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1、炼油厂含硫污水处理副产品氨水的综合利用141999年12月油气田环境保护治理与研究炼油厂畲硫污水复上理副产品氨水的综合利用ByProductoftheSulfurWastewaterTreatmentofRefinery._.ComprehensiveUtilizationofLiquidAmmonia张凰囊(中国石油天然气集团公司规划设计总院)ZhangFengxiang(PetroleumPlanning出EngineeringInstitute,CNPC)摘要通过叙述炼油厂常减压装置三顶,催化裂化装置分馏塔顶注八氨水以代替烧碱的工艺流程,操作条件并结合数据分析说明注氨后对油品质量,设备防
2、腐所起到的效果.说明该项技术台理,安全可靠.同时阐述了该项三废处理及环保技术的综合利用价值,给企业带来一定的经济效益和环境效益.主题词炼油厂舍硫废水工艺经济效益ABSTRACTThearticlestatesthetechnologicalprocessandoperationfactorsofthemethodtouse1iquldammoniainsteadofcausticsodainectionfromthetopofffactionatingtowerincatalystcrackersystem.whichisoneofthesandingofordinarydecompressi
3、onequipment,analyzestheeffecttotheoi1qualityandequipmentanticorrosionaccordingtothedataaftelpouringofliquidammoniaandexplainsthevalueofthiscomprehensiveutilizationofThree-wastetreatmentandenvironmentprotectiontechnology.Themethodcanbringeconomicandenvironmenta1benefittotheenterprises.SUBJECTHEADINGo
4、i1refinery.sulfurouswastewater,technology,economicbenefit1前言国内炼油厂的含硫污水处理装置产生的副产品稀氨水,对其如何利用的方法有多种.本文介绍燕化炼油厂含硫污水双塔汽提处理装置对副产品氨水的使用情况.结合本厂的实际生产情况,通过在常减压装置,催化裂化装置上的反复试验,确定了利旯j含硫污水处理装置的副产品稀氨水对三套常减压及两套催化裂化装置分馏塔顶赋合注氢的新工艺这项工艺的实施,对全厂注氨系统进行了改造,合理地利用了氨资源,解决了炼厂设备防腐,减少汽油产品碱洗脱硫的碱用量,从而减少废碱液的处理负担,是一项举多得的三废处理环保技术.2联合
5、注氨工艺技术简述2.1工艺流程特点在全厂含硫污水双塔汽提,常减压装置,催化裂化装置之问建立了一个彼此相关而又相对独立的联合注氨系统.该系统工程主要在全厂增设了两条Dg80的往返氨水线,以形成一个闭路循环.各装置可独立从总循环线上取得一定压力的氨水(各装置不需增设氨水泵),除注氨消耗一部分外,多余部分仍返回系统循环.这样系统及各支路常年循环,因此冬季可防冻凝,保证了全系统安全稳定长周期运行.由于氨水泵出口压力达1_5MPa,在返回线上设置压控阀PIC-204,使其系统压力控制稳定,从而确保各装置注氨量的稳定性.各支路又具有相对独立性,互不影响.实践证明,该项技术台理,安全,稳定,可靠.2.2工艺
6、操作条件根据生产装置试验结果,所注入的氨水浓度在1.5%3%为宜.浓度越低,注入量越大,否则效果欠佳.浓度过高,注入量小,不易控制,且易形成铵盐结垢.循环氨水压力:泵出口压力=1_5MPa;返窖205压力=0.4MPa(压控自调).两套催化装置的注氨方式.直接注入或收入氨水罐后开计量泵注入:治理与研究油气田环境保护第9卷第4期15注氨压力:0.550.8UPa;注氨水量:0.50.7m/h.第二,三套常减压装置的注氨方式:直接注八注氨压力:0.51.0MPa;注氨水量:初顶:O.O8O.12/h;常项:0.120.15m/h;减项:0.080.12in/h;减顶二级:0.050.083/h.常
7、减压蒸馏装置实际注氨量依据三顶水pH值:759.0,铁离子在正常值的范围内进行调整.3联合注氨运行效果分析3.1常减压蒸馏装置改变了过去注气氨压力不稳,注气量难以调节的问题.由于注入氨水浓度低,大大减少铵盐结垢现象.从表1分析看出,注氨水与注气氨相比三顶水中铁离子含量大为降低防腐效果有所改善从表2,表3分析可知,联合注氨水后有利于产品脱硫,使直馏汽油中的总硫含量下降,含硫污水中的硫化物含量明显上升,硫化物从油相转入到水相.另外,常减压装置直馏汽油碱洗的碱耗下降了约44%,相应碱渣产率也减少了约5o%,缓和了对污水场的压力.不再需要从外部购买工业液氨,降低了消耗,也减少了全厂燃料油生产系统外排到
8、污水场的氨氨负荷.3.2催化裂化装置根据表4,表5分析,粗汽油及干气,液态烃中硫化物含量有所下降,相应古硫污水中硫化物含量上升近一倍.以一催化为倒,一催化注氨后汽油中总硫平均降低约2030mg/L.水中硫化物含量表1三常减压装置联台注氨前后三顶水pH值,平均铁离子含量变化比较g/L表2常减压直馏汽油注氨前后比较g/L铜片腐蚀注氨情总硫(mg/L)碱洗前碱洗后250.0注气氨252.0不台格合格260.0221.0注氨水2rJ4J0不合格台格203.5上升约250ag/L.从分析数据不难看出注氨水对催化裂化油,气有一定脱硫效果.从表4可看出注氨水量合适时,对容2008,容201的油水分离不会造成
9、影响.有一定的防腐效果,参见表6.其中以掺炼重油的第二套催化分馏塔顶回流罐切水中的铁离子含量下降较明显.从第二套催化采样分析,注氨后汽油未经碱洗的铜片腐蚀大部分都台格.因此在正常注氨及侣胄碱洗的条件下,能把住汽油腐蚀合格的质量关.从表3三常减压联台注氨前后三顶水水质分折数据g/L分析项目采样点注氨情况pH碱度油硫化物酚C0D氨氮容102束注氨6.779.230.84.1207516.0320.04m3670.51433l5175.61&8(初顶水)注氨9.O692020.458.0405864.12108.20,182l,00497745l48.6378容104束注氨6.027.680
10、.40.650270l20224.041.4672,0541542994.28.4(常顶水)注氨9,O29.17l3.628.8245064.1211O,2L832,3843673785.416矗6容201束注氨6.498.320.5-0,6154508.02l2.025.0627.6662l02502.16,3(减顶水)注氨9.8510.3625.4229405260l13们.68.4l10.242l1528l71.61715注:表中碱度负值表示酸度161999年12月油气田环境保护治理与研究表4一,二催化装置联合注氨前后吉硫污水水质分析比较Ig几注氨分析项目装置采样点情况0H碱度油硫化物酚
11、COD氰化物氨氨客2008未注氨9.129.2421.632.41O62蜩l20321l65253l26O34240.042O.1o4223265(分顶水)注氨8.799.1239.683.65814533l58l25630l23O369270.0370.074462826客20未注氨9.199.2344.876.025636l609225295301037810.0440.n9325554(分顶水)注氨9.079.4854.0110130l7口8621323322344349943650.0640.104406595客301未注氨8.939.1吕l252285494007480912718l
12、1023413603010515:(稳顶水)注氮8.929.297289364010419l1622l28l48135452l070006900243248577(表5催化裂化装置分馏塔顶注氨前后分析数据(平均值)装置一催化(加工蜡油)二催化(掺炼重油船%)注氨情况未注氨联合注氨未注氨联合注氨稳定汽油总硫l78148.5l25.5138.75(g/L)液烃古H,S(%)24751551干气含S(%)0.800.155O.380.08富气含H,S()0.360.18O.2O0.063表6催化装置注氨前后分馏塔顷回流罐切水数据nu/L注氨项目装置情况pHIFe.JcL一一催化未挂氨8.549.20
13、I5.463.10l19.020.0窖2008注氨9.209.43l1.135.68I22.025.0=催化未洼氨8.8O9.72I3.569.48l16.0窑201注氨9.249.44l1.0891.58l14.016.0目前看,仅靠注氨水,粗汽油不碱洗尚不适合,汽油碱洗还须保留作为产品质量最后把关的手段.汽油碱洗负荷大大降低,注氨水后可使碱浓度降至2.5%以下,且换碱周期由原来的l215天延长至36天.目前此项工作正在进一步考核,争取延长碱使用周期,以至达到不退碱或少退碱的目的.3.3确保含硫污水双塔汽提装置平稳运行自联合注氨水投入运行以来,对含硫污水汽提装置来说,改变了以往只开脱硫塔,脱
14、氨塔因氨水无出路而运行不下去的局面.开双塔,对硫化物,氨氮的脱除率有所提高,改善了全厂含硫污水处理后的水质,从而减轻对下游污水处理场的负荷.3.4减少了污染物排放量,有利于污水净化处理从以上分析可知,联合注氨以后大大减少了汽油碱渣排放量,从而避免了对污水处理场的冲击.过去有过因碱渣处置不当影响污水场二级生化处理的情况.困此减少碱渣量对提高污水处理水平有着重要意义.另外,由于生产系统不再从外部购买液氨,故流至污水场的纯氨可减少8Ot/a左右,既节省了成本,又有利于污水治理,从而为保证全厂水质达标排放起到积极作用4效益分析从实践来看,常减压催化裂化联合注氨工艺是可行的,运行效果良好,产生如下经济效
15、益:根据目前联合注氨量的计算,如果要达到同样的效果,燕化炼油厂三套常减压装置每年可节省工业液氨100t,按液氨市场价1450元/t计,可节约生产成本14.5万元/a.联合注氨后常减压及催化裂化装置汽油碱洗的用碱量可减少近5O%.据统计至少可节约工业用碱200t/a(浓度4O%),每t碱液按850元计,可节约l7万元/a.联合注氨后,全厂可减少一半碱渣,即1000t/a,每t碱渣经提酚处理的费用按4O元计,则相应节约处理费用4万元/a.此外,这些脱酚后的碱渣排至污水场后需加入浓硫酸进行中和处理,根据NaOH(汽油碱洗)生成Na2s,酚钠盐经烟气提酚生成Na2c03,Na2s(污水场加酸中和)生成
16、NaSO最终无害化,整个流程及有关化学反应计算,每lt浓度为40%的NaOtt液碱经过几次反应最终还需浓度为98%的Hs01t来中和处理.上述节约200t液碱消耗,可相应在污治理与研究油气田环境保护第9卷第4期17水场节约浓度为98%的SO2.00t,这样按硫酸B30元/t计.可节省费用6.6万元/a.联合注氨工程增加一台功率为15kw的氨水泵常年运行按年开工330天计.电耗12万度/a,费用3.6万元/a.综上所述,直接经济效益为38.5万元/a.此外,还有减轻设备腐蚀,延长使用周期的潜在效益和减少污染,保护环境带来的社会效益.5结论利用炼油厂含硫污水处理装置的副产氨水对炼油装置进行联合注氨
17、的工艺技术是成功的.该项技术的开发大大减少了炼油过程中废碱渣等污染物的排放量,避免了对下游污水场的冲击.改善了处理水质,有利于环境保护.合理地利用炼油厂的氨水资源,节约了成本,有一定的经济效益.有利于炼油设备防腐,解决了常减压装置气氨的不足.目前,燕化炼油厂随着宽馏份重整,中压加氢改质和重油催化裂化等装置的投产,全厂含硫含氨污水相应地增加到llOt/h,对双塔汽提处理含硫污水来说会有更多的氨水产生.因此有必要将联合注氨后多出的氨水用于氨精制,生产纯液氨,这是必要的出路目前该厂己建成一套含硫污水单塔汽提侧线出氨及氨精制装置与双塔汽提相配合,不久将投入运行.生产出的液氨纯度可大于99.5%.液氨中
18、总硫含量小于20mg/L,H2S含量小于5IIIg/L,可用于润滑油装置酮苯脱蜡冷冻系统使用.参考文献陈瑞安.石油化工企业清洁生产审计工作指南.北京:中国石化出板社,1998:8刘天齐.石油化工环境保护手册.北京:烃加工出版社.1990:257石油化工设计I主编.石油化工废水治理.北京:石油工业出籁社弹性体征订启事(收稿日期19990917)(赫辑肖翠客)弹性体是国内外公开发行的中央级弹性体行业技术性期刊,中国期刊网全文收录辫刊,已被c.EI.SCI等国际学术界公认的权威检索期刊收录.由中国石油天然气集团公司主管,化工部合成橡胶信息总站主办,吉化集团公司研究院出版,国内外公开发行.本刊理论性,
19、实用性与信息性为特色,主要报道合成橡胶(通用胶和特种胶),胶乳,天然橡胶及其改性,塑料橡胶共混改性与高分子合成材料的科研,生产和加工应用技术.刊登有关弹性体工业的技术开发,技术改造,技术进展,技术评价等方面的专论,综述,预测,以及讲座,外商技术座谈和出国考察报告等.本刊常年开展广告业务,进行厂家介绍和产品宣传,欢迎广为利用.凡2000年订购本刊10份以上者,当年享受在本刊刊登1/2版文字广告的优惠待遇.本刊为季刊,国际标准刊号10053174,国内统一刊号221105/TQ,每期定价9.00元,全年36.00元,需订阅者可直接与编辑部联系.本编辑部尚有19911998各年度弹性体合订本,50元/年,欢迎订阅.编辑部地址:吉林省吉林市遵义东路27号邮政编码:132021电话:(0432)39733773977797通过银行汇款:中国工商银行吉林分行吉化办事处帐号:11802490350857