李享-酸性水汽提塔设计PPT新

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1、酸性水汽提塔设计姓名：李享指导教师：邱安娥专业：过程装备与控制工程“Thedesignaboutacidicwaterstrippingtower”.2013东北石油大学汽提塔一、塔设备与酸性水汽提塔简介二、塔的工艺计算三、塔的结构设计四、塔的强度计算五、塔的辅助结构设计目录塔设备，又称塔器，是一类塔形的化工及石油化工等生产中最重要的设备之一。用以使气体与液体、气体与固体、液体与液体或液体与固体密切接触，并促进其相互作用，以完成化学工业中的热量传递和质量传递过程。在塔设备中可以完成的，较为常见的单元操作有：精馏、解吸、吸收和萃取等。此外，也可进行工业气体的冷却与回收、气体的干燥和湿法净制，另

2、外还有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。一、塔设备与酸性水汽提塔简介塔设备酸性水汽提塔的重要性和发展现状在炼油加工等过程中，常常会伴随产生一些酸性水，如重油催化裂化装置的分馏塔顶的冷凝水、重整加氢装置的分馏塔所产生酸性水、常减压装置的减顶酸性水、加氢裂化装置的酸性水以及焦化装置的富气洗涤水等。这些酸性水中往往含有大量的硫化氢和氨，如不加以脱除就会严重污染环境，甚至破坏生态体系。酸性水汽提塔装置是炼油厂最为主要的，用于含硫含氨水的处理设备。国内炼油厂原油加工量的大幅增加，环保要求的日益提高等，都迫切地要求污水汽提工艺具有更好的弹性和适应性，以应对污水量不断增加的当前需求。同时，节能环保的压力也

3、要求污水汽提工艺在提供更为纯净的净化水的同时，也能实现更少的能耗。因此，如何对酸性水汽提塔进行优化，使其满足在各项指标均满足更高要求的同时，降低投资及操作费用，显得至关重要。由于环保要求的日益提高，含硫原油加工量在不断的扩大。在中国石化集团公司属下的炼油厂中，酸性水汽提装置已从二十世纪七十年代的1套增至现在的30余套。尽管现如今主要的污水汽提装置，所采用的工艺流程都不尽相同，但仍存在着许多共性的问题：净化水的水质不达标，氨、硫化氢等含量严重超标；进料加热等负荷大，导致蒸汽能耗高；操作中对于工况变化的及时调节手段少等等。由此，酸性水汽提工艺仍然存在着极其巨大的进步空间和十分迫切的进步需求。单塔

4、加压侧线抽出汽提，是通过汽提塔装置将原料水中的氨、硫化氢等组分汽提出来，以此获得合格的净化水。所谓酸性水，是一种由硫化氢、氨和二氧化碳等组成的多元水溶液。它们在水中以，，等铵盐的形式存在，这些弱酸弱碱盐在水中溶解后，分别产生游离态的硫化氢、氨和二氧化碳分子，此时它们分别与其气相中的分子呈平衡状态。因此该体系是电离平衡，化学平衡和相平衡均共存的十分复杂的体系。因此，处理好酸性水和选择适宜操作条件的关键，是控制化学、电离和相平衡的适宜条件。浓度和分子比是影响上述三个平衡的主要因素。水解是一个吸热反应过程，故加热可促进水解作用，使游离的硫化氢、二氧化碳和氨分子数量增加。但这些游离中的分子，能否从液

5、相转入气相，则与它们在液相中的浓度、挥发度、溶解度的大小以及溶液中其它分子或离子能否反应有关。二氧化碳在水中的溶解度很小，最易从液相转入气相。而氨在水中的溶解度很大，并且它与二氧化碳和硫化氢的反应平衡常数也很大。只有当它在指定的条件下达到饱和状态时，才能使游离态的氨分子从液相转入气相。可使用通入水蒸汽的方法，来起到加热和降低气相中硫化氢、二氧化碳和氨的分压的作用，以促进它们从液相进入气相的过程，从而达到水质净化的目的。汽提原理（1）单塔汽提侧线抽出工艺原料水分热进料和冷进料，分别由塔的上部和顶部进入汽提塔内；硫化氢等经分离后，经由塔顶排出；高浓度的氨蒸汽从塔中部侧线抽出，经过逐级的冷却分凝，

6、分出纯度约为95%的氨气，经脱硫化氢精制后，进人氨压机得到副产品液氨；净化水在塔底处排出。重沸器提供塔底汽提蒸汽。（2）双塔汽提工艺酸性水经由原料水泵提升后，分两路进入硫化氢汽提塔内，一路与原料水进行换热升温，之后进入硫化氢汽提塔的中上部。另一路做为冷进料，直接进入硫化氢汽提塔的上部，重沸器提供硫化氢汽提塔塔底的热源，酸性水中的硫化氢由塔顶经由气液分离罐分离后，排出装置用以作为硫磺回收装置的原料；硫化氢汽体塔产生的塔底净化水，进入氨汽提塔上部。重沸器提供氨汽提塔塔底热源，含氨蒸汽经由塔顶排出，经冷却分离后的氨气，用以配制氨水或用来进一步精制得到液氨，分液罐的液相，一部分作为塔顶冷回流，排回到

7、装置；另一部分返回到原料罐或原料泵入口处，净化水排出装置。（3）两种汽提工艺的比较单塔加压侧线抽出汽提和双塔加压汽提均可分别回收和。单塔加压侧线抽出汽提比双塔加压汽提略好。单塔加压侧线抽出汽提，工艺流程相对简单，蒸汽耗量较低，设备台数及占地减少，对酸性水中硫化氢及氨浓度的适用性很宽，并且其副产品液氨的质量可达到国家标准[7]。酸性水汽提工艺流程工艺计算部分，根据实际采集的汽提过程产出物的数据来确定物料平衡、塔