容 磊

（河北英拓科技有限公司，河北石家莊 050100)

1 概述

中低溫煤焦油中存在含硫化合物和含氮化合物，在加氫精制、加氫裂化加工過程中，這些化合物會通過高溫裂解、催化裂化、催化加氫等反應(yīng)生成H2S和NH3而與反應(yīng)產(chǎn)物混合，這些混合的反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過冷凝脫水或水洗處理，即產(chǎn)生含硫污水。含硫污水中含有大量的硫化氫等有毒、刺激性氣體，如直接排放或直接進(jìn)入污水處理場集中處理，會導(dǎo)致含硫污水內(nèi)部的H2S氣體揮發(fā)至大氣中。H2S氣體是一種無色的易燃?xì)怏w，低濃度時伴有臭雞蛋氣味，極易導(dǎo)致人員中毒。同時硫化氫為易燃?xì)怏w，與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。目前全國環(huán)保形勢日益嚴(yán)峻，同時含硫污水中含油量多，導(dǎo)致下游單位處理含硫污水量降低。河北英拓科技有限公司為降低含硫污水的排放量，同時將含硫污水中的輕油回收。在2019年8月建造含硫污水除油器項目，以期達(dá)到除油的目的。

2 沸騰床加氫工藝中的含硫污水主要來源

1）向系統(tǒng)注入的除鹽水，洗掉系統(tǒng)中的氨和硫化氫后產(chǎn)生的廢水。

2）減壓塔抽真空產(chǎn)生的氨水。

3）氫氣與原料中的氧反應(yīng)產(chǎn)生的水。

4）制氫系統(tǒng)產(chǎn)生的煤氣下液。

（1）煤氣在焦化系統(tǒng)中各塔內(nèi)清洗脫除雜質(zhì)時，攜帶的溶液。

（2）在煤氣壓縮機系統(tǒng)中加熱壓縮冷卻后產(chǎn)生的飽合水。

（3）填料塔使用蒸汽再生產(chǎn)生的廢水。

3 工藝流程

在前期生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含硫污水直接輸送至下游單位進(jìn)行處理。由于含硫污水中存在一定的輕油，且內(nèi)部含硫化氫、氨等腐蝕性介質(zhì)，對下游單位的設(shè)備、管線造成腐蝕，減少使用壽命。綜合上述原因，為此我單位于2019年8月在含硫污水出裝置前增加了除油設(shè)備。含硫污水通過低壓分離罐的壓力打入除油器內(nèi)，經(jīng)過除油器內(nèi)部安裝的6種填料過濾后，將含硫污水中的小油滴匯集成大油滴，在重力及密度差的作用下使含硫污水中的油水分離。輕油在上層，含硫污水在下層。當(dāng)油層達(dá)到一定量時，打開除油器頂部排油管線的切斷閥。通過除油器頂部排油管線將分離出的輕油排至輕污油罐內(nèi)回收，最終打至罐區(qū)充當(dāng)原料再次進(jìn)入系統(tǒng)加工；底部的含硫污水在自壓的作用下輸送至下游單位進(jìn)行凈化處理，從而達(dá)到含硫污水除油的效果。除油器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 除油器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

在除油器試用過程中，經(jīng)過取樣化驗發(fā)現(xiàn)；除油器的除油效果已經(jīng)達(dá)到預(yù)期，能夠?qū)⒑蛭鬯械妮p油進(jìn)行脫除，含硫污水進(jìn)出口含油化驗結(jié)果如表1所示。

表1 除油器進(jìn)出口化驗結(jié)果

4 運行中遇到的問題及原因分析

4.1 遇到的問題

除油器界位計始終充滿液體，是除油器穩(wěn)定、高效進(jìn)行除油的前提。而在試運行過程中發(fā)現(xiàn)，除油器界位計始終無法保持滿液位。投用除油器后，由于含硫污水中存在揮發(fā)性氣體，氣體進(jìn)入界位計內(nèi)，導(dǎo)致液位下降。對界位計向放空管線排空后，液位逐漸恢復(fù)正常。關(guān)閉放空約10min后液位便會再次下降。

4.2 原因分析

含硫污水自分液罐進(jìn)入管線后由于前后壓差過大，導(dǎo)致含硫污水中產(chǎn)生部分揮發(fā)性氣體。這些氣體在除油器頂部聚集無法排出，導(dǎo)致除油器內(nèi)液位不穩(wěn)定。

5 優(yōu)化思路

5.1 將除油器的遠(yuǎn)傳界位計改為遠(yuǎn)傳液位計

將除油器頂部的切斷閥改為調(diào)節(jié)閥。通過除油器頂部排油管線持續(xù)將除油器內(nèi)部的氣體排至放空管線內(nèi)。通過不斷的排氣將液位保持在一定范圍內(nèi)波動。通過現(xiàn)場液位計查看油層的變化趨勢，當(dāng)油層達(dá)到一定量時，打開調(diào)節(jié)閥將油排走后繼續(xù)維持一定的液位，持續(xù)排氣。改造完成后發(fā)現(xiàn)，由于含硫污水中的氣量不穩(wěn)定，無法通過調(diào)節(jié)閥控制排氣量，將液位維持在一定的范圍內(nèi)。導(dǎo)致液位上下波動幅度仍然較大，無法滿足正常生產(chǎn)。液位波動趨勢如圖2所示。

5.2 在除油器之前增加脫氣罐

先在脫氣罐內(nèi)將含硫污水中的揮發(fā)性氣體脫除，排放至含硫干氣管網(wǎng)內(nèi)。再通過離心泵將脫氣后的含硫污水輸送進(jìn)除油器內(nèi)進(jìn)行除油。當(dāng)含硫污水內(nèi)無氣體后則能夠保證除油器穩(wěn)定運行。同時在離心泵進(jìn)口增加切斷閥，出口增加調(diào)節(jié)閥。當(dāng)離心泵本體或其相連接的法蘭發(fā)生泄漏時，可遠(yuǎn)程對泵進(jìn)出口進(jìn)行快速切斷，并連鎖停泵，保證現(xiàn)場操作人員免受中毒的危險。流程圖如圖3所示。

圖2 液位波動趨勢

圖3 流程圖

改造完成后發(fā)現(xiàn)很好地解決了除油器液位計波動大的問題，并相應(yīng)增加了安全措施，人員操作較為簡單。含硫污水除油器實現(xiàn)了安全、穩(wěn)定運行的目的，減輕了下游單位處理含硫污水的壓力。液位平穩(wěn)趨勢如圖4所示。

圖4 液位平穩(wěn)趨勢

6 結(jié)束語

在含硫污水除油器的設(shè)計環(huán)節(jié)，要考慮到含硫污水中會存在不穩(wěn)定的氣相組分。加氫裝置的含硫污水除油處理技術(shù)逐步走向成熟。本文對于推進(jìn)我國含硫污水除油技術(shù)的發(fā)展提供了必要的實踐經(jīng)驗，為今后進(jìn)一步改進(jìn)含硫污水處理技術(shù)奠定了基石。