СПОСОБ ОЧИСТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СТОЧНЫХ ВОД ОТ СУЛЬФИДНОЙ СЕРЫ И АММОНИЙНОГО АЗОТА Российский патент 2001 года по МПК C02F1/04 C02F1/58 B01D3/14 C02F1/04 C02F101/10 C02F101/14 C02F103/18 

Изобретение относится к очистке технологических сточных вод нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для глубокой очистки технологического конденсата от сульфидной серы и аммонийного азота с получением аммиак- и сероводородсодержащих газов с заданными показателями качества.

Известен способ очистки технологического конденсата от сульфидной серы и аммонийного азота методом одноступенчатой десорбции углеводородным газом или одноступенчатой отпаркой водяным паром [Справочник нефтепереработчика под ред. Г.А.Ластовкина и др. Л.: Химия, 1986. С. 569 - 5701]. Основным недостатком данного способа является низкая степень очистки технологического конденсата, не удовлетворяющая современным требованиям к стокам, направляемым на биологическую очистку. К недостаткам метода одноступенчатой десорбции или отпарки относится также необходимость дополнительной стадии разделения газовых потоков сероводорода и аммиака при их целевом использовании или при аминовой очистке.

Известен также способ очистки технологического конденсата от сульфидной серы и аммонийного азота методом двухступенчатой десорбции инертным газом или двухступенчатой дистилляции [Мюллер Т. и др. Пат. США 5236557. 1993. кл. 203 - 10] с поддержанием pH раствора в первой ступени не выше 3 и во второй ступени не менее 10. Недостатком данного способа очистки является необходимость использования дорогих реагентов - серной кислоты и щелочи для поддержания необходимых значений pH раствора, а также интенсивная коррозия аппаратуры и трубопроводов в условиях кислых растворов или необходимость использования высоколегированных сталей. К недостаткам также относится то, что очищенный конденсат имеет pH более 10, что затрудняет его непосредственное использование на установке электрообессоливания и обезвоживания нефти (ЭЛОУ).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ очистки технологического конденсата [Я.А.Карелин и др. Очистка сточных вод нефтеперерабатывающих заводов. М.: Стройиздат, 1982. С.51 - 53] путем двухступенчатого его разделения методами отпарки и дистилляции с получением на первой ступени разделения в абсорбционно-отпарной колонне сероводорода в качестве головного продукта и технологического конденсата, обогащенного аммиаком с остаточным содержанием сероводорода в качестве остатка, с концентрированием сероводорода вверху абсорбционно-отпарной колонны путем взаимодействия паров воды, обогащенных сероводородом, с охлажденным и очищенным конденсатом на тарелках, с подачей технологического конденсата с низа абсорбционно-отпарной колонны в ректификационную колонну с острым орошением на второй ступени разделения с получением парогазовой смеси воды и аммиака с остаточным содержанием сероводорода в качестве головного продукта и очищенного водного конденсата в качестве остатка, с последующей конденсацией парогазовой смеси воды и аммиака с остаточным сероводородом в конденсаторе-холодильнике, сепарацией образовавшейся парогазовой смеси в сепараторе и рециркуляцией жидкой фазы в абсорбционно- отпарную колонну на первую ступень разделения.

Недостатком данного способа является образование кристаллических солей сульфида и гидросульфида аммония при температурах ниже 80^oC и при недостатке влаги в потоке. Такие условия имеют место на тарелках в верхней части абсорбционно-отпарной колонны на первой ступени разделения, в системе острого орошения ректификационной колонны и в узле конденсации парогазовой смеси воды и аммиака с остаточным сероводородом на второй ступени разделения. Кристаллические соли образуются на нижних поверхностях и в переливных устройствах тарелок абсорбционно-отпарной колонны, в системе трубопроводов и в конденсаторе-холодильнике острого орошения ректификационной колонны, а также в узле конденсации и сепарации парогазовой смеси, выходящей из ректификационной колонны, это приводит к необходимости остановки установки и ее очистки.

Задачей изобретения является обеспечение непрерывной работы установки очистки технологического конденсата без образования в аппаратах и в трубопроводах солей гидросульфида аммония и высокая степень очистки технологического конденсата.

Задача решается тем, что в данном способе очистки технологических сточных вод от сульфидной серы и аммонийного азота, включающем концентрирование чистого сероводорода в качестве верхнего продукта и технологического конденсата, обогащенного аммиаком, в качестве кубового остатка абсорбционно- отпарной колонны, получение смеси аммиака с остаточным сероводородом и водяным паром в качестве верхнего продукта и очищенного конденсата в качестве кубового продукта в ректификационной колонне, часть которого возвращается в абсорбционно-отпарную колонну, концентрирование сероводорода в верху абсорбционно-отпарной колонны производится в слое насадки путем поглощения аммиака холодным потоком очищенного конденсата, ректификационную колонну орошают циркулирующим потоком жидкости на верхних тарелках, смесь аммиака с остаточным сероводородом и водяным паром охлаждают в насадочном скруббере с образованием раствора гидросульфида аммония, возвращаемого в абсорбционно- отпарную колонну, а чистый аммиак отводят сверху скруббера.

На чертеже представлена принципиальная технологическая схема очистки технологического конденсата по предлагаемому способу.

Очистка технологического конденсата происходит следующим образом.

Исходный технологический конденсат (поток I), проходя линию 1, разделяется на два потока; первый поток по линии 2 поступает в абсорбционно-отпарную колонну 3 под слой насадки 4 (холодное питание колонны), а по линии 5 исходный технологический конденсат поступает в теплообменник 6 и далее - в среднюю часть колонны 3 (горячее питание колонны), где в качестве контактных устройств используются тарелки. На верх абсорбционно-отпарной колонны по линии 7 подается охлажденный очищенный конденсат, уходящий снизу ректификационной колонны 8, а вниз абсорбционно-отпарной колонны 3 подается тепло через испаритель 9. Сверху абсорбционно-отпарной колонны 3 отбирается сероводород (поток II), а снизу колонны по линии 10 уходит технологический конденсат, содержащий аммиак с остаточным сероводородом. Уходящий снизу абсорбционно-отпарной колонны конденсат после охлаждения в теплообменнике 11 поступает в среднюю часть ректификационной колонны 8, где происходит выделение из него аммиака и остаточного сероводорода. Вверху ректификационной колонны тепло снимается циркуляционным орошением 12. Тепло вниз колонны 8 подводится через испаритель 13. Снизу ректификационной колонны уходит очищенный конденсат, часть которого по линии 14 подается в теплообменник 15, где он охлаждается и по линии 7 поступает в абсорбционно-отпарную колонну 3. Балансовое количество очищенного конденсата по линии 16 отводится с установки (поток III). Сверху ректификационной колонны по линии 17 отводится парогазовая смесь воды и аммиака с остаточным содержанием сероводорода, которая поступает в скруббер 18 под слой насадки 19. В скруббере 18 происходит охлаждение парогазовой смеси воды и аммиака с остаточным сероводородом циркулирующим потоком жидкости, охлажденной в холодильнике 20 с образованием в слое насадки 19 водного раствора солей гидросульфида аммония, который по линии 21 поступает в абсорбционно-отпарную колонну 3 по линии 1. Сверху скруббера 18 отводится аммиак по линии 22 (поток IV).

Очистка технологического конденсата происходит при следующих параметрах технологического режима:
1. Давление, кг/см² (указывается избыточное давление):
Абсорбционно-отпарная колонна - 5-7
Ректификационная колонна - 0,5-2
2. Температура, ^oC:
Абсорбционно-отпарная колонна
Вверх - 50-90
Низ - 160-168
Ректификационная колонна
Вверх - 90-125
Низ - 130-138
Достигается степень очистки:
сероводород до очистки 4000-10000 мг/л, после очистки менее 1 мг/л;
аммиак до очистки 4000-10000 мг/л, после очистки менее 15 мг/л.

В качестве примера приводится промышленная установка по очистке технологического конденсата. Производительность 30 м³/ч.

Параметры работы основных аппаратов установки представлены в таблицах 1-4.

Использование предлагаемого способа очистки технологического конденсата обеспечивает непрерывную работу установки, так как исключает возможность образования солей гидросульфида аммония благодаря созданию самоочищающихся проточных систем пар-жидкость в местах возможной кристаллизации солей.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и предназначено для глубокой очистки технологического конденсата. Результат изобретения: обеспечение непрерывной работы установки без образования в аппаратах и трубопроводах отложений соли гидросульфида аммония. Конденсат подают в абсорбционно-отпарную колонну. Пары воды, обогащенные сероводородом, взаимодействуют в слое насадки с оборотным холодным конденсатом. В верху колонны отводят сероводород. Кубовый остаток, обогащенный аммиаком, подают в ректификационную колонну, которую орошают циркулирующим потоком жидкости на верхних тарелках. Кубовый продукт - очищенный конденсат, частично возвращают в абсорбционно-отпарную колонну. Верхний продукт ректификационной колонны: смесь аммиака, остаточного сероводорода и водяного пара охлаждают в насадочном скруббере. Образовавшийся раствор гидросульфида аммония направляют в абсорбционно-отпарную колонну. Чистый аммиак отводят сверху скруббера. 1 ил. , 12 табл.

Способ очистки технологических сточных вод от сульфидной серы и аммонийного азота, включающий концентрирование чистого сероводорода в качестве верхнего продукта и технологического конденсата, обогащенного аммиаком, в качестве кубового остатка абсорбционно-отпарной колонны, получение смеси аммиака с остаточным сероводородом и водяным паром в качестве верхнего продукта и очищенного конденсата в качестве кубового продукта в ректификационной колонне, часть которого возвращается в абсорбционно-отпарную колонну, отличающийся тем, что концентрирование сероводорода производят в слое насадки путем поглощения аммиака холодным потоком очищенного конденсата, ректификационную колонну орошают циркулирующим потоком жидкости на верхних тарелках, смесь аммиака с остаточным сероводородом и водяным паром охлаждают в насадочном скруббере с образованием раствора гидросульфида аммония, возвращаемого в абсорбционно-отпарную колонну, а чистый аммиак отводят сверху скруббера.