酸性水汽提塔操作技能培訓(xùn)1ppt課件.ppt

酸性水汽提塔操作技能培訓(xùn) 汽提塔簡介 脫氣 酸性水 隔油 酸性水 汽提 微生物處理 凈化水 脫硫脫氨污水 污水 酸性水 保護環(huán)境 一二套重催 加氫裂化 柴油加氫 焦化等裝置的含硫污水 生態(tài)處理 汽提塔簡介 汽提塔的控制目標(biāo) 在保證凈化水質(zhì)量合格的前提下 使塔的硫化氫 氨回收率最高 能耗最低 即使總收益最大 成本最小 利潤最大 單塔加壓側(cè)線抽出汽提 冷進料至塔頂為H2S精餾段 也稱低溫區(qū) 熱進料至側(cè)線抽出口為H2S汽提段 也稱過渡區(qū) 側(cè)線抽出口至塔底為NH3汽提段 也稱高溫區(qū) 熱進料 冷進料 酸性氣 側(cè)線氣 分凝液 凈化水 蒸汽 凝結(jié)水 NH4HS NH4 HS NH3 H2S 1 NH3 H2S 汽提塔簡介 控制好化學(xué) 電離和相平衡的適宜條件是處理含硫污水和選擇適宜操作條件的關(guān)鍵 組分分離 汽提塔簡介 第一步需超過電離和水解反應(yīng)的拐點溫度 氨和硫化氫的溫度 壓力及其在水中的濃度增加是第二步的推動力 氣相中氨和硫化氫分壓的降低是第三步的推動力 NH4HS NH4 HS NH3 H2S 1 NH3 H2S 硫化氫 氨和二氧化碳分子從液相轉(zhuǎn)入氣相還與液相中的濃度 溶解度 揮發(fā)度以及與溶液中其他分子或離子能否發(fā)生反應(yīng)有關(guān) 小常識 氨和硫化氫在水中的溶解度 隨溫度升高而降低 隨壓力增加而增加 相平衡 小常識 靈敏板是在擾動影響下塔板溫度變化最大的塔板 該塔板與上下塔板之間有最大的濃度梯度 具有快速的過程動態(tài)響應(yīng) 塔板上的組分要等到影響組分的液相或氣相流量穩(wěn)定較長時間后才能建立平衡 進料量 回流比的增加 會造成塔板上液相蓄存量的增加 從而導(dǎo)致組分的滯后也增加 回流罐蓄液量和塔釜蓄液量引起的滯后 通過改善氣 液接觸 可以減少組分的滯后 汽提塔簡介 汽提塔的控制要求 質(zhì)量指標(biāo) 產(chǎn)品產(chǎn)量 物料平衡 能量消耗 能量平衡 和約束條件 穩(wěn)定安全操作 四方面的控制 安全平穩(wěn) 汽提塔簡介 第一篇 溫差 溫差 酸性水汽提塔所處理物系具有相平衡常數(shù)隨水溶液的易揮發(fā)組分的含量和其中弱堿與弱酸的摩爾比大小呈現(xiàn)復(fù)雜關(guān)系 而且變化范圍大 具有揮發(fā)性弱電解質(zhì)與水的揮發(fā)性差異極大的特點 板效率高 質(zhì)量指標(biāo)篇 負(fù)荷 H2S NH3濃度 壓降 溫差 溫差 板效率的高低最終決定了塔的溫度和組分分布 即通過該塔盤的氣相損失的熱動力多 溫度在整個塔中的梯度分布明顯 板效率低 則效果相反 板效率對產(chǎn)品質(zhì)量的影響是通過溫度的梯度變化表現(xiàn)出來的 板效率高 同一層塔盤上的氣液相之間的溫差小 溫差 溫差 H2S NH3濃度 壓降 負(fù)荷 質(zhì)量指標(biāo)篇 溫差控制 自塔44層向下溫差較大 有利于氨的吸收而在塔頂?shù)玫絻艋乃嵝詺?汽提段溫差較小 有利于游離態(tài)的硫化氫和氨的分離 板效率受氣液負(fù)荷影響 從塔底到側(cè)線抽出氣液負(fù)荷逐漸升高 在側(cè)線抽出層達(dá)到最大值 氣相負(fù)荷的50 左右從側(cè)線抽出 往上到44層氣液負(fù)荷逐漸減少 填料層的氣液負(fù)荷主要是受冷進料量和酸性氣排量影響 塔底溫差 控制溫差若在2 質(zhì)量指標(biāo)篇 塔內(nèi)成分變化和塔壓壓降變化都使溫差變化 前者使溫差減小 后者使溫差增大 使溫差與成分呈現(xiàn)非單值函數(shù)關(guān)系 以凈化水為主 1 2 3 4 5 變化至1 則含氨增加 溫差 則增加蒸汽量 使含氨 變化至3 則含氨減少 溫差 則減少蒸汽量 使含氨 控制溫差若在4 變化至5時 含氨 但溫差 故減少蒸汽量 將使凈化水質(zhì)量繼續(xù)惡化 此時只能調(diào)整使工況穩(wěn)定 工作范圍只能選擇曲線最高點的左側(cè) 左側(cè)為凈化水含氨低時 溫差隨含氨減少而減小 右側(cè)為凈化水含氨高時 溫差隨含氨增加而減小 使回收率最高 質(zhì)量指標(biāo)篇 凈化水質(zhì)量參照塔底溫差控制的前提 操作工況穩(wěn)定 進料組分和負(fù)荷不變塔板壓降穩(wěn)定 控制酸性氣量和側(cè)線氣量 排放率等于1 酸性氣 熱料溫度 冷料流量 冷料溫度 上層填料溫度 44層溫度 34層溫度 兩層中間溫度 溫差 進水H2S含量升高 塔上段的氣相中H2S的分壓增加 引起塔上段的溫差增大 此時加大酸性氣的排放量 反之 亦然 NH3 H2S值 側(cè)線溫度 26層溫度 冷料流量 溫度 34層溫度 6層溫度 塔底蒸汽 側(cè)線氣 44層溫度 熱料流量 溫度 質(zhì)量指標(biāo)篇 側(cè)線抽出溫度 汽提蒸汽量和側(cè)線抽出比 使汽提塔 氨峰 位置處于側(cè)線抽出口附近 抽出氣中NH3 H2S值 側(cè)線抽出量 汽提蒸汽用量 冷熱進料比例 側(cè)線抽出濃度 側(cè)線抽出氨濃度 產(chǎn)品合格 質(zhì)量指標(biāo)篇 汽提塔的質(zhì)量控制主要是物料平衡 能量平衡和塔板效率 即進料水中H2S NH3被蒸汽汽提分離程度和抽出量 產(chǎn)品產(chǎn)量能量消耗 質(zhì)量指標(biāo)篇 影響物料平衡的因素包括進料量和進料成分的變化 塔頂酸性氣排量及側(cè)線 塔底出料量的變化 影響能量平衡的因素主要包括進料溫度或再沸器溫度的變化 再沸器加熱量和冷進料冷卻量的變化及塔的環(huán)境溫度的變化等 小常識 內(nèi)回流是指上一層塔板向下一層塔板流動的液體流量 內(nèi)回流 外回流 L當(dāng)塔頂蒸汽溫度與外回流溫度相同時內(nèi)回流 外回流 改變外回流的流量或溫度 控制內(nèi)回流 外回流溫度越低流量越大 L流量越大 第二篇 能量消耗篇 能量平衡 汽提塔底蒸汽起到了加熱和降低氣相中硫化氫 氨和二氧化碳分壓的雙重作用 促進它們從液相轉(zhuǎn)入氣相 從而達(dá)到凈化酸性水的目的 在汽提塔內(nèi) 上升蒸汽流量變化的影響是相當(dāng)快的 要使塔上的任何一處 除塔頂塔板外 的氣液比發(fā)生變化 用再沸器的加熱量作為控制手段 要比進料流量的響應(yīng)快 蒸汽 塔壓 節(jié)能降耗 能量消耗篇 當(dāng)塔的處理量下降而使熱負(fù)荷降低或冷凝器冷卻介質(zhì)溫度下降時 塔壓將維持在較低的數(shù)值 壓力的降低可以使塔內(nèi)被分離組分間的揮發(fā)度增加 這樣使單位處理量所需的再沸器加熱量下降 節(jié)省能量 提高經(jīng)濟效益 同時塔壓的下降使同一組分的平衡溫度下降 再沸器兩側(cè)的傳熱溫度增加 提高了再沸器的加熱能力 減輕再沸器的結(jié)垢 浮動壓力操作可以顯著提高精餾生產(chǎn)的經(jīng)濟效益 但是由于塔壓的波動會產(chǎn)生汽提塔的不平穩(wěn)擾動 讓塔壓浮動于冷凝器的約束 節(jié)能控制 能量消耗篇 在進料濃度 塔頂酸性氣排量 側(cè)線采出位置不變的情況下 保持塔底的氨濃度 隨著熱進料溫度 蒸汽單耗 汽提塔汽提效率不夠 造成精餾段系統(tǒng)的負(fù)荷增加 精餾段系統(tǒng)為了吸收過多的氨 必定增加水量 從而帶入側(cè)線系統(tǒng)水量增多 氨回收率就會下降 把過于保守的過分離操作 轉(zhuǎn)變?yōu)閲?yán)格控制產(chǎn)品質(zhì)量的 卡邊 生產(chǎn) 能量消耗篇 氨精制 側(cè)線系統(tǒng)溫度 壓力不合適 高溫分水效果不好 大量水帶到二 三分造成氨回收率下降 富氨氣含硫高 結(jié)晶器注氨消耗將增加 造成循環(huán)處理能耗增加 第三篇 產(chǎn)品產(chǎn)量篇 控制流量 酸性水中主要含有水 氨 硫化氫 二氧化碳等 進出裝置各組分的量相等 固定塔底凈化水量和冷進料量 控制塔底凈化水量與控制再沸器蒸汽量的控制方案 在總進料不變的情況下 隨著熱進料增加 粗氨氣中氨氣流量和能耗同時減小 冷進料量很大時 控制酸性氣量方