牛小强 李旭涛 刘帅
神木富油能源科技有限公司 陕西省 榆林市 719319
摘要：针对神木富油能源科技有限公司50万吨/年煤焦油全馏分加氢制环烷基油项目酸性水汽提工艺的选择，就三种汽提工艺的技术、消耗、投资、生产运行等方面进行技术对比，为酸性水汽提工艺路线的选择提出建议。
关键词：酸性水；单塔；双塔
陕煤集团神木富油能源科技有限公司50万吨/年煤焦油全馏分加氢制环烷基项目主要通过加工高含硫含氮含氧等组分的全馏分煤焦油制取环烷基油系列产品，其过程中产生高浓度含硫含氨废水，为确保污水低硫排放，项目同时配套了酸性水汽提等环保装置。
1 煤焦油加氢项目酸性水的来源及特征
酸性水装置所加工的原料主要来自一期16.8万吨/年煤焦油全馏分加氢装置、二期50万吨/年煤焦油全馏分加氢装置和51万吨/年环烷基油加氢装置的油品加氢及分馏汽提过程中产生的高浓度含硫含氨污水，以及其他装置及系统间断排放的酸性水，根据项目总体布局要求，经酸性水汽提后的酸性气至硫磺回收装置生产硫磺，氨水或液氨送出装置外卖，净化水部分返回上游装置注水回用，剩余部分送至污水处理场进一步净化处理。酸性水的常规分析见表1。
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2 酸性水汽提工艺的比较
目前国内主流的酸性水汽提工艺有三种：单塔低压汽提工艺、单塔加压汽提氨侧线抽出工艺及双塔加压汽提工艺，本文主要通过三种工艺的技术、消耗、投资、生产管理等方面进行对比，为酸性水汽提处理工艺路线的选择提出建议。
2.1单塔低压汽提工艺
酸性水在一个低压汽提塔内完成汽提。塔顶酸性气中的H2S及NH3等一起送至硫磺回收装置，净化水由塔底抽出。单塔低压汽提工艺具有流程简单、操作简便、投资低、占地少、能耗低等优点。该工艺技术对不要求生产氨水和液氨，硫磺装置对原料的适应性强的情况最为适用。神木富油能源科技有限公司一期项目曾采用此工艺，后因环保、气体回收需求等问题，改为双塔汽提工艺。
2.2单塔加压汽提侧线抽出工艺
酸性水在一个加压汽提塔内完成汽提。塔顶富含H2S的酸性气从汽提塔顶分出，在塔中部抽出一股含少量H2S的富氨气，从而使H2S及NH3分开，净化水由塔底抽出。富氨气经三级定温定压分凝后得到较高纯度的氨气。单塔加压汽提工艺实际上是将脱H2S塔与脱NH3塔合为一个塔，该工艺具有流程较简单、能耗中等、占地中等、控制难度较高等特点。如果下游硫磺回收装置不能处理含NH3酸性气，或需要生产液氨或氨水时，采用本工艺较为合理。
2.3双塔加压汽提工艺
酸性水首先在脱H2S塔中加压汽提，主要将H2S从塔顶脱出，H2S汽提塔底的含氨污水送往脱NH3塔，在较低的压力下进一步汽提。NH3从脱NH3塔顶部脱出，净化水由脱NH3塔底部抽出。双塔加压汽提对原料的适应性强，对H2S及NH3含量高的酸性水尤其适用。产品质量较易控制，易于开工，但流程较复杂，投资能耗较高，占地多。
2.4 三种工艺的比较
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2.4 氨回收技术
如需要液氨或氨水作为产品，可在双塔加压汽提工艺或单塔加压汽提氨侧线抽出工艺后设置氨回收系统。
（1）生产氨水，高纯度的氨水经水吸收制成氨水。
（2）生产液氨，定温定压分凝后的高纯度氨气分段采用氨水洗涤法＋结晶法+吸附脱硫进一步处理，提高氨气的纯度。
3 设计、运行注意事项
3.1 设计优化
（1）根据系统热量，优化换热流程，加强原料入塔前的换热，以降低能耗。
（2）汽提塔底建议采用重沸器提供汽提热源，可回收凝结水。
（3）尽量采用空冷器，虽增加一次性工程投资，但可有效减少循环水用量，降低能耗。
（4）原料酸性水中的杂质脱除对于酸性水汽提装置的平稳运行至关重要，酸性水闪蒸罐停留时间不得小于20min，酸性水储罐应按3-5d的缓冲时间设计，在罐中或罐外设置除油设施，以确保隔油和缓冲效果。
（5）如净化水中含有少量酚类物质，如生化对净化水水质要求严格，净化水可配套酚回收装置。
（6）考虑本项目环烷基油加氢酸性水PH呈弱酸性，为确保净化水指标，可在进脱氨塔前采取注碱措施。
3.2 运行管控
（1）采用高效绝热材料，完善保温结构，减少设备、管道的散热损失，尤其是酸性气管道，保温、伴热不完善，在后续运行中极易造成管道结晶堵塞。
（2）在保证酸性气进硫磺回收单元制硫压力要求的前提下，降低酸性水汽提塔顶操作压力。
4 工艺路线的选择
针对煤焦油加氢项目原料性质H2S及NH3含量高的特点，根据项目总流程、环保要求，需要对氨进行回收的要求，为确保对酸性水处理的可靠性，以及处理后净化水的回用要求，经过反复的方案比选，神木富油能源科技有限公司50万吨/年煤焦油全馏分加氢制环烷基项目酸性水汽提装置采用双塔加压汽提工艺，氨结晶精制+氨吸收+氨蒸馏的氨回收工艺路线。
参考文献：
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