完整版冷焦水密闭系统在焦化的应用Word下载.docx
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九、主要的工艺参数10
十、操作原则及注意事项10
1、操作原则10
2、注意事项11
十一、存在的问题及解决措施11
十二、结论11
摘要:
冷焦水密闭系统主要是运用沉降、脱硫、旋流除油等技术对焦炭塔冷焦过程中产生的焦粉、含油污水等污染物进行密闭式回收处理,基本上解决了敞开式冷焦水处理所带来的环保问题,收到了良好的效果。
减少环境污染,保证了焦化冷焦效果,并引入计算机集散系统(DCS进行控制。
关键字:
冷焦水旋流除油焦粉密闭式回收处理DCS
一、前言延迟焦化采用热裂化工艺,将减压渣油转化为轻质油品和石油焦。
石油焦的去除采用水力除焦方式,在冷却、除焦过程中不可避免的产生污水、粉尘、废气等污染物,严重影响装置及周围的环境。
特别是给水冷焦、泡焦、溢流等过程中,会产生100C左右的含油、含油污水,称之为冷焦水。
随着高硫原油加工量的不断增加,减渣品质化,以减渣为原料的焦化装置所排放的冷焦水污染成分也趋于复杂,高温冷焦水进入平流隔油池后,污水中大量挥发性有机物(VOC蒸发进入空气,污水抽到凉水塔顶鼓风冷却时,又有大量污染物逸散进入大气,极大危害了操作人员的身体健康。
据资料报道,这些挥发性有机物中含有杂环,稠环等“三致”化合物,必须加以密闭处理。
因此为解决冷焦过程中及冷焦后产生的(焦粉、高温含油蒸汽、含油污水)环境污染问题和保证冷焦效果,在2002年大修时对冷焦水系统进行改造,所采用的冷焦、除油、脱硫密闭处理是由冷焦水罐、污油罐、旋流除油器、空冷器等设备组成。
二、冷焦水密闭处理技术概述冷焦水是重油、焦粉、水的三项混合物。
焦粉粒度分布范围宽,经过沉淀池的重力沉降后,焦粉的平均直径为30微米,比重为1.36g/cm3。
部分焦粉孔隙发达,吸附油相后悬浮于水中,难于重力沉降分离。
焦粉和油粘附在凉水塔上,直接影响凉水塔的降温冷却效果,并散发大量恶臭气体。
冷焦水密闭处理技术主要包含两个方面:
一是在密闭条件下,利用旋流除油技术实现油、焦粉、水的分离和冷却;
二是密闭设备排放恶臭气体的技术。
三、工艺简介
冷焦水经由P-135/1、2从冷水贮存罐V-304抽出,一路直接去混合器,而另一路则进入焦炭塔进行冷焦。
在焦炭塔溢流或放水时,进入混合器进行混合,经调节后温度〉95C时进入冷焦水罐V-302,进行初步的隔油和沉焦(气相则经脱硫罐除臭脱硫后排空),之后进入贮水缓冲罐V-119/2,再由P-301/1、2抽出经过滤器过滤后到旋流除油器进行油水分离,污油被排放到污油罐V-119/1,而水则进入空冷器
KL-301/1~8进行冷却降温,最后进入V-304,这样进行密闭式的冷焦水循环。
此外,为解决因冷焦过程蒸发、损失而出现循环水量不断减少的问题,还回收汽压机的冷凝水到贮水池,然后由P-134/1.2抽往V-304进行液面平衡。
四、工艺特点
密闭冷焦水系统的投运是利用了脱硫、沉降、除油、降温等技术对“三相混合物(蒸汽、含油污水、焦粉)”进行逐一去除的原理,主要从环保的角度出发降低了环境大气的污染,改善生产环境、降低劳动强度。
其中主要运用了如下六项技术:
1、水—水混合器注水降温技术
水—水混合器利用了冷焦的低温水对焦炭塔溢流的高温水进行冷却降温,使水温降至90C以下,从而解决了溢流冷焦水进入贮水罐V-302时水击,管道振动拉裂罐体焊缝等安全问题,同时消除了贮水罐产生“冒气”现象,解决了污染大气的环保问题。
2、除油除焦技术
由于冷焦水在其组成上与其它的含油污水有明显的不同,为此,根据水质特点,采用了“贮水罐重力除油除焦—旋流油水分离”两段除油除焦技术。
冷焦水进罐V-302后,轻重焦粉分别被浮升和沉降去除,较好地实现了油和焦粉的粗分离,为后续旋流除油器的高效运行创造了条件。
3、空冷器KL-301后置
采用了空冷器冷却降温,解决了凉水塔冷却过程敞开通大气,水中硫化物挥发而污染大气的问题。
空冷器置于旋流除油器之后,可使空冷器不易堵塞,提高了降温效果。
4、水处理工艺流程灵活可调
旋流除油器处理水量200m?
7h,采用HL28-200型2组4台串联运行,空冷器2组8台,串并联灵活可调。
5、引入DCS系统
把冷焦水罐高低液位、机泵、阀运行状态及管路主要部位的温度等参数引入DCS系统,提高实时监控水平,方便操作管理,减轻劳动强度。
6、污油密闭回收旋流除油器旋出的污油及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。
五、溢流冷焦水罐V-302
溢流冷焦水罐V-302是隔油、焦粉沉积罐。
溢流冷焦水进入
V-302,当其液位达到47.8%时会自动溢流到V-119/2,其液位高度的计算方法为:
2.86m+(12mX液位显示的百分数)。
例如:
显示31.2%的液位,则实际的水位高度是6.60m。
六、旋流除油器
1、工作原理
旋流除油器的工作原理见图2,它是靠两种互不相溶液体的密度差,利用液体在旋流管内高速旋转产生离心力将油滴从水中分离出来,实现油水分离。
图2.HL旋流油水分离器工作原理图
2、结构简介
如图3所示,旋流除油器外壳直径1200mm,长度约2200mm,卧式。
旋流器设计温度70C,设计压力I.OMpa。
两块管板将旋流器分割为进水腔、油相腔和水相腔。
100根旋流管按等边三角形排列方式均匀布置在容器内部。
油相出匚
匚
1旋流管
■.
\
1
管板
iI~~
水相出口
~1
nnid\
m\jVy11
!
1\
排污口排污口污水进口排污口
图3.冷焦水旋流除油器的结构简图
七、其它设备
序
号
设备位号
设备名称
规格型号
台数
P134/1.2
冷焦水热
水泵
SBS150-3500H=90m
Q=300m3/hN=110KW
n=2950r/min
2
P135/1.2
冷焦水冷
Q=300m3/hN=110KWn=2950r/min
3
KL301/1~8
冷焦水空
冷
P9X3-6-195-1.6K1-23.4/G-
皿
8
4
P-301/1.2
冷焦水循
环泵
HPK-5100-250Q=255m3/hn=2950r/minN=90KW
八、能耗及环保情况
焦化冷焦水密闭系统在改造后的运行过程中,在节能和环保等各个方面都取得了很好的效果。
第一,改造前,焦炭塔排放冷焦水时,隔油池入口处蒸汽弥漫,散发出强烈恶臭;
改造后,高温冷焦水在管道混合器内与低温冷焦水混合降温后进入污水贮罐,罐顶呼吸口没有
蒸汽逸出。
第二,改造前,高温冷焦水用泵打到凉水塔顶喷淋鼓风冷
却,易挥发的有机物被不断吹脱,蒸发,逸散,形成一个影响范围较大的恶臭面源,改造后,从贮罐出来的冷焦水直接进入密闭的旋流器除油和密闭的空冷器冷却,有效地防止了有机恶臭气的散发。
具体的情况见下面能耗和环保改造前后的数据对比表。
1、冷焦水量对照表
项目
改造前
改造后
入V-304水
温C
60
37
冷焦水量t/h
250~300
160~190
工况
监测点
检测结果mg/m3
挥发酚类
H2S
SO2
隔油池入口
0.06
2.955
0.089
<
0.01
0.001
0.053
凉水塔旁
0.049
0.038
脱硫剂罐(V-302顶)
0.005
0.015
注:
部分参数为5.14—5.16期间的检测结果
由表中可以得出,通过对几个严重的污染源(隔油池入口、脱硫剂罐顶、凉水塔)的重点改造,利用脱硫脱臭、降温等技术对有机污染物的密闭回收处理,H2S及挥发酚类等有毒恶臭气体的含量都有了很大幅度的下降,有效地解决了冷焦水池及隔油池周边的环境污染问题,为岗位操作人员的身体健康提供了保障。
九、主要工艺参数
V-302液位:
47.8%
V-119/2液位:
40
〜70%
V-304液位:
〜80%
冷焦时焦炭塔顶压力:
>
0.20Mpa
溢流时进罐温度:
95C
P-135流量:
90
〜300m3/h
储存池液位:
〜80%
溢流时焦炭塔顶压力:
0.10Mpa
V-125液位:
30
溢流时焦炭塔上部温度:
140C
P-134流量(FI4008):
80〜250T/h
十、操作原则及注意事项
1、操作原则
焦炭塔改溢流时,必须同时满足以下条件:
1>
焦炭塔顶压力〉O.IMPa
2>
焦炭塔上部温度〉140C
当焦炭塔满足溢流或放水的条件后,首先改好冷焦水罐收水的流
程,V-302作为隔油、焦粉沉积罐,直接接收冷焦水。
当其液位达到
47.8%时会自动溢流到V-119/2,而V-119/2液位到40%时即可以启动
P-301进行冷焦水循环。
其间注意平衡V-304、贮水池及各罐之间的液面,P-301的运行情况以及溢流塔的塔顶压力。
直至溢流、放水完毕,V-119/2液位低至60%时,即可以停下P-301及密闭循环系统。
2、注意事项
(1)当发现P-301抽空时,首先要检查其出口过滤罐的压差是否过大,否则要反冲洗其出口过滤罐,或停下抽空的P-301,对其入口过滤器进行反冲洗(反冲洗时可以适当配汽)。
(2)当发现旋流除油器堵塞时,使用新鲜水或启动P-134进行水冲洗,如仍不奏效,则切出旋流器,进行蒸汽吹扫,吹扫时间〉30min,当蒸汽、水冲洗都无法投运时,贝卩联系保运,打开旋流除油器进行人工清洗管束。
(3)当确认V-302内积有高3米的焦粉时,则要及时切出进行人工清罐。
十一、存在的问题及解决措施
1、冷焦水罐V-302内油水界位难以确认,存在污油回收困难,建议V-302罐内增加收油槽,将回收的污油送入三泥罐后,再利用三泥泵在线往生产塔注入回炼。
2、冷焦水罐V-302内焦粉高度难以明确确认,焦粉积聚严重,建议定期切出新冷焦水系统进行人工清罐。
十二、结论
从上述可见,在焦炭塔冷焦过程中,冷焦水密闭系统能有效的降低了冷焦水的温度,利用各种技术尽最大限度的去除了冷焦过程中产生的各种污染物,解决了操作繁琐、工作量大等问题,并且提高了冷焦的效果、缩短了冷焦的时间、保证装置高负荷生产的同时,大幅度地降低了冷焦水系统环境污染的危害,保证了岗位操作工的身体健康。
因此,冷焦水密闭系统在焦化高负荷正常生产中起到了关键的作用。
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