加氫精制過程中含硫、含氮廢水、廢氣的聯合處理系統及方法技術方案

本發明專利技術涉及一種加氫過程中所生成的含硫、含氮廢水、廢氣的聯合處理系統及方法。處理系統，由吸收單元、解吸單元和冷凝單元構成；將廢氣中的NH3和H2S轉移到水相中，得到凈化的燃氣，水相與含硫、含氮廢水性質相似，所以將二者合并處理，經過單塔或雙塔氣提，得到達標廢水、H2S和氨，H2S可進一步制為硫磺，NH3用于制備液氨或氨水，硫磺、液氨或氨水作為產品，徹底實現硫化氫和氨的治理。該工藝設備簡單，能聯合處理含H2S和NH3的廢氣和廢水，脫除并回收H2S和NH3，得到清潔燃氣和達標廢水，實現了資源綜合利用，綠色環保。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于三廢處理
，具體涉及一種加氫過程中所生成的含硫、含氮廢水、廢氣的聯合處理系統及方法。
技術介紹
加氫過程是在催化劑存在下，不飽和化合物以及含硫、含 氮、含氧等化合物與氫發生反應的過程，在石油化工領域有著廣泛的應用，例如在石油煉制工業中汽油、柴油的加氫精制，以脫除油品中存在的含氧、硫、氮等雜質，并使二烯烴飽和，以提高油品的質量；在煤化工中用于粗苯加氫液精制以及煤焦油加氫制清潔燃料。加氫原料中的硫主要以有機硫的形式存在，包括硫醇、硫醚、二硫化物、噻吩和苯并噻吩等物質。這些硫化物經加氫后轉化成相應的烴類物質和h2s。H2S為無色、具有臭蛋氣味的劇毒氣體，是一種強烈的神經毒素，對粘膜有強烈刺激作用。H2S不僅會引起設備和管路腐蝕，而且泄漏后會嚴重威脅人身安全。加氫原料中的氮主要以有機氮的形式存在，力口氫后轉化成相應的烴類物質和NH3, NH3是一種無色具有強烈刺激性臭味的氣體，對動物或人體的上呼吸道有刺激和腐蝕作用，減弱人體對疾病的抵抗力。加氫后生成的H2S和NH3主要存在于沖洗管道得到的廢水和加氫后穩定塔排出的廢氣中，隨著經濟的發展人們環保意識的增強，含硫含氮的廢水廢氣污染問題越來越受到人們的關注。同時國家也制定了相應的法律法規對排放量作了嚴格的控制。加氫廢氣是低碳烷烴、H2S和NH3的混合氣體。其中H2S和NH3的含量隨加氫原料中硫氮化合物的含硫、含氮量而變化，來自于煤焦油的硫氮含量高于來自于石油的原料。由于H2S和NH3都是有害氣體不能直接排放或燃燒，所以選擇合適有效的方法脫除加氫廢氣中的H2S和NH3,減少對環境的污染，實現資源的綜合利用是非常重要的。H2S廢氣廢水的常規凈化方法有氧化法，吸收法，吸附法等。氧化法是依據H2S的強還原性，選擇不同的氧化劑，將H2S氧化成不同的產物，從而達到脫除H2S的效果；吸收法是指利用不同的吸收溶劑，如乙醇胺，氨水，環丁砜等，將廢氣中的H2S吸收，以達到凈化氣體的目的，如中國專利200510021159提出了一種脫除硫化氫的溶劑，該溶劑在以水和環丁砜為主體的N-甲基二乙醇胺溶液中加入一種有機胺作為活化劑，以提高吸收效果；吸附法則是利用活性炭，分子篩等強吸附性物質，利用其對H2S的吸附性，達到較好的脫除效率，如美國專利US09/580，611介紹了了一種用于脫硫的吸附劑，能同時吸附H2S和NH3。專利CN90106490. 4給出了一種關于硫化氫和氨氣混合氣體的回收工藝，該工藝利用堿液在吸收塔中吸收H2S和NH3,最終將其轉化為硫化堿，氨水或銨鹽。專利CN200710010008. 6專利技術了一種含硫化氫氨氣的脫硫精制方法，而該方法面向含硫化氫和氨的廢水。綜述所述，盡管目前有很多單獨處理含硫、含氮廢水和廢氣的方法，但是還沒有聯合處理加氫過程產生的含硫、含氮廢水和廢氣的方法。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提出一種加氫過程中含硫、含氮廢水、廢氣的聯合處理方法，將廢氣中的NH3和H2S轉移到水相中，得到凈化的燃氣，水相與含硫、含氮廢水性質相似，所以將二者合并處理，經過單塔或雙塔氣提，得到達標廢水、H2S和氨，H2S可進一步制為硫磺，NH3用于制備液氨或氨水，硫磺、液氨或氨水作為產品，徹底實現硫化氫和氨的治理。該工藝設備簡單，能聯合處理含H2S和NH3的廢氣和廢水，脫除并回收H2S和NH3,得到清潔燃氣和達標廢水，實現了資源綜合利用，綠色環保。本過程涉及的吸收過程為化學吸收，其反應方程式為h2s+nh3 h2o==nh4hs+h2o H2S+2NH3 H2O== (NH4) 2S+2H20上述反應為可逆反應，低溫有利于硫氫化銨和硫化銨的生成，高溫利于其水解。本專利技術的技術方案如下一種加氫精制過程含硫、含氮廢水和廢氣的聯合處理系統，由吸收單元、解吸單元和冷凝單元構成；加氫廢氣、氨水、水分別從吸收塔I的塔底、塔中部和塔頂部加入吸收單元，廢氣中未被吸收的低碳烷烴從塔頂采出；吸收單元中產生的廢水與加氫產生的廢水混合后一部分經過換熱器2換熱后進入解吸單元，一部分直接進入解吸單元；解吸單元解吸后塔底達標水經冷卻器11冷卻后外排，解吸塔3塔頂氣體經冷凝后得到質量分數高于99%的H2S ;解吸單元解吸出的NH3中含有部分水蒸汽及微量H2S，這部分氣體進入冷凝單元后水蒸氣被冷凝，得到質量分數高于99%的NH3 ；H2S氣體作為制備硫磺的工業原料進一步加工，NH3用來制作氨水，一部分作為吸收單元的吸收劑，一部分作為產品。所述的吸收單元包括吸收塔和換熱器，吸收塔I上分別設置有廢氣、氨水和水的A 口，塔頂采出氣體產品，塔底分別連接到解吸塔3的頂部入口和經過換熱器2后連接到解吸塔3的中部入口，解吸塔底連接到冷卻器11的入口。所述的解吸單元為單塔解吸或雙塔解吸。單塔解吸中，解吸塔3頂部連接到塔頂冷凝器氣相入口，塔底連接到冷卻器11 A口 ；塔頂冷凝器頂部設置有水入口，液相出口連接到解吸塔3回流入口 ；塔頂冷凝器采用一級冷凝，或采用多級冷凝；解吸塔3中部設置有物料采出口，并連接到冷凝單元的氣相入□。雙塔解吸包括解吸塔、蒸氨塔和冷凝器；解吸塔3頂部連接到塔頂冷凝器氣相入口，塔底連接到蒸氨塔12的入口 ；塔頂冷凝器液相出口連接到解吸塔3回流入口 ；塔頂冷凝器可以采用一級冷凝，或采用多級冷凝；蒸氨塔12頂部連接到冷凝單元的氣相入口，塔底連接到冷卻器11入口。所述的冷凝單元包括冷凝器、吸收罐和儲罐；其中冷凝器可采用一級冷凝，或采用多級冷凝；冷凝單元中冷凝器液相出口連接到儲罐10的入口 ；吸收罐9頂部設有進水口和放空口，底部采出產品；儲罐10底部分別連接到解吸塔3的頂部入口和換熱器2的入口。本專利技術的一種加氫精制過程含硫、含氮廢水、廢氣的聯合處理方法，廢氣中的硫化氫和氨以氨水和水為吸收介質，將廢氣中的硫化氫和氨吸收到水相中，得到不含硫化氫和氨的清潔燃氣；吸收得到的含硫、含氮廢水與加氫過程中所生成的含硫、含氮廢水一起進入解吸系統，得到硫化氫、氨和達標廢水；吸收塔I理論塔板數為10-15，塔壓為低于加氫尾氣的壓力；解吸塔3理論塔板數為12-18，塔頂壓力0-0. 8MPa ;蒸氨塔12理論塔板數為14-20，塔頂壓力 0-0. 6MPa，優選 0-0. 35MPa。優選解吸塔3塔頂壓力為0. 2-0. 6MPa ;蒸氨塔12理論塔塔頂壓力為0_0. 35MPa。吸收單元中所采用的吸收塔是板式塔、填料塔，或是噴淋塔和鼓泡塔。 從吸收塔底部排出的含硫、含氨廢水，連同加氫過程中產生的含硫、含氮廢水一同進入H2S和NH3解吸系統。解吸系統可以采用雙塔解吸也可以采用單塔解吸。A.單塔解吸單塔解吸是指H2S和NH3的解吸在同一個塔中完成，塔頂 采出硫化氫氣體，側線采出氨氣，硫化氫和氨氣的處理方式同雙塔操作的處理方式，解吸塔在加壓下操作，操作壓力為 0-0. 8MPa (表壓)。本專利技術的工藝方法設備簡單、能耗較低，尾氣中的H2S和NH3吸收率高，在解吸過程中能得到純度99%以上的H2S和NH3。該工藝方法不僅可同時處理含H2S和NH3的廢氣及廢水，也可單獨處理含H2S和NH3的廢氣及廢水。能實現H2S和NH3的綜合利用，而且綠色環保。B.雙塔角軍吸為了保證解吸的進行，H2S解吸塔在加壓下操作，操作壓力為本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種加氫精制過程含硫、含氮廢水和廢氣的聯合處理系統，其特征是：由吸收單元、解吸單元和冷凝單元構成；加氫廢氣、氨水、水分別從吸收塔（1）的塔底、塔中部和塔頂部加入吸收單元，廢氣中未被吸收的低碳烷烴從塔頂采出；吸收塔塔底產生的廢水與加氫產生的廢水混合后一部分經過換熱器（2）換熱后進入解吸單元，一部分直接進入解吸單元；解吸單元解吸后塔底物流經冷卻器（11）冷卻后得到外排的標準水，解吸塔（3）塔頂氣體經冷凝后得到質量分數高于99%的H2S；解吸單元解吸出的NH3中含有部分水蒸汽及微量H2S，這部分氣體進入冷凝單元后水蒸氣被冷凝，得到質量分數高于99%的NH3；H2S氣體作為制備硫磺的工業原料進一步加工，NH3用來制作氨水，一部分作為吸收單元的吸收劑，一部分作為產品。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：許春建，趙俊彤，李匯豐，周軍建，
申請(專利權)人：天津大學，河南寶舜化工科技有限公司，
類型：發明
國別省市：