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[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）14-0365-01
0 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。
三级分凝器的操作条件不同。一级分凝器 操作溫度为125～ 130C，压力为0.3～ 0. 35 M Pa，该条件比较重要，此时氨在水中溶解 度为临界溶解度，是最低的。一级分凝器可分出 约70%的水，而富氨气中氨浓度可提浓到40% 以上二级分凝器的操作条件较灵活，只起过渡 作用，进一步提高气相中氨的浓度，同时又分出 部分水，一般操作温度为80～ 110°C，压力为 0. 2～ 0. 25MPa，分凝后气相氨浓度可达7嫩 ～ 80%以上三级分凝器的操作温度低于 40°C，压力为0. 12～ 0. 15MPa，由于三级分凝 器中的氨的气相浓度较高，而在低温条件下，硫 化氢的溶解度也相应增高，液相中氨与硫化氢 发生化学反应，生成硫氢化铵，随着反应的进 行，气相中的硫化氢不断溶解在水中，达到了脱 除硫化氢并使气相氨浓度达到99%以上的目的。如果副产品为氨水，可将三级分凝后的气氨 直接配制成氨水（见图）
2 含硫污水单塔汽提侧线抽出装置存在问题 分析及措施
2. 1 酸性水中固定氨含量增加引起净化水氨氮超标
汽提净化水中氨氮超标除汽提效率下降 （如由塔体设计不当等因素引起的）及操作不当外，主要原因是酸性水中固定氨的含量增加。所谓固定氨是指以强酸铵盐形式存在的氨，如硫酸铵、氯化铵等固定氨靠简单的加热无法分 解，难以从水中去除。随着原油加工种类及加工 工艺的改变，炼油厂酸性水中的氨含量及固定 氨含量都大幅度增加，由于净化水中的固定氨 的存在，它的含量一般约占总氨含量的30% ～ 90^，影响了氨的汽提深度，使净化水中总氨含 量无法降低到预期的水平，也加重了后续氨处 理的负抵随着废水排放标准的日益严格，汽提 净化水总氨含量尤其是固定氨含量越来越受到 重视部分炼油厂酸性水汽提净化水中氨含量及 固定氨含量列于表1
采用加碱汽提工艺可去除75% ～ 90%的 固定铵，使汽提净化水中的总氨含量降低到最 低限度，减轻甚至省略氨的后续处理
2. 2 流程不合理造成汽提效率下降
侧线抽出富氨气直接进入浓氨水塔，利用富 氨气汽提浓氨水，主要目的是进一步脱除浓氨 水中的硫化氢，将硫化氢汽提到富氨气中，然后 富氨气依次进入一级冷凝器、一级分凝器二级 冷凝器、二级分凝器，二级分凝器出来的气氨在 氨水配制罐中配置成浓氨水，浓氨水经浓氨水 汽提塔汽提后做为精制液进入液化气精制系 统，精制后的废液返回到原水罐中。
运行统计结果表明：当原水中硫化氢含量为 10000 ～ 15000m g/L，氨含量为 20000 ～ 25000mg /L时，处理后，汽提净化水中的硫化氢含量及氨含量分别高达300mg/L及 1700mg/L以上，侧线抽出汽中硫化氢含量也较高，由于气相中硫化氢和氨可直接生 成硫氢化氨结晶，常常发生管路堵塞现象
2. 3 酸性水水质的变化引起运行状况的变化
2. 3. 1 高硫低氨使侧线抽出浓度降低
单塔汽提侧线抽出工艺首先应保证侧线抽 出的是富氨气，一般浓度达10%以上由于加 工的油品种类不同，某些炼厂的酸性水出现高 硫低氨现象，不得不考虑侧线氨的抽出浓度及 三级分凝能否分离出氨等问题
侧线抽出富氨气中氨浓度越高，经三级分 凝后所得的氨产品量越高相反，侧线抽出富氨 气中的氨含量如果较低，则所得的氨产品量也低。
对于低氨高硫的酸性水，应首先计算出原 水最低允许氨浓度，如达不到此浓度，应在开工初期投入一定量的氨，并使这部分氨在系统内 循环由于装置运行过程中均存在氨损失，为保 证三级分凝系统的操作正常，从这个角度来说， 对于达不到最低允许氨浓度的酸性水，是否采用三级分凝的办法，应进行技术经济分析。
2. 3. 2 酸性水水质的变化使汽提塔的塔板数发生变化
酸性水中的硫化氢及氨的浓度的提高，尤其是氨浓度的提高，会使汽提塔中氨气提段所 需塔板数增加，导致现有塔板数不够，并且侧线 抽出的位置发生变化，并引起汽提净化水中氨 浓度超标及侧线抽出富氨气中硫化氢含量升高目前单塔一般为40块浮阀塔板，侧线抽出 位于1> 19块塔板处。如果酸性水中硫化氢和 氨的范围变化幅度较大，则这种设计存在着明显的不足。
随着原水中氨及 硫化氢浓度提高，各段所需塔板数也随之增加因此，处理不同浓度的酸性水所需的塔板数不 同。目前有的炼厂己出现由于原水浓度提高致使汽提净化水及侧线产品氨不合格的情况，如何对老塔提出改造己成为越来越迫切的问题。
3 结论
如出现装置内氨不平衡系统内操作不稳定等问题，应及时调整
对于低氨高硫的酸性水，注意侧线抽出 富氨气浓度原水中过低的氨浓度使侧线抽出 富氨气中的氨浓度降低，影响三级分凝系统的 操作，严重时无氨气分出。解决的方法是计算出 最低允许氨浓度，如原水中氨浓度达不到最低 值，应有部分氨循环，以使三级分凝系统操作正 常。
酸性水中的氨及硫化氢浓度的提高，所 需塔板数也随之增加，因此，在新塔设计中应留出改造余地。
参考文献
[1]涂联，陈新殿，等.酸性水汽提装置的技术改造[].山东化工， 2011，40（4）68 — 69.
[2]金尚君.酸性水汽提装置新技术工业应用[].石化技术与应 用，2007，25（6）527 — 530.
[3]杨翠宏，谢清峰，段玉亮，等.含硫污水汽提装置的技术改造[J].石油炼制与化工，2000，31（11）63-64.
[4]姜满意，李国庆.污水汽提装置酸性水汽提塔的操作优化[J].炼油技术与工程，2008，38（4）49-52.
[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）14-0365-01
0 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。
三级分凝器的操作条件不同。一级分凝器 操作溫度为125～ 130C，压力为0.3～ 0. 35 M Pa，该条件比较重要，此时氨在水中溶解 度为临界溶解度，是最低的。一级分凝器可分出 约70%的水，而富氨气中氨浓度可提浓到40% 以上二级分凝器的操作条件较灵活，只起过渡 作用，进一步提高气相中氨的浓度，同时又分出 部分水，一般操作温度为80～ 110°C，压力为 0. 2～ 0. 25MPa，分凝后气相氨浓度可达7嫩 ～ 80%以上三级分凝器的操作温度低于 40°C，压力为0. 12～ 0. 15MPa，由于三级分凝 器中的氨的气相浓度较高，而在低温条件下，硫 化氢的溶解度也相应增高，液相中氨与硫化氢 发生化学反应，生成硫氢化铵，随着反应的进 行，气相中的硫化氢不断溶解在水中，达到了脱 除硫化氢并使气相氨浓度达到99%以上的目的。如果副产品为氨水，可将三级分凝后的气氨 直接配制成氨水（见图）
2 含硫污水单塔汽提侧线抽出装置存在问题 分析及措施
2. 1 酸性水中固定氨含量增加引起净化水氨氮超标
汽提净化水中氨氮超标除汽提效率下降 （如由塔体设计不当等因素引起的）及操作不当外，主要原因是酸性水中固定氨的含量增加。所谓固定氨是指以强酸铵盐形式存在的氨，如硫酸铵、氯化铵等固定氨靠简单的加热无法分 解，难以从水中去除。随着原油加工种类及加工 工艺的改变，炼油厂酸性水中的氨含量及固定 氨含量都大幅度增加，由于净化水中的固定氨 的存在，它的含量一般约占总氨含量的30% ～ 90^，影响了氨的汽提深度，使净化水中总氨含 量无法降低到预期的水平，也加重了后续氨处 理的负抵随着废水排放标准的日益严格，汽提 净化水总氨含量尤其是固定氨含量越来越受到 重视部分炼油厂酸性水汽提净化水中氨含量及 固定氨含量列于表1
采用加碱汽提工艺可去除75% ～ 90%的 固定铵，使汽提净化水中的总氨含量降低到最 低限度，减轻甚至省略氨的后续处理
2. 2 流程不合理造成汽提效率下降
侧线抽出富氨气直接进入浓氨水塔，利用富 氨气汽提浓氨水，主要目的是进一步脱除浓氨 水中的硫化氢，将硫化氢汽提到富氨气中，然后 富氨气依次进入一级冷凝器、一级分凝器二级 冷凝器、二级分凝器，二级分凝器出来的气氨在 氨水配制罐中配置成浓氨水，浓氨水经浓氨水 汽提塔汽提后做为精制液进入液化气精制系 统，精制后的废液返回到原水罐中。
运行统计结果表明：当原水中硫化氢含量为 10000 ～ 15000m g/L，氨含量为 20000 ～ 25000mg /L时，处理后，汽提净化水中的硫化氢含量及氨含量分别高达300mg/L及 1700mg/L以上，侧线抽出汽中硫化氢含量也较高，由于气相中硫化氢和氨可直接生 成硫氢化氨结晶，常常发生管路堵塞现象
2. 3 酸性水水质的变化引起运行状况的变化
2. 3. 1 高硫低氨使侧线抽出浓度降低
单塔汽提侧线抽出工艺首先应保证侧线抽 出的是富氨气，一般浓度达10%以上由于加 工的油品种类不同，某些炼厂的酸性水出现高 硫低氨现象，不得不考虑侧线氨的抽出浓度及 三级分凝能否分离出氨等问题
侧线抽出富氨气中氨浓度越高，经三级分 凝后所得的氨产品量越高相反，侧线抽出富氨 气中的氨含量如果较低，则所得的氨产品量也低。
对于低氨高硫的酸性水，应首先计算出原 水最低允许氨浓度，如达不到此浓度，应在开工初期投入一定量的氨，并使这部分氨在系统内 循环由于装置运行过程中均存在氨损失，为保 证三级分凝系统的操作正常，从这个角度来说， 对于达不到最低允许氨浓度的酸性水，是否采用三级分凝的办法，应进行技术经济分析。
2. 3. 2 酸性水水质的变化使汽提塔的塔板数发生变化
酸性水中的硫化氢及氨的浓度的提高，尤其是氨浓度的提高，会使汽提塔中氨气提段所 需塔板数增加，导致现有塔板数不够，并且侧线 抽出的位置发生变化，并引起汽提净化水中氨 浓度超标及侧线抽出富氨气中硫化氢含量升高目前单塔一般为40块浮阀塔板，侧线抽出 位于1> 19块塔板处。如果酸性水中硫化氢和 氨的范围变化幅度较大，则这种设计存在着明显的不足。
随着原水中氨及 硫化氢浓度提高，各段所需塔板数也随之增加因此，处理不同浓度的酸性水所需的塔板数不 同。目前有的炼厂己出现由于原水浓度提高致使汽提净化水及侧线产品氨不合格的情况，如何对老塔提出改造己成为越来越迫切的问题。
3 结论
如出现装置内氨不平衡系统内操作不稳定等问题，应及时调整
对于低氨高硫的酸性水，注意侧线抽出 富氨气浓度原水中过低的氨浓度使侧线抽出 富氨气中的氨浓度降低，影响三级分凝系统的 操作，严重时无氨气分出。解决的方法是计算出 最低允许氨浓度，如原水中氨浓度达不到最低 值，应有部分氨循环，以使三级分凝系统操作正 常。
酸性水中的氨及硫化氢浓度的提高，所 需塔板数也随之增加，因此，在新塔设计中应留出改造余地。
参考文献
[1]涂联，陈新殿，等.酸性水汽提装置的技术改造[].山东化工， 2011，40（4）68 — 69.
[2]金尚君.酸性水汽提装置新技术工业应用[].石化技术与应 用，2007，25（6）527 — 530.
[3]杨翠宏，谢清峰，段玉亮，等.含硫污水汽提装置的技术改造[J].石油炼制与化工，2000，31（11）63-64.
[4]姜满意，李国庆.污水汽提装置酸性水汽提塔的操作优化[J].炼油技术与工程，2008，38（4）49-52.