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1、毕 业 设 计（论 文）设计（论文）题目： 酸性水气提装置控制与探讨 专 业： 班 级： 姓 名： 指 导 教 师： 定稿日期：20 年 2 月 18 日摘要摘要：介绍酸性水汽提装置的概况、工艺流程、工艺原理及主要设备，掌握本装置的操作要点和操作指标，根据本装置的特点提出问题、分析问题、解决问题，为装置开工顺利进行做好充分准备，此外了解相关安全规定保证人员安全。关键词：酸性水汽提 工艺原理 操作要点 事故处理1、 装置概述1. 概况及规模情况本装置区域内的设计全部由上海河图石化工程设计有限公司设计。目的是对催化单元产生的酸性水进行处理，装置设计能力为处理量为27.5t/h，操作弹性为70%12
2、0%，年开工时数8000小时。装置占地面积与精制、脱硫、硫磺装置一起为3400平方米（5.1亩）。处理后净化水满足回用于上游单元催化电脱盐注水或排入污水处理场的进水要求；汽提产生的含氨酸性气作为硫磺回收的原料回收化工产品硫磺，属于环保配套项目。2. 装置组成装置由原料脱水罐V23401、原料水罐V23402A、原料水缓冲罐V23402B、主汽提塔T23401、主汽提塔顶回流罐V23403、水封罐、原料水与净化水换热器E23401ABCD、塔顶冷凝器E23402、净化水冷却器E23403组成、原料水泵、回流泵、净化水出装置泵组成。3. 主要工艺技术特点 1) 原料酸性水的脱气采用降压闪蒸脱气方案
3、。2) 原料酸性水采用流程简单的沉降除油工艺，满足主汽提塔进水油含量小于200ppm的要求，不仅改善汽提塔的操作，又降低了塔顶酸性气的烃含量。3) 酸性水采用单塔常压汽提工艺，较加压汽提工艺比较，具有流程简单、能耗低、投资省、占地少等优点。该工艺应用广泛，成熟可靠。4) 主汽提塔采用高效浮阀塔盘，技术成熟可靠，投资省。5) 酸性水进料前与净化水换热至100进塔，净化水冷却至70，充分利用能量，降低了能耗。6) 汽提后的酸性气密闭送至硫磺回收部分处理，大大减轻了酸性气直接排空对环境造成的污染。4. 原料来源及组成：1) 含硫含氨污水的来源：催化单元。原料性质： H2S含量： 4988 ppm，N
4、H3含量： 3045 ppm2) 产品酸性气：硫化氢含量：48.9(W)%，氨含量： 30.2(W)%，水含量： 20.1(W)%净化水：氨氮NH3-N80ppm，硫化氢H2S20pp2、 工艺流程说明1 工艺过程简述自催化单元来的混合酸性水，进入原料水脱气罐（V23401），脱出的轻油气送至系统火炬管网。脱气后的酸性水先后进入原料水罐（V23402A）和原料水缓冲罐（V23402B）沉降脱油，再经原料水进料泵（P23401A.B）加压后经原料水净化水换热器（E23401A-D）换热至100进入主汽提塔（T23401）第一层塔盘。塔底直接通入1.0MPa过热蒸汽进行汽提，以保证塔底温度125。
5、汽提塔底净化水与原料水换热后，再经过净化水冷却器（E23403A.B）冷却至40，然后由经净化水加压泵（P23403A.B）加压后，一部分送至催化单元电脱盐部分回用，一部分排至含油污水管网后进污水处理系统。塔顶酸性气由114经塔顶冷凝器（E23402）冷凝冷却至85后流入塔顶回流罐（V23403），分出的酸性气（温度85）送至硫磺回收部分。原料水罐顶部设置吸附罐，以吸附排放气中的硫化氢等污染物，同时也设计水封罐，以密闭有害气体的泄放，减轻对操作环境的污染。各容器脱出的轻污油间断自流至轻污油总管，送至催化单元轻污油罐。2工艺原则流程图、带控制点工艺流程图（见附图）3、 工艺原理和主要设备介绍1、
6、 装置工艺原理、改造前流程及控制方式介绍1. 工艺原理：进料污水经换热后，进塔温度可达到140以上，此温度已大大超过了硫氢化氨电离反应与水解反应的拐点温度（），H2S、NH3都以游离态的分子存在于热料中，气提塔内操作压力比进料管中压力低，进料污水进塔后，由于减压闪蒸及塔顶的抽出作用，H2S、NH3由液相转入气相，向上部移动。为保证塔顶温度小于，从塔顶打入左右的冷却原料水，与向上移动的H2S、NH3逆向接触，将H2S、NH3吸收到液相并向下移动，上行过程中受到冷却吸收水的吸收作用。由于在低温的压力（）条件下，H2S相对挥发度比NH3大，而NH3的溶解度比H2S大，最终上行的NH3绝大部分被吸收向
7、下部流动，H2S很少被吸收，从而在塔顶取得纯度高的酸性气。吸收了NH3的冷却吸收水与闪蒸了H2S、NH3的进料污水混合后，向塔的中部流动。在流动过程中，H2S、NH3反复受到自塔下部上升的高温气流的气提作用，和自上部向下部流动的液流的吸收作用，H2S、NH3被不断的吸收又不断的气提，情形与塔上部相似，但温度条件不同，中部温度比上部温度高的多，H2S绝大部分被气提至塔顶溢出，由于塔盘温度自上而下越来越高，H2S也越来越少。NH3则受液流的吸收，向塔的中部集聚。因而自塔顶向下，分子比越来越大。为了从塔底获得合乎要求的净化水，在塔底提供一定的热量，塔底温度发生高温气流上升，对液流产生很强气提作用，使
8、氨向塔中部聚集。向塔中部聚集的氨，当达到气液平衡，液相浓度接近其溶解度，就要随液流继续向塔底部移动，单靠塔底的气提作用，是无法阻止NH3随液流向塔底移动的。单塔侧线流程在中部开口，抽出气体，当处于气液平衡的氨水，由抽出口抽出氨气后，降低了气相氨分压，受气液平衡规律的支配，液流中NH3迅速向气相转移，这样就为NH3自上向中部聚集和自下向中部气提创造了优越的条件。因而气提塔内NH3浓度在塔中部形成了高峰。由于抽出的氨气浓度高（），这样的富氨气体经过逐级降温降压、高温分水、低温固硫的三级分凝工艺，制取了纯度较高的氨气，再配制成稀氨水。2. 主要设备介绍1） 原料水过滤器：过滤从各装置来的酸性水中的杂
9、质2） 原来水脱气罐：采用降压闪蒸的原理脱出轻油气3） 原料水罐：沉降脱油4） 原料水缓冲罐：缓冲作用5） 原料水进料泵：将原料水打入污水汽提塔6） 原料水净化水换热器：将净化水与原料水换热7） 主气提塔：采用塔底通蒸汽蒸出硫化氢、氨等气体8） 塔顶冷凝器：用循环水冷却到85摄氏度9） 塔顶回流罐：为塔顶提供液相回流，保持汽液相平衡10） 塔顶回流泵：将塔顶回流液打回汽提塔11） 净化水冷却器：将净化水冷却到40摄氏度12） 净化水加压泵：将净化水加压送至催化电脱盐4、 操作要点 事故处理及事故预案1紧急事故处理1.1突然停电停原料水泵和氨水循环泵停止给汽提塔供热关闭硫化氢、侧线、净化水外排阀
10、；保持塔内的压力、温度、液位；与调度联系，查明原因；若短时间停电，来电后立刻开泵维持正常操作；若长时间停电，按正常停工处理。1.2停蒸汽1.2.1现象塔底温度降低，蒸汽压力回零。1.2.2处理方法与调度联系查明停汽原因；停泵，关闭侧线、硫化氢、净化水外排阀，保持系统温度、压力、液位；冬季注意防冻防凝。2一般事故处理2.1冲塔的处理2.1.1现象塔顶压力、温度升高，硫化氢排放量大；塔顶压力下降，硫化氢排放量小；侧线流量波动大；D4106、D4107、D4108液位升高；净化水中氨氮、硫化氢含量高。2.1.2原因塔底蒸汽量大，温度急剧上升；原料水中硫化氢、氨氮、二氧化碳含量高，气相负荷突然增加；塔
11、底液位控制失灵，液面过高；处理量过大；2.1.3处理方法根据塔底温度，适当增件蒸汽量，用冷进料控制塔顶温度；根据原料水中硫化氢、氨氮的含量，适当减小处理量；联系仪表检查液位自控是否好用，并与现场玻璃板核对，若确实液位过高，可适当降低处理量，加大外排量，把液位降下来。2.2塔顶硫化氢管线堵塞处理2.2.1现象塔顶压力增大，硫化氢排不出去；硫化氢流量指示回零，塔顶温度降低；氨气中硫化氢含量升高；净化水中硫化氢含量升高。2.2.2原因塔顶温度控制过高，部分氨气上升到顶部与硫化氢结合，生成结晶堵塞硫化氢管线；硫化氢外排阀阀芯脱落；硫化氢外排管线内有杂物。2.2.3处理方法塔顶温度高的原因：塔底温度过高
12、；塔顶温度自控失灵；硫化氢排放量过大；冷进料管线堵塞；原料水泵不上量；堵塞管线用蒸汽吹扫，阀门维修。2.3侧线系统堵塞2.3.1现象堵塞前处压力与后处压力压差大；堵塞后处没有压力；净化水中氨氮含量增大。2.3.2原因侧线抽出处温度低，21层塔盘温度低于138，将二氧化碳带入侧线系统，与氨生成铵基甲酸铵堵塞管线；侧线抽出量过大；部分硫化氢从侧线处抽出生成硫氢化铵或硫化铵；管线内有杂物。侧线抽出阀阀芯脱落。2.3.3处理方法分析原因找出堵塞部位，用蒸汽吹扫贯通。适当调节侧线抽出量，控制好21层塔盘质量。2.4净化水不合格2.4.1现象外排净化水中硫化氢、氨氮含量超标，外排水不合格。2.4.2原因塔
13、底液面过高，冲塔造成分离效果不好；蒸汽压力低，温度低，波动大，满足不了汽提要求；塔顶、侧线排放量过小。2.4.3处理方法降低液位到正常，控制好汽塔各操作参数；联系调度提高蒸汽压力、温度。适当调整塔顶，侧线的排放量。3 泵的一般事故及处理方法序号现象原因处理方法1泵抽空1.吸水池水位过低2.管路堵塞3.盘根漏气4.叶轮气蚀1.停泵，水位上升后再开2.清理管道3.更换或压紧盘根4.更换叶轮2停电电路发生故障1.立即关闭泵出口阀2.通知车间、调度、电工3.冬季停电时间较长，放空管线内存水3电气设备突然起火或发生故障1.电路发生故障2.操作不当1.切断出事故设备的电源2.关闭泵出口阀3.用CCI4灭火
14、4.电机内部着火时堵住风口4电流摆动剧烈或电流突然升高1.泵内吸入异物2.泵超负荷运转1.停泵，同时启动备用泵2.查找原因并及时处理5启动超负荷1.启动时未关出口阀2.盘根压得太紧1.关闭出口阀重新启动2.松动盘根压盖6泵体震动有杂音1.泵体、电机不同心2.联轴器结合不良3.地脚螺栓松动4.轴或轴承磨损5.吸水管漏气或堵塞6.水温过高7.叶轮汽蚀1.联系钳工校正2.联系钳工修理3.紧固螺栓4.更换或检修5.消除故障6.降低水温，控制流量7.叶轮汽蚀7水泵不吸水1.泵内及吸水管内有空气2.水位过低3.反转或转数不够4.吸水管或叶轮堵塞5.水泵密封不严6.入口阀没开1.用抽真空系统排气2.提高水位3.电工处理4.清除杂物5.检查填料等密封点6.开入口阀8跳闸1.超负荷2.开关元件失灵3.电源电压低1.排除原因重新启动2.联系电工修理3.联系电工处理9出口压力波动1.吸水管内串入空气2.泵体吸入空气3.吸水井水位低4.滤网堵塞5.填料漏气6.水温过高叶轮环磨损1.检查吸水管重新启动2.清理杂物3.提高水位4.清理过滤网5.压紧填料6.降
