CN106398743B - 一种石油焦输送脱水系统 - Google Patents

Abstract

一种石油焦输送脱水系统，包括焦炭塔、储水装置、脱水装置和沉降池，焦炭塔底盖阀下方接有破碎机，破碎机出口经溜焦槽连接至混合缓冲罐，混合缓冲罐内设有搅动破碎后的焦炭及除焦水以形成焦水混合浆料的搅拌装置，混合缓冲罐下方的出口通过输送管道连接至脱水装置，在出口处设有与输送管道相接的活塞式推进机构，焦水混合浆料在活塞式推进机构后退时从混合缓冲罐的出口流出，而在活塞式推进机构前移时沿输送管道向脱水装置推进。破碎机入口与焦炭塔出口在竖直方向对应，促进焦炭下落防止堵塞。焦炭破碎减小尺寸利于在水中悬浮而形成焦水混合浆料，利于焦炭在不增加配水的情况下从混合缓冲罐排出，并由活塞式推进机构沿输送管道推送至脱水装置。

Description

一种石油焦输送脱水系统

技术领域

本发明涉及一种延迟焦化装置石油焦处理系统，具体地说是一种延迟焦化装置水力除焦后的石油焦输送及脱水系统。

背景技术

延迟焦化是一种石油加工技术，是以重质油为原料，经过加热炉升温到焦化反应温度500℃左右，进入焦炭塔进行焦化反应。反应产生轻烃及石油焦，轻烃通过管道进入下游装置进行分离、精制处理，焦炭塔内残留的石油焦经过蒸汽、水冷却后，启动水力除焦系统将焦炭塔内的焦炭打碎排出焦炭塔，排空的焦炭塔经过试压、预热等处理后进行下一次充油焦化反应，如此2个焦炭塔循环操作将重质油裂解为轻烃和石油焦。

水力除焦是用多级离心水泵产生高压水，经过除焦器喷嘴喷出高能量水射流破碎焦炭的一种方法，现在通行的做法是焦炭塔下装有底盖阀，底盖阀下是溜焦槽，除焦时焦水混合物通过底盖阀、溜焦槽在焦池内堆积、脱水，焦池旁设有除焦水沉定池，焦池内的水自流到沉淀池澄清后通过水泵将净水打入除焦水罐储存，除焦水罐内的净水用于水力除焦，焦池内脱水后的焦炭用抓斗起重机抓取装车或皮带机输送出装置。现有的石油焦处理方法使用占地面积较大的焦池进行焦炭的储存及脱水，石油焦产生一定的VOC挥发，以及粉尘，对环境产生不利的影响，实现石油焦的封闭式输送及脱水十分必要。

为了解决VOC挥发及粉尘污染的问题，有人提出一种方案是将焦池缩小，焦水混合物进入焦池后再配入一定的水将其稀释后，通过离心泵输送至封闭的脱水罐内脱水。这种方式中需要向焦池配入大量的水，系统耗水量大，系统内又需要增设一个大型污水罐用于配水的储存和沉降脱固，使得系统占地大，投资高，运行能耗大，因此该方法未得到普遍应用。另有人提出一种方案是焦炭塔除焦后排出的焦水混合物先进入一个滤水池进行初级滤水，滤水后的焦炭落入滤水池底部的链式输送机，并由其输送至脱水仓进一步脱水。这种方式不需要额外配水，但是初步滤水后的焦炭流动性极差，在滤水池底部无法自行移动，需要沿滤水池底部布设多台输送机才能将池底的所有焦炭顺利输出，使得设备的输送系统极为复杂，建设难度及成本高，且容易导致输送机卡死等故障。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述缺陷，提供一种能够避免粉尘污染，占地面积小，设备结构简单的石油焦输送脱水系统。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种石油焦输送脱水系统，包括用于反应生成焦炭的焦炭塔、用于存储除焦水的储水装置、用于从焦炭中分离除焦水的脱水装置和用于污水沉降处理的沉降池，沉降池经提升泵和提升管路连接至储水装置，还设有用于混合焦炭及除焦水的混合缓冲罐，在所述焦炭塔的底盖阀下方接有用于将焦炭塔排出的焦炭破碎的破碎机，破碎机的出口经封闭的溜焦槽连接至混合缓冲罐，混合缓冲罐内设有搅拌装置，该搅拌装置搅动破碎后的焦炭及焦炭塔排出的除焦水，并使焦炭在搅动引起的水流作用下悬浮于水中形成焦水混合浆料，混合缓冲罐下方的出口通过输送管道连接至脱水装置，在混合缓冲罐下方出口处设有与所述输送管道相接的活塞式推进机构，该活塞式推进机构往复运动，使焦水混合浆料在活塞式推进机构后退时从混合缓冲罐的出口流出，而在活塞式推进机构前移时沿输送管道向脱水装置推进。

每个焦炭塔均配有一个混合缓冲罐。

两个焦炭塔配置一个混合缓冲罐，两个焦炭塔分别通过各自独立的溜焦槽连接至该混合缓冲罐，或者两个焦炭塔连接的溜焦槽汇聚至一个输料道后连接至混合缓冲罐。

在混合缓冲罐的出口处设有用于在活塞式推进机构后退时打开，而在活塞式推进机构前移时关闭的阀门。

所述的混合缓冲罐上部设有连接至沉降池的溢流口，溢流口处设有过滤网。

所述的搅拌装置由水平设置在混合缓冲罐内部下方的搅拌杆和固定在搅拌杆上的叶片构成。

所述的搅拌装置由竖直设置在混合缓冲罐内的搅拌杆和固定在搅拌杆上的叶片构成。

所述的活塞式推进机构具有一套往复运动的活塞机构，或者设有两套以上交替运行的活塞机构。

所述混合缓冲罐的上端由气体管路连接至废气处理系统。

所述的溜焦槽上接有连通至储水装置的冲洗水管线，冲洗水管线上接有冲洗水泵。

本发明的有益效果是：将破碎机直接设置在底盖阀下方，使其入口与焦炭塔的出口在竖直方向上对应，利用焦炭自身的重力和除焦水的冲击作用，促进堆积在破碎机入口处的焦炭下落，以防止堵塞。通过破碎机将焦炭塔内脱落的焦炭先进行破碎后，便于输送，可以避免焦炭在溜焦槽内堵塞，又通过减小焦炭尺寸利于焦炭在水中悬浮，从而在混合缓冲罐内与除焦后的除焦水混合形成焦水混合浆料。焦炭充分与水混合形成混合浆料，有利于焦炭在不额外增加配水的情况下顺利从混合缓冲罐内均匀的排出，并由活塞式推进机构沿输送管道推送至脱水装置，而不会由于焦炭量的不稳定而降低输送速度或堵塞输送通道。采用该系统不但克服了石油焦挥发成分及粉尘对环境的污染，而且减少了设备占地面积。该系统采用的设备结构较为简单，容易施工，便于在现有石油焦处理系统上进行改造，利于推广应用。

附图说明

图1是本发明一种实施例的结构示意图。

图中标记：1、储水装置，2、第一焦炭塔，3、第二焦炭塔，4、脱水装置，5、脱水装置出料阀，6、给料机，7、底盖阀，8、破碎机，9、混合缓冲罐，10、搅拌装置，11、活塞式推进机构，12、沉降池，13、提升泵，14、除焦水泵，15、冲洗水泵，16、输送管道，17、脱水回水管线，18、缓冲罐溢流管，19、提升管路，20、除焦水管线，21、冲洗水管线，22、第一溜焦槽，23、第二溜焦槽，24、输料道，25、废气处理系统。

具体实施方式

以下结合附图具体说明本发明的实施方式。

本发明的石油焦输送脱水系统包括：用于反应生成焦炭的焦炭塔，按照通常轮替循环操作的方式至少设置两个，如图1所示的第一焦炭塔2和第二焦炭塔3；用于存储除焦水的储水装置1，如水罐、水槽或具有等同功能的设备；用于从焦炭中分离除焦水的脱水装置4和用于污水沉降处理的沉降池12。脱水装置4和沉降池12可采用常规技术，例如采用内壁装有过滤网的罐体作为脱水装置4，其侧壁设置出水口，下端设置焦炭出口。沉降池12则可以根据需要设置一级沉降槽或多级沉降槽。沉降池经提升泵13和提升管路19连接至储水装置1，将沉降后的清水输送至储水装置1循环使用。

本发明的系统还设有混合缓冲罐9，该混合缓冲罐9用于焦炭塔水力除焦后排出的焦炭及除焦水的混合。混合缓冲罐9的上部可以设置连接至沉降池的溢流口，溢流口处设有过滤网。当混合缓冲罐9进料量过多时多出的水可以经过滤后从溢流口排入沉降池。在所述焦炭塔的底盖阀7下方接有用于将焦炭塔排出的焦炭破碎的破碎机8，破碎机的出口经封闭的溜焦槽连接至混合缓冲罐9。由于水力除焦排出的焦炭有较大的颗粒，将焦炭先经过破碎机破碎成小块后，便于在管道内输送。将破碎机直接设置在底盖阀下方，使其入口与焦炭塔的出口在竖直方向上对应，利用焦炭自身的重力和除焦水的冲击作用，促进堆积在破碎机入口处的焦炭下落，以防止堵塞。为了防止溜焦槽堵塞，还可以在溜焦槽上设置连通至储水装置1的带有冲洗水泵15的冲洗水管线21。当溜焦槽发生堵塞时，该冲洗水泵输送水冲洗溜焦槽进行疏通。

通常随焦炭排出焦炭塔的水量较少，而且焦炭容易沉淀并聚集起来，导致流动性低，不利于后续输送。并且焦炭在底部的聚集不均匀，容易导致出料口的焦炭排出量不稳定，排出量少则输送速度慢，排出量激增则容易引起堵塞。因此，此前有人提出额外配水的方式，通过大量的配入水冲刷焦炭增加整体的流动性来保证顺利的输送，但是这种方式耗水量大，又需要增设一个大型污水罐用于配水的储存和沉降脱固，使得系统占地大，投资高，运行能耗大。本发明为解决该技术问题，在混合缓冲罐内设置搅拌装置10，该搅拌装置用于搅动破碎后的焦炭及焦炭塔排出的除焦水。由于焦炭已经先行经过破碎机破碎，尺寸减小后易于在搅动引起的旋流等水流作用下悬浮于水中而形成焦水混合浆料。形成焦水混合浆料后，焦炭均匀分散在水中，能够保持一定的流动性，在不额外进行配水的情况下也能够顺利从混合缓冲罐内均匀的排出，而不会由于焦炭量的不稳定而降低输送速度或堵塞输送通道。混合缓冲罐9下方的出口通过输送管道16连接至脱水装置4，在混合缓冲罐9下方出口处设有与所述输送管道16相接的活塞式推进机构11。该活塞式推进机构往复运动，以便使焦水混合浆料在活塞式推进机构后退时从混合缓冲罐9的出口流出，而在活塞式推进机构9前移时，由活塞式推进机构11推动沿输送管道16向脱水装置4推进。

混合缓冲罐内的搅拌装置10可以采用垂直设置方式，也可以采用水平设置方式。采用垂直设置时，搅拌装置由竖直设置在混合缓冲罐内的搅拌杆和固定在搅拌杆上的叶片构成。通过竖直搅拌杆的旋转带动叶片进行搅拌。采用水平设置方式时，如图1所示，搅拌装置由水平设置在混合缓冲罐内部下方的搅拌杆和固定在搅拌杆上的叶片构成。搅拌杆水平转动带动叶片进行搅拌。水平搅拌方式的搅拌范围能够更充分的覆盖混合缓冲罐底部，更有利于防止焦炭在混合缓冲罐底部的局部聚集，并有利于形成均匀的焦水混合浆料及排出。

所述的活塞式推进机构可以设置一套往复运动的活塞机构，该活塞机构设置在输送管道内，或设置在连接至输送管道的壳体内，利用电机曲柄、液压油缸等方式驱动活塞机构运动，从而推动进入输送管道或壳体内的焦水混合浆料沿输送管道移动。活塞式推进机构也可以设置两套以上活塞机构交替运行，其中一套活塞机构后退时，另一个活塞机构前移，从而不间断的输送。为了高效率的输送，防止焦水混合浆料回流进混合缓冲罐。在混合缓冲罐的出口处设置阀门，该阀门在活塞式推进机构后退时打开，使焦水混合浆料流出，而在活塞式推进机构前移推动焦水混合浆料输送时关闭。当设置两套以上活塞机构交替运行时，阀门也可以相应设置多个，与各活塞机构的动作配合。

本发明中每个焦炭塔可以均配有一个混合缓冲罐，也可以两个焦炭塔配置一个混合缓冲罐，例如图1所示，第一焦炭塔2和第二焦炭塔3共用一个混合缓冲罐9。在两个焦炭塔轮流循环作业时，混合缓冲罐9始终处于工作状态，提高设备的利用率。采用两个焦炭塔共用一个混合缓冲罐的方式时，两个焦炭塔2、3可以分别通过各自独立的溜焦槽连接至该混合缓冲罐。也可以如图1所示将两个焦炭塔2、3连接的溜焦槽22、23汇聚至一个输料道24后连接至混合缓冲罐。

在混合缓冲罐9的上端还可以连接气体管路，由气体管路将混合缓冲罐内焦炭产生的废气输送至废气处理系统25进行单独处理。

本发明的基本流程为：除焦时，打开焦炭塔底盖阀7，启动破碎机8，将除焦器放入焦炭塔内，启动除焦水泵14除焦。从焦炭塔排出的焦水混合物经破碎机8将大块焦炭破碎，然后通过溜焦槽排入混合缓冲罐9。混合缓冲罐9内的搅拌装置10搅拌焦水混合物，底部的活塞式推进机构11将焦水混合物输送到脱水装置4脱水。打开脱水装置排料阀5后，脱水后的焦炭经给料机6去装车或皮带机转运出装置。混合缓冲罐9内过多的污水经过滤后经溢流口流至沉降池12，废气经废气处理系统25处理后排放。脱水装置4内的污水经过滤后也流至沉降池12。沉降池12处理后的净水经提升泵13提升到除焦水罐1储存。溜焦槽发生堵塞时可启动冲洗水泵15疏通。

Claims (9)

1.一种石油焦输送脱水系统，包括用于反应生成焦炭的焦炭塔、用于存储除焦水的储水装置（1）、用于从焦炭中分离除焦水的脱水装置（4）和用于污水沉降处理的沉降池（12），沉降池经提升泵（13）和提升管路（19）连接至储水装置（1），其特征在于：还设有用于混合焦炭及除焦水的混合缓冲罐（9），在所述焦炭塔的底盖阀（7）下方接有用于将焦炭塔排出的焦炭破碎的破碎机（8），破碎机的出口经封闭的溜焦槽连接至混合缓冲罐（9），混合缓冲罐内设有搅拌装置（10），该搅拌装置搅动破碎后的焦炭及焦炭塔排出的除焦水，并使焦炭在搅动引起的水流作用下悬浮于水中形成焦水混合浆料，混合缓冲罐（9）下方的出口通过输送管道（16）连接至脱水装置（4），在混合缓冲罐（9）下方出口处设有与所述输送管道（16）相接的活塞式推进机构（11），该活塞式推进机构往复运动，使焦水混合浆料在活塞式推进机构后退时从混合缓冲罐（9）的出口流出，而在活塞式推进机构（11）前移时沿输送管道（16）向脱水装置（4）推进；在混合缓冲罐（9）的出口处设有用于在活塞式推进机构后退时打开，而在活塞式推进机构前移时关闭的阀门。

2.如权利要求1所述的一种石油焦输送脱水系统，其特征在于：每个焦炭塔均配有一个混合缓冲罐。

3.如权利要求1所述的一种石油焦输送脱水系统，其特征在于：两个焦炭塔（2、3）配置一个混合缓冲罐（9），两个焦炭塔（2、3）分别通过各自独立的溜焦槽连接至该混合缓冲罐（9），或者两个焦炭塔（2、3）连接的溜焦槽（22、23）汇聚至一个输料道（24）后连接至混合缓冲罐。

4.如权利要求1所述的一种石油焦输送脱水系统，其特征在于：所述的混合缓冲罐（9）上部设有连接至沉降池的溢流口，溢流口处设有过滤网。

5.如权利要求1所述的一种石油焦输送脱水系统，其特征在于：所述的搅拌装置由水平设置在混合缓冲罐内部下方的搅拌杆和固定在搅拌杆上的叶片构成。

6.如权利要求1所述的一种石油焦输送脱水系统，其特征在于：所述的搅拌装置由竖直设置在混合缓冲罐内的搅拌杆和固定在搅拌杆上的叶片构成。

7.如权利要求1所述的一种石油焦输送脱水系统，其特征在于：所述的活塞式推进机构具有一套往复运动的活塞机构，或者设有两套交替运行的活塞机构。

8.如权利要求1所述的一种石油焦输送脱水系统，其特征在于：所述混合缓冲罐（9）的上端由气体管路连接至废气处理系统（25）。

9.如权利要求1—3任一项所述的一种石油焦输送脱水系统，其特征在于：所述的溜焦槽上接有连通至储水装置（1）的冲洗水管线（21），冲洗水管线上接有冲洗水泵（15）。