冷焦水密閉處理工藝流程設(shè)計及工業(yè)應(yīng)用

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1、冷焦水密閉處理工藝流程設(shè)計及工業(yè)應(yīng)用1前言延遲焦化工藝是將減壓渣油轉(zhuǎn)化為較輕質(zhì)油品和焦炭的工藝。焦炭的去除采用水力除焦技術(shù)，焦炭在冷卻、切除過程中不可避免地會產(chǎn)生粉塵、污水、廢氣等污染物，嚴(yán)重影響裝置及周圍的環(huán)境，特別是在裝置大給水冷焦、泡焦、溢流過程中，會產(chǎn)生大量溫度在100°C左右的含油、含硫污水，我們稱之為冷焦水，由于冷焦水揮發(fā)出的氣體含有硫化物和廢油，尤其是在裝置加工高硫劣質(zhì)原料時，冷焦水系統(tǒng)周圍的空氣污染非常嚴(yán)重，在其周圍散發(fā)著讓人窒息、難聞氣味。對冷焦水蒸發(fā)的廢氣分析發(fā)現(xiàn)氣體中不僅含有大家所知

2、的硫化物而且還有少量的苯類致癌物質(zhì)，極大的危害到操作人員的身體健康。過去，國內(nèi)延遲焦化裝置中設(shè)冷焦水處理設(shè)施，其主要目的是為了解決含油高溫冷焦水的隔油、冷卻以及冷焦水循環(huán)利用節(jié)水的問題，對延遲焦化裝置環(huán)境保護(hù)關(guān)注的力度不夠。從60年代至今，國內(nèi)大部分延遲焦化裝置冷焦水處理流程一直沿一種敞開式的流程，沒有發(fā)生根本的變化。在冷焦水處理的過程中，每一個環(huán)節(jié)基本都與大氣相通，將有害物質(zhì)直接擴(kuò)散到大氣中，污染環(huán)境。為改變這種狀況，上海華東理工大學(xué)與鎮(zhèn)海煉化股份有限公司合作，在鎮(zhèn)海130萬噸/年延遲焦化裝置進(jìn)行了冷焦

3、水密閉處理的工業(yè)實驗，并取得成功，2001年該技術(shù)通過了總公司的鑒定，為下一步國內(nèi)延遲焦化裝置的全密閉冷焦水設(shè)計提供了較好工業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗。下面就LPEC在廣石化和長嶺延遲焦化裝置的冷焦水密閉處理流程的設(shè)計以及工業(yè)應(yīng)用情況進(jìn)行介紹。2.國內(nèi)冷焦水處理技術(shù)現(xiàn)狀2.1工藝流程目前國內(nèi)冷焦水處理流程基本上為一種敞開式的處理流程見圖1。焦炭塔溢流和放水過程排放的熱冷焦水先進(jìn)入冷焦水隔油池，在此經(jīng)隔油設(shè)備（刮油機(jī)）將冷焦水中的污油分離、回收；除油后的冷焦水再經(jīng)冷焦水泵升壓后送到?jīng)鏊M(jìn)行冷卻，然后進(jìn)入冷焦水儲存池。圖1

4、2.2采用技術(shù)2.2.1采用地下池進(jìn)行隔油冷焦水中含有焦粉和油，且易堵塞工藝設(shè)備，所以冷焦水處理設(shè)計一般不采用罐式密閉處理，而用池子進(jìn)行隔油處理。從圖1可以看，在處理過程中，冷焦水是完全暴露在大氣中，由于溫度較高在池子周圍蒸發(fā)出大量有害汽體。2.2.2采用涼水塔冷卻冷焦水除油、除焦粉后的冷焦水，經(jīng)泵升壓送到?jīng)鏊鋮s。涼水塔冷卻原理是依靠引風(fēng)機(jī)的動力，讓大量的空氣（冷介質(zhì)）強制與冷焦水進(jìn)行接觸，而實現(xiàn)冷焦水的冷卻，在空氣與水的接觸冷卻過程，由于空氣的夾帶作用，從涼水塔上部吹出的熱空氣攜帶了大量有毒物質(zhì)和油

5、滴，不僅造成周圍空氣的污染，氣體中攜帶的污油冷凝落在操作區(qū)，給整個冷焦水處理場地，也造成環(huán)境污染。2.2.3采用冷焦水池儲存冷焦水經(jīng)涼水塔冷卻后的冷焦水，進(jìn)入儲存池儲存然后再由泵升壓送到焦炭塔，實現(xiàn)冷焦水的循環(huán)使用。2.2.4采用罐式隔油技術(shù)90年代初，由洛陽石化工程公司設(shè)計的克拉瑪依煉油廠30萬噸/年延遲焦化裝置，曾嘗試采用罐密閉隔油處理冷焦水工藝，該流程由于冷卻仍采用涼水塔進(jìn)行冷卻，屬于一種半密閉式冷焦水流程。在實際應(yīng)用過程中，由于原料摻煉瀝青比例的增加和操作條件的變化，冷焦水中經(jīng)常含有大量的重油和焦

6、粉，逐漸在罐內(nèi)沉積，使隔油罐經(jīng)常堵塞，操作較為煩瑣。從以上現(xiàn)狀分析可以看出，國內(nèi)冷焦水技術(shù)雖然在90年代進(jìn)行了密閉式處理嘗試，總的來說技術(shù)還是比較落后，存在環(huán)境差、污染重、占地大等問題。3.冷焦水密閉處理新技術(shù)開發(fā)從目前國內(nèi)冷焦水處理流程中各個環(huán)節(jié)看，冷焦水處理技術(shù)的關(guān)鍵是，如何將冷焦水在密閉的設(shè)備中進(jìn)行焦粉、油與冷焦水分離，攻克了這個技術(shù)難題，在工程上就容易實現(xiàn)冷焦水處理全過程的密閉。針對這個問題，上海華東理工大學(xué)與鎮(zhèn)海煉化股份有限公司合作，采用華東理工大學(xué)旋流除油分離技術(shù)，在鎮(zhèn)海130萬噸/年延遲焦化

7、裝置進(jìn)行了冷焦水密閉處理的工業(yè)實驗，經(jīng)工業(yè)裝置的實際運行表明，運用旋流除油分離技術(shù)處理焦化裝置冷焦水，是一種較為可行的辦法，它的實驗成功，為國內(nèi)以后焦化裝置冷焦水流程的設(shè)計，提供了寶貴的應(yīng)用經(jīng)驗。3.1除油器在鎮(zhèn)海焦化工業(yè)實驗效果3.1.1高濃度冷焦水除油效果表1.高濃度冷焦水旋流除油效果日期進(jìn)水含油出水含油去除率5月28日1.43%84494%焦炭塔排放冷焦水時，含油的高溫冷焦水沖入隔油池，在入口處強烈攪動，旋流器在這種工況下做了一組除油實驗，實驗結(jié)果見表1，油的去除率94%。3.1.2.低濃度污水除油

8、效果當(dāng)焦炭塔不排冷焦水時，隔油池中的冷焦水處于靜止沉降狀態(tài)，大量浮油浮于隔油池表面，旋流器取水口插入液面下1.5米處，這時冷焦水的平均含油濃度較低，污水中油濃度為249～6050mg/L，經(jīng)旋流器二級分離，出水油濃度降至45～248mg/L，除油效果見表2。由表2可以知道，旋流器的進(jìn)口平均含油濃度為1306mg/L，出水平均濃度166mg/L,平均去除率為87.3%，見表3。表2.焦化冷焦水除油試驗效果日期進(jìn)口一級底流二級底流