2 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.doc

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（中国石化镇海炼化公司）摘要：该文通过对延迟焦化装置冷焦水系统恶臭现状的调查与分析开发了旋流除油技术组合工艺在国内首次实现了延迟焦化装置冷焦水系统的密闭处理。实际应用情况表明冷焦水的除油效果及冷却后的温度都达到了生产要求周围环境也得到了明显改善达到了消除恶臭的目的。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概况我国焦化装置的冷焦水处理系统普遍采用溢流式冷焦操作以及隔油池、污油池等老一套处理设施个别装置的冷焦水采用露天逐级沉降方式这种工艺流程不仅占地面积大、除油效率低而且空气污染严重。为解决以上问题镇海炼化公司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、重力沉降与旋流分离组合的焦粉—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的密闭处理。该技术的主要工艺过程：从焦碳塔溢流而出的高温冷焦水首先与部分低温冷焦水混合使其水温低于100℃进入密闭沉降罐减少夹带油气的蒸汽挥发；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到初步净化分离。经初步分离后的冷焦水还带有一定量的比重接近于水的焦粉以及悬浮油进入旋流器进一步深度净化从旋流器出来的含油水返回沉降罐继续分离净化后的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的原因主要有：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的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（如图2）以达到消除延迟焦化装置冷焦水系统恶臭的目的。图2旋流除油技术组合工艺示意图（1）解决凉水塔、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的主要原因为冷焦水含油量高。由于冷焦水与其它含油污水有明显的不同在其组成中初期为蒸气、含油污水、焦粉三相混合物其中含油污水中油的密度达到939.6g/cm3（标准状态）与水的密度非常接近；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与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。根据水质特点确定了“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”混合物的重力沉降分离法。其原理是利用两相比重差使分散的油颗粒脱离水体浮至液面悬浮的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的效率依赖于正确的水力学设计在给定流速的情况下停留时间越长效果越好。因此在给定上升气速的情况下分离效率是几何参数的函数流体的停留时间必须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主要取决于水体中浮油含量。根据这一原理我们利用焦化装置原有的3个700m3冷焦水贮罐（贮罐内设有自动收油设施）温度较高的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较好地实现油和焦粉的粗分离初步除油除焦粉后的冷焦水再经冷焦水热水泵增压后进入后续的冷焦水旋流除油器冷焦水中的分散油、乳化油经离心分离后与贮水罐隔出的污油密闭进入污油罐经脱水后污油全部回收。除油后的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。这样实现了冷焦水的密闭循环处理基本解决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）解决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。针对这一问题在国内首次采用了水—水混合器注水降温技术即利用经空冷和冷水塔充分冷却后50℃以下的冷焦水经喷射泵直接喷入从焦炭塔顶来的温度较高的溢流冷焦水中对溢流冷焦水进行冷却降温使水温降至90℃以下基本解决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”污染大气的环保问题。（3）解决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。为解决这一问题我们一方面对焦炭塔冷焦改溢流时的塔上部温度和塔顶压力等工艺指标进行了严格规定防止将大量夹带水汽的冷焦水改入冷焦水罐；另一方面对溢流水进冷焦水罐流程进行了改造溢流水由原来从底部进罐改为从罐中部进解决了溢流水进冷焦水罐温度高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。（4）解决凉水塔换热降