專利名稱：酸性水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于酸性水處理，特別是石油、化工、冶金等工業(yè)排放的含有NH3、H2S、CO2和HCN的酸性污水處理方法。
處理酸性水的方法，通常采用單塔、雙塔和三塔汽提法和HCN加壓水解法。美國專利USP 3335071及USP 3404072可處理污物(NH3+H2S)總含量為15000毫克/升的酸性水，但未涉及處理低濃度及同時含有CO2和HCN的酸性水，且水蒸汽耗量高，處理每噸酸性水耗水蒸汽達400～500公斤。在國內(nèi)，有采用單塔汽提處理含NH3、H2S、CO2和HCN酸性污水的(長嶺煉油廠等)，但HCN的水解率僅有80～90%(重)，凈化水質(zhì)亦較差，污物總含量大于100毫克/升。還有采用雙塔(南京煉油廠等)或三塔(茂名石油公司煤油廠)汽提處理酸性水的方法，雖然凈化水質(zhì)有所改善，HCN的水解率有所提高，一般可達90～95%(重)，但水蒸汽耗量較高，處理每噸酸性水耗水蒸汽200～250公斤。
加壓水解法處理HCN是一項獨立的技術(shù)，以前是采用一個加壓水解塔，用水蒸汽加熱到150℃左右，使HCN水解。酸性水在水解塔內(nèi)的停留時間約為1.5小時，HCN的水解率可達95%(重)。除HCN后的酸性水再進行汽提，以除去NH3和H2S。
本發(fā)明的目的在于提出一種新的酸性水處理方法，特別是處理低濃度或高濃度含NH3、H2S、CO2和HCN的酸性廢水的最佳汽提、水解方法，使之處理效果更好，水蒸汽耗量更低。
本發(fā)明是采用汽提-水解塔和分餾塔處理含NH3、H2S、CO2和HCN酸性水的方法。汽提-水解塔的上部為汽提段，下部為HCN的水解段。原料酸性水在汽提-水解塔的汽提段進行汽提，除NH3、H2S和CO2。汽提后的酸性水，在汽提-水解塔的水解段進行HCN的水解，除去HCN，凈化水由塔底排出。汽提-水解塔頂部的富含水蒸汽氣體，進入分餾塔，做為分餾塔NH3和H2S汽提的熱源。分餾塔底部的液體，送入汽提-水解塔汽提段頂部，實現(xiàn)汽提-水解塔和分餾塔聯(lián)合操作。
下面結(jié)合附圖
進一步描述本發(fā)明特征。
如附圖所示。將經(jīng)過沉降、分油的酸性污水，由泵經(jīng)管線51送至換熱器03、06換熱后，進入汽提系統(tǒng)。
處理含NH3、H2S、CO2和HCN酸性水時，可將進料酸性水的10～100%送入汽提-水解塔01的汽提段，進料酸性水的0～90%進入分餾塔02的上部。由重沸器04向汽提-水解塔01供熱。汽提段底部溫度為140～180℃。
汽提-水解塔01為板式塔或填料塔，理論塔板數(shù)應(yīng)不少于5，最好為5～10。原料酸性水進入汽提-水解塔01汽提段的位置，應(yīng)設(shè)在自汽提段頂部向下數(shù)的第1至3塊任一塔板上。分餾塔02為板式塔或填料塔，理論塔板數(shù)應(yīng)不少于10，最好為10～20。該塔上部的直徑較小部份，可采用填料，其理論塔板數(shù)應(yīng)大于2，以便于溫度的調(diào)節(jié)和產(chǎn)品質(zhì)量的控制。
為進一步降低凈化水中殘留氨含量，改善凈化水質(zhì)，在水解段內(nèi)設(shè)有液體分佈板13和氣體升氣管16。原料酸性水經(jīng)汽提-水解塔01汽提段汽提后，經(jīng)分布板13向下流入水解段14，水解段內(nèi)的水維持在140～180℃，停留時間30～150分鐘，使HCN充分水解。然后，含有微量NH3的凈化水，溢流進入汽提-水解塔01的塔釜15。塔釜內(nèi)引入少量水蒸汽，以汽提殘存的微量NH3，水蒸汽和NH3經(jīng)升氣管16進入汽提段。經(jīng)本方法處理后，由汽提-水解塔01底部排出的凈化水，含污物(NH3+H2S+CO2+HCN)為10～100毫克/升，HCN的水解率不小于95%(重)，最高達99%(重)。
汽提-水解塔01塔頂富含水蒸汽氣體，經(jīng)管線55，進入分餾塔02的下部。分餾塔02塔底液體，由泵05送入汽提-水解塔01，做為汽提-水解塔01頂部回流。在分餾塔02下部，靠自壓，經(jīng)管線57抽出富氨氣相物流，抽出口溫度為120～160℃，經(jīng)管線58和冷卻器07，將其溫度調(diào)正到80～125℃后，進入分液罐08。分餾塔02抽出的富氨氣相物流中，NH3/(H2S+CO2)＞6(分子比)，最好為8～20，(低于6，則氨純度降低)，抽出量為酸性水總進料量的5～10%(重)。抽出物流中的氨，在分液罐08中富集后，經(jīng)管線60至冷卻器10，進一步冷卻和分凝，最后到分液罐11。從管62出口可得到純度不小于99.5%(體)的氣氛。分液罐11適宜的操作條件是溫度30～60℃，液相中NH3/(H2S+CO2)＞10(分子比)。分液罐08的液體，經(jīng)管59和泵09，送入分餾塔02下部側(cè)線抽出口的上方。分液罐11的液體，靠自壓去原料酸性水貯罐。
分餾塔02頂部溫度維持在30～40℃，這可通過經(jīng)管63噴入軟化水或低濃度酸性水來調(diào)節(jié)。塔頂液相中NH3/(H2S+CO2)＜1(分子比)。塔頂富H2S氣體中，含NH3小于0.5%(體)，可供硫磺回收用。分餾塔上部的液相抽出溫度為60～80℃，經(jīng)罐12分油后，返回塔內(nèi)。
采用本發(fā)明的聯(lián)體式汽提-水解塔，可將汽提和HCN的水解過程有機地聯(lián)系起來，而不必設(shè)兩座單塔，節(jié)省了設(shè)備和操作費用。同時，位于塔下部的水解段，由于消除了H2S對HCN水解的干擾，比已知的加壓水解法，效果更好，HCN的水解率不小于95%(重)，最高達99%(重)。
本發(fā)明的另一優(yōu)點是汽提水解塔塔頂氣體進入分餾塔，分餾塔塔底液體進入汽提-水解塔，故分餾塔底不需另設(shè)重沸器，簡化了流程，節(jié)省了投資。
采用本發(fā)明方法處理酸性水，水蒸汽耗量低，處理每噸酸性水耗水蒸汽僅為120～180公斤，同時凈化水質(zhì)好，總污物含量為10～100毫克/升。此外，還可以得到純度不小于99.5%(體〕的氣氨和氨含量不大于0.5%(體)的含H2S和CO2的酸性氣體。
本發(fā)明既適用于處理低濃度，也適用于處理高濃度含NH3、H2S、CO2和HCN的酸性水，其污物濃度范圍為1000～100000毫克/升。
實施例。
在處理能力為20萬噸/年酸性水處理裝置上，按照前述方法，進行酸性水處理，其操作條件和結(jié)果見表。
由表中數(shù)據(jù)可以看出1.處理酸性水總污物濃度為1000～100000毫克/升。
2.處理每噸酸性水，水蒸汽耗量為120～180公斤。
3.HCN水解率達到95～99%(重)。
4.處理后凈化水中總污物含量為10～100毫克/升。
5.產(chǎn)品氣氨純度不小于99.5%(體)。
6.供硫磺回收用酸性氣體中，氨含量小于0.5%(體)。
表
權(quán)利要求
1.一種處理酸性水的方法，用水蒸汽汽提和加壓水解處理含NH3、H2S、CO2和HCN酸性水的方法，其特征在于采用汽提-水解塔和分餾塔，將酸性水汽提和HCN水解的處理過程合并在汽提-水解塔內(nèi)進行，H2S和NH3的提純在分餾塔內(nèi)進行，實現(xiàn)汽提-水解塔和分餾塔聯(lián)合操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽提-水解塔，其特征在于其上部為汽提段，下部為水解段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽提-水解塔的汽提段，其特征在于酸性水的進料位置，可設(shè)在自汽提段頂部向下數(shù)第1至3塊塔板(理論塔板)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽提-水解塔的水解段，其特征在于其內(nèi)部設(shè)有液體分佈板13和氣體升氣管16。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述汽提-水解塔的水解段，其特征在于操作溫度為140～180℃，酸性水在水解段的停留時間為30～150分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的汽提-水解塔和分餾塔的連接方式，其特征在于汽提-水解塔頂部的氣體進入分餾塔下部，分餾塔底部液體進入汽提-水解塔頂部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的酸性水處理方法，其特征在于進料酸性水的10～100%進汽提-水解塔，進料酸性水的0～90%進分餾塔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的分餾塔，其特征在于富氨氣相抽出物抽出口溫度為120～160℃;抽出物中NH3/(H2S+CO2)(分子比)＞6，最好為8～20;抽出量為進料酸性水量的5～10%(重)。
全文摘要
本發(fā)明屬于酸性水處理方法，它是采用汽提——水解塔和分餾塔處理含NH
文檔編號C02F9/00GK1033244SQ8710146
公開日1989年6月7日 申請日期1987年11月23日 優(yōu)先權(quán)日1987年11月23日
發(fā)明者曾祥魯, 林本寬, 徐錫芬 申請人:中國石油化工總公司洛陽石油化工工程公司