酸性水汽提问题

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。

2018年08月酸性水汽提装置氨汽提塔再沸器腐蚀原因及应对措施白知成刘畅（中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司炼油厂，辽宁辽阳111003）摘要：酸性水汽提装置是一种污水净化装置，其原料主要是含氨、含硫污水，对污水进行除油、脱气处理，然后进行加热汽提，将污水中的游离氨、硫化氢去除，达到净化水质的目的。

由于处理原料的特殊性，导致酸性水汽提装置深受腐蚀问题的困扰，氨汽提塔再沸器便是装置中比较容易出现腐蚀问题的一个部分。

文章主要对酸性水汽提装置氨汽提塔再沸器腐蚀原因进行了分析，并提出了应对措施，以供参考借鉴。

关键词：酸性水汽提装置；氨汽提塔再沸器；腐蚀；防腐酸性水汽提装置对污水进行净化后，一部分净化水被回收利用，另一部分输送给污水处理厂进行处理，水质合格后排放。

由此可以看出，酸性水汽提装置是一种环保装置，具有节约水资源、减少环境污染的作用。

在资源短缺问题、环境污染问题日益加剧的背景下，酸性水汽提装置得到了越来越多的重视与研究。

1概况某炼油厂的酸性水汽提装置，污水处理效率为每小时200吨，工艺为双塔加压汽提，主要由原料预处理系统、硫化氢汽提系统、氨汽提系统、氨精制系统、生产液氨系统组成。

有氨汽提塔、硫化氢汽提塔两个分离设备，因此，有氨汽提塔再沸器、硫化氢汽提塔再沸器。

酸性水汽提装置运行过程中发现，硫化氢汽提塔再沸器从未出现内漏，运行良好。

而氨汽提塔再沸器多次发现内漏，运行效果较差，检查维修发现，其原因在于换热管束发生堵塞，导致管束出现腐蚀，进而造成内漏。

2酸性水汽提装置氨汽提塔再沸器腐蚀原因分析2.1介质中含有腐蚀性组分对于本酸性水汽提装置的氨汽提塔再沸器来说，管程介质主要是经过净化后的水，其主要组分为SO 3-、CL -、NH 4+以及微量NH 3、H 2S 。

经过检查发现，介质中的硫酸盐沉积物是导致换热管束发生堵塞的主要原因。

对结垢物进行取样化验分析，氨汽提塔再沸器换热管束中的堵塞物中，SO 3-含量为每升229.05毫克，CL -含量为每升1495.26毫克。

低温工况下通过低温洗涤(或结晶)，氨气中的硫化氢由气相转入液相得以脱除，塔顶氨气中硫化氢浓度一般为100～200mg/m 3， 脱除率达99%以上，再经过脱硫吸附器以脱除氨气中的少量硫化氢，出口氨气中硫化氢质量分数一般不大于3μg/g ，经过氨精制后的氨气，大部分装置采用压缩机压缩并冷凝冷却得到液氨产品，个别装置(如齐鲁石化)通过氨蒸馏塔替代压缩机，塔顶得到氨气，再进入氨冷凝器，冷凝冷却后得到液氨产品。

2 某炼油厂酸性水汽提塔处理量出现下降状况某炼油厂实际运行中，酸性水汽提塔使用的是单塔低压汽提工艺。

在脱硫过程中，酸性水的主要来源主要涉及到下面一些流程：原油预处理流程、催化裂解流程、柴油加氢流程。

在酸性水汽提塔运行中，发现其实际处理量无法达到设计标准，且呈现下降趋势。

为了提升处理效率，工作人员就需要对相关设备进行停工检修，这不但影响了正常生产的进行，同时还消耗量大量的人力、物力资源，一旦在停工检修过程中发生了紧急状况，那么可能会导致整个工厂的停产，所以，如何解决酸性水汽提塔处理量下降的问题就显得越来越关键。

3 酸性水汽提塔处理量降低的原因分析酸性水汽提塔处理量下降的原因通常涉及到下面两个方面：(1)酸性水汽提塔的塔盘堵塞；(2)酸性水汽提塔塔底重沸器管束结垢导致其换热效应下降。

[1]3.1 塔盘堵塞酸性水汽提塔塔盘堵塞是非常常见的，也是当前炼油企业生产中酸性水汽提塔运行中的通病，部分酸性水汽提塔塔盘堵塞发生时间比较短，部分酸性水汽提塔塔盘堵塞时间比较长。

一般来讲，塔盘堵塞主要的原因是油泥堵塞、结垢堵塞以及塔盘形变。

3.1.1 油泥堵塞酸性水汽提塔发生油泥堵塞的重要原因是由于储罐也为过于低下，导致入口管在吸进酸性水的过程中，吸进了大量的油泥杂质，继而引发管道压力上升，酸性水汽提塔压降上升。

但是需要注意的是，工作人员可以通过对储罐液位的调节，使堵塞状况发生缓解。

3.1.2 结垢堵塞在炼油厂生产中，酸性水汽提塔发生结垢堵塞主要是由于焦化装置所导致的。

酸性水汽提装置存在的问题及对策作者：金琼来源：《中国科技博览》2015年第14期[摘要]目前炼油厂酸性水汽提装置存在着诸如汽提净化水中氨含量过高、侧线抽出富氨气中硫化氢含量过高、汽提塔处理能力达不到设计负荷等问题通过分析，提出了相应的改进对策，如加碱汽提、流程优化等。

[关键词]酸性水提；单塔固定氨；问题；对策中图分类号：X740.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）14-0365-010 引言目前炼油厂酸性水常用的处理方法有双塔汽提工艺及单塔汽提侧线抽出工艺，双塔汽提工艺操作稳定但能耗较大，一般情况下单耗为300～ 400kg蒸汽/t水带侧线抽出的，单塔加压汽提工艺处理炼油厂酸性水，流程较简单且能耗较低，约为130 180kg蒸汽/t水；该工艺还具有处理高浓度污水的能力，且能保证产品液氨和净化水的质量随着能耗问题日益突出，单塔汽提侧线抽出技术受到越来越多的关注，许多炼油厂采用该工艺处理酸性水，取得了明显的效果但同时也出现了一些问题，如操作负荷低于设计值；净化水中氨硫化物含量过高；侧线产品氨中的硫化氢含量及塔顶酸性气中的氨含量也较高；侧线难以得到氨产品等问题本文就常见问题进行了分析，提出了相应对策。

1 单塔汽提侧线抽出工艺操作原理1.1 不同副产品的单塔汽提侧线抽出工艺过程单塔运行简述如下；预热的原料污水从塔的上段入塔；塔顶排除硫化氢；高浓度氨蒸汽从塔中部侧线抽出，去分凝和氨精制系统；塔底出净化水，作为汽提蒸汽（也可通入直接蒸汽）将一定量（约占原料水总量的20% ～ 30% ）的冷原料污水直接打入汽提塔作冷却吸收水在汽提塔中，由于塔上部硫化氢精馏段冷却吸收和塔下部氨（侧线抽出口）集聚，形成一个氨的高浓区，可将此富氨气从侧线抽出，侧线抽出富氨气中氨浓度一般为15% ～ 200；从侧线抽出的富氨气经三级分凝后可得到纯度达99%以上的气氨，但该气氨中仍存在微量的硫化氢等杂质，经过结晶罐结晶、吸附塔吸附后，气氨中的硫化氢含量小于10ppm此后的气氨再经过沉降罐除去机械杂质后由氨压缩机加压液化即得到产品液氨。

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析及预防措施1. 腐蚀机理酸性水汽提换热器在工作过程中，受到高温、高压、酸性气体的影响，容易产生腐蚀。

酸性气体对管束表面金属的电化学反应是导致管束腐蚀的主要机理之一。

在高温高压下，管束表面易形成缺陷，从而加剧了管束的腐蚀程度。

2. 腐蚀失效形式酸性水汽提换热器管束的腐蚀失效形式主要包括普通腐蚀、点蚀腐蚀、应力腐蚀裂纹和铬迁移等。

普通腐蚀是指管束表面均匀腐蚀，导致金属厚度减薄；点蚀腐蚀则是局部腐蚀引起管束表面出现小孔隙和凹痕；应力腐蚀裂纹是在受到应力的作用下，管束表面形成裂纹；铬迁移则是由于管束材料中的铬在高温高压下向金属表面迁移，导致金属变脆并且易于腐蚀。

3. 腐蚀失效影响酸性水汽提换热器管束腐蚀失效会导致管束表面金属物质的丧失，进而会影响管束的热传导性能和机械强度，严重时还会引起管束的破裂和泄漏，对生产和环境安全造成严重威胁。

二、预防措施1. 材料选择为了提高酸性水汽提换热器管束的抗腐蚀能力，应选择耐腐蚀材料，如不锈钢、镍合金等。

这些材料具有较强的耐腐蚀性能，能够有效抵抗酸性气体和高温高压环境的侵蚀。

2. 表面保护对于已经选择的管束材料，需要在其表面进行保护处理，形成一层保护膜，以减缓管束的腐蚀速度。

可以采用防腐漆涂层、热浸镀锌、镀层阳极保护等方式进行表面保护。

3. 温度和压力控制合理控制酸性水汽提换热器的工作温度和压力，可以有效减少管束的金属表面缺陷形成，避免或减缓管束腐蚀失效。

4. 定期维护检查定期对酸性水汽提换热器进行维护检查，及时发现管束腐蚀和损伤情况，可以采取相应的修复措施，以延长管束的使用寿命。

5. 禁止使用腐蚀性物质在酸性水汽提换热器的使用过程中，应禁止使用对管束具有腐蚀作用的物质，以减少管束的腐蚀失效风险。

6. 管束防腐蚀设计对于在酸性水汽提换热器中使用的管束，在设计阶段就应考虑到腐蚀失效的问题，进行合理的防腐蚀设计，如设置保护层、引入防腐蚀设备等。

酸性水汽提操作的影响因素；影响汽提塔操作平稳的因素很多，但主要因素有四点：供热；硫化氢排放量；氨循环比；除油。

1供热合理的供热是平稳操作的基础，供热是否合理，对安全生产，产品质量，能耗影响都很大。

供热过量，就要引起超温、超压、酸性气质量下降，蒸汽单耗增加，严重时可能造成冲塔或酸性气管线的堵塞；供热不足，汽提塔中部的温度偏低，高温段温差大，氨气和净化水的质量下降，严重时造成侧线系统结晶堵塞管线。

汽提塔供热影响因素单线：主要影响因素双线：次要影响因素单塔侧线流程蒸汽单耗的经验公式：h=1.05*(T净+T原+n*(T底+T冷)+B•I抽)h：蒸汽单耗kg/t水T净：净化水出装置温度℃T原原料水换热前温度℃T底汽提塔塔底温度℃T冷冷进料温度℃n：冷热进料比 %B：侧线抽出比 %I抽：侧线抽出气体焓量 J/kg1.05：热损失系数由公式表明：蒸汽单耗的影响因素主要有冷热进料比n,侧线抽出比B，氨循环比C，而n、B与处理量有关，因为对一个特定的汽提塔而言，有个最低的冷却水量和最低的塔底三相负荷，所以处理量越大，n和B越小，蒸汽单耗越低，然后根据产品质量和塔体温度分布进一步调整n、B和供热量，供热是操作的基础，操作平衡建立后，一般情况应保持稳定。

2硫化氢的排放率（H2S排放率= H2S排放量/原料水中H2S量）操作平衡建立后，要及时按原料中的H2S的量将H2S从塔顶排出，其排放率最好为1。

如果排放率大于1，则塔上部温度要升高，酸性气质量可能变差，塔压下降，严重时可能造成冲塔；如其排放率小于1，则塔的中部温度要下降，塔压升高，氨气和净化水质量可能下降。

操作中，在n、B和供热等条件合理的情况下，如果最上一层塔板与侧线抽出口处的温度下降，塔压升高,说明的排放率小于1,反之,排放率大于1.3氨循环比C氨循环量/原料水中氨含量)氨循环比C 对汽提塔的氨负荷影响很大，如果氨循环比C过大，要危机产品质量，增加蒸汽单耗，严重时还影响平稳操作，氨循环比的高低由循环液的量的多少和浓度高低决定，循环液的量的多少主要取决于抽出比的大小，循环液浓度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。

探讨酸性水汽提装置工艺优化措施摘要：酸性水如果不能被有效处理，容易影响环境问题甚至还会对人们的身体健康造成影响，当前我国人民对生活环境的重视度不断提高，酸性水的处理现已成为人们重点关注的内容，此时衍生出了酸性水汽提装置，此类装置可以对酸性水问题作出处理，但是在应用过程中此类装置在工艺和技术方面存在各类问题，此类问题严重影响了处理工作的效果。

基于此本文主要对酸性水汽提装置工艺作出分析，主要从问题入手，针对问题形成的原因，提出具有针对性的解决措施，从而优化我国酸性水汽提装置对酸性水的处理质量。

关键词：酸性水汽提装置；工艺优化；措施引言：酸性水中主要含有硫化物和氨，其中还涉及了酚和氰化物等各类油性物质，此类物质对环境的影响和危害较大，因此在酸性水方面需要进行有效处理，在满足标准需求后才可进行排出。

当前我国在酸性水处理工作中主要选择应用蒸汽汽提法进行操作，近年来炼油厂逐步对酸性水汽提装置的工艺作出了分析，针对理论、程序、设计、生产操作等多个环节作出了分析，因此有效对酸性水汽提装置的工艺作出了改进，确保相关工艺可以满足各种不同酸性水蒸气的操作。

一、酸性水的来源（一）常减压污水在降压塔顶的位置需要注入氨水，此项工作的主要目的是为了对酸性污染物进行中和，以此降低酸性污染物对设备的腐蚀，通过气液分离罐在对污水中的氨水进行分离，其中主要分离三个物质：氨污水、悬浮汽油等物质。

（二）催化污水管内需要含有蒸汽和渣油、蜡油主要物质，此时如果出现了雾化混合物则需对其进行催化操作，以此形成其他反应，后续将分馏塔顶回流罐对水中含硫含氨的污水进行回收操作，其中含硫含氨的污水主要包括悬浮汽油、氯化物和H2S等各类物质。

（三）焦化污水此类污水中容易出现渣油，渣油中含有硫化物和氨氮物质，此类物质需要在加热炉内注入盐水，以此优化结焦现象，从而降低结焦的速度，通过焦炭塔将分馏塔顶端的冷凝器械对含硫含氨物质进行分离，其中主要含有含硫含氨的污水，还会存在焦粉和酸性水，此时需要先对酸性水进行脱气操作，才可达到后期处理效果[1]。

1 酸水汽提工艺如何分类?根据对H2S和NH3的回收要求，酸水汽提工艺可以如下分类：(1)回收H2S而不回收NH3高、低压汽提工艺①单塔低压汽提。

低压汽提是指在尽可能低的汽提操作压力(只要能满足塔顶酸性气自压排至硫磺回收装置或焚烧炉的最低压力)下将酸性水中的H2S和NH3全部汽提出去，塔顶音氨酸性气排至硫磺回收单元烧氨火嘴，塔底净化水回用。

该工艺由于投资少，具有设备、工艺简单、消耗小等优点，目前大型硫磺回收装置中大部分采用此工艺。

②双塔高低压汽提。

该工艺设有H2S汽提塔和总汽提塔两个。

H2S汽提塔操作压力0.7～1.0MPa(g)，塔顶酸性气几乎不含氨，酸性气送至硫磺回收单元回收硫磺；总汽提塔操作压力0.05-0.07MPa(g)，汽提出氨与剩余H2S，塔顶富含氨酸性气排至硫磺回收单元烧氨火嘴。

该工艺由于设备投资高，蒸汽消耗高而使用少。

(2)分别回收H2S和NH3的汽提工艺①单塔加压汽提。

该工艺设有H2S汽提塔和氨汽提塔两个塔，酸性水先入H2S汽提塔，后进氨汽提塔；也可先进氨汽提塔，后进H2S汽提塔。

为节约蒸汽消耗，一般是酸性水先进H2S 汽提塔，后进氨汽提塔操作工艺偏多。

一般H2S汽提塔操作压力为0.5—0.7MPa(g)，氨汽提塔操作压力为0.1-0.3MP(g)，H2S汽提塔塔顶酸性气可送至硫磺回收单元回收硫磺，氨汽提塔顶气氨经精制、压缩成液氨，可回用与炼油装置或作为化工原料。

该工艺设备投资较多，一般根据实际生产的经济效益与要求决定，目前国内小规模酸水汽提装置使用。

②单塔加压侧线抽出汽提。

该工艺流程利用CO2、H2S相对挥发度比NH3高的特性，首先将CO2、H2S从汽提塔的上部汽提出来，塔顶酸性气送至硫磺回收单元回收硫磺。

液相中的NH3及剩余的CO2、H2S在汽提蒸汽的作用下，在汽提塔下部被驱除到气相，使净化水满足质量要求，并在塔中形成A／(S+C) (即NH3mol数／CO2和H2S mol数之和)较高的富含NH3酸性气，抽出富氨气体采用三级降温降压分凝提取高浓度气氨，后加压气氨液化成液氨。

1 酸水汽提工艺如何分类?根据对H2S和NH3的回收要求，酸水汽提工艺可以如下分类：(1)回收H2S而不回收NH3高、低压汽提工艺①单塔低压汽提。

低压汽提是指在尽可能低的汽提操作压力(只要能满足塔顶酸性气自压排至硫磺回收装置或焚烧炉的最低压力)下将酸性水中的H2S和NH3全部汽提出去，塔顶音氨酸性气排至硫磺回收单元烧氨火嘴，塔底净化水回用。

该工艺由于投资少，具有设备、工艺简单、消耗小等优点，目前大型硫磺回收装置中大部分采用此工艺。

②双塔高低压汽提。

该工艺设有H2S汽提塔和总汽提塔两个。

H2S汽提塔操作压力0.7～1.0MPa(g)，塔顶酸性气几乎不含氨，酸性气送至硫磺回收单元回收硫磺；总汽提塔操作压力0.05-0.07MPa(g)，汽提出氨与剩余H2S，塔顶富含氨酸性气排至硫磺回收单元烧氨火嘴。

该工艺由于设备投资高，蒸汽消耗高而使用少。

(2)分别回收H2S和NH3的汽提工艺①单塔加压汽提。

该工艺设有H2S汽提塔和氨汽提塔两个塔，酸性水先入H2S汽提塔，后进氨汽提塔；也可先进氨汽提塔，后进H2S汽提塔。

为节约蒸汽消耗，一般是酸性水先进H2S 汽提塔，后进氨汽提塔操作工艺偏多。

一般H2S汽提塔操作压力为0.5—0.7MPa(g)，氨汽提塔操作压力为0.1-0.3MP(g)，H2S汽提塔塔顶酸性气可送至硫磺回收单元回收硫磺，氨汽提塔顶气氨经精制、压缩成液氨，可回用与炼油装置或作为化工原料。

该工艺设备投资较多，一般根据实际生产的经济效益与要求决定，目前国内小规模酸水汽提装置使用。

②单塔加压侧线抽出汽提。

该工艺流程利用CO2、H2S相对挥发度比NH3高的特性，首先将CO2、H2S从汽提塔的上部汽提出来，塔顶酸性气送至硫磺回收单元回收硫磺。

液相中的NH3及剩余的CO2、H2S在汽提蒸汽的作用下，在汽提塔下部被驱除到气相，使净化水满足质量要求，并在塔中形成A／(S+C) (即NH3mol数／CO2和H2S mol数之和)较高的富含NH3酸性气，抽出富氨气体采用三级降温降压分凝提取高浓度气氨，后加压气氨液化成液氨。

酸性水汽提装置酸性水带油及处理摘要介绍酸性水汽提装置酸性水带油的危害，目前各炼厂采用的除油设施及其工作原理，在具体生产中的处理方式。

关键词酸性水带油除油设施罐中罐旋流分离器炼油过程中各生产装置产生的酸性污水都送往酸性水汽提装置集中处理。

由于各生产装置污水量、水质不一样，且排放量不均衡，所以进酸性水汽提装置污水量、水质、含油量时刻都在变化。

为了保证酸性水汽提装置平稳运行，保证产品质量,实现长周期稳定运转 ,对酸性水进行除油预处理是十分必要的。

一、酸性水带油的危害酸性水带油直接影响塔内汽液相的正常平衡，油份作为表面活性物质，在汽提塔内强烈的汽水接触情况下，极易发生起泡现象，大量的泡沫使气液相的传质汽提蒸汽的冷凝过程不能得到有效进行，增加蒸汽耗量。

同时容易结垢，使塔板上的浮阀变重，影响浮阀的正常移动，减小气相通量，脱落的垢还会堆积在降液管和受液槽的夹缝中，减小液相的通量，造成操作波动，降低塔的处理能力、影响产品质量，如汽提塔的净化水质量，酸性气含烃会产生黑硫磺，液氨带油影响产品质量，故进塔酸性水的油含量越低越好，一般要求小于50mg/L。

二、对应措施目前各厂采用的除油设施基本上仍然是利用水和油密度不同的大罐重力沉降法，沉降时间从40小时至800小时不等，多在50～70小时。

罐数通常设置两台或两台以上，第一台为沉降罐，第二台为缓冲罐，两罐串联操作，以倒U管连接。

沉降罐的油可通过设在罐顶部的排油口自流至污油罐。

根据水中油含量随沉降时间变化的实验，沉降时间大于35h，水中的油含量可降至100mg/L以下。

为保持沉降罐内液面稳定，避免因水的连续进出而引起搅动，以致影响沉降效果，常在沉降罐内设置上部布水、下部出水的脱油部件。

油水混合物由进口管线经配液管中心汇管和辐射状配液管流入沉降罐底部的水层内，在水层内进行水洗。

破乳剂作为一种表面活性剂，主要作用是降低油水界面的表面张力，由于油水密度的差异，使部分含水油在上升过程中，较小粒径水滴向下运动，油向上运动，实现了油水分离。