侧线抽氨酸性水汽提装置操作规程.docx

侧线抽氨酸性水汽提装置操作规程.docx

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侧线抽氨酸性水汽提装置操作规程

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0.00093kg/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），[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

2H2S+O2→2S+2H2O+Q（氧不足）

2H2S+3O2→2SO2+2H2O（氧充足）

c）还原性

2H2S+SO2→3S+2H2O

2.1.3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0.77kg/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→NH4Cl

NH3+H2S→NH4HS

e）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    3390.26    21697.63*104

循环冷水    t    411.47*104    Mj/t    4.19    1722.2*104

新鲜水    t    42.7*104    Mj/t    7.53    321.43*104

净化空气    m3    80*104    Mj/m3    1.67    133.93*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+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-+2NH4++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。

1.2.3.10吹扫时要按流程顺序逐级逐段吹扫，系统压力不得高于操作压力，吹扫过程中要有专人记录和消号。

吹扫过程中要仔细检查，防止憋压和水击，排空口有专人监护，以免伤人或污损设备和[wiki]环境[/wiki]。

1.2.3.11吹扫完毕后，拆除的孔板、法兰、调节阀等要及时把好，设备管线内的存水放净，必要时用风吹扫。

1.2.4吹扫流程

1.2.4.1原料污水线的吹扫

送水装置给汽吹扫含硫污水线

1.2.4.2汽提系统吹扫线

汽提塔底给汽→C4101顶放空

        →C4101底排凝

        →冷进料→P4101前→净化水外排线

                    ∟G501

        →酸性气线→D4105顶放空→放火炬

                        ∟G501

        →侧线系统→E4105→D4106→E4106→D4107→E4107→D4108顶放空

                                      ∟D4111

                                      ∟G501

        →净化水系统→E4104/1-4→A4101/1，2→外排线

                        ∣        ∟G501

                        ∟P4104/1，2→外排线

                        ∟动力污水

1.3单机试运

1.3.1单机试运的目的

1.3.1.1检验机泵、设备、管线、阀门、仪表的安装质量和运转性能。

1.3.1.2清洗部分设备、管线内的杂物。

1.3.1.3训练操作人员，使操作人员熟悉工艺流程，掌握机泵和仪表的操作方法、切换方法、事故处理方法以及仪表的维护保养。

1.3.2原料水泵、氨水循环泵的试运

原料水泵、氨水循环泵的试运和原料水罐、汽提塔、酸性气分水罐，一、二、三级分凝罐及冷换设备的清洗同时进行。

1.3.2.1准备工作

——首先进行电机空运，电机空运前应进行认真检查，连续空运8h合格后，找好正反连接电机和泵体，找好同心度。

——机泵的出口阀、单向阀、压力表等检查好用。

——泵体加足合格的润滑油、润滑脂、电机装好温度计。

——原料水罐装好水，装水时罐顶放空，罐底排污，罐底排污见清水后，关闭罐底排污阀继续加水至满。

——所有容器清洗过程中，顶部放空，底部派凝见水后继续按流程清洗。

——改好试运流程。

1.3.2.2试运

——启动电机，使机泵运转，做好记录。

——观察机泵有无杂音，压力是否平稳，机泵温度是否过高。

——检查机泵的振动情况及泵的性能、流量、扬程等；

——检查润滑系统是否正常；[wiki]填料[/wiki]是否泄露。

——待清洗水变干净，泵连续运转不小于8h,合格后停泵，打开设备的顶放空，底部排净存水。

∣

G503、G501→P4101/A.B→E4105→E4104/4~1→T4101→E4014/1~4→A4101→P4104→净化水出装置

          →E4105→D4106→E4106→D4107→E4107→D4108→M4101→D4111

Q4106和D4107的分凝液进入E4111冷却后进入原料罐

D4108的分凝液直接进入原料罐                                      

四试压

1试压介质：

蒸汽；实验压力：

0.69Mpa。

2试压方法：

汽提塔给汽，关闭进出装置阀门，按流程对冷换设备和容器进行逐一试压。

3试压过程中做好记录。

先做好消号工作，避免漏项。

4试压完毕，设备要上下同时放空，管线终端排空泄压，避免设备管线憋压。

五开工操作法

1改流程

  开工流程：

  1）冷却器给循环水；

  2）改好进料流程：

G503→P4101/A.B→T4101顶部冷进料入口  

      E4106→E4105→E4104/4~1→T4101热进料入口

  3净化水流程

  T4101底→E4104/1~4→A4101→P4104→净化水出装置

  4酸性气外排线：

  T4101顶→D4105→去硫脲  

            →去火炬

  5侧线流程

  T4101→E4105→D4106→E4106→D4107→E4107→D4108→D4111→P4102→MI4101→D4111循环

2建立汽提塔液位升温

1）汽提塔直接供汽，同时开启原料水泵，通过热进料线建立液位。

2）用蒸汽调节阀控制塔底温度，使塔底温度以20℃/h~30℃/h的速度升温。

3）升温过程中，塔内原料水循环回原料水罐。

3引进料、排放酸性气

1）当塔底温度达到120℃时，适当调节进料量保持塔底液位在50%~70%左右，对净化水进行分析，合格后排出装置。

2）调节蒸汽入口调节阀，保持塔底温度继续以20℃/h~30℃/h的速度升温。

3）当塔顶压力达到0.3Mpa的时候，调节塔顶流量调节阀，在保证塔底继续升温的情况下，适量排放酸性气。

4）当塔底温度达160℃时，建立原料水罐的物料平衡，保持原料水罐的液位，将污水全部引进汽提塔，注意保持塔底液位正常，塔顶压力，温度正常。

5）在上述操作过程中，控制好塔顶压力、塔底液位、塔顶温度，一达到装置的平稳运行。

4开侧线  

1）当塔顶压力达到0.4Mpa时，21层塔盘温度大于138℃时，打开侧线抽出阀控制抽出比为9%。

2）侧线抽出后，调节蒸汽量，使塔底温度保持在160℃时，21层塔盘温度不大于138℃。

3）逐步建立分一分二、分三的压力、温度、液位。

a）控制分一入温度大于135℃，当压力大于0.3Mpa时，启用PIC4103控制压力保持在0.3Mpa。

2）PIC4103投用后，调节TIC4119控制分二温度为90℃，当压力达到0.25Mpa时，启用PIC4104控制分二温度为0.25Mpa。

3）当PIC4104投用后，调节TIC4121，控制分三温度不大于70℃，分三出来的氨气返回原料水罐。

4）当分一、分二、分三建立起液位，分别用LIC4106、LIC4107、LIC4108控制分一、分二、分三的液位为50%。

5）侧线系统正常后，给氨水罐D4111进行注水，开启氨水循环泵，分三气相的氨气进行循环吸收。

调整操作

1根据处理量的大小及操作情况，进一步调整总进料量。

2调节PIC4106控制好塔第压力为0.5Mpa，控制好21层塔盘温度大于138℃。

3操作平稳后，所有仪表全部投自动按工艺

            停工程序几操作方法

停工前的准备

1根据调度指示，适当增减处理量，到停工时原料税罐水位将至2米左右。

2有计划的降低分一、分二、分三和酸性气气分水罐的液位，到计划停工时维持最低点。

3各点排污阀接好胶皮管引至下水井。

4原料水罐集油，污油罐污油打出装置。

5与调度及有关单位作好联系工作。

6准备好消防器材、防毒器材及停工工具。

7进行停工练兵，考核合格后方可参与停工。

1    停工步骤

1接到停工通知后，与动力联系停止送水。

2停止进原料水后，分三氨气改回原料水罐循环，并把氨水罐中的氨水外排。

3当原料水罐液位降至2米时，切换新鲜水洗塔，塔底外排水经跨线回原料水罐。

4切换新鲜水后，继续降低分一、分二、分三液位至最低点，调节进料量为10t/h左右。

5降低冷却吸收水量，使塔顶以15℃/h的速度降温，调节硫化氢外排阀开度，使塔顶以0.04Mpa/h的速度降压，同时分一、分二、分三也缓慢降压。

6分凝器降压的同时，以10℃的速度提高分一、分二、分三的温度，直至E4107的冷却水全关闭（冷换设备放空阀打开，防止憋压）。

7当塔顶温度达到110℃时，停原料水泵，调节塔底汽为1.5t/h，向火炬驱赶酸性气，当分析硫化氢喊连小于1%时，关塔底净化水出口阀。

2    水冲洗

1启动原料水泵用新鲜水对塔及有关设备进行清洗。

当分一液面见汽时关闭塔底给汽，开打侧线，同时开净化水阀少许，调节新鲜水入塔量为10t/h左右。

2冲洗流程

新鲜水→P4101→────────────→C4101→────────┓

          ┗→E4105→E4104/4-1→┛                  │

                                          │

                      排空←A4101←E4104/1-4←塔底←┫

  P4102→M4101←D4108←E4107←D4107←E4106←D4106←E4105←侧线←┛

        ↓    ↓        ↓          ↓

      D4111  │        ┗→E4102/1、2←┛

            │      ↓

            ┗────────→G503

3水冲洗8h-12h结束，停原料水泵，打开塔顶放空，排净塔内存水。

3    蒸汽吹扫流程

          ┍→塔顶→D4105→放火炬线

          ┝→E4104/1-4→净化水外排线

    塔底给汽→┝→E4104/4-1→A4101→出装置放空

          ┗→侧线→E4105→D4106→E4106→D4107→E4107→D4108→D4110

                        ↓        ↓        │

                        ┗E4102/1、2┛        │

                            ↓              │

                          G503←────────┛

吹扫完毕对塔及容器进行蒸洗，蒸洗时间不少于8h。

注意事项：

3    吹扫前将蒸汽线内凝结水排净，先少量给汽，吹通后再增加汽量。

4    吹扫酸性气线及三分分凝液时，排凝不得任意排放，防止污染环境。

5    吹扫冷换设备时另一程要放空。

6    吹扫蒸汽不得进入泵体。

7    蒸汽泄压时，塔及容器顶部要放空，底部要排凝。

8    吹扫过程中要按流程顺序吹扫，做