酸性水汽提装置操作规程
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酸性水汽提装置工艺说明书xx石化集团股份有限公司 60吨/小时酸性水汽提装置说明书xx石化工程设计有限公司2009年1月9日档案号:Y0407A-1 xx 设计阶段:施工图说明书石化工程设计有限公司第1 页共 39 页建设单位:xx石化集团股份有限公司项目名称:60吨/小时酸性水汽提装置编制:校核:审核:审定:项目负责人:技术负责人:档案号:Y0407A-1 xx 设计阶段:施工图说明书石化工程设计有限公司第2 页共 39 页目录1 概述 .....................................................................3 2 原料及产品性质 ......................................................... 5 3 物料平衡 ................................................................ 6 4 主要操作条件 ............................................................7 5 流程简介 ................................................................ 7 6 主要设备计算与选择 .....................................................9 7 设备平面布置说明 ....................................................... 9 8 公用工程及材料消耗 .................................................... 28 9 装置定员 ...............................................................31 10 装置内外关系 ......................................................... 32 11 分析化验 (34)12 劳动安全卫生 .........................................................35 13 环境保护 .............................................................. 36 14 消防 ...................................................................37 15 设计中采用的规范 ..................................................... 38 16 施工技术要求 ......................................................... 39 17 存在的问题及建议 (39)档案号:Y0407A-1 xx 设计阶段:施工图说明书石化工程设计有限公司第3 页共 39 页1 概述1.1 设计依据本项目的设计依据为:(1).xx石化工程设计有限公司与xx石化集团有限公司签定的“关于新建60吨/小时酸性水汽提装置设计”的合同书。
装置污水汽提单元工艺技术操作规程(送审稿)(本稿完成日期:2011年11月)目次1 范围 (II)2 规范性引用文件 (II)3 术语和定义 (II)4 工艺原理概述 (III)5 工艺流程叙述 (III)6 设备明细表 (IV)7 主要原材料性质和消耗指标 (VII)8 各馏出口质量指标 (X)9 主要工艺操作指标 (X)10 装置开工 (X)11 装置停工 (X)12 岗位操作法 (X)13 生产异常波动应急处理 (XX)附录A (资料性附录)含硫含氨污水汽提工艺介绍 (24)附录B (规范性附录)CTST型高效塔盘 (28)装置污水汽提单元工艺技术操作规程1 范围本标准规定了污水汽提单元的开工、停工、正常操作、产品质量调节以及事故处理的方法、步骤和要求。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T 1.1 标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写规则Q/SHCL 1001 文件的分类与编号Q/SHCL 1002 标准化管理办法3 术语和定义下列定义和术语适用于本标准。
3.1溶解度指100克溶剂所溶解的溶质克数。
•或单位体积的溶剂所溶解气体的体积数。
3.2饱和蒸汽压指在一定的温度下,液体与其表面上蒸汽处在平衡状态时,此时蒸汽所产生的压力称为气体在此温度下的饱和蒸汽压。
3.3精馏指汽液两相在塔盘上充分接触,同时进行多次平衡汽化和平衡冷凝的传热传质过程。
3.4原料液进入的那层塔板称为加料板,加料板以上的塔段称之为精馏段。
3.5加料板以下的塔段(包括加料板)称之为提馏段。
3.6汽提利用水蒸汽来降低H2S、NH3在汽相中的分压,从而可以降低H2S、NH3在水中的含量,达到净化污水的方法,称之为汽提。
3万吨/年硫磺回收装置工艺操作规程1.岗位任务本岗位负责处理炼油厂干气、液化气脱硫装置和酸性水汽提装置产生含高浓度硫化氢的酸性气,酸性气经克劳斯工段回收大部分硫,尾气经焚烧炉完全燃烧,使装置既回收了资源又保护了环境,达到了化害为利的目的。
2.岗位管辖范围本岗位管辖范围为:酸性气预处理、克劳斯制硫、尾气焚烧、液硫脱气和输送、以及公用工程系统的所有工艺设备和仪表的操作和维护工作。
3. 工艺操作指标3.1克劳斯工段1、脱硫酸性气入装置压力:30~50KPa,酸性气脱液罐D-8101液位30-80%,脱硫酸性气流量160~1823Kg/h,空气/脱硫酸性气重量比例:1.45-1.85,污水汽提酸性气流量50~334Kg/h,空气/污水酸性气重量比例:1.85~2.05。
2、反应炉F-8101微调空气流量:350-850Kg/h,主空气流量:505~2862 Kg/h。
反映炉前空气压力:不大于0.035MPa。
3、反应炉F-8101燃料气流量16~48 Kg/h,燃料气压力:0.27~0.33MPa,空气/燃料气重量配比:12.0~14.0,燃料气脱液罐D-8102液位30~80%。
4、反应炉F-8101炉膛温度:1100~1250℃。
5、反应炉废热锅炉ER-8101液位:40~70%。
6、第一级克劳斯反应器R-8101入口温度:225~250℃,床层温度:不大于350℃。
7、硫磺冷凝器E-8101/8102/8103 液位:40~70%。
8、第二级克劳斯反应器R-8102入口温度205~220℃,床层温度:不大于350℃。
9、克劳斯尾气浓度:H2S-2S02:-1~1%(V)。
10、液硫池T-8101空气流量75~160Kg/h,废气总流量105~200Kg/h。
液硫温度130~155℃,气相温度:不大于170℃。
11、低压蒸汽压力:0.33~0.42MPa,低压蒸汽温度:152-165℃。
12、焚烧炉F-8102第一空气流量:284~2026Kg/h,瓦斯压力:0.25~0.33MPa,空气/瓦斯重量比例15~25,瓦斯流量:14.0~140Kg/h,炉膛温度675~725℃,烟道气氧含量:1%~5%(v)。
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。
酸性水汽提装置操作规程一、酸性水汽提装置概述本装置是由青岛英派尔化学工程有限公司设计的处理量为50t/h单塔汽提装置,年开工时数为8000h。
将全厂的含硫污水处理掉。
该装置的作用为净化污水,回收[wiki]化工[/wiki]资源,减轻大气污染,化害为利,变废为宝,造福人类,是环保必不可少的一项工程。
该装置的作用是对常减压、重油催化、加[wiki]氢[/wiki]、焦化的含硫污水,利用高温蒸汽进行加温加压气体分离,使水质得以净化主力后排放,同时提取氨气、氨水和酸性气。
其产品净化水可以作为催化分馏塔顶及常减压装置电脱盐注水使用,氨水可做农肥使用,酸性气可做硫磺装置的原料。
本装置的工艺特点:采用单塔加压侧线抽出汽提流程。
经过装置处理后的净化水的各种排放指标均符合国家标准,且该装置具有耗能低,占地面积小,流程简单,[wiki]设备[/wiki]少,操作方面方便而又经济的特点,是我国目前正积极推广的一套先进装置。
二、产品及副产品说明1、产品净化水:硫化氢含量不大于50*10-6 (质量分数),氨氮含量不大于100*10-6 (质量分数)。
净化水可以作催化分馏塔顶及常减压装置电脱盐注水使用。
2、副产品2.1、硫化氢(H2S)含量大于85[wiki]%[/wiki](体积分数),氨含量小于2%(体积分数)。
2.1.1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0.00093 kg/m3 至0.000154 kg/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1.539 kg/m3 ,自燃点为246℃(在空气中),[wiki]爆炸[/wiki]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[wiki]沸点[/wiki]为-60.2℃。
硫化氢可作为硫磺回收装置的原料制取硫磺。
2.1.2化学性质a)热不稳定性H2S→H2 + S↑b)可燃性2 H2S+ O2 →2S+2H2O+Q(氧不足)2H2S+3O2→2SO2+2H2O(氧充足)c)还原性2H2S+SO2→3S+2H2O2.1.3硫化氢在工业中的危害2.1.3.1硫化氢氧化为二氧化碳与是作用生成亚[wiki]硫酸[/wiki]而[wiki]腐蚀[/wiki]设备,在存在水蒸气和高温情况下更为严重。
2.1.3.2硫化氢溶于水生成氢硫酸而腐蚀设备。
2.1.3.3硫化氢在管道中与氧发生氧化而堵塞设备和管线。
2.1.3.4硫化氢与氨反应生成硫氢化铵结晶堵塞设备和管线。
2.1.3.5硫化氢具有氢脆腐蚀性。
2.2氨水(NH3 )氨含量15%(质量分数),硫化氢含量小于0.2%(质量分数)。
2.2.1物理性质氨是一种无色具有刺激性气味的气体,低浓度的氨对呼吸道有刺激作用,接触时可使皮肤灼伤,高浓度的氨对三叉神经有刺激作用,可使呼吸终止。
在标准状况下氨的密度是0.77 kg/m3 ,比重为0.5971,氨及易溶于水,在常温下一体积水可溶解700体积的氨,0℃时液氨的比重为0.6836,其分子量为17.034,沸点-33.35℃,凝固点-77.7℃,氨在空气中的含量达11%-14%时会发生燃烧,气爆炸极限为15.5%-27%(体积分数)。
在常温下冷却到-33.35℃或常温下加压到0.7Mpa-0.8Mpa时,气态氨就凝结成无色的液态氨。
液氨具有导电性,并溶于少量润滑油。
2.2.2化学性质a)氨与水反应氨与水法应生成一水合氨,它可以小部分电离成NH4+ 和OH- ,并且受热分解。
NH3 +H2O=NH3 •H2O= NH4+ + OH- b)氨的水合物对锌、铜及铜合金具有腐蚀性:Cu+2NH4OH→Cu(OH)2+2NH3↑Zn+2NH4OH→Zn(OH)2+3NH3↑c)氨在530℃以上分解为氮气和氢气:2NH3→N2+3H2 ↑d)氨与酸的反应:NH3+HCl→NH4ClNH3+H2S→NH4HSe)氨与氧的反应: 4NH3+5O2→4NO+6H2O三、原料、公用工程系统1、原料的来源含硫含碱污水来于常减压装置、重油催化装置、加氢精制装置、焦化装置。
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995以上是水,所以其性质与纯水基本相近。
污水汽提就是除去原料污水中的有害物质,以达到净化污水水质的目的。
含硫污水中的有害物质以H2S、NH3、CO2 为主,酸水汽提的主要目的是驱除和回收H2S、NH3 。
含硫污水是一个由NH3-H2S-H2O组成的三元体系,要了解酸水汽提的生产工艺原理,首先必须了解原料的NH3-H2S-H2O三元体系的热力学性质。
由于原料污水中含有H2S、NH3 等都是挥发性弱电解质,能相互起化学反应,并能电离成离子,氨和硫化氢能不同程度溶解于水。
一体积水能溶解700体积的氨,一体积水能溶解2.6体积的硫化氢。
因此,NH3-H2S-H2O三元体系是一个化学电离和相平衡共存的复杂体系。
4公用工程新鲜水(常温,0.4Mpa)、循环冷水(31℃,0.4Mpa)、氮气(常温,0.3Mpa)、蒸汽(250℃,1Mpa)四动力消耗指标项目进料量400000t/a 年消耗量能耗指标能耗单位数量单位数量电力 Kwh 57.0393*104 Mj/kWh 12 .56 716.47*104 蒸汽 t 604*104 Mj/t 3390.2621697.63*104 循环冷水 t 411.47*104 Mj/t 4.191722.2*104 新鲜水 t 42.7*104 Mj/t 7.53321.43*104 净化空气 m3 80*104 Mj/m3 1.67133.93*104 单位能耗603.18Mj/t 能耗合计24591*104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。
该装置的工艺是一个化学、电离和相平衡共存的复杂体系。
其整个反应过程可用如下综合反应式表示:H+ +OH- + NH4+ +HS- =(NH3 + H2S+ H2O)液=(NH3 + H2S+ H2O)气H+ +OH- +2 NH4+ + CO32- = (2NH3 + CO2+ 2H2O)液8 = (2NH3 + CO2+ 2H2O)气NH4+ +HS- =(NH3 + H2S)液=(NH3 + H2S)气二、工艺流程叙述自常减压、催化裂化、加氢精制、延迟焦化装置来的含硫污水汇合后进入动力车间原料水罐(G501)沉降除油,为了保持G502/G503的液位,在三台原料水罐之间设“n”形管,自G503/G502脱除的污油自流入动力车间污油池。
经脱油后的含硫污水,由原料水泵升压,然后分两路进入汽提塔(C4101),一路做为冷进料由汽提塔塔顶进入;另一路热进料先经过E4105→E4104/4-1与侧线气、净化水换热器换热至140℃以上后进入汽提塔第50层塔盘。
汽提蒸汽(1.0Mpa )由塔底第一层塔盘下吹入,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,经沉降分液罐(D4105)分液,酸性气去硫脲或放火炬,分凝液返回原料水罐(G503)。
17、19、21层侧线抽出的富氨气,先与原料水换热(E4105)冷凝冷却至135℃左右进入一级分凝器(D4106)进行分凝,气相经冷却器(E4106)冷却至110℃左右进入二级分凝器(D4107)分凝,从二级分凝器出来的富氨气经循环水冷却器(E4107)冷却至50℃左右,进入三级分凝器(D4108)分凝,一、二级分凝液混合后经冷却器(E4102/1、2)冷却后与三级分凝液混合返回原料水罐(G501)。
从三级分凝器出来的纯度为90%左右的氨气,经氨水混合器用净化水吸收后进入氨水罐(D4111/1,2)氨水罐内氨水经氨水循环泵(P4102)循环吸收氨气,待氨水罐内的氨水浓度达到15%,输出装置。
汽提塔底排除的净化水经(E4104/1-4)与原料水换热后,再空冷冷却器(A4101)冷却至50℃送出装置外排或作为常减压、重催注水用。
三、装置的开工1、开工程序1.1 开工前的准备——联系调度引蒸汽、新鲜水、循环水进装置——联系调度、空压站引仪表风和工业风进装置——联系调度、电工检查电气设备,无问题后送电——联系调度、钳工进行单机试运——联系调度、动力车间做好送水准备1.2贯通吹扫1.2.1吹扫的目的:——清扫设备、管线内的杂质,确保管线设备的畅通——通过吹扫使操作人员熟悉设备、流程等1.2.2吹扫准备工作——按规定拆装好盲板,把好关键[wiki]阀门[/wiki],以防跑串——联系施工单位,做好保运工作——准备吹扫工具1.2.3贯通吹扫的原则及注意事项1.2.3.1水管线用汽、水贯通;风管线用风或水贯通。
1.2.3.2吹扫前应拆除管线上的孔板、调节阀、流量计、过滤器,吹扫时可以通过副线或接临时短管代替1.2.3.3卸开管线与设备连接[wiki]法兰[/wiki],加临时盲板或使其错开。
严禁将管线中的杂质吹入容器内。
1.2.3.4吹扫蒸汽不得进入泵体,以防[wiki]机械[/wiki]杂质进入泵体损坏叶轮和机械密封。
1.2.3.5吹扫时,必须将冷却器的循环冷水关闭,并将内部存水放尽,以防水击现象发生;另外,冷换设备的另一程排空阀打开,防止汽化憋压损坏设备。
1.2.3.6蒸汽进入塔、容器时,塔、容器的顶部要放空,底部要排凝。
1.2.3.7地下管线严禁用蒸汽贯通,可用水、风贯通。
1.2.3.8吹扫过程中,若发现液位计、放空阀、设备管线的低点排凝有堵塞现象,要停蒸汽泄压后处理,以免发生烫伤。
1.2.3.9吹扫时,处于吹扫状态的阀门必须处于全开或全关状态,以免机械杂质将阀芯损坏。