Ⅰ 汽提法的應用
2.1汽提法的應用
汽提法最早是用於從含酚廢水中回收揮發性酚 廢水預熱至100℃後,由汽提塔的頂部淋下,與上升的蒸氣流相遇,在填料層中或塔板上進行傳質、凈化後的廢水由集水槽排走。蒸汽和酚混合氣體從塔頂排出,由鼓風機壓入再生段回收酚。含酚蒸汽由再生段的底部送入,先與淋下的循環鹼液逆流相遇,再與補充的新鹼液(濃度10%)相遇,經化學吸收而脫酚,凈化後的蒸汽進入汽提段循環使用。鹼液與酚反應生成酚鈉
2.2汽提法處理廢水應用舉例
(1)汽提脫除H2S
1. 吸收塔 2.閃蒸餾 3.篩板分離 4.汽提塔5.熱交換器 6.7循環泵 8.蒸汽 9.凈化氣10.分離塔 11.循環液胺 12.胺吸收液 13.低壓瓦斯14.H2S(氣) 15.含雜質的酸性氣體(H2S)
H2S單乙醇胺脫除法
單乙醇胺(或異丙醇胺、二乙醇胺)脫硫法
將各種餾分和催化來的液態烴或催化瓦斯與單乙醇胺或二異丙醇胺溶液混合(15~20%),H2S和H2O都被吸收,並發生反應,生成不穩定的胺鹽,加熱至120℃分解。
(CH2CH2OH)NH2+H2S= (CH2CH2OH)NH3+HS
含雜質的酸性氣體(H2S)的液態烴(各種烴的混合物),在吸收塔(1)被單乙醇胺吸收,經脫除H2S後的液態烴從塔頂進入容罐,再經加熱沉降分離回收胺,液態烴送液化氣罐區,含H2S(CO2、H2O)的胺鹽溶液(富液)從塔底進入閃蒸罐,進行閃蒸餾,蒸出烴類,氣體進入低壓瓦斯管網,富液用泵打進篩板塔,加熱至120℃,在流經塔板時,便逐層把吸收的H2S和CO2解吸出來,母液經冷卻器冷卻至42℃以下,塔頂的氣體為富含H2S的酸性氣體,冷卻至30~40℃進入氣液分離罐,底部酸性水打回與貧液單乙醇胺溶液匯合循回使用或送去雙塔汽提再分離,頂部酸性氣體(H2S)送到制硫車間制硫。
(2)汽提脫除CH3SH
液態烴或煉油廢氣中的硫醇先用溶劑抽提。用白土吸附乾燥,用酚和苛性鹼溶液洗滌,洗滌液用加熱或蒸汽汽提再生。從而將硫醇分離出來。
(3)脫除有機硫化物
煉廠餾分或廢氣中的有機硫化物主要有COS、CS2 、CH3SH 、 C4H4S(噻酚)等。
凈化有機物的液化石油氣,在有催化劑存在下,用高溫300~400℃通氫氣或水蒸汽處理轉化為SO2。
2CH3S+3H2=2CH4+2H2S
COS+H2=CO+H2S
C4H4S+4H2=C4H10+H2S
COS+H20(汽)=CO2+H2S
然後將轉化的H2S收集,採用單乙醇胺脫硫法脫硫。
(4)脫除酚
(5)脫除氰等工藝過程基本相同,設計汽提塔
脫硫制硫工藝原理:
對於石油加工過程產生的H2S與液態烴混合液,用單乙醇胺(異丙醇胺)吸收。(25度吸收、105度分解)
(CH2CH2OH)NH2+H2S= (CH2CH2OH)NH3+HS
生成的液胺絡合物送雙塔汽提分離得到純凈的SO2,分離的液胺送回吸收塔循環使用,將分離的SO2送到制硫車間制硫。
控制供氧量,在供氧不足時生成硫磺。
2H2S+O2=2H2O+2S-531KJ
不可避免副反應
H2S+3/2O2=H2O+SO2-562KJ
在有催化劑存在時SO2與S反應生成硫磺
2H2S+SO2=3S+2H2O-229.9KJ
用這種方法生產的硫磺純度很高。
目前各大型石化廠均採用反映當代技術水平的這種脫硫制硫工藝。
對於工業過程產生的高濃度的SO2,是收集後用濃硫酸吸收製取硫酸;而濃度不很高的SO2是採用濕式氧化法處理(
汽提法
廢水中的揮發性物質,如HzS、NH3、CO2、揮發酚、甲醛和苯胺等可以用汽提法進行分離。在石油煉制中,會產生高含硫、含氨廢水。該廢水經汽提後,含硫、含氨量大大減少。目前,國內外一般首先在生產裝置附近採用汽提工藝對含硫廢水進行預處理,或在廢水處理廠首先對高含硫廢水進行單獨處理,然後再與其它廢水混合後進人廢水處理廠。國外新建煉油廠多採用雙塔蒸汽汽提法,從催化分餾塔冷凝水中回收硫化氫和氨。常規汽提脫硫工藝如圖所示。
汽提法除了能回收H2S與NH3。外,還可以脫出廢水中的一部分酚。汽提出來的H2S可製取Na2S、硫磺和硫酸,並可回收副產品氨水。
4、汽提法在處理廢水中的應用
⑴含酚廢水的處理
汽提法最早用於從含酚廢水中回收揮發酚,可採用兩段塔逆流回收。汽提脫酚工藝簡單,對處理高濃度的廢水(含酚1g/L以上)可以達到經濟上收支平衡,而且不會產生二次污染,但是,經汽提後的廢水中一般仍含有高濃度(約400mg/L)的殘余酚,必須進一步處理。另外,由於再生段內噴淋熱鹼液的腐蝕性很強,必須採取防腐措施。
⑵含硫廢水的處理 石油煉制廠的含硫廢水中含有大量的硫化氫(高達10g/L),氨(高達5g/L),另外還有酚類、氰化物和氯化銨等,一般先用汽提處理,然後再用其他方法進行處理。
⑶含氰廢水的處理 含氰廢水經汽提和鹼液吸收後,可以回收氰化鈉和黃血鹽鈉。
Ⅱ 天然氣脫水的溶劑吸收法
溶劑吸收法脫水是目前天然氣工業中應用最普遍的方法之一。其利用吸收原理,採用一種親水的溶劑與天然氣充分接觸,使水傳遞到溶劑中從而達到脫水的目的。
溶劑吸收法中常採用甘醇類物質作為吸收劑,在甘醇的分子結構中含有羥基和醚鍵,能與水形成氫鍵,對水有極強的親和力,具有較高的脫水深度。 (1)無硫天然氣的甘醇脫水工藝
甘醇脫水過程一般都是連續的,其典型的工藝流程是三甘醇脫水工藝流程,用於處理井口無硫天然氣或來自醇胺法裝置的凈化氣。
TEG脫水裝置主要由吸收系統和再生系統兩部分構成,工藝過程的核心設備是吸收塔。天然氣脫水過程在吸收塔內完成,再生塔完成三甘醇富液的再生操作。
原料天然氣從吸收塔的底部進入,與從頂部進入的三甘醇貧液在塔內逆流接觸,脫水後的天然氣從吸收塔頂部離開,三甘醇富液從塔底排出,經過再生塔頂部冷凝器的排管升溫後進入閃蒸罐,盡可能閃蒸出其中溶解的烴類氣體,離開閃蒸罐的液相經過過濾器過濾後流入貧/富液換熱器、緩沖罐,進一步升溫後進入再生塔。在再生塔內通過加熱使三甘醇富液中的水分在低壓、高溫下脫除,再生後的三甘醇貧液經貧/富液換熱器冷卻後,經甘醇泵泵入吸收塔頂部循環使用。
(2)含硫天然氣的甘醇脫水工藝
對於H2S含量較高的天然氣,TEG法不適合處理高含H2S的天然氣,需採用特殊的甘醇脫水流程。該流程在再生塔前設置富液汽提塔,解吸出H2S並返回吸收塔,與CH4等烴類一起輸送到脫硫脫碳裝置。
處理含硫天然氣的裝置一般建在井場,處理量不太大時,盡量採用撬裝裝置。