專利名稱：：延遲焦化放空水旋流除焦的方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于化工環(huán)保
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及去除污水中的焦粉固體顆粒的方法，具體的涉及一種延遲焦化放空水系統(tǒng)中含焦污水的處理方法，以及實(shí)施該方法所用的裝置。
背景技術(shù)：
：延遲焦化過程是石油焦化中的一種主要加工過程。該過程是煉油廠采用熱裂化工藝改質(zhì)和轉(zhuǎn)化渣油(如常壓渣油、減壓渣油等)為氣體、液體產(chǎn)品和濃縮碳物質(zhì)的固體石油焦炭過程。為控制污染和提高汽提收率，延遲焦化裝置設(shè)有氣體放空系統(tǒng)焦炭塔生焦完畢后，開始除焦前，需泄壓并向塔內(nèi)吹蒸汽，然后再注水冷卻。此過程將從焦炭中汽提出來的油氣、蒸汽混合物排入放空系統(tǒng)的防空塔下部，用經(jīng)過冷卻的循環(huán)油從混合氣體中回收重質(zhì)烴，然后送回焦化主分餾塔。防空塔頂排出的油氣和蒸汽混合物經(jīng)過冷凝、冷卻后在沉降分離罐內(nèi)分離出污油和污水，分別送出裝置。延遲焦化裝置排出的污油較多，約占加工量的1.5%-2.5%，其中絕大部分為焦炭塔凝析油放空污油。由于其中含水和含焦粉較高，如果摻入全廠污油，會(huì)影響污油質(zhì)量，凝堵設(shè)備和管線。焦化污油和煉廠油漿要得到很好的利用，必須先解決“廢油”的含水、含焦粉和雜質(zhì)問題，然后才可針對(duì)不同的“廢油”采用不同的技術(shù)措施。目前，在新的焦化裝置設(shè)計(jì)中，已逐步實(shí)現(xiàn)了對(duì)焦化污油的轉(zhuǎn)化利用工作。例如對(duì)于含水量大于1%的污油和油漿，應(yīng)先進(jìn)入一定溫度下的錐底油罐，進(jìn)行脫水并沉淀出焦粉等固體雜質(zhì)，然后進(jìn)入放空塔進(jìn)一步脫水和除去焦粉，在焦炭塔大吹前注入焦炭塔底摻入高溫焦炭中。國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)的全密閉放空系統(tǒng)，在放空塔底增設(shè)了塔底油循環(huán)加熱器和過濾設(shè)備，以保證塔釜油脫水和除去焦粉。該工藝流程，回收了污油，降低了污油排放和污染問題；酸性水去切焦水或冷焦水部分回用；避免管線、塔盤堵塞；避免大量水分進(jìn)入分餾塔，造成突沸事故。該工藝，設(shè)置了加熱器、空冷器，增加了投資成本、占地面積?？傊?，由于現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，故至今為止尚未解決延遲焦化裝置放空系統(tǒng)污水科學(xué)凈化處理問題，遠(yuǎn)不能滿足石油化工潔凈生產(chǎn)工業(yè)化的期望。因此本領(lǐng)域迫切需要開發(fā)成本低且效果好的含油、含焦污水的處理方法和裝置。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種能耗低、除焦效率高的延遲焦化放空水旋流除焦的方法。本發(fā)明所要解決的又一技術(shù)問題在于，提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資少、能耗低的延遲焦化裝置放空水旋流除焦的裝置。為了解決上述問題本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的作為本發(fā)明第一方面的延遲焦化放空水旋流除焦方法，其特征在于，包括如下步驟(1)沉降分離步驟放空水塔頂分液罐出來的含油、含焦污水，進(jìn)入沉降分離罐，初步脫除污水中夾帶的大粒徑油滴、焦粉；(2)旋流除焦步驟在放空水泵的作用下，將初步沉降分離后的污水提升到一級(jí)旋流除焦器中，脫除污水中夾帶的焦粉固相顆粒，除焦器出來的焦粉直接去冷焦池，而凈化后的放空水去污水汽提裝置再處理或延遲焦化冷焦水系統(tǒng)及切焦水處理系統(tǒng)；(3)污油分離步驟從沉降分離罐初步分離后的油-水兩相混合物打入污油罐進(jìn)行污油分離，從污油罐分離出來的污油直接由泵出口打回回用。所述含焦粉固體顆粒的放空污水的溫度為50-80°C。在所述的步驟(2)中，還可以包括從所述的一級(jí)旋流除焦器出來的放空污水進(jìn)入二級(jí)或多級(jí)旋流凈化器除焦的步驟，進(jìn)一步脫除其所夾帶的焦粉等固體顆粒，消除焦粉對(duì)后續(xù)除油器造成的堵塞影響。在所述的步驟(2)中，還可以包括從所述的一級(jí)旋流除焦器出來的放空污水進(jìn)入二級(jí)或多級(jí)旋流除焦器，再進(jìn)入旋流凈化器除焦的步驟，進(jìn)一步脫除其所夾帶的焦粉等固體顆粒，消除焦粉對(duì)后續(xù)除油器造成的堵塞影響。作為本發(fā)明第二方面的延遲焦化放空水旋流除焦裝置，其特征在于，包括用于初步脫除放空污水中大粒徑顆粒物的沉降分離罐；與沉降分離罐相連的用于將沉降分離罐中污水提升至除焦器的放空水泵；與放空水泵連接的、接受所述的放空水泵的污水進(jìn)行分離焦粉顆粒的一級(jí)旋流除與所述的沉降分離罐相連的用于分離沉降分離罐初步分離后的污水中油-水兩相的污油罐。除焦器過程中，可根據(jù)原料及處理要求，采用一級(jí)或二級(jí)或多級(jí)旋流除焦器串聯(lián)，以提高焦粉分離精度。進(jìn)一步，所述的一級(jí)或二級(jí)或多級(jí)旋流除焦器連接至少一進(jìn)一步除去污水中細(xì)小焦粉固體微粒的二級(jí)旋流凈化器。所述的旋流除焦器、旋流凈化器，可以是重力沉降罐、旋風(fēng)分離器、旋流分離器等液-固兩相分離器中的任意一種，優(yōu)選為旋流分離器。所述旋流除焦器的底流口的流量為其進(jìn)口流量的2_15%。優(yōu)選的，所述的旋流除焦器為靜設(shè)備，使用壽命不低于10年；在額定流量下，放空水進(jìn)口和水相出口之間的額定壓力降不大于0.IMPa0本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)在于1、分離效率高放空污水的焦粉固體顆粒分離精度為5微米，5微米及以上微粒的去除率超過95%，脫焦粉固體顆粒的同時(shí)脫除其他固體顆粒雜質(zhì)；2、壓力損失小在額定流量下，放空水進(jìn)口和水相出口之間的額定壓力降不大于0.IMPa；3、操作簡(jiǎn)便無需反沖洗，無任何廢棄物產(chǎn)生，易維護(hù)，運(yùn)行費(fèi)用低；4、裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；5、占地面積小。圖1是現(xiàn)有技術(shù)的延遲焦化裝置放空系統(tǒng)流程圖。圖2為本發(fā)明的延遲焦化放空水旋流除焦方法的一實(shí)施方式的流程圖。具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。放空污水含焦粉固體顆粒較高，如果摻入全廠污油，會(huì)影響污油質(zhì)量，凝堵設(shè)備和管線，焦化污油和煉廠油漿要得到很好的利用，必須先解決污水的含焦粉和雜質(zhì)問題，然后才可針對(duì)不同的“廢油”采用不同的技術(shù)措施。傳統(tǒng)的延遲焦化工藝中，常規(guī)的延遲焦化放空水系統(tǒng)的污水，在放空冷凝器、沉降分離罐的作用下，脫除放空污水中所夾帶的焦粉等固體顆粒。沉降罐分離周期長(zhǎng)，分離效率低，污油、污水夾帶有焦粉固體，引起管線及塔盤的堵塞，對(duì)整個(gè)延遲焦化帶來了無法估計(jì)的危害。目前，傳統(tǒng)的液固兩相分離技術(shù)主要為沉降罐、過濾器、旋風(fēng)分離器、旋流分離器等。旋流分離器體積小、分離速度快、操作維護(hù)簡(jiǎn)單，是一種新型高效、節(jié)能的分離設(shè)備；采用旋流分離技術(shù)為核心與其它分離技術(shù)(如沉降、過濾)相組合來脫除延遲焦化放空污水中的焦粉，能夠克服現(xiàn)有的重力沉降罐、過濾器等處理焦粉存在的裝置投資大、操作復(fù)雜、運(yùn)行成本高、不能長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)等缺陷，具有裝置投資成本低，體積小，可靠性高，壓力損失小，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)且分離效率高，節(jié)約了材料并提高了資源的綜合利用率的優(yōu)點(diǎn)。在本發(fā)明的第一方面，提供了一種延遲焦化放空污水中脫除焦粉固體顆粒的處理方法，該方法采用旋流分離技術(shù)對(duì)50-80°C的放空污水中的焦粉固體顆粒及其它固體顆粒進(jìn)行處理，凈化后的放空水去污水汽提裝置再處理或延遲焦化冷焦水系統(tǒng)及切焦水處理系統(tǒng)去污水汽提裝置再處理，還可以通過二級(jí)旋流凈化器進(jìn)一步處理后去污水汽提裝置再處理或延遲焦化冷焦水系統(tǒng)及切焦水處理系統(tǒng)去污水汽提裝置再處理；分離出來的焦粉混合物直接去冷焦池。本發(fā)明方法采用一級(jí)旋流分離、二級(jí)旋流凈化的分離方法，即第一級(jí)采用放空污水旋流除焦器對(duì)放空污水進(jìn)行分離，分離后的放空污水或直接或經(jīng)二級(jí)旋流凈化器進(jìn)一步處理后去污水汽提裝置再處理或延遲焦化冷焦水系統(tǒng)及切焦水處理系統(tǒng)去污水汽提裝置再處理。本發(fā)明方法在放空污水流量大幅度變化或者焦粉含量急劇增加時(shí)，均能穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。本發(fā)明方法在脫焦粉的同時(shí)，提純了放空污水，消除焦粉固體顆粒對(duì)后續(xù)設(shè)備造成的堵塞影響。在本發(fā)明的第二方面，提供了一種延遲焦化放空污水中脫除焦粉固體顆粒的處理裝置，該裝置包括旋流除焦器或旋流除焦器與旋流凈化器的組合。本發(fā)明裝置的核心設(shè)備為延遲焦化放空污水旋流除焦器，主要依靠連續(xù)相-污水、分散相-焦粉固體顆粒之間的密度差，利用流體在微旋流芯管內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)的離心力將焦粉等雜質(zhì)從放空污水中分離出來，既可以脫焦粉固體顆粒也可脫其它固體顆粒。所述延遲焦化放空污水的溫度為50-80°C，焦粉固體顆粒的粒徑不小于1毫米。所述凈化的放空污水的焦粉固體顆粒分離精度為5微米，5微米及以上微粒的去除率超過95%。本發(fā)明的分離是在不添加任何添加劑的前提下采用旋流分離與旋流凈化相組合的方法分離延遲焦化放空污水中的焦粉固體顆粒，降低了操作成本，同時(shí)能提高分離效率，不需要其它輔助設(shè)備。在額定流量下，本發(fā)明裝置的放空水進(jìn)口和水相出口之間的額定壓力降不大于0.IMPa0較佳地，本發(fā)明裝置的旋流除焦器的底流口的流量為其進(jìn)口流量的2-15%。較佳地，本發(fā)明裝置的核心設(shè)備-旋流除焦器、旋流凈化器由若干根微旋流芯管集成，微旋流芯管數(shù)量由處理量決定。含焦粉等固體雜質(zhì)的放空污水，在一定的壓力作用下，從微旋流芯管進(jìn)口沿切線方向進(jìn)入微旋流芯管的內(nèi)部進(jìn)行高速分離。較佳地，本發(fā)明可根據(jù)延遲焦化放空污水實(shí)際含焦粉等固體雜質(zhì)量和所需的分離效果確定采用一級(jí)旋流除焦、二級(jí)旋流凈化或多級(jí)旋流除焦。以下參看附圖。圖1是現(xiàn)有技術(shù)的延遲焦化放空污水工藝示意圖。如圖所示，焦炭塔生焦完畢后，開始除焦前，需泄壓并向塔內(nèi)吹蒸汽，然后再注水冷卻。此過程將從焦炭中汽提出來的油氣、蒸汽混合物排入放空系統(tǒng)的放空塔11下部，經(jīng)過冷循環(huán)油冷卻器12冷卻的循環(huán)油從混合氣體中回收重質(zhì)烴，然后送回焦化主分餾塔。放空塔11頂排出的油氣和蒸汽混合物經(jīng)過放空冷凝器13的冷凝、冷卻后，在沉降分離罐14內(nèi)分離出污油和污水，分別送出裝置，其中，沉降分離罐14分出的輕烴氣體經(jīng)過壓縮后送入燃料氣系統(tǒng)。圖2是根據(jù)本發(fā)明的延遲焦化放空污水旋流除焦處理工藝實(shí)施方式示意圖。如圖所示，放空水塔頂分液罐出來的含焦粉固體顆粒的放空污水，進(jìn)入沉降分離罐1，初步脫除污水中夾帶的大粒徑焦粉；在放空水泵2的作用下，將初步沉降分離后的污水提升到一級(jí)旋流除焦器3中，在離心力的作用下，脫除污水中夾帶的絕大部分焦粉固體顆粒，凈化后的放空污水去二級(jí)旋流凈化器4，進(jìn)一步脫除放空污水中夾帶的細(xì)小粒徑的焦粉固體顆粒；沉降分離罐1初步分離后的污水中油_水兩相的污油罐5。其中，一級(jí)旋流除焦器3、二級(jí)旋流凈化器4出來的焦粉固體微粒直接去冷焦池；凈化后的放空水去污水汽提裝置再處理或延遲焦化冷焦水系統(tǒng)及切焦水處理系統(tǒng)去污水汽提裝置再處理；污油罐分離出來的污油直接由泵出口打回回用，凈化后的放空水去污水汽提裝置再處理或延遲焦化冷焦水系統(tǒng)及切焦水處理系統(tǒng)。實(shí)施例下面結(jié)合具體的實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。但是，應(yīng)該明白，這些實(shí)施例，僅用于說明本發(fā)明而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明范圍的限制。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件，或按照制造廠商所建議的條件。中海煉化惠州煉油分公司115單元含硫污水凈化水質(zhì)量改善措施延遲焦化放空水系統(tǒng)。流體性質(zhì)見表1、2。表1、物料性質(zhì)及操作條件<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>采用一級(jí)旋流除焦和二級(jí)旋流凈分離的方法對(duì)中海煉化惠州煉油分公司115單元含硫污水凈化水質(zhì)量改善措施延遲焦化放空水系統(tǒng)污水進(jìn)行處理。首先通過放空水塔頂分液罐出來的含油、含焦污水，進(jìn)入沉降分離罐，初步脫除污水中夾帶的大粒徑油滴、焦粉；在放空水泵的作用下，將初步沉降分離后的污水提升到旋流除焦器中，脫除污水中夾帶的焦粉固相顆粒；沉降分離罐初步分離后的污水中油-水兩相混合物的污油罐；除焦器出來的焦粉直接去冷焦池，而凈化后的放空水去污水汽提裝置再處理或延遲焦化冷焦水系統(tǒng)及切焦水處理系統(tǒng)；污油罐分離出來的污油直接由泵出口打回回用，凈化后的放空水去污水汽提裝置再處理或延遲焦化冷焦水系統(tǒng)及切焦水處理系統(tǒng)。工藝流程見圖2。工藝流程說明1、沉降分離罐1利用重力將延遲焦化放空污水中的大粒徑焦粉等固體顆粒初步分離出來。2、在放空水泵2的作用下，將初步沉降分離后的污水提升到一級(jí)旋流除焦器3中，在離心力的作用下，將污水分離為含焦粉等雜質(zhì)固相和污水液相。焦粉相得流量范圍為0-5%。進(jìn)口焦粉含量不大于5000mg/L時(shí)，其水相出口中焦粉微粉(彡50μπι)的去除率>90%。在該流量下，放空水進(jìn)口與水相出口之間額定壓力降為0.IMPa0一級(jí)旋流除焦器3出來的焦粉固體顆粒，直接去冷焦池，而凈化后的放空水進(jìn)入二級(jí)旋流凈化器4進(jìn)一步脫除污水中夾帶的少量細(xì)小焦粉固體顆粒。3、進(jìn)入二級(jí)旋流凈化器4的一級(jí)旋流除焦器3污水，進(jìn)一步分離出污水夾帶的細(xì)小焦粉固體顆粒。進(jìn)口焦粉微粉的含量不大于1000mg/L時(shí)，其凈化水相出口焦粉微粉的的去除率彡90%;規(guī)定頻次的分析值的合格率彡90%，采用重量法分析(可以參考Q/RCD-302-2000重量法)。其中，水相進(jìn)口與凈化水相出口之間額定壓力降為0.25MPa。凈化后的焦粉固體顆粒，直接去冷焦池，而放空水去污水汽提裝置再處理或延遲焦化冷焦水系統(tǒng)及切焦水處理系統(tǒng)。4、沉降分離罐1初步分離后的放空污水進(jìn)入油-水兩相分離的污油罐5，從放空污水中分離出油相物質(zhì)，污油罐分離出來的污油直接由泵出口打回回?zé)?，而凈化后的放空水則可去污水汽提裝置再處理或延遲焦化冷焦水系統(tǒng)及切焦水處理系統(tǒng)。實(shí)施效果延遲焦化放空水處理裝置進(jìn)口焦粉含量不大于5000mg/L時(shí)，經(jīng)二級(jí)旋流處理后，凈化水相出口焦粉微粉的(彡5μπι)的去除率彡90%。大于30微米的焦粉固體顆粒全部取出。該流量下，單級(jí)旋流除焦器的放空水進(jìn)口與水相出口之間額定壓力降為0.IMPa。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。權(quán)利要求延遲焦化放空水旋流除焦方法，其特征在于，包括如下步驟(1)沉降分離步驟放空水塔頂分液罐出來的含油、含焦污水，進(jìn)入沉降分離罐，初步脫除污水中夾帶的大粒徑油滴、焦粉；(2)旋流除焦步驟在放空水泵的作用下，將初步沉降分離后的污水提升到一級(jí)旋流除焦器中，脫除污水中夾帶的焦粉固相顆粒，除焦器出來的焦粉直接去冷焦池，而凈化后的放空水去污水汽提裝置再處理或延遲焦化冷焦水系統(tǒng)及切焦水處理系統(tǒng)；(3)污油分離步驟從沉降分離罐初步分離后的油-水兩相混合物打入污油罐進(jìn)行污油分離，從污油罐分離出來的污油直接由泵出口打回回用。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延遲焦化放空水旋流除焦方法，其特征在于，所述含焦粉固體顆粒的放空污水的溫度為50-80°C。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延遲焦化放空水旋流除焦方法，其特征在于，在所述的步驟(2)中，還包括從所述的一級(jí)旋流除焦器出來的放空污水進(jìn)入二級(jí)或多級(jí)旋流凈化器除焦的步驟，進(jìn)一步脫除其所夾帶的焦粉等固體顆粒，消除焦粉對(duì)后續(xù)除油器造成的堵塞影響。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延遲焦化放空水旋流除焦方法，其特征在于，在所述的步驟(2)中，還包括從所述的一級(jí)旋流除焦器出來的放空污水進(jìn)入二級(jí)或多級(jí)旋流除焦器，再進(jìn)入旋流凈化器除焦的步驟，進(jìn)一步脫除其所夾帶的焦粉等固體顆粒，消除焦粉對(duì)后續(xù)除油器造成的堵塞影響。5.延遲焦化放空水旋流除焦裝置，其特征在于，包括用于初步脫除放空污水中大粒徑顆粒物的沉降分離罐；與沉降分離罐相連的用于將沉降分離罐中污水提升至除焦器的放空水泵；與放空水泵連接的、接受所述的放空水泵的污水進(jìn)行分離焦粉顆粒的一級(jí)旋流除焦器；與所述的沉降分離罐相連的用于分離沉降分離罐初步分離后的污水中油-水兩相的污油罐。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的延遲焦化放空水旋流除焦裝置，其特征在于，除焦器過程中，根據(jù)原料及處理要求，采用一級(jí)或二級(jí)或多級(jí)旋流除焦器串聯(lián)，以提高焦粉分離精度。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的延遲焦化放空水旋流除焦裝置，其特征在于，所述的一級(jí)或二級(jí)或多級(jí)旋流除焦器串聯(lián)，后再連接旋流凈化器。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的延遲焦化放空水旋流除焦裝置，其特征在于，所述的旋流除焦器、旋流凈化器，是重力沉降罐、旋風(fēng)分離器、旋流分離器等液-固兩相分離器中的任意一種。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的延遲焦化放空水旋流除焦裝置，其特征在于，所述旋流除焦器的底流口的流量為其進(jìn)口流量的2-15%。10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的延遲焦化放空水旋流除焦裝置，其特征在于，優(yōu)選的，所述的旋流除焦器為靜設(shè)備；在額定流量下，放空水進(jìn)口和水相出口之間的額定壓力降不大于0.1MPa?！?.1MPa。全文摘要本發(fā)明提供一種投資少、能耗低、除焦效率高的延遲焦化放空水旋流除焦的方法與裝置。本發(fā)明的延遲焦化放空水旋流除焦方法，包括如下步驟沉降分離步驟；一級(jí)或二級(jí)或多級(jí)旋流除焦步驟；污油分離步驟。本發(fā)明延遲焦化放空水旋流除焦的方法及裝置的主要優(yōu)點(diǎn)在于分離效率高，放空污水的焦粉固體顆粒分離精度為5微米，5微米及以上微粒的去除率超過95％，脫焦粉固體顆粒的同時(shí)脫除其他固體顆粒雜質(zhì)，壓力損失小，操作簡(jiǎn)便，運(yùn)行費(fèi)用低，裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小。文檔編號(hào)C02F1/38GK101811785SQ20101014623公開日2010年8月25日申請(qǐng)日期2010年4月13日優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日發(fā)明者呂文杰,崔馨,徐效梅,楊強(qiáng),汪華林,錢卓群,錢鵬申請(qǐng)人:上海華暢環(huán)保設(shè)備發(fā)展有限公司