试论开发旋流除油技术组合工艺模板.doc

HYPERLINK""HYPERLINK""消除延迟焦化装置冷焦水系统恶臭--开发旋流除油技术组合工艺（中国石化镇海炼化企业）摘要：该文经过对延迟焦化装置冷焦水系统恶臭现实状况调查和分析，开发了旋流除油技术组合工艺，在中国首次实现了延迟焦化装置冷焦水系统密闭处理。实际应用情况表明，冷焦水除油效果及冷却后温度全部达成了生产要求，周围环境也得到了显著改善，达成了消除恶臭目标。关键词：延迟焦化装置冷焦水系统旋流除油技术消除恶臭1概况中国焦化装置冷焦水处理系统普遍采取溢流式冷焦操作，和隔油池、污油池等老一套处理设施，部分装置冷焦水采取露天逐层沉降方法，这种工艺步骤不仅占地面积大、除油效率低，而且空气污染严重。为处理以上问题，镇海炼化企业开发了冷焦水密闭循环处理工艺技术，该技术集成了液—液混合注水降温技术、重力沉降和旋流分离组合焦粉—重油—水三相分离技术、空冷器密闭冷却技术处理冷焦水，实现了焦化冷焦水密闭处理。该技术关键工艺过程：从焦碳塔溢流而出高温冷焦水，首先和部分低温冷焦水混合，使其水温低于100℃进入密闭沉降罐，降低夹带油气蒸汽挥发；污水在沉降罐中停留一定时间后，焦粉和油大部分得到沉降或上浮，达成初步净化分离。经初步分离后冷焦水还带有一定量比重靠近于水焦粉和悬浮油，进入旋流器深入深度净化，从旋流器出来含油水返回沉降罐继续分离，净化后水进入空冷器冷却，再进入焦碳塔循环使用。2旋流除焦技术组合工艺延迟焦化装置冷焦水系统恶臭产生原因关键有：凉水塔、隔油池油水混合气挥发多，冷焦水含油浓度高，恶臭严重；冷焦水温度高，冷焦水罐顶呼吸阀、泡沫产生器和液位计口冒油水混合气体，产生恶臭；溢流水进冷焦水罐温度高，产生水击，使管子振动大并拉裂金属软管及冷焦水罐壁焊缝，冷焦水外泄，产生恶臭；凉水塔换热降温效果差，延长了正常冷焦时间，冷水塔油气挥发时间长；各冷焦水罐及冷焦水池无测量仪表和控制阀，冷焦水系统各工艺参数不易控制等。为此，我们开发旋流除油技术组合工艺（图2），以达成消除延迟焦化装置冷焦水系统恶臭目标。图2旋流除油技术组合工艺示意图（1）处理凉水塔、隔油池油水混合气挥发多，冷焦水含油浓度高，冷焦水池周围恶臭等问题。针对冷焦水中油水混合气挥发多、冷焦水池周围恶臭等问题，我们分析认为产生这一现象关键原因为冷焦水含油量高。因为冷焦水和其它含油污水有显著不一样，在其组成中，早期为蒸气、含油污水、焦粉三相混合物，其中含油污水中油密度达成939.6g/cm3（标准状态），和水密度很靠近；焦粉中，多孔焦粉吸油减轻，部分焦粉密度小于水，混浮于油中，部分焦粉大于水，沉积在底部，部分焦粉和水比重相同，混浮于水中。冷焦水中油浮升和焦粉颗粒沉降曲线见图3。依据水质特点，确定了“贮罐重力除油除焦——旋流油水分离”两段除油除焦技术，即“油——水”和“液——固”混合物重力沉降分离法。其原理是利用两相比重差使分散油颗粒脱离水体浮至液面，悬浮固体颗粒沉降而分离。油滴浮升速度和颗粒沉降速度符合Stokes定律。对除油器来说，重力分离效率依靠于正确水力学设计，在给定流速情况下，停留时间越长，效果越好。所以，在给定上升气速情况下，分离效率是几何参数函数，流体停留时间必需同油颗粒上升至液面时间相对应。而对被处理水体来说，除油效率关键取决于水体中浮油含量。依据这一原理，我们利用焦化装置原有3个700m3冷焦水贮罐（贮罐内设有自动收油设施），温度较高冷焦水进罐后，浮油大部分被去除，轻重焦粉分别被浮升和沉降去除，很好地实现油和焦粉粗分离，初步除油除焦粉后冷焦水再经冷焦水热水泵增压后进入后续冷焦水旋流除油器，冷焦水中分散油、乳化油经离心分离后，和贮水罐隔出污油密闭进入污油罐，经脱水后污油全部回收。除油后冷焦水进入空冷器降温，并贮存于冷焦水罐，供冷焦水泵使用。这么，实现了冷焦水密闭循环处理，基础处理了冷焦水含油浓度高、油水混合气挥发多、冷焦水池周围恶臭等问题。（2）处理冷焦水温度高，冷焦水罐顶呼吸阀、泡沫产生器和液位计口冒油水混合气体，产生恶臭问题。针对这一问题，在中国首次采取了水—水混合器注水降温技术，即利用经空冷和冷水塔充足冷却后50℃以下冷焦水经喷射泵直接喷入从焦炭塔顶来温度较高溢流冷焦水中，对溢流冷焦水进行冷却降温，使水温降至90℃以下，基础处理了溢流冷焦水温度高，冷焦水贮罐顶呼吸阀、液位计口及泡沫产生器“冒汽”，污染大气环境保护问题。（3）处理溢流水进冷焦水罐温度高，冷焦水夹汽产生水击，管子振动大，拉裂金属软管及冷焦水罐壁焊缝问题。为处理这一问题，我们首先对焦炭塔冷焦改溢流时塔上部温度和塔顶压力等工艺指标进行了严格要求，预防将大量夹带水汽冷焦水改入冷焦水罐；其次，对溢流水进冷焦水罐步骤进行了改造，溢流水由原来从底部进罐改为从罐中部进，处理了溢流水进冷焦水罐温度高产生水击，管子振