专利名称：酸性水的处理方法
技术领域：
本发明是关于酸性水处理，特别是石油、化工、冶金等工业排放的含有NH3、H2S、CO2和HCN的酸性污水处理方法。
处理酸性水的方法，通常采用单塔、双塔和三塔汽提法和HCN加压水解法。美国专利USP 3335071及USP 3404072可处理污物(NH3+H2S)总含量为15000毫克/升的酸性水，但未涉及处理低浓度及同时含有CO2和HCN的酸性水，且水蒸汽耗量高，处理每吨酸性水耗水蒸汽达400～500公斤。在国内，有采用单塔汽提处理含NH3、H2S、CO2和HCN酸性污水的(长岭炼油厂等)，但HCN的水解率仅有80～90%(重)，净化水质亦较差，污物总含量大于100毫克/升。还有采用双塔(南京炼油厂等)或三塔(茂名石油公司煤油厂)汽提处理酸性水的方法，虽然净化水质有所改善，HCN的水解率有所提高，一般可达90～95%(重)，但水蒸汽耗量较高，处理每吨酸性水耗水蒸汽200～250公斤。
加压水解法处理HCN是一项独立的技术，以前是采用一个加压水解塔，用水蒸汽加热到150℃左右，使HCN水解。酸性水在水解塔内的停留时间约为1.5小时，HCN的水解率可达95%(重)。除HCN后的酸性水再进行汽提，以除去NH3和H2S。
本发明的目的在于提出一种新的酸性水处理方法，特别是处理低浓度或高浓度含NH3、H2S、CO2和HCN的酸性废水的最佳汽提、水解方法，使之处理效果更好，水蒸汽耗量更低。
本发明是采用汽提-水解塔和分馏塔处理含NH3、H2S、CO2和HCN酸性水的方法。汽提-水解塔的上部为汽提段，下部为HCN的水解段。原料酸性水在汽提-水解塔的汽提段进行汽提，除NH3、H2S和CO2。汽提后的酸性水，在汽提-水解塔的水解段进行HCN的水解，除去HCN，净化水由塔底排出。汽提-水解塔顶部的富含水蒸汽气体，进入分馏塔，做为分馏塔NH3和H2S汽提的热源。分馏塔底部的液体，送入汽提-水解塔汽提段顶部，实现汽提-水解塔和分馏塔联合操作。
下面结合附图
进一步描述本发明特征。
如附图所示。将经过沉降、分油的酸性污水，由泵经管线51送至换热器03、06换热后，进入汽提系统。
处理含NH3、H2S、CO2和HCN酸性水时，可将进料酸性水的10～100%送入汽提-水解塔01的汽提段，进料酸性水的0～90%进入分馏塔02的上部。由重沸器04向汽提-水解塔01供热。汽提段底部温度为140～180℃。
汽提-水解塔01为板式塔或填料塔，理论塔板数应不少于5，最好为5～10。原料酸性水进入汽提-水解塔01汽提段的位置，应设在自汽提段顶部向下数的第1至3块任一塔板上。分馏塔02为板式塔或填料塔，理论塔板数应不少于10，最好为10～20。该塔上部的直径较小部份，可采用填料，其理论塔板数应大于2，以便于温度的调节和产品质量的控制。
为进一步降低净化水中残留氨含量，改善净化水质，在水解段内设有液体分佈板13和气体升气管16。原料酸性水经汽提-水解塔01汽提段汽提后，经分布板13向下流入水解段14，水解段内的水维持在140～180℃，停留时间30～150分钟，使HCN充分水解。然后，含有微量NH3的净化水，溢流进入汽提-水解塔01的塔釜15。塔釜内引入少量水蒸汽，以汽提残存的微量NH3，水蒸汽和NH3经升气管16进入汽提段。经本方法处理后，由汽提-水解塔01底部排出的净化水，含污物(NH3+H2S+CO2+HCN)为10～100毫克/升，HCN的水解率不小于95%(重)，最高达99%(重)。
汽提-水解塔01塔顶富含水蒸汽气体，经管线55，进入分馏塔02的下部。分馏塔02塔底液体，由泵05送入汽提-水解塔01，做为汽提-水解塔01顶部回流。在分馏塔02下部，靠自压，经管线57抽出富氨气相物流，抽出口温度为120～160℃，经管线58和冷却器07，将其温度调正到80～125℃后，进入分液罐08。分馏塔02抽出的富氨气相物流中，NH3/(H2S+CO2)＞6(分子比)，最好为8～20，(低于6，则氨纯度降低)，抽出量为酸性水总进料量的5～10%(重)。抽出物流中的氨，在分液罐08中富集后，经管线60至冷却器10，进一步冷却和分凝，最后到分液罐11。从管62出口可得到纯度不小于99.5%(体)的气氛。分液罐11适宜的操作条件是温度30～60℃，液相中NH3/(H2S+CO2)＞10(分子比)。分液罐08的液体，经管59和泵09，送入分馏塔02下部侧线抽出口的上方。分液罐11的液体，靠自压去原料酸性水贮罐。
分馏塔02顶部温度维持在30～40℃，这可通过经管63喷入软化水或低浓度酸性水来调节。塔顶液相中NH3/(H2S+CO2)＜1(分子比)。塔顶富H2S气体中，含NH3小于0.5%(体)，可供硫磺回收用。分馏塔上部的液相抽出温度为60～80℃，经罐12分油后，返回塔内。
采用本发明的联体式汽提-水解塔，可将汽提和HCN的水解过程有机地联系起来，而不必设两座单塔，节省了设备和操作费用。同时，位于塔下部的水解段，由于消除了H2S对HCN水解的干扰，比已知的加压水解法，效果更好，HCN的水解率不小于95%(重)，最高达99%(重)。
本发明的另一优点是汽提水解塔塔顶气体进入分馏塔，分馏塔塔底液体进入汽提-水解塔，故分馏塔底不需另设重沸器，简化了流程，节省了投资。
采用本发明方法处理酸性水，水蒸汽耗量低，处理每吨酸性水耗水蒸汽仅为120～180公斤，同时净化水质好，总污物含量为10～100毫克/升。此外，还可以得到纯度不小于99.5%(体〕的气氨和氨含量不大于0.5%(体)的含H2S和CO2的酸性气体。
本发明既适用于处理低浓度，也适用于处理高浓度含NH3、H2S、CO2和HCN的酸性水，其污物浓度范围为1000～100000毫克/升。
实施例。
在处理能力为20万吨/年酸性水处理装置上，按照前述方法，进行酸性水处理，其操作条件和结果见表。
由表中数据可以看出1.处理酸性水总污物浓度为1000～100000毫克/升。
2.处理每吨酸性水，水蒸汽耗量为120～180公斤。
3.HCN水解率达到95～99%(重)。
4.处理后净化水中总污物含量为10～100毫克/升。
5.产品气氨纯度不小于99.5%(体)。
6.供硫磺回收用酸性气体中，氨含量小于0.5%(体)。
表
权利要求
1.一种处理酸性水的方法，用水蒸汽汽提和加压水解处理含NH3、H2S、CO2和HCN酸性水的方法，其特征在于采用汽提-水解塔和分馏塔，将酸性水汽提和HCN水解的处理过程合并在汽提-水解塔内进行，H2S和NH3的提纯在分馏塔内进行，实现汽提-水解塔和分馏塔联合操作。
2.根据权利要求1所述的汽提-水解塔，其特征在于其上部为汽提段，下部为水解段。
3.根据权利要求1或2所述的汽提-水解塔的汽提段，其特征在于酸性水的进料位置，可设在自汽提段顶部向下数第1至3块塔板(理论塔板)上。
4.根据权利要求1或2所述的汽提-水解塔的水解段，其特征在于其内部设有液体分佈板13和气体升气管16。
5.根据权利要求1或2所述汽提-水解塔的水解段，其特征在于操作温度为140～180℃，酸性水在水解段的停留时间为30～150分钟。
6.根据权利要求1的汽提-水解塔和分馏塔的连接方式，其特征在于汽提-水解塔顶部的气体进入分馏塔下部，分馏塔底部液体进入汽提-水解塔顶部。
7.根据权利要求1的酸性水处理方法，其特征在于进料酸性水的10～100%进汽提-水解塔，进料酸性水的0～90%进分馏塔。
8.根据权利要求1的分馏塔，其特征在于富氨气相抽出物抽出口温度为120～160℃;抽出物中NH3/(H2S+CO2)(分子比)＞6，最好为8～20;抽出量为进料酸性水量的5～10%(重)。
全文摘要
本发明属于酸性水处理方法，它是采用汽提——水解塔和分馏塔处理含NH
文档编号C02F9/00GK1033244SQ8710146
公开日1989年6月7日 申请日期1987年11月23日 优先权日1987年11月23日
发明者曾祥鲁, 林本宽, 徐锡芬 申请人:中国石油化工总公司洛阳石油化工工程公司