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        含硫污水除油工藝的問題及優(yōu)化

        2020-07-25 09:58:42
        化工設(shè)計(jì)通訊 2020年8期
        關(guān)鍵詞:輕油油器含硫

        容 磊

        (河北英拓科技有限公司,河北石家莊 050100)

        1 概述

        中低溫煤焦油中存在含硫化合物和含氮化合物,在加氫精制、加氫裂化加工過程中,這些化合物會(huì)通過高溫裂解、催化裂化、催化加氫等反應(yīng)生成H2S和NH3而與反應(yīng)產(chǎn)物混合,這些混合的反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過冷凝脫水或水洗處理,即產(chǎn)生含硫污水。含硫污水中含有大量的硫化氫等有毒、刺激性氣體,如直接排放或直接進(jìn)入污水處理場集中處理,會(huì)導(dǎo)致含硫污水內(nèi)部的H2S氣體揮發(fā)至大氣中。H2S氣體是一種無色的易燃?xì)怏w,低濃度時(shí)伴有臭雞蛋氣味,極易導(dǎo)致人員中毒。同時(shí)硫化氫為易燃?xì)怏w,與空氣混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。目前全國環(huán)保形勢日益嚴(yán)峻,同時(shí)含硫污水中含油量多,導(dǎo)致下游單位處理含硫污水量降低。河北英拓科技有限公司為降低含硫污水的排放量,同時(shí)將含硫污水中的輕油回收。在2019年8月建造含硫污水除油器項(xiàng)目,以期達(dá)到除油的目的。

        2 沸騰床加氫工藝中的含硫污水主要來源

        1)向系統(tǒng)注入的除鹽水,洗掉系統(tǒng)中的氨和硫化氫后產(chǎn)生的廢水。

        2)減壓塔抽真空產(chǎn)生的氨水。

        3)氫氣與原料中的氧反應(yīng)產(chǎn)生的水。

        4)制氫系統(tǒng)產(chǎn)生的煤氣下液。

        (1)煤氣在焦化系統(tǒng)中各塔內(nèi)清洗脫除雜質(zhì)時(shí),攜帶的溶液。

        (2)在煤氣壓縮機(jī)系統(tǒng)中加熱壓縮冷卻后產(chǎn)生的飽合水。

        (3)填料塔使用蒸汽再生產(chǎn)生的廢水。

        3 工藝流程

        在前期生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含硫污水直接輸送至下游單位進(jìn)行處理。由于含硫污水中存在一定的輕油,且內(nèi)部含硫化氫、氨等腐蝕性介質(zhì),對下游單位的設(shè)備、管線造成腐蝕,減少使用壽命。綜合上述原因,為此我單位于2019年8月在含硫污水出裝置前增加了除油設(shè)備。含硫污水通過低壓分離罐的壓力打入除油器內(nèi),經(jīng)過除油器內(nèi)部安裝的6種填料過濾后,將含硫污水中的小油滴匯集成大油滴,在重力及密度差的作用下使含硫污水中的油水分離。輕油在上層,含硫污水在下層。當(dāng)油層達(dá)到一定量時(shí),打開除油器頂部排油管線的切斷閥。通過除油器頂部排油管線將分離出的輕油排至輕污油罐內(nèi)回收,最終打至罐區(qū)充當(dāng)原料再次進(jìn)入系統(tǒng)加工;底部的含硫污水在自壓的作用下輸送至下游單位進(jìn)行凈化處理,從而達(dá)到含硫污水除油的效果。除油器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。

        圖1 除油器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

        在除油器試用過程中,經(jīng)過取樣化驗(yàn)發(fā)現(xiàn);除油器的除油效果已經(jīng)達(dá)到預(yù)期,能夠?qū)⒑蛭鬯械妮p油進(jìn)行脫除,含硫污水進(jìn)出口含油化驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

        表1 除油器進(jìn)出口化驗(yàn)結(jié)果

        4 運(yùn)行中遇到的問題及原因分析

        4.1 遇到的問題

        除油器界位計(jì)始終充滿液體,是除油器穩(wěn)定、高效進(jìn)行除油的前提。而在試運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn),除油器界位計(jì)始終無法保持滿液位。投用除油器后,由于含硫污水中存在揮發(fā)性氣體,氣體進(jìn)入界位計(jì)內(nèi),導(dǎo)致液位下降。對界位計(jì)向放空管線排空后,液位逐漸恢復(fù)正常。關(guān)閉放空約10min后液位便會(huì)再次下降。

        4.2 原因分析

        含硫污水自分液罐進(jìn)入管線后由于前后壓差過大,導(dǎo)致含硫污水中產(chǎn)生部分揮發(fā)性氣體。這些氣體在除油器頂部聚集無法排出,導(dǎo)致除油器內(nèi)液位不穩(wěn)定。

        5 優(yōu)化思路

        5.1 將除油器的遠(yuǎn)傳界位計(jì)改為遠(yuǎn)傳液位計(jì)

        將除油器頂部的切斷閥改為調(diào)節(jié)閥。通過除油器頂部排油管線持續(xù)將除油器內(nèi)部的氣體排至放空管線內(nèi)。通過不斷的排氣將液位保持在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。通過現(xiàn)場液位計(jì)查看油層的變化趨勢,當(dāng)油層達(dá)到一定量時(shí),打開調(diào)節(jié)閥將油排走后繼續(xù)維持一定的液位,持續(xù)排氣。改造完成后發(fā)現(xiàn),由于含硫污水中的氣量不穩(wěn)定,無法通過調(diào)節(jié)閥控制排氣量,將液位維持在一定的范圍內(nèi)。導(dǎo)致液位上下波動(dòng)幅度仍然較大,無法滿足正常生產(chǎn)。液位波動(dòng)趨勢如圖2所示。

        5.2 在除油器之前增加脫氣罐

        先在脫氣罐內(nèi)將含硫污水中的揮發(fā)性氣體脫除,排放至含硫干氣管網(wǎng)內(nèi)。再通過離心泵將脫氣后的含硫污水輸送進(jìn)除油器內(nèi)進(jìn)行除油。當(dāng)含硫污水內(nèi)無氣體后則能夠保證除油器穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)在離心泵進(jìn)口增加切斷閥,出口增加調(diào)節(jié)閥。當(dāng)離心泵本體或其相連接的法蘭發(fā)生泄漏時(shí),可遠(yuǎn)程對泵進(jìn)出口進(jìn)行快速切斷,并連鎖停泵,保證現(xiàn)場操作人員免受中毒的危險(xiǎn)。流程圖如圖3所示。

        圖2 液位波動(dòng)趨勢

        圖3 流程圖

        改造完成后發(fā)現(xiàn)很好地解決了除油器液位計(jì)波動(dòng)大的問題,并相應(yīng)增加了安全措施,人員操作較為簡單。含硫污水除油器實(shí)現(xiàn)了安全、穩(wěn)定運(yùn)行的目的,減輕了下游單位處理含硫污水的壓力。液位平穩(wěn)趨勢如圖4所示。

        圖4 液位平穩(wěn)趨勢

        6 結(jié)束語

        在含硫污水除油器的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),要考慮到含硫污水中會(huì)存在不穩(wěn)定的氣相組分。加氫裝置的含硫污水除油處理技術(shù)逐步走向成熟。本文對于推進(jìn)我國含硫污水除油技術(shù)的發(fā)展提供了必要的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),為今后進(jìn)一步改進(jìn)含硫污水處理技術(shù)奠定了基石。

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