申请日2011.01.19
公开(公告)日2014.11.26
IPC分类号B01D53/58; B01D53/48; C02F1/20; C02F101/10; C01C1/20; C02F103/36; C02F101/16; C01B17/04
摘要
一种用于除了处理主要包含硫化氢的酸性气体流出物之外还处理主要包含硫化氢和氨的精炼厂废水的方法，所述方法包括以下步骤：a)在8-20barg范围的压力下在汽提塔(100)中汽提所述废水(1)以产生主要包含硫化氢和水的气态塔顶物流(2)以及主要包含氨水的液态塔底物流(4);b)在1-3barg下在第二汽提塔(110)中汽提物流(4)以产生折干计算基本纯的氨的气态塔顶物流(5-11)以及包含小于1ppm的硫化氢和小于5ppm的氨的液态塔底物流(6)，所述水组分满足排入下水道的需要;c)在热氧化单元(170)中用相对于氮和水贫乏的氧化剂氧化物流(11)中所含的氨，以产生含有50-150ppm体积的氨和80-200ppm体积的氮氧化物的出口物流(12);d)在热氧化单元(160)中热氧化物流(12)。
权利要求书
1.一种用于除了处理主要包含硫化氢的酸性气体流出物之外还处理主要包含硫化氢和氨的 精炼厂废水的方法，所述方法包括以下步骤：
a)在8-20bar g范围的压力、120℃-200℃的温度、在至少30个分离步骤存在下在第一汽提 塔(100)中汽提所述废水(1)以产生主要包含硫化氢和水的第一气态塔顶物流(2)以及主要包含 氨水的第二液态塔底物流(4);
b)在1-3bar g、100℃-150℃的温度、在至少35个分离步骤存在下在第二汽提塔(110)中汽 提第二液态塔底物流(4)以产生折干计算基本纯的氨的第三气态塔顶物流(5，11)以及包含小于 1ppm的硫化氢和小于5ppm的氨的第四液态塔底物流(6)，所述水组分满足排入下水道的需 要;
c)在第一氨热氧化单元(170)中用相对于氮和水贫乏的氧化剂氧化第三气态塔顶物流(11)中所 含的氨，以产生含有50-150ppm体积的氨和80-200ppm体积的氮氧化物的第五出口物流 (12);其中温度保持在1350-1500℃的范围内，O2/NH3的摩尔比率为0.75/1;
d)在第二热氧化单元(160)中热氧化第五出口物流(12)以生产包含小于150mg/Nm3NOx、小 于1.3mg/Nm3残余氨和小于1500ppm SO2的气态物流。
2.根据权利要求1的方法，其中步骤(a)的汽提在15bar g和140℃的温度下操作。
3.根据权利要求1的方法，其中步骤(b)的汽提在1bar g和120℃的温度下操作。
4.根据权利要求1的方法，其中废水(1)具有以下组成：氨2.1-4.22%mol;硫化氢1.1-3.3% mol;余量主要为水;且
第六物流(3)折干计算具有以下组成：硫化氢80-95%mol;二氧化碳3-18%mol;烃小于2 %mol;氨0-20%体积。
5.根据权利要求1的方法，其中第二汽提塔(110)的第三气态塔顶物流(5)被引向保护塔 (120)，随后作为第三气态塔顶物流(11)送到第一氨热氧化单元(170)。
6.根据权利要求5的方法，其中第三气态塔顶物流(5)被分成两个物流，第七物流(19)和第八 物流(20)，第七物流(19)待进料到保护塔(120)，第八物流(20)待与第一气态塔顶物流(2)混合 以产生进料到Claus单元(140)的第九物流(21)，控制所述第八物流(20)的流速以使得在Claus 单元(140)的合并进料中氨与硫化氢的摩尔比率低于35/65，过量的氨即第七物流(19)被引向 第一氨热氧化单元(170)。
说明书
用于处理包含氨和硫化氢的精炼厂废水和包含硫化氢的精炼厂排出酸性气体的整合方法
发明描述
本发明公开了用于处理主要包含氨和硫化氢的精炼厂废水并且同时处理通常来自精炼厂、主 要包含硫化氢的酸性气体的整合方法，该方法使得能定量地除去包含在上述物流中的氨和硫 化氢，从而得到残留氨的含量等于或小于5ppm且残留硫化氢的含量等于或小于1ppm的纯 化水，以及含有小于1500ppm体积的SO2、小于150mg/Nm3的NOx和小于1.3mg/Nm3的 氨的排出气。
加氢脱硫和催化裂化过程是精炼厂的常用过程，其将含硫有机化合物转化为硫化 氢，随后通过用溶剂洗涤将硫化氢从燃料中分离，溶剂的再生得到具有高硫化氢含量的废气 (酸性)。在将这些流出物排放到大气之前，将硫化氢转化为主要以液体形式去除的元素硫。
此外，除了硫化氢转化外，加氢脱硫过程还由石油级分中所包含的含氮有机化合物 产生了氮。如此产生的氨收集到烃洗涤水中，通过低压蒸汽从烃洗涤水中除去。根据目前的 工业实践，由上述汽提过程产生的(通常由蒸汽产生的)物流被送到Claus成套装置以同时进 行H2S和NH3二者的部分氧化。
然而，只有在由上述两种物流掺混产生的整个物流中混合物NH3/H2S的摩尔组成等 于或小于35/65时，硫回收成套装置才可接受酸性气流和含氨气流。
NH3含量大于35%mol的物流会有过度增加热Claus反应器操作温度的风险，由此造 成铵盐覆盖有或沉积在相对冷的成套装置部件上使得反应器损坏，因此成套装置停工或不能 再生产。
具有高含量基于氮产物的油的增加的扩散造成所述NH3/H2S比率的不可避免的增 加，超过了Claus工厂正常运行所能接受的极限。
此外，对环境问题的日渐敏感导致当地政府会制定更为严苛的排放限定。特别是对 于废水，通常要求氨含量小于5ppm重量且硫化氢含量小于1ppm重量。对于气体排放，要 求SO2小于1500ppm体积、NOx小于150mg/Nm3且氨小于1.3mg/Nm3。必须指出，为了得 到该SO2值，硫回收中的效率必需大于998%。
现已发现，一种用于处理主要包含硫化氢和氨的精炼厂废水和主要包含硫化氢但通 常也包含氨的酸性气体的方法能克服上述缺点。
本发明在于一种整合方法，所述方法使得：
(i)硫回收效率大于99.8%，
(ii)从精炼厂酸性废水中定量除去氨和硫化氢以得到氨含量不大于5ppm且硫化氢含量不大 于1ppm的纯化水，
(ii)根据Claus成套装置能够接受的量，通过在焚化炉中热氧化来除去过量的氨气，能保证 待释放到大气中的排出气中NOx含量低于150mg/Nm3。
为了更好地理解本发明，参考了涉及现有技术方法的图1和涉及本发明方法的图2- 4。这两种技术之间的清楚比较能更直接和深入地理解本发明。