本发明专利技术涉及一种酸性水脱气的方法与装置。带气酸性水第一步通过降压方法对酸性水中溶解的气体进行分离，分离出的气体依靠重力沉降的方法分为气相及液相；在该压力下依然溶解于酸性水的气体及部分微小气泡通过第二步的旋流离心脱气方法进行分离，依靠旋流离心脱气设备的压力梯度及离心场，溶解于酸性水的气体由于压力梯度场分压的降低而析出，该部分析出气体及微小气泡在离心场下得到进一步的分离；气相部分通过旋流分离或聚结分离将携带的液滴脱除干净后出装置。本发明专利技术实现了对气体中夹带液体进行有效去除，弥补了目前酸性水脱气罐的不足。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种酸性水脱气的方法与装置，尤其涉及一种利用闪蒸-离心耦合技术进行酸性水脱气的方法与装置。
技术介绍
在原油加工过程中，原油中的部分硫、氮以硫化氢、氨的形式进入到原油加工装置排出的酸性水中。随后，酸性水汽提装置将来自常减压蒸馏、催化裂化、延迟焦化、加氢裂化、加氢精制以及硫回收等装置的酸性水进行预处理，使处理后的净化水可以回用于上游工艺装置，或满足进污水处 理场的进水水质要求，酸性水中的硫化氢、氨通过汽提的方式脱除并加以回收，这样不但净化了酸性水，也降低了企业的加工损失。因此，酸性水汽提是炼油厂不可缺少的环保装置。而来自炼油厂各装置的酸性水，在一定压力下会夹带或者溶解一部分烃类气体、H2S与NH3等气体进入酸性水汽提装置，随着酸性水向罐区流动，物料的压力逐渐降低，原来处于液体状态的部分低碳烃汽化，变成气体，在酸性水进人罐区时释放进入气相，因此在酸性水进入酸性水罐前会设置酸性水脱气罐对气体进行分离回收，罐顶脱出的气体进入低压瓦斯管网或焚烧。目前酸性水脱气罐通常采用卧式、高架放置，采用的原理是闪蒸-重力沉降分离技术，由于对在该脱气罐操作压力下溶解的气体靠闪蒸方法无法有效去除、对闪蒸分离出的水中分散的微小气泡靠重力沉降也无法有效去除，该部分气体在进入下游酸性水净化罐后由于压力降低与沉降时间延长也会在罐顶析出，造成了安全隐患及资源流失，因此需采用更高效的酸性水脱气技术进行处理。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种利用闪蒸脱气与离心脱气耦合技术对带压酸性水所携带气及该分压下溶解气进行高效分离的方法与设备。本专利技术技术采用闪蒸分离与离心分离相结合的方法对酸性水进行处理，在闪蒸罐出口前设置旋流液气分离设施，依靠旋流液气分离的压力梯度场(径向截面自外向内压力逐渐降低)将闪蒸罐操作压力下溶解的气体进一步分离、依靠旋流液气分离的离心场对微小气泡进行有效去除，在气相出口前设置了气液分离器，对气体中夹带液体进行有效去除，弥补了目前酸性水脱气罐的不足。具体的技术方案为:一种酸性水脱气的方法，其特征在于，包括以下步骤:步骤1:采用降压处理对含气酸性水进行液气分离，含气酸性水的压力为0.2 20MPa，压力降为0.01 19.99MPa，处理温度为5 99°C ;步骤2:采用离心脱气法依靠旋流液气分离的压力梯度场对酸性水进行液气分离，该压力梯度场内压力差为0.01 lOMPa，处理温度为5 99°C ；步骤3:采用离心或者聚结分离的方法对气相出口中气体夹带液体进行分离，该分离过程压力降为0.0OOl 0.05MPa。进一步，所述步骤I中的降压处理为闪蒸。一种实现前述脱气装置，包括一降压设备和一与之连接的旋流离心脱气设备，该旋流离心脱气设备包括外壳，设置于外壳内的多个并联旋流离心脱气芯管，设置于外壳上的入口、液相出口和气相出口，该旋流离心脱气芯管包括一腔体，该腔体上设有芯管液气进口、芯管气相出口和芯管液相出口，该芯管气相出口从该腔体上表面中心插入该腔体内，插入深度为该腔体最大直径的0.1 3倍。进一步，该降压设备为一设有入口、气相出口和液相出口的闪蒸罐，所述旋流离心脱气设备外壳内部同该闪蒸罐连通，置于脱气装置入口和气相出口之间，同该闪蒸罐形成一个完整腔体，该旋流离心脱气设备的液相出口为该脱气装置的液相出口。进一步，该降压设备为一冷低压分离器，其出口同旋流离心脱气设备入口相连接。进一步，所述闪蒸罐的入口液体进料形式采用多管文丘里喷射形式。进一步，所述脱气装置上部还设有液位计。本专利技术的有益效果在于:本专利技术采用的脱气方法首先利用降低闪蒸压力，将溶于酸性水的烃类气体、H2S与NH3等气体释放出来，在重力场作用下首先对酸性水携带气及压降释放的溶解气进行分离，其后对在该脱气罐操作压力下溶解的气体靠闪蒸方法无法有效去除、对闪蒸分离出的水中分散的微小气泡靠重力沉降也无法有效去除利用离心脱气方法进行二次分离，该分压下的溶解 气体依靠旋流液气分离的压力梯度场(径向截面自外向内压力逐渐降低)进行分离、酸性水中夹带的微小气泡依靠离心场有效去除。本专利技术所述方法中，如工艺中酸性水进行闪蒸脱气后还需用泵对脱气后酸性水进行增压外输的话，可直接采用离心脱气方法对进口酸性水携带气及溶解气进行分离，这样可进一步有效减少降压后再增压的能耗。本专利技术采用的设备具有操作简单、占地面积小、脱气效率高等优点，克服了目前酸性水经脱气罐后下游管道、设备中局部压降造成气体释放而引起的局部腐蚀(H2S)、气阻及资源流失(烃类气体)问题，可广泛应用于石油化工过程的酸性水处理过程。附图说明图1为本专利技术第一实施例酸性脱气装置的结构示意图。图2为本专利技术第一实施例工艺流程图。图3为本专利技术第二实施例酸性脱气装置的结构示意图。图4为本专利技术第二实施例工艺流程图。图5为旋流脱气芯管的结构示意图。图6为旋流离心脱气芯管压力梯度分布示意图，包括图6-1旋流离心脱气芯管结构示意图，图6-2旋流离心脱气芯管沿A-A剖线的剖视图的径向压力示意图，图6-3旋流离心脱气芯管径向截面压力梯度分布仿真图。符号说明:I为闪蒸罐，11为入口，12为罐体，13为气相出口，2为旋流离心脱气设备，21为旋流离心脱气芯管，21-1-1为芯管液气轴流式进口 ；21-1-2为芯管液气切向进口 ；21-2为芯管柱腔；21_3为芯管锥腔；21-4为芯管液相出口 ；21-5为芯管内锥体；21_6为芯管溢流管倒锥厚壁；21-7为芯管二次液出口 ；21-8为芯管环形槽隙，21-9为芯管喷射二次分离溢流管，21-9-1为喇叭口，21-9-2为芯管第一溢流管柱腔，21-9-3为芯管倒锥形连接腔，21-9-4为芯管第二溢流管柱腔，21-9-5为芯管筒体，22为外壳，23为液相出口，24为酸性水入口，25为液面计，26为气相出口。具体实施例方式工艺上，带气酸性水第一步通过降压方法对酸性水中溶解的气体进行分离，分离出的气体依靠重力沉降的方法分为气相及液相；在该压力下依然溶解于酸性水的气体及部分微小气泡通过第二步的旋流离心脱气方法进行分离，依靠旋流离心脱气设备的压力梯度及离心场，溶解于酸性水的气体由于压力梯度场分压的降低而析出，该部分析出气体及微小气泡在离心场下得到进一步的分离；气相部分通过旋流分离或聚结分离将携带的液滴脱除干净后出装置。 本专利技术所涉及的旋流离心脱气芯管包括设有一腔体，该腔体上设有液气进口、气相出口和液相出口，该气相出口从该腔体上表面中心插入该腔体内，插入深度为该腔体最大直径的0.1 3倍。该插入深度为气相出口末端、即位于腔体内的气相出口最低端至腔体上表面的深度。进一步，所述腔体包括一柱腔，和一设置于柱腔之下、最大直径相同并与之连通的锥腔或柱腔。进一步所述气相出口通过一溢流管实现，该溢流管的流道为直径由腔下至上逐渐变大的喷射腔。进一步，所述喷射溢流管末端设有环隙开槽。进一步，该装置还设有一筒体包围所述溢流管以形成一封闭的腔体，该封闭腔体下端开设有二次液相出口。进一步，所述溢流管深入腔体部分末端还设置有一喇叭口。进一步，所述溢流管深入所述腔体部分末端周壁上还设有一倒锥厚壁，所述液气进口闻于该倒维厚壁的底边。进一步，该锥腔底部设有一内椎体，该内锥体底面面积大于气相出口深入腔体部分末端的底面面积。进一步，所述液本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种酸性水脱气的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：采用降压处理对含气酸性水进行液气分离，含气酸性水的压力为0.2～20MPa，压力降为0.01～19.99MPa，处理温度为5～99℃；步骤2：采用离心脱气法依靠旋流液气分离的压力梯度场对酸性水进行液气分离，该压力梯度场内压力差为0.01～10MPa，处理温度为5～99℃；步骤3：采用离心或者聚结分离的方法对气相出口中气体夹带液体进行分离，该分离过程压力降为0.0001～0.05MPa。
【技术特征摘要】
1.一种酸性水脱气的方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1:采用降压处理对含气酸性水进行液气分离，含气酸性水的压力为0.2 20MPa，压力降为0.0l 19.99MPa，处理温度为5 99°C ; 步骤2:采用离心脱气法依靠旋流液气分离的压力梯度场对酸性水进行液气分离，该压力梯度场内压力差为0.01 lOMPa，处理温度为5 99°C ； 步骤3:采用离心或者聚结分离的方法对气相出口中气体夹带液体进行分离，该分离过程压力降为0.0001 0.05MPa。2.如权利要求1所述酸性水脱气的方法，其特征在于，所述步骤I中的降压处理为闪蒸。3.一种实现如权利要求1方法所述的脱气装置，包括一降压设备和一与之连接的旋流离心脱气设备，其特征在于，该旋流离心脱气设备包括外壳，设置于外壳内的多个并联旋流离心脱气芯管，设置于...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨强，吕文杰，许萧，阎超，汪华林，马良，吴瑞豪，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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