申请日2011.12.27
公开(公告)日2012.06.13
IPC分类号C02F9/10; C02F1/38; C02F1/16
摘要
本发明涉及利用焦炭塔余热汽提放空塔顶污水的方法，该方法包括以下步骤：(a)放空塔顶油气馏出经过换热冷却后，不凝气去低压瓦斯系统或者脱硫系统处理，水、油、焦粉三相混合物在破乳剂的作用下重力沉降，所得的浮油沉降回用;(b)所得的三相混合物进行旋流除油处理，分离出的污油回收，分离出的夹带焦粉及微量油滴的污水与冷焦小给水强化混合或者脱除焦粉颗粒;(c)对经强化混合或者脱除焦粉颗粒的放空塔顶污水进行汽提，得到的放空塔顶污水中的硫化物排放至低压瓦斯系统或者脱硫系统。
权利要求书
1.一种利用焦炭塔余热汽提放空塔顶污水的方法，该方法包括以下步骤：
(a)放空塔顶油气馏出经过换热冷却后，不凝气去低压瓦斯系统或者脱硫系 统处理，水、油、焦粉三相混合物在破乳剂的作用下重力沉降，所得的浮油沉降 回用;
(b)所得的三相混合物进行旋流除油处理，分离出的污油回收，分离出的夹 带焦粉及微量油滴的污水与冷焦小给水强化混合或者脱除焦粉颗粒;
(c)对经强化混合或者脱除焦粉颗粒的放空塔顶污水进行汽提，得到的放空 塔顶污水中的硫化物排放至低压瓦斯系统或者脱硫系统。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，经步骤(a)处理后的污水温度 为20-70℃，污水中大于30%的污油被去除，污水中的油含量不大于5体积%，以 污水的体积计。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，经步骤(b)的旋流除油处理后， 污水中的油含量不大于300mg/L。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：对步骤(b)中 分离出的污油加破乳剂静止处理后回收利用。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从步骤(a)中的重力沉降预处 理至步骤(b)中的旋流除油处理整个过程的系统压力损失不超过0.2MPa。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(b)中，分离出的夹带 焦粉及微量油滴的污水送至液液混合器与冷焦小给水强化混合后作为焦炭塔小给 水，该液液混合器的出口温度均匀度≥95%。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进行汽提的放空塔顶污水的量为 放空塔污水总量的10-90体积%。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，经步骤(c)中汽提后的放空塔 顶污水中硫化物的含量不大于200mg/L，氨氮含量不大于100mg/L。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，分离出的夹带焦粉及微量油滴的 污水经焦粉分离器脱除焦粉颗粒，该焦粉分离器对15μm焦粉的去除率不低于 95%。
10.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(b)中对所得的 三相混合物进行旋流除油处理采用旋流强化除油设施或动态旋流除油设施进行。
说明书
利用焦炭塔余热汽提放空塔顶污水的方法
技术领域
本发明属于石油化工与环保领域，涉及一种放空塔顶污水的处理方法，具体 地说，涉及一种利用焦炭塔余热汽提延迟焦化装置放空塔污水的方法。
背景技术
进入新世纪以来，世界石油资源供应日趋紧张，原油品质的重质化合劣质化 趋势也越来越明显。延迟焦化作为一种重油热加工工艺，对于加工这一类原油有 其独特的优势，它还具有技术成熟、投资较低、能提供乙烯裂解原料以及提高炼 厂柴汽比等一系列的优点，因此国内外近年来焦化扩建和新建产能增加很快。目 前我国已能自主承担设计、建设大型延迟焦化装置任务。从1995年至2005年期 间，我国延迟焦化的加工能力已从13.28Mt/a增加至42.45Mt/a，10年间净增加产 能29.17Mt/a。焦化加工能力占原油一次加工能力的比例也从1995年的6.64%增长 到2005年的12.94%。2005年我国延迟焦化加工能力占原油一次加工能力的比例 远高于同年世界焦化加工能力占原油一次加工能力的平均比例(5.65%)，说明我 国原油的加工深度已处于世界先进水平行列。
延迟焦化原料多是上游常减压蒸馏装置来的减压渣油，减压渣油中的硫含量 及其它杂质含量都较高，以致延迟焦化装置成为石化行业的污染大户，产生大量 的废水和废气。目前国内延迟焦化装置产生的含油污水按性质不同大致分为以下 四类：冷焦水、切焦水、放空塔顶污水和机泵冷却水。
机泵冷却水的水质较好，污染物浓度很低，一般不需处理可以直接循环利用。
冷焦水、切焦水的水质与工艺操作条件有关，主要污染物为焦粉、石油类、 COD及少量硫化物、氨氮、挥发酚。目前已有很成熟的处理方法，相应也有大量 的发明专利，美国发明专利US 7419608B2、俄罗斯发明专利RU 2356846C2、PCT 国际申请PCT/CN2005/000476以及中国发明专利CN 100364368C公开了一种冷焦 污水处理的方法和装置，目的是分离冷焦水中的焦粉并回收利用污油，其工艺流 程如下：在0.1-0.25MPa的绝对压力下，将延迟焦化产生的冷却污水冷却至5-55℃， 得到冷焦污水，然后采用焦粉分离器对冷焦污水进行液固分离，然后采用油水分 离器进行油水分离，油相经贮油罐沉降后回用，净化的冷焦污水经换热冷却后循 环利用，本专利所述方法和装置能够对冷焦水中的焦粉和污油分别进行回收，能 够达到比较好的处理效果。中国实用新型专利ZL 20062000536.X公开了一种冷焦 水切焦水预处理装置，主要是对冷焦水、切焦水中的焦粉进行有效分离，达到预 期的效果。但上述专利所述的方法和装置在实践使用过程中也存在一些缺点，主 要体现在未能考虑有效去除冷焦水、切焦水中含有的硫化物，导致现场恶臭污染 严重。
放空塔顶污水来源于焦炭塔冷焦时大吹汽、给水过程中产生的蒸汽冷凝水，
由于放空塔顶油气、蒸汽混合充分，使得油水乳化严重，而且含有比较多的 硫化氢(有的企业把它作为含硫污水)，易造成恶臭污染，因此放空塔顶污水是 延迟焦化装置含油污水中最难处理的。目前国内各炼厂主要是利用汽提塔对这部 分水进行处理，由于污水夹带的大量油滴、焦粉和硫化物，会破坏汽提塔内的气 液两相平衡，造成汽提塔操作波动，影响处理效果。
中国专利申请CN 101792224A公开了一种利用旋流分离技术处理延迟焦化放 空水的方法与装置，目的是脱除放空污水中的焦粉固体颗粒和油滴，其工艺流程 分为两步：对放空塔污水进行一级冷却，利用旋流分离设备对放空塔污水夹带的 焦粉固相颗粒、油滴进行脱除;然后进行二级冷却，利用重力沉降罐对放空塔污 水夹带的小焦粉固相颗粒、油滴进行脱除。该处理方法能有效地回收放空水夹带 的污油，并脱除焦粉固相颗粒，处理后的污水去切焦水系统;但是，由于放空污 水中的硫化物并不能有效去除，故上述方法不能有效解决焦池有毒气体排放问题， 不能消除延迟焦化装置因放空污水带来的环境问题。
延迟焦化焦炭塔生焦结束后，一塔430℃的高温焦炭，需用大量的蒸汽和冷却 水，将焦炭在8小时之内经过小吹气、大吹气、给水冷焦，溢流循环冷焦、放水 等五个过程冷却至60℃左右，再进行除焦。在此过程中，焦炭塔的高温热量白白 浪费掉，如果能有效利用这些焦炭塔余热，必将成为焦化装置节能降耗的重要突 破口。
但是，迄今为止，针对放空塔顶污水含油、含硫化物的问题，本领域尚未开 发出一种充分考虑利用焦炭塔的高温余热，有效消除延迟焦化装置因放空塔污水 带来的污染问题的处理放空塔顶污水的方法。
发明内容
本发明提供了一种新颖的利用焦炭塔余热汽提放空塔顶污水的方法，该方法 充分考虑利用焦炭塔的高温余热，将放空塔顶污水作为辅助冷焦小给水，利用焦 炭塔的高温余热汽提出放空塔顶污水中的硫化物，然后采用除油设施回收污水中 的污油，从而减少了冷焦水用量，改善了放空塔顶污水水质，有效消除了延迟焦 化装置因放空塔污水带来的污染问题，同时也利于了污油的回收，减轻了后续气 提塔负荷，减少了装置加工损失，显著提高了装置经济效益，从而解决了现有技 术中存在的问题。
本发明提供了一种利用焦炭塔余热汽提放空塔顶污水的方法，该方法包括 以下步骤：
(a)放空塔顶油气馏出经过换热冷却后，不凝气去低压瓦斯系统或者脱硫 系统处理，水、油、焦粉三相混合物在破乳剂的作用下重力沉降，所得的浮油 沉降回用;
(b)所得的三相混合物进行旋流除油处理，分离出的污油回收，分离出的 夹带焦粉及微量油滴的污水与冷焦小给水强化混合或者脱除焦粉颗粒;
(c)对经强化混合或者脱除焦粉颗粒的放空塔顶污水进行汽提，得到的放 空塔顶污水中的硫化物排放至低压瓦斯系统或者脱硫系统。
在一个优选的实施方式中，经步骤(a)处理后的污水温度为20-70℃，污 水中大于30%的污油被去除，污水中的油含量不大于5体积%，以污水的体积 计。
在另一个优选的实施方式中，经步骤(b)的旋流除油处理后，污水中的 油含量不大于300mg/L。
在另一个优选的实施方式中，该方法还包括：对步骤(b)中分离出的污 油加破乳剂静止处理后回收利用。
在另一个优选的实施方式中，从步骤(a)中的重力沉降预处理至步骤(b) 中的旋流除油处理整个过程的系统压力损失不超过0.2MPa。
在另一个优选的实施方式中，在步骤(b)中，分离出的夹带焦粉及微量 油滴的污水送至液液混合器与冷焦小给水强化混合后作为焦炭塔小给水，该液 液混合器的出口温度均匀度≥95%。
在另一个优选的实施方式中，进行汽提的放空塔顶污水的量为放空塔污水 总量的10-90体积%。
在另一个优选的实施方式中，经步骤(c)中汽提后的放空塔顶污水中硫化 物的含量不大于200mg/L，氨氮含量不大于100mg/L。
在另一个优选的实施方式中，分离出的夹带焦粉及微量油滴的污水经焦粉 分离器脱除焦粉颗粒，该焦粉分离器对15μm焦粉的去除率不低于95%。
在另一个优选的实施方式中，步骤(b)中对所得的三相混合物进行旋流除油 处理采用旋流强化除油设施或动态旋流除油设施进行。