汽提塔操作..ppt

酸性水汽提塔操作技能培训 大家好！ 汽提塔简介 脱气 酸性水 隔油 酸性水 汽提 微生物 处理 净化水 （脱硫脱氨污水） 污水 酸性水 保护环境 一二套重催、加氢裂化、柴油加氢、焦化等装置的含硫污水 生态处理 汽提塔简介 v汽提塔的控制目标：在保证净化水质量合格的前提 下，使塔的硫化氢、氨回收率最高、能耗最低，即 使总收益最大，成本最小 利润最大 单塔加 压侧线 抽出汽 提 冷进料至塔顶为H2S精馏段 （也称低温区）；热进料 至侧线抽出口为H2S汽提段 （也称过渡区）；侧线抽 出口至塔底为NH3汽提段（ 也称高温区） 热进料 冷进料 酸性气 侧线气 分凝液 净化水 蒸汽 凝结水 NH4HS→NH4++ HS - →（NH3+ H2S）1→NH3+ H2S 汽提塔简介 控制好化学、电离和 相平衡的适宜条件是 处理含硫污水和选择 适宜操作条件的关键 组分分离 汽提塔简介 v第一步需超过电离和水解反应的拐点温度氨 和硫化氢的温度、压力及其在水中的浓度增加 是第二步的推动力气相中氨和硫化氢分压的 降低是第三步的推动力 NH4HS→NH4++ HS - →（NH3+ H2S）1→NH3+ H2S v硫化氢、氨和二氧化碳分子从液相转入气相还 与液相中的浓度、溶解度、挥发度以及与溶液 中其他分子或离子能否发生反应有关。

小常识： 氨和硫化氢在水中的溶解度，随温度升高而降低，随压 力增加而增加 相平衡 小常识： 灵敏板是在扰动影响下塔板温度变化最大的塔板该塔 板与上下塔板之间有最大的浓度梯度，具有快速的过程动态 响应 v塔板上的组分要等到影响组分的液相或气相流 量稳定较长时间后才能建立平衡 v进料量、回流比的增加，会造成塔板上液相蓄 存量的增加，从而导致组分的滞后也增加回 流罐蓄液量和塔釜蓄液量引起的滞后 v通过改善气、液接触，可以减少组分的滞后 汽提塔简介 v汽提塔的控制要求：质量指标、产品产量（ 物料平衡）、能量消耗（能量平衡）和约束 条件（稳定安全操作）四方面 的控制 安全平稳 汽提塔简介 能量消耗约束条件 质量指标 产品产量 第一篇 温差？温差 ？ v酸性水汽提塔所处理物系具有相平衡常数随水溶液的易挥发 组分的含量和其中弱碱与弱酸的摩尔比大小呈现复杂关系， 而且变化范围大具有挥发性弱电解质与水的挥发性差异极 大的特点 板效率高 质量指标篇 负荷↑ H2S、NH3 浓度↑ 压降↑ 温差↑温差↓ v板效率的高低最终决定了塔的温度和组分分布，即通过该塔 盘的气相损失的热动力多，温度在整个塔中的梯度分布明显 ；板效率低，则效果相反。

v板效率对产品质量的影响是通过温度的梯度变化表现出来的 ，板效率高，同一层塔盘上的气液相之间的温差小 温差↓温差↑ H2S、NH3 浓度↑ 压降↑ 负荷↑ 质量指标篇 温差控制 温差 负荷 成分引起的温差 压降引起的温差 两个因素合成 v自塔44层向下温差较大,有利于氨的吸收而在塔顶得到净 化的酸性气；汽提段温差较小,有利于游离态的硫化氢和 氨的分离 v板效率受气液负荷影响，从塔底到侧线抽出气液负荷逐渐 升高，在侧线抽出层达到最大值，气相负荷的50% 左右从 侧线抽出；往上到44层气液负荷逐渐减少填料层的气液 负荷主要是受冷进料量和酸性气排量影响 塔底温差 控制温差 若在2 质量指标篇 v塔内成分变化和塔压压降变化都使温差变化， 前者使温差减小，后者使温差增大，使温差与 成分呈现非单值函数关系 轻组分x △T （以净化水为主） 1 2 3 4 5 变化至1，则含 氨增加，温差↑ ，则增加蒸汽量 ，使含氨↓ 变化至3，则含 氨减少，温差↓ ，则减少蒸汽量 ，使含氨↑ 控制温差 若在4 变化至5时，含氨 ↑ ，但温差↓， 故减少蒸汽量， 将使净化水质量 继续恶化 此时只能调整使 工况稳定。

工作 范围只能选择曲 线最高点的左侧 ！ v左侧为净化水含氨低时，温差随含氨减少而减 小，右侧为净化水含氨高时，温差随含氨增加 而减小 使回收率 最高 质量指标篇 v净化水质量参照塔底温差控制的前提：操作工 况稳定；进料组分和负荷不变塔板压降稳定 v控制酸性气量和侧线气量，排放率等于1 酸性气 热料温度冷料流量冷料温度 上层填料温度44层温度 34层温度两层中间温度 温差 v进水H2S含量升高，塔上段的气相中H2S的分压 增加，引起塔上段的温差增大，此时加大酸性 气的排放量反之，亦然 NH3/H2 S值 侧线温度 26层温度 冷料流量/温度 34层温度 6层温度 塔底蒸汽 侧线气 44层温度 热料流量/温度 质量指标篇 v侧线抽出温度↑↓汽提蒸汽量和侧线抽出比 ↑↓使汽提塔“氨峰”位置处于侧线抽出口 附近，↓抽出气中NH3/H2S值 v侧线抽出量↑ 汽提蒸汽用量↓冷热进料比 例↓→侧线抽出浓度↓ 侧线抽出 氨浓度 侧线气 塔顶温 冷进料 冷料温度 ↓ ↓ 净化水 ↓ 塔压力 ↓ 底蒸汽 酸性气 侧线温度 ↓ 塔底温 ↓ 内回流 ↓ 热进料 塔负荷 热料温度 液泛 氨循环量 冲塔 ↓ ↓↓↓↓ ↓↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 产品合格 质量指标篇 v汽提塔的质量控制主要是物料平衡、能量平衡 和塔板效率。

即进料水中H2S、NH3被蒸汽汽提 分离程度和抽出量 产品产量 能量消耗 质量指标篇 v影响物料平衡的因素包括进料量和进料成分的 变化、塔顶酸性气排量及侧线、塔底出料量的 变化； v影响能量平衡的因素主要包括进料温度或再沸 器温度的变化、再沸器加热量和冷进料冷却量 的变化及塔的环境温度的变化等 小常识： 内回流是指上一层塔板向下一层塔板流动的液体流量 内回流=外回流+△L 当塔顶蒸汽温度与外回流温度相同时 内回流=外回流 改变外回流的流量或温度，控制内回流 外回流温度越低流量越大，△L流量越大 第二篇 能量消耗篇 能量平衡 v汽提塔底蒸汽起到了加热和降低气相中硫化氢、 氨和二氧化碳分压的双重作用，促进它们从液相 转入气相，从而达到净化酸性水的目的 v在汽提塔内，上升蒸汽流量变化的影响是相当快 的要使塔上的任何一处（除塔顶塔板外）的气 液比发生变化，用再沸器的加热量作为控制手段 ，要比进料流量的响应快 蒸汽 塔压 节能降耗 能量消耗篇 v当塔的处理量下降而使热负荷降低或冷凝器冷却介质温度 下降时，塔压将维持在较低的数值压力的降低可以使塔 内被分离组分间的挥发度增加，这样使单位处理量所需的 再沸器加热量下降，节省能量，提高经济效益。

同时塔压 的下降使同一组分的平衡温度下降，再沸器两侧的传热温 度增加，提高了再沸器的加热能力，减轻再沸器的结垢 浮动压力操作可以显著提高精馏生产的经济效益但是由 于塔压的波动会产生汽提塔的不平稳扰动 让塔压浮动于冷凝器的约束 节能控制 能量消耗篇 v在进料浓度、塔顶酸性气排量、侧线采出位置 不变的情况下，保持塔底的氨浓度，随着热进 料温度↑蒸汽单耗↓ v汽提塔汽提效率不够，造成精馏段系统的负荷 增加精馏段系统为了吸收过多的氨，必定增 加水量，从而带入侧线系统水量增多，氨回收 率就会下降 把过于保守的过分离操作，转变为严格控 制产品质量的“卡边”生产 能量消耗篇 氨精制 v侧线系统温度、压力不合适，高温分水效果不 好，大量水带到二、三分造成氨回收率下降 v富氨气含硫高，结晶器注氨消耗将增加，造成 循环处理能耗增加 物料平衡 能量平衡 第三篇 产品产量篇 控制流 量 v酸性水中主要含有水、氨、硫化氢、二氧化碳 等，进出装置各组分的量相等 v固定塔底净化水量和冷进料量，控制塔底净化 水量与控制再沸器蒸汽量的控制方案 v在总进料不变的情况下，随着热进料增加,粗氨 气中氨气流量和能耗同时减小 v冷进料量很大时，控制酸性气量方案较有利。

控制侧线气 H2S/NH3比值较小、NH3浓度较 高有利于侧线流量的稳定 第四篇 约束条件篇 进料控 制 v控制塔板持液量，即控制塔压差保持气相负荷 平稳在持液量增加时降低压差，使液体下流 根据严重程度决定是否降低负荷处理 。