含硫污水除油工艺的问题及优化

容 磊

（河北英拓科技有限公司，河北石家庄 050100)

1 概述

中低温煤焦油中存在含硫化合物和含氮化合物，在加氢精制、加氢裂化加工过程中，这些化合物会通过高温裂解、催化裂化、催化加氢等反应生成H2S和NH3而与反应产物混合，这些混合的反应产物经过冷凝脱水或水洗处理，即产生含硫污水。含硫污水中含有大量的硫化氢等有毒、刺激性气体，如直接排放或直接进入污水处理场集中处理，会导致含硫污水内部的H2S气体挥发至大气中。H2S气体是一种无色的易燃气体，低浓度时伴有臭鸡蛋气味，极易导致人员中毒。同时硫化氢为易燃气体，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。目前全国环保形势日益严峻，同时含硫污水中含油量多，导致下游单位处理含硫污水量降低。河北英拓科技有限公司为降低含硫污水的排放量，同时将含硫污水中的轻油回收。在2019年8月建造含硫污水除油器项目，以期达到除油的目的。

2 沸腾床加氢工艺中的含硫污水主要来源

1）向系统注入的除盐水，洗掉系统中的氨和硫化氢后产生的废水。

2）减压塔抽真空产生的氨水。

3）氢气与原料中的氧反应产生的水。

4）制氢系统产生的煤气下液。

（1）煤气在焦化系统中各塔内清洗脱除杂质时，携带的溶液。

（2）在煤气压缩机系统中加热压缩冷却后产生的饱合水。

（3）填料塔使用蒸汽再生产生的废水。

3 工艺流程

在前期生产过程中产生的含硫污水直接输送至下游单位进行处理。由于含硫污水中存在一定的轻油，且内部含硫化氢、氨等腐蚀性介质，对下游单位的设备、管线造成腐蚀，减少使用寿命。综合上述原因，为此我单位于2019年8月在含硫污水出装置前增加了除油设备。含硫污水通过低压分离罐的压力打入除油器内，经过除油器内部安装的6种填料过滤后，将含硫污水中的小油滴汇集成大油滴，在重力及密度差的作用下使含硫污水中的油水分离。轻油在上层，含硫污水在下层。当油层达到一定量时，打开除油器顶部排油管线的切断阀。通过除油器顶部排油管线将分离出的轻油排至轻污油罐内回收，最终打至罐区充当原料再次进入系统加工；底部的含硫污水在自压的作用下输送至下游单位进行净化处理，从而达到含硫污水除油的效果。除油器内部结构如图1所示。

图1 除油器内部结构

在除油器试用过程中，经过取样化验发现；除油器的除油效果已经达到预期，能够将含硫污水中的轻油进行脱除，含硫污水进出口含油化验结果如表1所示。

表1 除油器进出口化验结果

4 运行中遇到的问题及原因分析

4.1 遇到的问题

除油器界位计始终充满液体，是除油器稳定、高效进行除油的前提。而在试运行过程中发现，除油器界位计始终无法保持满液位。投用除油器后，由于含硫污水中存在挥发性气体，气体进入界位计内，导致液位下降。对界位计向放空管线排空后，液位逐渐恢复正常。关闭放空约10min后液位便会再次下降。

4.2 原因分析

含硫污水自分液罐进入管线后由于前后压差过大，导致含硫污水中产生部分挥发性气体。这些气体在除油器顶部聚集无法排出，导致除油器内液位不稳定。

5 优化思路

5.1 将除油器的远传界位计改为远传液位计

将除油器顶部的切断阀改为调节阀。通过除油器顶部排油管线持续将除油器内部的气体排至放空管线内。通过不断的排气将液位保持在一定范围内波动。通过现场液位计查看油层的变化趋势，当油层达到一定量时，打开调节阀将油排走后继续维持一定的液位，持续排气。改造完成后发现，由于含硫污水中的气量不稳定，无法通过调节阀控制排气量，将液位维持在一定的范围内。导致液位上下波动幅度仍然较大，无法满足正常生产。液位波动趋势如图2所示。

5.2 在除油器之前增加脱气罐

先在脱气罐内将含硫污水中的挥发性气体脱除，排放至含硫干气管网内。再通过离心泵将脱气后的含硫污水输送进除油器内进行除油。当含硫污水内无气体后则能够保证除油器稳定运行。同时在离心泵进口增加切断阀，出口增加调节阀。当离心泵本体或其相连接的法兰发生泄漏时，可远程对泵进出口进行快速切断，并连锁停泵，保证现场操作人员免受中毒的危险。流程图如图3所示。

图2 液位波动趋势

图3 流程图

改造完成后发现很好地解决了除油器液位计波动大的问题，并相应增加了安全措施，人员操作较为简单。含硫污水除油器实现了安全、稳定运行的目的，减轻了下游单位处理含硫污水的压力。液位平稳趋势如图4所示。

图4 液位平稳趋势

6 结束语

在含硫污水除油器的设计环节，要考虑到含硫污水中会存在不稳定的气相组分。加氢装置的含硫污水除油处理技术逐步走向成熟。本文对于推进我国含硫污水除油技术的发展提供了必要的实践经验，为今后进一步改进含硫污水处理技术奠定了基石。