酸性水汽提装置不停工换剂的探索

郑理富

（中国石油兰州石化公司，甘肃兰州 730060）

恶臭是7种典型公害之一（大气污染、水质污染、土壤污染、噪声、振动、土地下沉、恶臭）。目前常用恶臭治理方法有水洗法、吸附法、化学吸收法、氧化法、燃烧法、生物法等[1]。兰州石化120 t/h酸性水汽提装置利用脱臭塔T103AB及吸附罐V111、V130脱除酸性水罐、酸性水中间罐的恶臭气体，以保护环境。

1 存在问题

酸性水汽提装置自2014年检修后投用，目前脱臭剂已超过使用周期，脱臭效果下降，需切出除臭塔及吸附罐对在用脱臭剂进行更换。由于两座脱臭塔的脱臭剂均达到饱和状态，无法切换处理后换剂，原料水中间罐共用一个吸附罐，也无法切换出来换剂。

恶臭物质成分复杂，对环境的影响很大，对人身健康也会造成很大的危害。随着环境保护的日趋严格，如何在装置不停工情况下，避免恶臭气体排放并确保换剂的顺利进行，成为一道难题。

2 恶臭气体组成分析

装置恶臭气体中主要包括NH3、H2S、甲硫醇、甲硫醚、苯乙烯等，且浓度很高。具体分析结果见表1。

3 脱除恶臭气体的措施

1）水吸收法

利用臭气中某些物质易溶于水的特性，使臭气直接与水接触，达到脱臭目的。从表1可以看出，恶臭气体中含有NH3，NH3在水中的溶解度较大，1个体积的水可溶解700个体积NH3。通过水洗，就能较好地将NH3除去。H2S溶于水，通常情况下1个体积水溶解2.6个体积H2S，溶解度相对较小，去除效果不明显。其他的恶臭物质如甲硫醇、甲硫醚、苯乙烯不溶于水，不能利用水吸收法除去。

2）物理吸附法

物理吸附法即利用吸附剂的吸附功能使恶臭物质由气相转移到固相。装置目前使用的DSC-05脱臭剂，主要组分为活性炭（60%～80%）和NaOH（1%～10%），NaOH作为活化剂，用来浸渍原料，在高温处理后可制得活性炭，以改善活性炭的微观机构，增加活性炭的比表面积，增强活性炭的吸附能力。

表1 恶臭气组成（GB 14554－1993） mg/m3

3）化学吸附法

利用臭气中某些物质和化学药剂产生化学反应的特性，去除某些臭气成分。装置目前使用ZCJ-961含硫、氨氮工业污水处理剂，代替固定式除臭剂消除酸性水大罐顶部的恶臭气体。

4 不停工换剂具体措施和效果

4.1 T103换剂措施

4.1.1 流程前端强制脱臭，达到切出脱臭罐的条件

用含硫氨氮污水处理剂水溶液（10%）代替水洗塔T102新鲜水，原料水罐V102A/B顶恶臭气经T102水洗除臭后自T102顶部直接排空。首次加入含硫氨氮污水处理剂200 kg，然后加入新鲜水稀释，配置成10%的水溶液，用计量泵打入T102，采用高进低出的方式，循环清洗，将清洗后的液体返回清洗水槽。一旦检测H2S浓度达到10 μg/g时，重新配置含硫氨氮污水处理剂置换老剂，确保恶臭气体排放浓度不超标。对于置换出的废水排入V102A/B中，加以回收利用（装置2016年大修时，就将三套酸性水汽提装置、两套气体精制装置的除臭水打入酸性水汽提装置原料罐区，加以回炼，有成熟的经验和技术可以借鉴）。预处理单元共用除臭剂4吨，相应产生废水40吨，全部进行回收处理。

4.1.2 脱臭罐钝化

为防止除臭剂更换过程中自燃，对除臭剂罐进行钝化。钝化过程中产生的废水，分析合格后排入工业污水系统。除臭剂罐T103A/B经过钝化处理后，检测数据见表2。

表2 T103A/B有限空间分析

4.1.3 其他

上游装置来的酸性水尽可能改进公司二套酸性水汽提装置（110 t/h）的预处理单元，以减少V102A/B顶恶臭气体排放量，为换剂的顺利进行，创造良好的环境。特别是在夏季气温居高不下的情况下，更有现实的意义。

该次换剂到投用，从2017年6月26日一直持续到7月19日，共计26天，未发现H2S、NH3超标现象，说明用含硫氨氮污水处理剂处理恶臭气体中的H2S、NH3可行。

4.2 酸性水中间罐V108AB与V113AB换剂采取的措施

4.2.1 装置原料降量

在确保平衡酸性水的基础上，尽量提高第二套酸性水汽提装置（110 t/h）的处理量，降低本装置处理量从80～100 t/h降到60 t/h。这样，酸性气罐、粗氨罐脱后液体相应减少（脱后液体统一进入V108）。

4.2.2 调整工艺流程

将V108AB与V113AB顶部放空用预制管线连接；处理V108AB吸附罐V111时，将V108AB顶部恶臭气体改进V113AB，并经其吸附罐V130脱臭后排空。V111换剂完成投用正常后，再处理V130，将V113AB顶部恶臭气体改进V108AB，并经其吸附罐V111脱臭后排空。优化前后的流程对比，见图2。

图2 酸性水中间罐流程优化前后对比

处理V130前将V113AB 顶恶臭气体通过顶部临时管线改进V108AB，并经试用观察2天，压力能够控制在正常范围（0～0.2 kPa），换剂工作顺利推进；V130换剂投用正常后将V108AB顶恶臭气体通过顶部临时管线改进V113AB，并经试用观察1天，压力无法控制在正常范围（0～0.2 kPa），只好将V108顶部恶臭气体采用临时管线，引到化学清洗水槽内，采用喷淋含硫氨氮污水处理剂以吸附脱臭气体，达到恶臭气体达标排放的目的。分析原来方案不适合V108的原因，主要为随着T103的投用，处理的酸性水达到满负荷，造成恶臭气体数量增大，临时配置的管线已不能满足恶臭气体流量的要求，造成整个罐压力逐渐升高；整个换剂工作持续时间太长，酸性水无法平衡，装置被迫提高处理量，造成脱液量增大。

4.2.3 对除臭剂罐进行脱臭处理

采用含硫氨氮污水处理剂对除臭剂进行清洗后的废水排入V102，进行回收处理。装置处理共用除臭剂0.8吨，相应产生废水8吨。

4.2.4 V111、V130钝化处理

避免在换剂过程中或投用前出现FeS自燃现象，对V111、V130 2座吸附罐进行钝化处理，处理过程中产生的废水，经分析合格后排入工业污水系统。处理后打开2座储罐人孔时，未发现脱臭剂板结的情况，说明脱臭剂刚刚达到饱和状态。

5 结论及建议

采用含硫氨氮污水处理剂对恶臭气体进行清洗，可有效脱除硫化物及氨氮。用含硫氨氮污水处理剂处理脱臭剂，是一种理想的清洁处理方式，可以在行业内推广。由于含硫氨氮污水处理剂对烃的处理效果不理想，造成处理过程中可燃气超标。建议今后及时切换脱臭剂塔，确保预处理单元脱臭塔能够平稳运行，以减少运行期间装置检修的时间。