世界的淡水资源匾乏，已渐渐不能满足人类的生产生活需要；节约生活用水、污水回收再利用是工业发展的必需经过的道路。与其他行业相比，炼油行业尤为显著，炼油行业使用大量的水同时产生大量污水。一些酸性水会在炼厂炼油加工过程中同时产生，如常减压工艺流程排放的塔顶含硫污水、重油催化裂化设备排放的分馏塔顶冷凝水、重整加氢设备排放的分馏塔含硫污水、加氢裂化设备排放的含硫污水等。这些酸性水中都含有酚化物及较高浓度的和H2S，如果不除去就会引发环境的污染。炼油厂产生的含硫污水主要污染物是含油H₂S、NH₃及碳酸根等，H₂S 和 NH₃是以NH₄HS 的形式存在，该体系是化学平衡、电离平衡和相平衡共存的复杂体系，而 NH₄HS 为弱电解质，加热可促使NH₄HS分解成 HS^-、NH4 ，并以 H₂S 和 NH₃的形式逸出。因此，炼油厂酸性水处理的通常方法是除油后再进行加热汽提使水质得到净化，并得到副产物。^[1]

现在国内的空气氧化法和水蒸汽汽提法已经在酸性水处理方面被广泛使用。

对于含硫污水的处理，水蒸汽汽提法因效果明显、操作简单、无二次污染（污染物硫化氢和氨以副产品的方式回收）而在国内外占主导地位。

酸性水汽提塔是炼油厂主要的含硫含氨水处理设备，是炼油厂中重要的环保设施。它不像催化装置那样是炼油厂中重要的经济支柱，但通过对其产品的综合利用，可以有效地节约能源，降低消耗，减少炼厂加工成本，是炼厂挖潜创效不容忽视的一个重要环节。随着国内各炼油厂生产规模不断扩大及进口原油含硫量比较高，使得含硫污水的处理量及污水中硫化氢和氨的浓度均大幅增加，以及随着环保要求的提高，如何优化酸性水汽提塔，使各项指标满足要求的同时，降低投资及操作费用显得尤为重要。

针对酸性水中氨氮和硫化物的含量不同，选择不同的工艺流程，以得到合格的净化水。当酸性水中硫化物和氨氮浓度较高时，一般采用双塔加压汽提工艺（硫化氢和氨的浓度大于50000mg/L）和单塔加压侧线抽氨汽提工艺（硫化氢和氨的浓度约为10000~50000mg/L），而当酸性水中氨氮浓度较低时（硫化氢和氨的浓度小于10000mg/L），炼厂一般采用单塔低压汽提工艺。^[2-4]

针对目前石油化工企业污水处理技术还不成熟的发展现状，预测其技术的发展趋势和发展方向为：研究新型高效的污水处理药剂、发展生物处理技术、膜分离技术、加强对硫分离新技术的研究和应用。

当今，污水处理改进的方向是：节能，省资；减少污泥产量；简化操作管理。可持续污水处理念早年前便已在欧洲出现。具体来说，荷兰代尔夫特理工大学是这一理念的提出者、倡导者、研发者和实践者。近几十年来，世界各国一直在追求污水厂实现“能耗自给”、或者“碳中和”征途中尝试各种各样的技术路线，并取得了成熟的经验。进入21世纪，这个问题得到了发达国家和地区的重视。一些国家就此提出了应对未来的污水厂能耗削减、提高能耗自给率的远期规划。荷兰、新加坡、美国都制定了应对2030年的污水厂耗自给或碳中和技术路线。^[5-6]

2. 研究的基本内容与方案

本课题研究（设计）的基本内容及目标：

本课题的主要目的是完成炼厂污水汽提塔的模拟和优化设计。在查阅了相关文献之后，了解目前关于炼厂污水汽提塔的设计的研究进展；选择汽提工艺。应用Aspen Plus流程模拟软件建立炼厂污水汽提工艺模型，使用灵敏度分析工具进行优化，分析总结数据。在此基础上，以净化水中氨杂质质量浓度和塔顶温度为约束，尽量提高氨和硫的回收率，使汽提塔塔底再沸器能耗最低。确定最佳操作方案，进行塔的选型设计。