水，但溶解度比硫化氢更小，在同样温度下，它的蒸汽压也比硫化氢大，因而相比挥发度也比硫化氢大，所以它比氨和硫化氢更容易汽提出来。
因此，对污水净化而言，二氧化碳的存在并无影响，但是，值得指出的是：二氧化碳的存在，特别是在低温条件下，会与氨作用生成胺基甲酸铵。
2NH3(g) ＋ CO2(g) ＝ NH2CO2NH4(s) 2—1—6它是一种难溶的盐，会造成管道和阀门堵塞。
李享 酸性水汽提塔设计PPT新
结构设计部分： 主要对塔的主要尺寸参数，如塔径、塔高 等进行设计。 具体包括：
1.塔径及封头的选择 2.确定抽出管口尺寸 3.塔高的确定
参考大庆石化公司同类设备尺寸， 得到各侧线产品出口、中段回流 入口、各管口尺寸 。
塔高的确定
确定塔的顶部空间高度Ha 取Ha=1600mm 吊柱高度Hd，取Hd=3750mm 1~18层塔段中塔盘之间的距离H1，取H1=600mm 19~36层塔段中塔盘之间的距离H2，取H2=800mm 人孔所在两边塔盘间距H3，取H3=800 mm。 液面控制口距底部第一块塔盘之间的距离为H4=1400 mm 塔底高度取Hb=4600mm 因为塔底抽出管线占一定的空间，裙座高度取Hc =7700mm 塔的主体高度：Hz=18 H1+16 H2+ H3+ H4 Hz =18×600+16×800+800+1400 =25800mm
塔的总高：H= Hd+ Ha+ Hz+ Hb+ Hc H=3750+1600+25800+4600+7700 =43450mm
1
1.已知条件 2.材料的选择 3.塔壳厚度计算 4.塔器质量计算 5.塔器的基本自振周期计算 6.地震载荷及地震弯矩计算 7.风载荷和风弯矩计算 8.各计算截面最大弯矩 9.圆筒应力校核 10.容器液压实验时的应力校核 11.裙座壳轴向应力校核 12.基础环厚度计算 13.地脚螺栓计算 14.筋板 15.盖板
在此处裙座与塔壳的连接方式我 们采用对接型式。裙座壳外径应与 相连塔壳外径相等。裙座壳和相连 塔壳封头的连接方式在此处采用全 焊透连续焊。其焊接结构和尺寸如 图所示。 取名义厚度δns=16mm，介质腐 蚀裕度C2=2mm，钢板负偏差初步 取C1=0.8mm，则有效厚度 δes=13.2mm，裙座于塔壳的连接采 用对接接头。
酸性水装置培训2
酸性水装置在开工过程中出现的问题
• 8.侧线抽氨流量计不正常，孔板安反。 • 9.汽提塔顶酸气外排流量计孔板安反。（暂 未解决） • 10.进装置原料水流量计不正常，波动较大。
脱气罐V101的操作
• 催化产生的酸性水直接靠压力输送至脱 气罐，由于压力降低，溶于水中的轻烃及 部分硫化氢和氨会释放出来。当上游装置 操作不正常时，酸性水中的轻烃量会突然 增加，增设脱气罐的作用就是及时将原料 水中的轻烃气脱除，防止大量轻烃气进入 大罐。
二:检查工艺流程准备好接收催化来的原料水
• 1.从原料水进装置——原料水过滤器（过滤器滤网加 粗）—— V101污水脱气罐，——V103——U型管—— V104。改好流程，只保留原料水入装置一道闸阀。 • 2.待催化开始送水，打开原料水入装置闸阀，V101见液位 后，投用原料水进罐调节阀，保持V101液位在40％—60 ％之间，待V101顶部压变有压力显示时，可投用放火炬 调节阀。
酸性水汽提的目的
• 由于酸性水中含有大量的硫化氢氨等有毒 有害气体，直接排入污水池，不仅仅影响 污水处理厂的正常运行，而且将有大部分 硫化氢气体从水中逸出，造成大气污染， 为此酸性水汽提装置能使酸性水的净化回 收硫化氢和氨气，化害为利。
原料水的性质
• 原料污水中99％以上是水，所以其性质于纯水相近。主要成分有H２Ｓ， CO2，NH3，酚，氰化物，烃，等多种物质组成。 • 原料污水中所含有害物质以NH3、H2S、CO2为主，污水汽提主要是除去 污水中的NH3、H2S，为此我们有必要了解NH3、H2S、H2O三元体系的 性质： • 在水中 NH3 + H2O == NH4++ OH• H2S = H+ + HS• 在污水中，由于NH3、H2S共存，故有： • NH4+＋HS -＝ NH4HS • 故在污水体系中存在汽液平衡，即如图所示： • H2S、NH3 →→汽相 • --------------• H2S、NH3 • NH4+ HS • H2O →→ 液相 • 可用如下反应式表示： • (NH4HS)NH4++ HS-＝(NH3+H2S)液＝(NH3＋H2S)汽......①
酸性水讲课内容PPT课件
成为液氨产品。
三.工艺流程
• 自原公司各装置两套ARGG装置、加氢改质装置、异构脱 蜡装置来的酸性水，进入原料水脱气罐（V3401），脱出 的轻油气送至催化火炬系统。脱气后的酸性水进入原料水 罐（V3402A）沉降脱油，再经平衡线进入原料水罐（ V3402B）。自原料水罐脱出的轻污油自流至地上污油罐 （V3404B），经污油泵（P3410）间断送至一套ARGG 回炼。除油后的酸性水经原料水泵（P3401A,B,C）加压 后分两路进入主汽提塔（T3401）；其中一路经冷进料冷 却器（E3401A,B）冷却后进入主汽提塔顶填料段上部， 另一路经原料水—净化水一级换热器（E3403）、一级冷 凝冷却器（E3405）和原料水—净化水二级换热器（ E3404A～F），分别与净化水、侧线气换热至150℃左右 ，进入主汽提塔的第一层塔盘。塔底用1.0Mpa蒸汽（或 热载体）通过
• 2006年实施技措新增污油回炼至一套ARGG的线, 实现了密闭脱液。减小了对环境的污染。（原排 油线至地下污油罐送至油品）
• 2007年更换了原料水罐，并将酸性气密闭脱液线 、安全阀卸压线改为两罐共用。V3402B增加了一 个水封罐和脱硫剂罐。这样可以使两个罐都可单 独操作，方便生产。
• 2007增加原料水罐停工用倒罐流程。（停工罐内 存水可倒入另一个罐，避免了停工期间直排污水 ）
• NH4++HS- （NH3+H2S）液 （NH3+H2S）气
• NH4++HCO3- （NH3+CO2）液 （NH3+CO2）气 • 当温度升高时，上述水解反应的化学平衡常数KH值增大
，使化学平衡向生成游离的氨和硫化氢方向移动，氨和硫 化氢的游离的分子增多，同时由于温度升高，氨和硫化氢 在水中的溶解度降低，相平衡分压增大，促使从液相转入 气相，为此在污水处理过程中采用蒸汽加热提高温度，把 硫化氢和氨汽提出来，又根据氨和硫化氢在低温状态下溶 解度不同，氨的溶解度远远大于硫化氢的溶解度，为此在 汽提塔的顶部加入温度较低的吸收水，就可以把NH3吸收 下来，使它溶解于液相中，顶部得到含氨很小的酸性气体 ，由于上述汽提过程中，在塔的中部形成了一个氨高浓度 区，这样从塔的侧线17层引出气相，经三级冷凝得到了较 高浓度的气氨。
三.工艺流程
• 自原公司各装置两套ARGG装置、加氢改质装置、异构脱 蜡装置来的酸性水，进入原料水脱气罐（V3401），脱出 的轻油气送至催化火炬系统。脱气后的酸性水进入原料水 罐（V3402A）沉降脱油，再经平衡线进入原料水罐（ V3402B）。自原料水罐脱出的轻污油自流至地上污油罐 （V3404B），经污油泵（P3410）间断送至一套ARGG 回炼。除油后的酸性水经原料水泵（P3401A,B,C）加压 后分两路进入主汽提塔（T3401）；其中一路经冷进料冷 却器（E3401A,B）冷却后进入主汽提塔顶填料段上部， 另一路经原料水—净化水一级换热器（E3403）、一级冷 凝冷却器（E3405）和原料水—净化水二级换热器（ E3404A～F），分别与净化水、侧线气换热至150℃左右 ，进入主汽提塔的第一层塔盘。塔底用1.0Mpa蒸汽（或 热载体）通过
• 2006年实施技措新增污油回炼至一套ARGG的线, 实现了密闭脱液。减小了对环境的污染。（原排 油线至地下污油罐送至油品）
• 2007年更换了原料水罐，并将酸性气密闭脱液线 、安全阀卸压线改为两罐共用。V3402B增加了一 个水封罐和脱硫剂罐。这样可以使两个罐都可单 独操作，方便生产。
• 2007增加原料水罐停工用倒罐流程。（停工罐内 存水可倒入另一个罐，避免了停工期间直排污水 ）
• NH4++HS- （NH3+H2S）液 （NH3+H2S）气
• NH4++HCO3- （NH3+CO2）液 （NH3+CO2）气 • 当温度升高时，上述水解反应的化学平衡常数KH值增大
，使化学平衡向生成游离的氨和硫化氢方向移动，氨和硫 化氢的游离的分子增多，同时由于温度升高，氨和硫化氢 在水中的溶解度降低，相平衡分压增大，促使从液相转入 气相，为此在污水处理过程中采用蒸汽加热提高温度，把 硫化氢和氨汽提出来，又根据氨和硫化氢在低温状态下溶 解度不同，氨的溶解度远远大于硫化氢的溶解度，为此在 汽提塔的顶部加入温度较低的吸收水，就可以把NH3吸收 下来，使它溶解于液相中，顶部得到含氨很小的酸性气体 ，由于上述汽提过程中，在塔的中部形成了一个氨高浓度 区，这样从塔的侧线17层引出气相，经三级冷凝得到了较 高浓度的气氨。
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➢ 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
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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。
于2%（体积分数）
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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。
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）221SS1等，，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随应相四温常分元度数在素升K液体H高相系随而中性温增的质度加浓，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。
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工艺流程简图
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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。
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
➢ 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。
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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。
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1
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。
➢ 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。
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3
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。
➢ 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
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2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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。
➢ 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99.5%以上是水，所以其性质与纯水基本相近 。
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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