CN101239271B

CN101239271B - 酸性污水储罐排放气的净化处理方法

Info

Publication number: CN101239271B
Application number: CN2007100103737A
Authority: CN
Inventors: 方向晨; 刘忠生; 郭兵兵; 任龙
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2007-02-09
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2027-02-09
Also published as: CN101239271A

Abstract

本发明涉及一种酸性污水储罐排放气的净化处理方法，属于废气净化治理技术领域。本发明方法将酸性污水储罐排放气经过两级淋洗净化，第一级淋洗采用酸性污水汽提工艺中富氨气分凝过程的分凝液，第二级淋洗采用酸性污水汽提工艺产生的净化水或工业用水。本发明方法将酸性污水汽提工艺与酸性污水储罐排放气净化处理过程有机结合起来，达到理想的净化处理效果。并且，不需要外来任何物料，洗涤后的淋洗液不需新设其它处理过程，可以实现闭路操作，不对外界产生影响。本发明方法设备简单，运行成本低，不存在安全隐患。

Description

酸性污水储罐排放气的净化处理方法

技术领域

本发明涉及一种酸性污水储罐排放气的净化处理方法，特别是一种石油炼制企业及部分石油化工企业中，含硫化物、氨的酸性污水储罐排放气的净化处理方法。

背景技术

在石油炼制企业及部分石油化工企业中，会产生一种含有硫化氢、有机硫硫化物、氨、挥发性有机物(VOC)等污染物的酸性污水，这些污水无法直接排放，一般采用水蒸汽汽提法处理并回收其中的硫化氢和氨，汽提后的净化水可作为工艺水回用或进污水处理场进一步处理排放。

酸性污水汽提一般可以采用双塔汽提流程和单塔汽提流程。双塔汽提流程如US3335071，US3404072等，单塔汽提流程如US3518167，CN1059291A等。酸性污水汽提工艺是本技术领域非常成熟的工艺过程，在企业中广泛应用。在双塔汽提流程中，硫化氢塔塔顶排出酸性气(主要是H₂S和CO₂)，氨塔塔顶排出富氨汽(主要是NH₃和H₂O)；在单塔汽提流程中，富氨汽从侧线抽出，塔顶排出酸性气。汽提产生的酸性气一般采用克劳斯工艺进一步生产硫磺。汽提产生的富氨汽中氨浓度一般为10％～30％，可以经过2～3级分凝过程得到较高纯度的氨气，含有一定浓度氨的分凝液返回汽提塔入口或与待处理酸性污水混合；分凝过程中每级分凝可以采用不同的条件，以提高氨的回收率，如CN1059291A所述。汽提塔底部排出汽提净化水，可作为工艺水回用或进污水处理场处理。汽提过程中也可以加入适量碱，如氢氧化钠等，以提高氨的拔出率，如CN1205983A所述。

在石油炼制及石油化工企业中，可能有多种装置排出酸性污水，一般将这些酸性污水收集以进行统一汽提净化处理。为了保持汽提装置的稳定运转，在酸性污水汽提工艺流程中，需设置一个或若干个容积较大的酸性水罐，待处理的酸性污水统一储存、均质。这些酸性污水罐一般为常压操作，有与大气联通的呼吸口，因而污水中的污染物如氨、硫化氢、有机硫化物、挥发性有机化合物等恶臭气体会大量散发到大气中，严重污染周围环境，危害人体健康，腐蚀生产设备。

《石油炼制与化工》2003年02期P15“含硫、含氨污水罐排气脱臭的技术改造”一文介绍了大庆石化分公司炼油厂硫磺回收车间酸性水汽提装置的原料水罐排放气的净化处理方法，主要采用以铁复合物为主要成分的脱硫剂吸附脱硫处理。铁复合物脱硫剂一般对硫化物有较好的脱除效果，对氨等其它恶臭污染物的脱除能力有限。更重要的是，由于酸性水储罐内外气体压力、温度变化及液位的变化等因素，储罐经常处于一定的“呼吸”状态，其结果是储罐排放气中氧浓度较高，而铁复合物吸收硫化物后将转变为铁的硫化物，铁的硫化物在氧存在下会发生氧化作用，严重时将自燃，进而引发其它安全事故。因此，该方法具有较大的安全隐患。《石油化工环境保护》2005年第04期P32～33“污水汽提酸性水罐密闭除臭”一文介绍采用两级吸收处理，净化污水汽提装置酸性水罐的排放气。采用专用的高效吸收剂(未公开成分)，通过二级旋流塔吸收将硫化氢、硫醇、硫醚等恶臭物质除去，实现尾气达标排放。该方法流程较为复杂，需使用专门的吸收剂，运行费用较高，吸收剂的后处理也是一个需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种流程简单的酸性污水储罐排放气的净化处理方法，结合酸性污水的汽提工艺，提供一种可以实现闭路操作的酸性污水储罐排放气的净化处理方法。

本发明酸性污水储罐排放气的净化处理方法在现有酸性污水汽提工艺的基础上，酸性污水储罐排放气经过两级淋洗净化，储罐排放气首先经过第一级淋洗净化，淋洗液采用酸性污水汽提工艺中抽出氨分凝过程的分凝液。经过第一级淋洗净化的排放气进行第二级淋洗净化，淋洗液为酸性污水汽提工艺中产生的净化水或工业用水。

本发明方法中，所述的酸性污水汽提工艺可以是双塔汽提工艺，也可以是单塔汽提工艺。由于单塔汽提工艺设备简单，优选使用。酸性污水汽提工艺中，汽提塔抽出富氨汽体的分凝过程一般采用2级或3级。酸性污水汽提工艺的操作方法及条件是本领域技术人员熟知的内容。酸性污水一般来自石油炼制、石油加工企业的加氢装置、常减蒸馏压装置、焦化装置、催化裂化装置等中的一种或几种。

本发明方法中，第一级淋洗可以采用汽提工艺中分凝过程的任一级分凝液，也可以是几级分凝液混合使用。汽提工艺如果采用2级分凝，最好以第二级分凝液为淋洗液；汽提工艺如果采用3级分凝，最好以第二级和/或第三级分凝液为淋洗液。第一级淋洗可以采用通常的设备和操作方式及条件。吸收设备可以选用文丘里吸收器或填料塔等，优选填料塔，淋洗液从填料层顶部向下喷淋，酸性污水储罐排放气可以从上向下通过填料层，也可以从下向上通过填料层。淋洗液可以一次通过填料塔，也可以全部或部分循环使用，循环使用时可以在淋洗液pH值降低到一定范围时连续或间歇地补充汽提工艺中的分凝液。淋洗液中还可以加入其它类型的碱性物质，如氢氧化钠、碳酸钠等，加入量以不影响汽提塔正常操作为宜。排出的淋洗液可以进入酸性污水储罐，也可以进入汽提塔，优选前者。第一级淋洗主要利用分凝液中含有一定浓度的氨，充分吸收储罐排放气中的硫化氢、有机硫化物等恶臭物质，并脱除部分烃类物质。为了达到理想的吸收效果，第一级淋洗操作温度最好控制在5～50℃，选用不锈钢、塑料或瓷质耐腐蚀填料，填料类型可以是拉西环、鲍尔环、阶梯环、矩鞍环等，填料公称直径可选20～50mm。填料塔结构及操作按本领域常规知识确定，如填料层高度一般为2～5m，空塔气速一般为0.4～2.0m/s，液气比一般为5～20L/m³。循环淋洗时的淋洗液pH值降至7.5～9.0时需更换或补充新鲜分凝液。在酸性污水汽提工艺停工期间或正常运转之前，可以采用外来氨水、或含其它碱性物质的氨水、其含其它碱性物质的溶液作为第一级淋洗的吸收液。酸性污水储罐排放气可以是自然排放，也可以采用引风设备引出。

本发明方法中，第一级淋洗净化的排放气进行第二级淋洗净化，淋洗液可以采用汽提工艺中产生的汽提净化水，也可以采用工业用水。第一级淋洗净化过程中由于采用一定浓度的氨水溶液，所以排放气中存在少量的氨，采用排放净水或工业用水可以将其中的氨有效吸收。第二级淋洗净化的操作方法、设备和操作条件可以在上述第一级淋洗操作范围内选择。第二级淋洗排放液可以排入酸性污水储罐中再去汽提处理。

本发明方法中，第一级淋洗和第二级淋洗可以在两个独立的装置中操作，也可以将两级淋洗结合到一个装置中分两段进行，减少装置数量。

本发明方法将酸性污水汽提工艺与酸性污水储罐排放气净化处理过程有机结合起来，可以达到理想的净化处理效果。并且，本发明酸性污水储罐排放气净化处理方法，可以不需要外来任何物料，两级吸收剂均可以来自酸性污水汽提工艺。洗涤后的淋洗液不需新设其它处理过程，仍可以在酸性污水汽提工艺中处理，实现闭路操作，不对外界产生影响。本发明方法设备简单，运行成本低，不存在安全隐患。

附图说明

图1是本发明酸性污水汽提工艺与酸性污水储罐排放气净化处理工艺结合工艺的一种典型流程示意图，其中酸性污水汽提工艺采用单塔汽提工艺，侧线抽出富氨汽分凝过程采用三级分凝工艺。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明涉及的工艺过程。

如图1所示，酸性污水1汇集到酸性污水储罐2中进行缓冲储存，然后通过管线3进入汽提塔4，汽提塔顶部得到富含硫化氢酸性气5进入其它装置进一步处理，汽提塔底部得到汽提净化水6可以作为工艺水回用或排入污水处理场处理。汽提塔4中部侧线7抽出氨和水的气相混合物，进行第一级分凝，分凝气相8进入第二级分凝，第二级分凝气相9进入第三级分凝，第三级分凝气相10为纯度很高的氨气，通常进一步精制并液化为商业液氨。第一级分凝液11、第二级分凝液12、第三级分凝液13可以单独或混合作为酸性水储罐2排放气15的第一级净化淋洗装置14的淋洗液，淋洗液吸收排放气中硫化氢等恶臭污染物后排放到酸性水储罐2中。经过第一级淋洗净化的排放气进行第二级淋洗装置16，采用汽提塔塔底的汽提净化水或其它达标排放废水为淋洗液，淋洗吸收其中的氨等恶臭污染物质，经第二级淋洗净化后的排放气17消除了恶臭污染物，吸收液排入酸性水储罐2进一步处理，整个恶臭气体处理过程没有污染物排放，实现闭路循环。

下面通过实施例进一步说明本发明方法的操作方法和效果。结合现有酸性污水单塔汽提工艺，在某企业单塔汽提工艺的基础上，使用其侧线分凝液和汽提净化水为淋洗液，进行本发明实验，单塔汽提工艺采用本领域现有操作方法，本申请中不再赘述。

实施例1

某企业酸性水储罐散发气量约1000m³/h，主要恶臭污染物组成如表1所示。汽提塔侧线抽出冷凝为3级冷凝，其中第三级冷凝的分凝液氨的重量浓度为30％左右，汽提净化水中硫化氢浓度5～15mg/L，氨浓度20～50mg/L。以上述两种液体为酸性水储罐排放气净化处理的吸收液。

表1酸性水储罐排放气主要恶臭污染物浓度

主要恶臭物种类	恶臭物种类浓度(mg/m<sup>3</sup>)
主要恶臭物种类	恶臭物种类浓度(mg/m<sup>3</sup>)	硫化氢	100～12000

主要恶臭物种类	恶臭物种类浓度(mg/m<sup>3</sup>)
主要恶臭物种类	恶臭物种类浓度(mg/m<sup>3</sup>)	有机硫化物	10～2000
氨	50～10000	有机硫化物	10～2000
氨	50～10000	挥发性有机物(VOC)	500～1000

酸性污水储罐采用两级淋洗净化操作。淋洗塔采用填料塔，填料为Dg50塑料鲍尔环。第一级淋洗塔直径600mm，填料层高3000mm，淋洗液来自酸性水汽提氨气三级分凝***，氨重量浓度30％，液气比6～8L/m³；第二级淋洗塔直径700mm，填料层高4000mm，淋洗液为汽提净化水，液气比12～15L/m³。第一级淋洗和第二级淋洗操作温度控制在40℃～50℃。第一级填料塔的淋洗液在塔内循环使用，当淋洗液pH值降至8.5时补充新的分凝液。第二级填料塔的淋洗液不进行循环操作。第一级淋洗和第二级淋洗的排放液都进入酸性水储罐。表2是在不同时间监测的酸性污水储罐排放气的净化处理效果。

表2酸性污水储罐排放气的净化处理条件及净化效果

实施例2

按照实施例1所述的方法，其中填料采用Dg38不锈钢矩鞍环。第一级淋洗塔直径600mm，填料层高2600mm，淋洗液来自酸性水汽提氨气分凝***，为二级分凝液和三级分凝液的混合溶液，氨的重量浓度为20％，液气比6～8L/m³；第二级淋洗塔直径700mm，填料层高3500mm，淋洗液为汽提净化水，液气比12～15L/m³。第一级淋洗和第二级淋洗操作温度控制在35℃～45℃。第一级填料塔的淋洗液在塔内循环使用，当淋洗液pH值降至9时补充新的分凝液。第二级填料塔的淋洗液不进行循环操作。第一级淋洗和第二级淋洗的排放液都进入酸性水储罐。表3是在不同时间监测的酸性污水储罐排放气的净化处理效果。

表3酸性污水储罐排放气的净化处理条件及净化效果

Claims

1.一种酸性污水储罐排放气的净化处理方法，在现有酸性污水汽提工艺的基础上，酸性污水储罐排放气经过两级淋洗净化，储罐排放气首先经过第一级淋洗净化，淋洗液采用酸性污水汽提工艺中抽出氨分凝过程的分凝液，经过第一级淋洗净化的排放气进行第二级淋洗净化，淋洗液为酸性污水汽提工艺中产生的净化水或工业用水；所述第一级淋洗的淋洗液一次通过填料塔，或者全部或部分循环使用，循环使用时在淋洗液pH值降低到7.5～9.0时连续或间歇地补充汽提工艺中的分凝液；排出的淋洗液进入酸性污水储罐，或者进入汽提塔。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的酸性污水汽提工艺是双塔汽提工艺，或者是单塔汽提工艺。

3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的酸性污水汽提工艺中，汽提塔抽出富氨汽体的分凝过程采用2级或3级。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的酸性污水来自石油炼制、石油加工企业的加氢装置、常减压蒸馏装置、焦化装置和催化裂化装置中的一种或几种。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的第一级淋洗采用汽提工艺中分凝过程的任一级分凝液，或者几级分凝液混合使用。

6.按照权利要求3所述的方法，其特征在于所述的汽提工艺如果采用2级分凝，以第二级分凝液为淋洗液；汽提工艺如果采用3级分凝，以第二级和/或第三级分凝液为淋洗液。

7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的第一级淋洗操作温度控制在5～50℃，选用不锈钢、塑料或瓷质耐腐蚀填料。

8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的酸性污水储罐排放气为自然排放，或者采用引风设备引出。

9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的第一级淋洗和第二级淋洗在两个独立的装置中操作，或者将两级淋洗结合到一个装置中分两段进行。