延遲焦化裝置冷焦水系統(tǒng)密閉處理技術(shù)的應(yīng)用

朱海燕

（中國石油遼陽石化分公司煉油廠，遼寧 遼陽 111003）

延遲焦化裝置冷焦水系統(tǒng)密閉處理技術(shù)的應(yīng)用

朱海燕

（中國石油遼陽石化分公司煉油廠，遼寧 遼陽 111003）

針對某煉油廠延遲焦化裝置的冷焦水系統(tǒng)敞口沉淀池、貯水池帶來的設(shè)備管道、操作人員及環(huán)境問題，采用急冷-除焦-密閉除焦除油-后置空冷器新工藝對冷焦水系統(tǒng)進行密閉處理，介紹了其工藝流程。實際應(yīng)用情況表明，基本解決了原敞開式處理工藝存在的問題，收到了較好的效果。

延遲焦化；冷焦水；密閉處理；工業(yè)應(yīng)用

延遲焦化工藝作為將重質(zhì)油轉(zhuǎn)化為高附加值的輕質(zhì)產(chǎn)品的主要手段之一，具有技術(shù)成熟、工藝投資低、汽柴比高等優(yōu)點。但隨著原油加工的重質(zhì)化、劣質(zhì)化，特別是煉制進口高硫原油，其冷焦水系統(tǒng)的惡臭氣體散發(fā)已成為最大污染源，面臨著提高技術(shù)水平，減輕環(huán)境污染的雙重難題［1-3］。

某煉油廠延遲焦化裝置的冷焦水系統(tǒng)沉淀池、貯水池原設(shè)計均為敞口，沉淀池用于收集焦炭塔冷焦后的熱水，這部分冷焦水為循環(huán)水，經(jīng)長期、反復(fù)地使用，其硫化物、揮發(fā)酚、氰化物等有毒有害物質(zhì)含量會逐漸增高，在焦炭塔冷焦處理溢流和放水時，從池中揮發(fā)出部分含有硫化物、揮發(fā)酚、氰化物的惡臭氣體和油氣，一方面加快金屬設(shè)備及管道腐蝕，另一方面對現(xiàn)場作業(yè)人員的身心健康和周圍環(huán)境造成一定程度的危害。2006年，該廠5.50 Mt/a高硫俄羅斯原油常減壓裝置建成投產(chǎn)后，冷焦水系統(tǒng)惡臭污染更加嚴(yán)重。因此必須徹底進行治理［4-5］。

1　原冷焦水處理工藝

原工藝流程如圖1所示。

存在以下問題：

1）環(huán)境污染嚴(yán)重。焦炭塔頂高溫冷焦水夾帶水汽、油氣、油泡沫和微量焦粉經(jīng)溢流管排入沉淀池，水中大量揮發(fā)性有機物在高溫下進入空氣中，散發(fā)出強烈惡臭。冷焦水送至涼水塔鼓風(fēng)冷卻時，高溫冷焦水中易揮發(fā)的有機物被不斷吹脫、蒸發(fā)、散逸，對周圍環(huán)境造成較嚴(yán)重污染。隨著冷焦水不斷循環(huán)使用，有害物質(zhì)不斷積聚，加重了環(huán)境污染和對人身健康的威脅。

圖1　原冷焦水處理工藝流程

2）除油效率低。冷焦水含污油量多水處理以隔油為主，主要利用油-水密度差去除直徑60～150 μm的油粒，冷焦水循環(huán)使用過程中，其組成日趨復(fù)雜，乳化嚴(yán)重，油珠粒徑分布細(xì)小，除油效果變差。

3）冷卻效果差。冷焦水含有一定量的焦粉以及重質(zhì)乳化油會造成涼水塔填料被油粘附和堵塞，換熱效果差，水溫難以滿足工藝要求，在實際運行中，水溫經(jīng)常會超過70℃，延長了冷焦時間。

4）冷焦水處理難度大。冷焦水與其他含油污水有明顯不同，其組成為三相混合物，含油污水、蒸汽和焦粉。在含油污水中油的密度達(dá)到0.94 g/cm3（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）與水的密度非常接近。焦粉吸附污油，造成沉淀池底部、冷焦水中均混有焦粉，導(dǎo)致逐級沉降隔油處理效果差。

2　新冷焦水處理工藝

為解決原冷焦水處理工藝存在的問題，引進了急冷-除焦-密閉除焦除油-后置空冷器新工藝，流程如圖2所示。

圖2　新冷焦水處理工藝流程

1）急冷系統(tǒng)。新工藝在冷焦水由焦炭塔溢流到冷焦水沉淀池的管線上增加1臺水-水混合器，采用空冷后部分低溫冷焦水對150℃高溫溢流水急冷，將進入冷焦水沉淀池的水溫冷卻至85℃以下，減少有害和惡臭物質(zhì)的揮發(fā)量。

2）沉降系統(tǒng)。利用原有沉淀池對溢流水進行預(yù)沉降分離，冷焦水夾帶的大顆粒焦粉在沉淀池內(nèi)沉降，大部分相對密度大于1.0的大顆粒焦粉以及部分重油在沉淀池內(nèi)分離，經(jīng)過沉淀池預(yù)沉降分離的冷焦熱水進入吸水池。

3）過濾除焦。新工藝增加一臺除焦過濾器，該過濾器為自清洗刮板式，可以將冷焦水所含的焦粉去除，過濾精度150 μm。該過濾器可在線自清洗，根據(jù)壓差或設(shè)定時間定期由電機驅(qū)動過濾器內(nèi)部刮刷自動清洗濾網(wǎng)內(nèi)表面，將聚在濾網(wǎng)內(nèi)表面的焦粉刮落，大量焦粉隨污水排至焦池集。冷焦熱水由熱水泵送至新增的除焦過濾器，水中大于150 μm的焦粉顆粒聚集在濾網(wǎng)內(nèi)表面，大大降低了冷焦熱水中的焦粉含量，過濾后的冷焦熱水進入緩沖罐。冷焦熱水緩沖罐利用裝置原污油罐，頂部設(shè)排油口，定期將罐頂部的污油排入污油池。

4）密閉除焦、除油。自冷焦熱水罐出來的冷焦熱水仍含有一定量的油和焦粉，如直接進空冷器，容易造成空冷器堵塞，影響冷焦水的冷卻和長周期正常操作。采用旋流技術(shù)，新增2臺旋流除焦器和2臺型旋流除油器，并聯(lián)兩路，每路串聯(lián)除焦器、除油器各1臺。旋流分離器被認(rèn)為是一種高效節(jié)能型分離技術(shù)，工業(yè)實驗表明，旋流技術(shù)應(yīng)用在冷焦水系統(tǒng)除焦除油效率較高［6-7］。因此進入空冷器前先進行旋流除焦、除油器，將水中焦粉去除送到儲焦池，除去污油送到污油罐。

5）冷卻系統(tǒng)。冷焦水自旋流除油器進入空冷器冷卻至55℃左右，少部分返回進入混合器作為高溫冷焦水的急冷水，大部分排入冷焦水貯水池供焦炭塔冷焦使用。空冷器與涼水塔相比，其優(yōu)點是能有效避免水中易發(fā)揮有機物進入大氣。冷焦水中可能造成管束堵塞的焦粉，經(jīng)除焦過濾器和旋流除油器后已經(jīng)除去。

6）脫臭吸附系統(tǒng)。為避免冷焦沉淀池、冷焦水貯水池、冷焦熱水緩沖罐散發(fā)的氣體排入大氣中，此次改造分別將原敞口的冷焦沉淀池和冷焦水貯水池加蓋密封，并在兩池頂設(shè)置脫臭吸附器。冷焦熱水緩沖罐頂氣體也引入脫臭吸附器。脫臭吸附器內(nèi)裝填脫臭吸附劑，吸附冷焦水系統(tǒng)所有排放廢氣中的惡臭組分。

3　結(jié)論

1）新工藝降低了冷焦水溫度，提高了冷焦效果。冷焦水系統(tǒng)焦粉和污油脫除效率提高，改善和提高冷焦水系統(tǒng)設(shè)備可靠性及運轉(zhuǎn)效率?；緦崿F(xiàn)了冷焦水系統(tǒng)的密閉循環(huán)，減輕有毒有害氣體對環(huán)境的污染和人身傷害。

2）此次改造在原有工藝流程、設(shè)備基礎(chǔ)上進行，原冷焦水沉淀池、吸水池、隔油池和貯水池及部分機泵得到充分利用，減少了改造工程量，節(jié)省了投資。

［1］洪冰.處理后焦化冷焦水對環(huán)境空氣質(zhì)量的影響分析［J］.氣象與環(huán)境學(xué)報，2007，23（3）:54-57.

［2］余偉，姚竹.煉油廠延遲焦化裝置冷焦水密閉脫臭處理［J］.環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2007，30（10）:80-81.

［3］方向晨，劉忠生，王學(xué)海.煉油企業(yè)惡臭氣體治理技術(shù)［J］.石油化工安全環(huán)保技術(shù)，2008，24（5）:48-50.

［4］邱東聲，王建文，汪華林.焦化冷焦水處理技術(shù)研究［J］.環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2003，4（9）:68-69.

［5］王建文，汪華林.延遲焦化裝置冷焦水密閉處理技術(shù)的研究［J］.煉油技術(shù)與工程，2006，36（2）:25-28.

［6］徐江華，李和杰，甘麗琳.冷焦水密閉處理工藝流程設(shè)計及工業(yè)應(yīng)用［J］.煉油技術(shù)與工程，2007，37（8）:18-20.

［7］王明芳.冷焦水密閉技術(shù)在延遲焦化中的應(yīng)用［J］.煉油技術(shù)與工程，2011，41（3）:19-22.

經(jīng)驗交流

經(jīng)驗交流

X742

B

10.3969/j.issn.1006-6829.2016.02.010

2016-02-23