CN117682688A - 用于处理石脑油联合装置废弃物的方法与系统 - Google Patents
用于处理石脑油联合装置废弃物的方法与系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及用于处理石脑油联合装置废弃物的方法与装置。所述方法包括将来自石脑油联合装置的产品分离罐的和/或汽提塔的酸水经酸水汽提塔处理以获得酸气和废水;将来自酸水汽提塔的至少一部分废水经废水处理装置进行处理;和将石脑油联合装置的至少一部分尾气和来自酸水汽提塔的至少一部分酸气进行热氧化焚烧处理。本发明的方法降低了热氧化焚烧装置的负荷,同时减少了对天然气或其他高热值气体的需求,可以较低的投资费用及操作费用,同时处理石脑油联合装置的酸气及酸水,从而实现石脑油联合装置废弃物的达标排放。
Description
技术领域
本发明属于废弃物处理领域。具体地,本发明涉及一种用于处理石脑油联合装置废弃物的方法与系统。
背景技术
传统的石脑油联合装置可能包括石脑油加氢精制装置、C5~C6异构化装置、催化重整装置和/或C4异构化装置。
石脑油联合装置在生产过程中会产生很多需要进行进一步处理才能达标排放的废弃物。参考图1,石脑油加氢精制装置汽提塔的酸水和尾气需分别送往酸水汽提塔及胺处理装置,经胺处理之后的酸性气可经硫磺回收装置得到硫磺。C5~C6异构化装置和C4异构化装置的尾气需送往碱洗塔或脱氯装置(未显示)以除去尾气中的含氯组分。重整催化剂再生过程中产生的再生尾气则需送往碱洗塔或脱氯装置或循环至催化剂再生塔(未显示)以除去尾气中的含氯组分。石脑油联合装置废弃物的处理需要消耗化学品以及额外的投资及操作费用。在某些情况下,尾气的循环也可能会造成石脑油联合装置腐蚀的问题。脱氯装置也可能需要连接尾气氯处理装置以使尾气达标排放,这也造成了需要尾气氯处理装置中装填的固体吸附剂。
此外,随着环保法规日趋严格,这些传统的处理装置可能也无法完全满足废弃物达标排放的标准。
为了解决这一问题,US20220041527A披露了一种石脑油联合装置废水及尾气处理的集成方法,参考图2,其中将来自石脑油加氢精制装置和/或其他装置的尾气及来自石脑油加氢精制装置产品分离罐的废水送往热氧化焚烧装置,并对尾气进行热量回收及其它的后续处理,以满足尾气达标排放的要求。该方法因需将废水与尾气一并送往热氧化焚烧炉,虽可以降低设备投资费用,但却需要大量额外的天然气或其他高热值的气体将这部分废水汽化。
因此,需要一种用于处理石脑油联合装置废弃物的方法与系统,其能以较低的投资费用及操作费用对废弃物进行处理,同时实现废弃物的达标排放。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于处理石脑油联合装置废弃物的方法,其能以较低的投资费用及操作费用对废弃物进行处理,同时实现废弃物的达标排放。
本发明的另一目的是提供一种用于实施上述方法的系统。
因此,根据一个方面,本发明提供用于处理石脑油联合装置废弃物的方法,其特征在于,包括:
将来自石脑油联合装置的产品分离罐和/或汽提塔的酸水经酸水汽提塔处理以获得酸气和废水;
将来自酸水汽提塔的至少一部分废水经废水处理装置进行处理;和
将石脑油联合装置的至少一部分尾气和来自酸水汽提塔的至少一部分酸气进行热氧化焚烧处理。
根据另一方面,本发明提供用于处理石脑油联合装置废弃物的系统,其特征在于,包括:
与石脑油联合装置的产品分离罐和/或汽提塔流体连接的酸水汽提塔以接收来自产品分离罐和/或汽提塔的酸水;和
分别与所述酸水汽提塔流体连接的废水处理装置和热氧化焚烧装置以分别接收来自所述酸水汽提塔的废水和酸气,
其中所述石脑油联合装置还与所述热氧化焚烧装置流体相连以将来自所述石脑油联合装置的尾气输送至所述热氧化焚烧装置。
本发明的用于处理石脑油联合装置废弃物的方法通过将酸水汽提塔废水的至少一部分送往废水处理装置,降低热氧化焚烧装置的负荷,同时也减少了对天然气或其他高热值气体的需求,从而整体上降低了热氧化焚烧装置的投资费用及操作费用。
本发明的方法可以较低的投资费用及操作费用同时处理酸气及酸水以实现废弃物的达标排放。
附图说明
下面结合附图对本发明进行更详细地说明和解释,在附图中相同的附图标记表示相同的要素。
图1-2显示了现有技术中石脑油联合装置废弃物处理的流程图。
图3显示了根据本发明的一个实施方案的用于处理石脑油联合装置废弃物的方法的流程示意图。
图4显示了根据本发明的一个实施方案的用于处理石脑油联合装置废弃物的系统的示意图,其中,4-1:热氧化焚烧装置;4-2:酸水汽提塔;4-3:废水处理装置;4-4:废热回收装置;4-5:急冷装置;4-6:SOX处理装置;4-7:NOX处理装置;4-8:二噁英-呋喃处理装置;4-101:石脑油精制汽提塔顶尾气;4-102:再生器尾气;4-103:C5~C6异构化稳定塔尾气;4-104:C4异构化稳定塔尾气;4-105:空气;4-106:急冷空气;4-107:补充天然气;4-108:脱异戊烷塔尾气;4-109:热氧化焚烧炉烟气;4-201:石脑油精制产品罐酸水;4-202:酸气;4-203:至废水处理装置的废水;4-204:至热氧化焚烧装置的废水;4-301:生化处理单元的浮选有机废物、生化沼气以及膜浓缩与蒸发结晶单元的浓缩母液或其它废物;4-302:泥饼;4-303:回收再利用的回收水;4-401:废热回收装置烟气;4-501:急冷物流;4-502:急冷后烟气;4-601:含有NaOH水溶液的碱性物流;4-602:SOX处理装置烟气;4-603:含有Na2SO3、Na2SO4、NaCl等中的一种或多种的水溶液的水相物流;4-701:氨气或尿素;4-702:NOX处理装置烟气;4-801:可排放至大气的处理后的烟气。
图5显示了根据本发明的一个实施方案的用于处理石脑油联合装置废弃物的系统的示意图,其中,5-1:热氧化焚烧装置;5-2:酸水汽提塔;5-3:废水处理装置;5-4:废热回收装置;5-5:SOX处理装置;5-6:过滤装置;5-7:NOX处理装置;5-8:二噁英-呋喃处理装置;5-101:石脑油精制汽提塔顶尾气;5-102:再生器尾气;5-103:C5~C6异构化稳定塔尾气;5-104:C4异构化稳定塔尾气;5-105:空气;5-106:急冷空气;5-107:补充天然气;5-108:脱异戊烷塔尾气;5-109:热氧化焚烧炉烟气;5-201:石脑油精制产品罐酸水;5-202:酸气;5-203:废水;5-204:至热氧化焚烧装置的酸水汽提塔酸水;5-301:生化处理单元的浮选有机废物、生化沼气以及膜浓缩与蒸发结晶单元的浓缩母液或其它废物;5-302:泥饼;5-303:回收再利用的回收水;5-401:废热回收装置烟气;5-501:新鲜吸附剂;5-502:循环吸附剂;5-503:SOX处理装置出口烟气;5-504:急冷物流;5-601:仪表风或高压直流电流;5-602:经过滤后的烟气;5-603:含有NaCl、Na2CO3、Na2SO4、NaNO3、CaCl2、CaSO4、CaCO3、Ca(NO3)2、MgCl2、MgCO3、MgSO4、Mg(NO3)2等中的一种或多种物质的固体物流;5-701:氨气或尿素;5-702:NOX处理装置烟气;5-801:可排放至大气的处理后的烟气。
具体实施方式
现在参考附图以说明的目的而非限制地描述本发明的一些具体实施方案。
本申请旨在提供用于处理石脑油联合装置废弃物的方法和系统。
在对本发明的方法和系统进行详细描述之前,先对石脑油联合装置的运行进行简单介绍。
石脑油进料含有烷烃、环烷烃、芳烃,也可能会含有少量的沸程位于汽油馏程内的烯烃。可以利用的原料包含直馏石脑油、催化裂解汽油、部分重整石脑油或芳烃抽余油。石脑油进料通常主要包含C5~C12组分,也会包含少量的C4组分及C13+组分。
将石脑油进料经石脑油加氢精制装置进行精制,以去除硫、氮、金属等杂质。典型的石脑油加氢精制反应温度、压力分别为290℃~343℃及2.4MPa~5.2MPa,液时空速为8h-1,H2/HC比为59~168Nm3/m3。典型的石脑油加氢精制催化剂包含至少一种VIII族金属,优选铁、钴、镍及至少一种VI B族金属,优选钼、钨。精制石脑油经石脑油加氢精制产品分离罐分离为脱水精制石脑油及含有H2O、NH3及H2S等组分的石脑油加氢精制酸水。
脱水精制石脑油经石脑油加氢精制汽提塔分离为至少含有H2、H2S、NH3及C5组分的石脑油加氢精制汽提塔尾气、含有C5+组分的石脑油加氢精制塔底油及含有H2O、NH3及H2S等组分的酸水。
石脑油加氢精制塔底油经石脑油分馏塔分离为含有C5~C6组分的石脑油分馏塔顶物流及含有C6~C12组分的石脑油分馏塔底油。
任选地,可将石脑油分馏塔顶物流经脱异戊烷塔分离为含有C5-组分的脱异戊烷塔顶物流及含有C5~C12组分的脱异戊塔底油。可选的,可将脱异戊烷塔顶物流作为汽油调合组分送往汽油调合储罐,可将脱异戊烷塔底油送往C5~C6异构化装置(包括稳定塔和可选的脱己烷塔)进行异构化。
或者,可将石脑油分馏塔顶物流经C5~C6异构化装置进行异构化。C5~C6异构化催化剂包含氯化Pt/Al2O3、结晶硅酸铝或沸石在内的传统异构化催化剂或如硫酸氧化锆或改性硫酸氧化锆一类的固体强酸催化剂。C5~C6异构化反应温度、压力分别为40℃~235℃及0.6MPa(g)~6.9MPa(g)。C5~C6异构化反应产物经C5~C6异构化稳定塔分离为含有H2、HCl及C4-组分的C5~C6异构化稳定塔尾气及含有C4+组分的稳定塔底油。稳定塔底油经脱异己烷塔分离为含有C6-组分的脱异己烷塔顶物流、含有甲基戊烷及正己烷的侧线采出及含有C6+组分的塔底油。脱异己烷塔顶物流可作为汽油调合组分送至汽油池,脱异己烷塔侧线采出可循环至C5~C6异构化装置,脱异己烷塔底油可与其他汽油调合组分送往汽油池。
含有C6~C12组分的石脑油分馏塔底油经催化重整反应装置重整为重整生成油。催化重整催化剂通常含有一种或多种VIII族贵金属(如,铂、钇、铑、钯等)及一种卤素,载体为多孔材料。重整反应器通常的入口温度为480℃~580℃,操作压力为0kPa(g)~6895kPa(g),液时空速为0.6h-1~10h-1。重整生成油含有C5+的烷烃、环烷烃、芳烃。可将重整生成油作为高辛烷值的调合组分用于汽油调合或者作为化工行业芳烃的来源。待再生催化剂经连续催化剂再生装置进行再生,再生后的催化剂循环至反应器。再生装置尾气至少含有N2、H2O、CO2、HCl、O2及Cl2。
石脑油联合装置也可以包括C4异构化装置和C4异构化稳定塔。含有C4组分的进料经C4异构化装置将正丁烷转化为异丁烷。通常,C4异构化反应温度、压力分别为93℃°~204℃及1.5MPa~2.0MPa,液时空速为2h-1,H2/HC为0.5~2mol/mol。C4异构化反应产物经C4异构化稳定塔分离为含有H2、N2、HCl及C4-组分的C4异构化稳定塔尾气及含有C4+组分的稳定塔底油。
用于处理石脑油联合装置废弃物的方法
根据一个方面,本发明提供用于处理石脑油联合装置废弃物的方法,其特征在于,包括:
将来自石脑油联合装置的产品分离罐和/或汽提塔的酸水经酸水汽提塔处理以获得酸气和废水;
将来自酸水汽提塔的至少一部分废水经废水处理装置进行处理;和
将来自石脑油联合装置的至少一部分尾气和来自酸水汽提塔的至少一部分酸气进行热氧化焚烧处理。
来自石脑油联合装置的产品分离罐和/或汽提塔的酸水经酸水汽提塔去除NH3及H2S,生成酸气及废水。
此处所述的产品分离罐和汽提塔都属于石脑油联合装置中的石脑油加氢精制单元。
酸水汽提塔酸气包含N2、O2、SOX、NOX、NH3、CO2、H2S、H2O、H2、CH4、HCN等组分中的一种或几种。
在一些实施方案中,还将来自其它工艺装置或单元的酸水经酸水汽提塔处理以获得酸气和废水。
根据本发明的方法,将来自酸水汽提塔的至少一部分废水经废水处理装置进行处理。
在一些实施方案中,将来自酸水汽提塔的全部废水经废水处理装置进行处理。
在一些实施方案中,将来自酸水汽提塔的一部分废水经废水处理装置进行处理并将剩余废水进行热氧化焚烧处理。
参考图3,在一些实施方案中,用于处理石脑油联合装置废弃物的方法包括:
将来自石脑油联合装置的的酸水经酸水汽提塔处理以获得酸气和废水;
将来自酸水汽提塔的一部分废水经废水处理装置进行处理;
将石脑油联合装置的尾气、来自酸水汽提塔的酸气和来自酸水汽提塔的剩余废水进行热氧化焚烧处理;和
将热氧化焚烧处理后的烟气经下游处理至达标排放。
在废水处理装置中,包括但不限于预处理单元、生化处理单元、膜浓缩与蒸发结晶单元、污泥脱水单元等。
预处理单元主要包含截留井、粗格栅、污水泵、细格栅、沉沙池、气浮装置和升流式厌氧污泥床反应器(UASB)、中温厌氧反应器等。升流式厌氧污泥床反应器出水进入生化处理单元,生化处理单元采用水解酸化和好氧曝气两级生化结合膜生物反应器(MBR)工艺。从生化处理单元排出的处理后的废水被输送至膜浓缩与蒸发结晶单元,经膜浓缩与蒸发结晶处理,产出硫酸钠固体及少量结晶母液。来自生化处理单元的污泥经污泥脱水系统处理,污泥脱水系统采用污泥浓缩与叠螺式脱水机,泥饼含水率<80%,泥饼被送至外部固体废弃物焚烧处置中心进行焚烧处置。可选的,可将来自生化处理单元的浮选有机废物、生化沼气以及来自膜浓缩与蒸发结晶单元的浓缩母液或其它废物输送至热氧化焚烧单元进行进一步的处理。
根据本发明的方法,将来自石脑油联合装置的至少一部分尾气、来自酸水汽提塔的至少一部分酸气进行热氧化焚烧处理。
来自所述石脑油联合装置的至少一部分尾气可能来自石脑油加氢精制汽提塔、任选存在的催化重整催化剂再生装置、任选存在的脱异戊烷塔、任选存在的C5~C6异构化稳定塔、任选存在的脱异己烷塔和任选存在的C4异构化稳定塔中的一个或多个。
在一些实施方案中,石脑油联合装置包括:
与石脑油分馏塔流体连接的C5~C6异构化装置以接收来自石脑油分馏塔的石脑油分馏塔顶物流;以及
与所述C5~C6异构化装置流体连接C5~C6异构化稳定塔以将来自所述C5~C6异构化装置的反应产物分离成C5~C6异构化稳定塔尾气和C5~C6异构化稳定塔底油,
所述方法包括将石脑油加氢精制汽提塔尾气和/或C5~C6异构化稳定塔尾气进行热氧化焚烧处理。
在一些实施方案中,石脑油联合装置包括:
与石脑油分馏塔流体连接的C5~C6异构化装置以接收来自石脑油分馏塔的石脑油分馏塔顶物流;
与石脑油分馏塔流体连接的催化重整反应装置以接收来自石脑油分馏塔的石脑油分馏塔底油,以及
与催化重整反应装置流体连接的连续催化剂再生装置以将来自催化重整反应装置的催化剂进行再生并产生催化剂再生装置尾气,
所述方法包括将催化剂再生装置尾气进行热氧化焚烧处理。
在一些实施方案中,石脑油联合装置包括:
与石脑油分馏塔流体连接的C5~C6异构化装置以接收来自石脑油分馏塔的石脑油分馏塔顶物流;
与石脑油分馏塔流体连接的催化重整反应装置以接收来自石脑油分馏塔的石脑油分馏塔底油;
与C4进料缓冲罐流体连接的C4异构化装置以进将C4进料中的正丁烷转化为异丁烷;以及
与C4异构化装置流体连接的C4异构化稳定塔以将来自C4异构化装置的C4异构化反应产物分离成C4异构化稳定塔尾气和稳定塔底油,
所述方法包括将C4异构化稳定塔尾气进行热氧化焚烧处理。
在一些实施方案中,石脑油联合装置包括:
与石脑油分馏塔流体连接的C5~C6异构化装置以接收来自石脑油分馏塔的石脑油分馏塔顶物流;
与石脑油分馏塔流体连接的催化重整反应装置以接收来自石脑油分馏塔的石脑油分馏塔底油;
与C4进料缓冲罐连接的C4异构化装置以将C4进料中的正丁烷转化为异丁烷;以及
与C4异构化装置流体连接的C4异构化稳定塔以将来自C4异构化装置的C4异构化反应产物分离成C4异构化稳定塔尾气和稳定塔底油,
所述方法包括将来自酸水汽提塔的一部分废水经废水处理装置进行处理,并将来自酸水汽提塔的酸气及来自酸水汽提塔的剩余废水进行热氧化焚烧处理。
在一些实施方案中,石脑油联合装置包括:
与石脑油分馏塔流体连接的催化重整反应装置以接收来自石脑油分馏塔的石脑油分馏塔底油,以及
与催化重整反应装置流体连接的连续催化剂再生装置以将来自催化重整反应装置的催化剂进行再生并产生催化剂再生装置尾气,
所述方法包括将催化剂再生装置尾气进行热氧化焚烧处理。
在一些实施方案中,石脑油联合装置包括:
与石脑油分馏塔流体连接的催化重整反应装置以接收来自石脑油分馏塔的石脑油分馏塔底油;
与C4进料缓冲罐流体连接的C4异构化装置以将C4进料中的正丁烷转化为异丁烷;以及
与C4异构化装置流体连接的C4异构化稳定塔以将来自C4异构化装置的C4异构化反应产物分离成C4异构化稳定塔尾气和稳定塔底油,
所述方法包括将C4异构化稳定塔尾气进行热氧化焚烧处理。
在一些实施方案中,石脑油联合装置包括:
与C4进料缓冲罐流体连接的C4异构化装置以将C4进料中的正丁烷转化为异丁烷;以及
与C4异构化装置流体连接的C4异构化稳定塔以将来自C4异构化装置的C4异构化反应产物分离成C4异构化稳定塔尾气和稳定塔底油,
所述方法包括将C4异构化稳定塔尾气进行热氧化焚烧处理。
在一些实施方案中,石脑油联合装置包括:
与石脑油分馏塔流体连接的C5~C6异构化装置以接收来自石脑油分馏塔的石脑油分馏塔顶物流;
与所述C5~C6异构化装置流体连接的C5~C6稳定塔以将来自所述C5~C6异构化装置的反应产物分离成C5~C6异构化稳定塔尾气和C5~C6异构化稳定塔底油;以及与C4进料缓冲罐流体连接的C4异构化装置以将C4进料中的正丁烷转化为异丁烷,
所述方法包括将来自酸水汽提塔的一部分废水经废水处理装置进行处理,将来自酸水汽提塔的酸气及来自酸水汽提塔的剩余废水进行热氧化焚烧处理,并且将石脑油加氢精制汽提塔尾气和/或C5~C6异构化稳定塔尾气进行热氧化焚烧处理。
在一些实施方案中,石脑油联合装置包括:
与石脑油分馏塔流体连接的C5~C6异构化装置以接收来自石脑油分馏塔的石脑油分馏塔顶物流;以及
与所述C5~C6异构化装置流体连接C5~C6稳定塔以将来自所述C5~C6异构化装置的反应产物分离成C5~C6异构化稳定塔尾气和C5~C6异构化稳定塔底油;
所述方法包括石脑油加氢精制汽提塔尾气和/或C5~C6异构化尾气进行热氧化焚烧处理。
在一些实施方案中,石脑油联合装置包括:
与石脑油分馏塔流体连接的催化重整反应装置以接收来自石脑油分馏塔的石脑油分馏塔底油,以及
与催化重整反应装置流体连接的连续催化剂再生装置以将来自催化重整反应装置的催化剂再生并产生再生装置尾气,
所述方法包括将石脑油加氢精制汽提塔尾气和/或再生装置尾气进行热氧化焚烧处理。
在一些实施方案中,将来自所述石脑油联合装置的全部尾气进行热氧化焚烧处理。
在一些实施方案中,将来自所述石脑油联合装置的一部分尾气进行热氧化焚烧处理并且将剩余尾气按照现有技术的处理方法进行处理,即通过胺液吸收以去除石脑油加氢精制汽提塔尾气中的含硫化合物,并将脱除含硫化合物后的尾气经硫磺回收制备硫磺。含氯尾气,如催化剂再生装置尾气、C5~C6异构化稳定塔尾气、C4异构化稳定塔尾气,则需经碱洗或脱氯装置以脱除其中的含氯组分。经精制后的尾气可经进一步处理作为燃料气送至加热炉或热氧化炉进行燃烧或经气体分馏装置进行进一步的分离。
任选地,还将空气、天然气或其他燃料气或其他废气进行热氧化焚烧处理。所述其他废气可以为来自其他工艺装置或单元的能够作为燃料的废气。
在一些实施方案中,所述方法还包括将来自其它工艺装置或单元的酸气进行热氧化焚烧处理。
在一些实施方案中,所述方法还包括将来自其它工艺装置或单元的有机废液进行热氧化焚烧处理。
热氧化焚烧处理可在热氧化焚烧装置中进行。
热氧化焚烧装置可以使用,但不限于,绝热式热氧化炉或非绝热式直接燃烧锅炉。
热氧化焚烧装置可以是自然通风、强制通风或两者的结合。
在一些实施方案中,使用热氧化炉作为热氧化焚烧装置,热氧化焚烧装置入口温度、压力通常分别为-30℃~500℃及-1kPa(g)~3000kPa(g),出口温度、压力通常分别为650℃~1300℃及-1kPa(g)~50kPa(g),停留时间为0.2s~2s。
在一些实施方案中,使用直接燃烧式锅炉作为热氧化焚烧装置,出口温度可能会更高,例如,最高可达2100℃。
在一些实施方案中,热氧化焚烧处理后的烟气接着经过选择性非催化还原处理。所述选择性非催化还原处理可以通过喷入氨气、尿素和其他含有氨基的还原剂中的一种或多种进行。
选择性非催化还原处理可在选择性非催化还原装置中进行。
选择性非催化还原装置的入口温度、压力分别为650℃~1300℃及-1kPa(g)~50kPa(g)。选择性非催化还原装置的出口温度、压力通常分别为650℃~1040℃及-1kPa(g)~50kPa(g),停留时间为0.2s~1s。
热氧化焚烧装置和选择性非催化还原装置可以通过隔墙在一个容器内分隔开。
在热氧化焚烧装置中,热氧化焚烧装置的进料中的含硫物质(如,H2S)可被转化为硫氧化物SOX(包含但不限于,SO2、SO3)和H2O,进料中的含氮物质(如,NH3)可被转化为N2及NOX(包含但不限于,NO和NO2)。
经热氧化焚烧后产生的烟气包含H2O、CO2、N2、O2、SOX(如SO2、SO3)、NOX(如NO、NO2)、HCl、Cl2、二噁英及呋喃中的一种或多种。
因此,本发明的方法包括去除可能存在的SOX、NOX、HCl、Cl2、二噁英及呋喃的步骤。
优选地,在去除可能存在的SOX、NOX、HCl、Cl2、二噁英及呋喃之前,将热氧化焚烧产生的热量进行回收。
在一些实施方案中,对热氧化焚烧处理后的烟气进行热量回收。
热量的回收可经由废热回收装置进行。
废热回收装置入口温度、压力通常为650℃~1300℃及-2kPa(g)~50kPa(g),出口温度、压力通常为200℃~400℃及-2kPa(g)~50kPa(g)。
适用的废热回收装置包含但不限于,废热锅炉、烟管锅炉或水管锅炉。将锅炉给水或导热油引入废热回收装置,部分的锅炉给水或导热油分别转化为蒸汽及热导热油。其余的则作为排污或导热油排出废热回收装置。
在一些实施方案中,将蒸汽通过蒸汽透平转化为电力。蒸汽等级可以是低压蒸汽(如,低于350kPa(g))、中压蒸汽(如,350kPa(g)~1750kPa(g))或高压(如,大于1750kPa(g))饱和或过热蒸汽。
回收的热量可用于向石脑油联合装置或其他装置的一个或多个装置或工艺物流供热。
优选地,在任选的废热回收之后的烟气经急冷以使烟气降温到饱和温度。
所述急冷处理可在急冷装置中进行。
急冷装置入口温度、压力通常分别为200℃~400℃及-3kPa(g)~50kPa(g)。
如果不存在废热回收装置的话,急冷装置入口温度也可以高达1300℃。急冷装置所用的急冷介质包含但不限于水、空气、循环烟气中的一种或几种的组合。
任选地,将热氧化焚烧后产生的烟气在任选经由选择性非催化还原装置、废热回收装置和急冷装置中一个或多个处理后经过以下中的一个或多个处理:
i)使用吸附剂吸附烟气中的二噁英和/或呋喃;
ii)经SOX处理装置处理以去除烟气中的SOX、HCl和Cl2中的至少一种;
iii)经NOX处理装置处理以去除烟气中的NOX;和
iv)经二噁英-呋喃处理装置处理以去除烟气中的二噁英和/或呋喃。
SOX处理装置入口温度、压力通常为45℃~150℃及-4kPa(g)~50kPa(g),出口温度、压力通常为45℃~150℃及-4kPa(g)~50kPa(g)。
SOX处理可以通过干法或湿法进行。
在干法中,SOX处理装置可以为吸附装置。
可将新鲜吸附剂或可选的循环吸附剂(包含NaCl、Na2CO3、NaHCO3、NaHCO3·Na2CO3·2(H2O)、Ca(OH)2、Mg(OH)2、Na2SO4、CaCl2、CaSO4、CaCO3、MgCl2、MgCO3、MgSO4、MgCO3、Na2SO4、NaNO3、Mg(NO3)2中的一种或多种)添加至SOX吸附装置。例如,SOX吸附装置包含上述吸附剂中的一种或多种,从而与SOX、NOX及HCl反应,生成NaCl、Na2CO3、Na2SO4、NaNO3、CaCl2、CaSO4、CaCO3、MgCl2、MgCO3、MgSO4、Mg(NO3)2、二噁英及呋喃中的一种或多种。
在湿法中,SOX处理装置可以为洗涤塔。
在一些实施方案中,将含有NaOH的碱性溶液引入洗涤塔。NaOH可与烟气中SOX、HCl和Cl2中的至少一种进行反应,含有Na2SO3、Na2SO4和/或NaCl的水溶液从洗涤塔排出。在一些情况下,还同时引入NaHSO4或H2O2之类的还原剂以与Cl2进行反应生成HCl,然后再生成NaCl。
在一些实施方案中,将NH3基溶液引入洗涤塔中。NH3可与SOX反应,生成(NH4)2SO4,Cl2可与NH3反应生成N2和HCl,HCl再与NH3反应,生成NH4Cl。若使用NH3基溶液,则无需再使用其他的还原剂。
与SOX处理装置进料相比,出口烟气中HCl、SOX及NOX降低。SOX处理装置出口烟气中含有H2O、CO2、N2、O2、NaCl、Na2CO3、Na2SO4、NaNO3、CaCl2、CaSO4、CaCO3、MgCl2、MgCO3、MgSO4、Mg(NO3)2、Cl2、NOX、二噁英、呋喃中的一种或几种。
将SOX处理装置出口烟气与含有空气和/或水和/或急冷烟气的急冷物流进行混合。经急冷处理之后,SOX处理装置出口烟气温度、压力通常会由200℃~400℃及-3kPa(g)~50kPa(g)分别变化为150℃~200℃及-3kPa(g)~50kPa(g)。
可选的,将急冷后的SOX处理装置出口烟气经过滤以去除可能存在的Na2CO3、Na2SO4、NaNO3、CaCl2、CaSO4、CaCO3、MgCl2、MgCO3、MgSO4、Mg(NO3)2。
过滤部分包含袋式过滤器、陶瓷过滤器和静电除尘器中的一种或几种的组合。在过滤部分引入仪表风或高压直流电。若引入仪表风作为吹扫气,则仪表风将过滤器中滞留的杂质去除;若引入高压直流电,则高压直流电向静电除尘器的电极充电,以通过振动将固体颗粒移除。
经SOX处理装置之后的烟气中主要含有H2O、CO2、N2、O2、NOX、二噁英和呋喃中的一种或几种。
在一些实施方案中,经SOX处理装置之后的烟气还经NOX处理装置、二噁英-呋喃处理装置或两者处理。
如果经SOX处理装置之后的烟气中仍含有NOX,将烟气经NOX处理装置处理以去除NOX。
如果SOX处理装置出口烟气中不含NOX、二噁英和/或呋喃,则无需设置NOX处理装置及二噁英-呋喃处理装置。SOX处理装置出口烟气中主要含有H2O、CO2、N2和O2中的一种或几种,可以满足达标排放的要求。
如果SOX处理装置出口烟气中含NOX,但不含二噁英或呋喃,则无需设置二噁英-呋喃处理装置。
如果SOX处理装置出口烟气中不含NOX,但含二噁英或呋喃,则无需设置NOX处理装置。
若SOX处理装置或NOX处理装置出口烟气中含有二噁英和/或呋喃,则需将烟气经二噁英-呋喃处理装置处理。
如果SOX处理装置出口烟气中NOX、二噁英和/或呋喃含量超标,则需要同时设置NOX处理装置及二噁英-呋喃处理装置。
NOX处理装置入口温度、压力通常为150℃~300℃及-5kPa(g)~50kPa(g),出口温度、压力通常为200℃~300℃及-5kPa(g)~50kPa(g)。
可根据需要,将SOX处理装置出口烟气加热至NOX处理装置所需的入口温度。
NOX处理装置可以是选择性还原装置,其中引入NH3和/或尿素与NOX反应,生成N2及H2O。
NOX处理装置出口烟气中主要含有H2O、CO2、N2、O2、二噁英和呋喃中的一种或几种。
如果石脑油进料中含有卤素,则会造成二噁英和/或呋喃的生成。为满足达标排放,烟气在排放前,必须去除二噁英和/或呋喃。
如前面所述,如果SOX处理装置出口烟气中NOX、二噁英和/或呋喃含量超标,则需要同时设置NOX处理装置及二噁英-呋喃处理装置。在这种情况下,SOX处理装置出口烟气温度会略微的高于NOX处理装置出口烟气温度,可根据需要,在NOX处理装置出口烟气进二噁英-呋喃处理装置之前进行冷却处理。
二噁英-呋喃处理装置入口温度、压力通常为150℃~250℃及-6kPa(g)~50kPa(g),出口温度、压力通常为150℃~250℃及-6kPa(g)~50kPa(g)。
二噁英-呋喃处理装置出口烟气中主要含有H2O、CO2、N2、O2、HCl和Cl2中的一种或几种,可以满足达标排放的要求。
二噁英和呋喃的去除可通过催化剂或通过在SOX吸附装置喷入用于SOX处理的新鲜固体吸附剂和/或循环吸附剂与活性炭实现。
如果使用催化剂,则在二噁英-呋喃处理装置中使二噁英和呋喃与催化剂反应,催化剂含有TiO2、WO3和V2O5之类的金属氧化物,生成痕量的CO2、H2O、HCl和Cl2。
二噁英-呋喃处理装置入口温度、压力通常为150℃~250℃及-7kPa(g)~50kPa(g),出口温度、压力通常为150℃~250℃及-7kPa(g)~50kPa(g)。二噁英-呋喃处理装置出口烟气中主要含有H2O、CO2、N2、O2、HCl和Cl2中的一种或几种,可以满足达标排放的要求。
若使用活性炭,则可在SOX处理装置的上游,将活性炭与用于SOX干法吸附的吸附剂和/或循环吸附剂一起喷入吸附装置。二噁英和/或呋喃可吸附在活性炭上。
因此,在一些实施方案中,在SOX处理装置的上游,将活性炭与吸附剂喷射到烟气中。此处所述的吸附剂为前面针对SOX干法处理描述的吸附剂。
用于处理石脑油联合装置废弃物的系统
根据另一方面,本发明提供用于处理石脑油联合装置废弃物的系统,其特征在于,包括:
与石脑油联合装置的产品分离罐和/或汽提塔流体连接的酸水汽提塔以接收来自产品分离罐和/或汽提塔的酸水;和
分别与所述酸水汽提塔流体连接的废水处理装置和热氧化焚烧装置以分别接收来自所述酸水汽提塔的废水和酸气,
其中所述石脑油联合装置还与所述热氧化焚烧装置流体相连以将来自所述石脑油联合装置的尾气输送至所述热氧化焚烧装置。
在一些实施方案中,所述酸水汽提塔与所述热氧化焚烧装置流体连接以将来自所述酸水汽提塔的一部分废水输送至所述热氧化焚烧装置。
所述石脑油联合装置包括石脑油加氢精制汽提塔、任选存在的催化重整催化剂再生装置、任选存在的脱异戊烷塔、任选存在的C5~C6异构化稳定塔、任选存在的脱异己烷塔和任选存在的C4异构化稳定塔。
在一些实施方案中,所述石脑油联合装置的石脑油加氢精制汽提塔、任选存在的催化重整催化剂再生装置、任选存在的脱异戊烷塔、任选存在的C5~C6异构化稳定塔、任选存在的脱异己烷塔和任选存在的C4异构化稳定塔中的一个或多个与所述热氧化焚烧装置流体连接以将尾气输送至所述热氧化焚烧装置。
在一些实施方案中,石脑油联合装置包括:
与石脑油分馏塔流体连接的C5~C6异构化装置以接收来自石脑油分馏塔的石脑油分馏塔顶物流;以及
与所述C5~C6异构化装置流体连接C5~C6稳定塔以将来自所述C5~C6异构化装置的反应产物分离成C5~C6异构化稳定塔尾气和C5~C6异构化稳定塔底油,
在所述系统中,所述石脑油加氢精制汽提塔与所述热氧化焚烧装置流体连接以将石脑油加氢精制汽提塔尾气输送至所述所述热氧化焚烧装置,和/或
所述C5~C6异构化稳定塔与所述热氧化焚烧装置流体连接以将C5~C6异构化稳定塔尾气输送至所述所述热氧化焚烧装置。
在一些实施方案中,石脑油联合装置包括:
与石脑油分馏塔流体连接的C5~C6异构化装置以接收来自石脑油分馏塔的石脑油分馏塔顶物流;
与石脑油分馏塔流体连接的催化重整反应装置以接收来自石脑油分馏塔的石脑油分馏塔底油,以及
与催化重整反应装置流体连接的连续催化剂再生装置以将来自催化重整反应装置的催化剂再生并产生催化剂再生装置尾气,
在所述系统中,所述连续催化剂再生装置与所述热氧化焚烧装置流体连接以将催化剂再生装置尾气输送至所述所述热氧化焚烧装置。
在一些实施方案中,石脑油联合装置包括:
与石脑油分馏塔流体连接的C5~C6异构化装置以接收来自石脑油分馏塔的石脑油分馏塔顶物流;
与石脑油分馏塔流体连接的催化重整反应装置以接收来自石脑油分馏塔的石脑油分馏塔底油;
与C4进料缓冲罐流体连接的C4异构化装置以将C4进料中的正丁烷转化为异丁烷;以及
与C4异构化装置流体连接的C4异构化稳定塔以将来自C4异构化装置的C4异构化反应产物分离成C4异构化稳定塔尾气和稳定塔底油,
在所述系统中,所述C4异构化稳定塔与所述热氧化焚烧装置流体连接以将C4异构化稳定塔尾气输送至所述所述热氧化焚烧装置。
在一些实施方案中,石脑油联合装置包括:
与石脑油分馏塔流体连接的催化重整反应装置以接收来自石脑油分馏塔的石脑油分馏塔底油,以及
与催化重整反应装置流体连接的连续催化剂再生装置以将来自催化重整反应装置的催化剂再生并产生再生装置尾气,
在所述系统中,所述连续催化剂再生装置与所述热氧化焚烧装置流体连接以将再生装置尾气输送至所述所述热氧化焚烧装置。
在一些实施方案中,石脑油联合装置包括:
与石脑油分馏塔流体连接的催化重整反应装置以接收来自石脑油分馏塔的石脑油分馏塔底油;
与C4进料缓冲罐流体连接的C4异构化装置以将C4进料中的正丁烷转化为异丁烷;以及
与C4异构化装置流体连接的C4异构化稳定塔以将来自C4异构化装置的C4异构化反应产物分离成C4异构化稳定塔尾气和稳定塔底油,
在所述系统中,所述C4异构化稳定塔与所述热氧化焚烧装置流体连接以将C4异构化稳定塔尾气输送至所述所述热氧化焚烧装置。
在一些实施方案中,石脑油联合装置包括:
与C4进料缓冲罐流体连接的C4异构化装置以将C4进料中的正丁烷转化为异丁烷;以及
与C4异构化装置流体连接的C4异构化稳定塔以将来自C4异构化装置的C4异构化反应产物分离成C4异构化稳定塔尾气和稳定塔底油,
在所述系统中,所述C4异构化稳定塔与所述热氧化焚烧装置流体连接以将C4异构化稳定塔尾气输送至所述所述热氧化焚烧装置。
在一些实施方案中,石脑油联合装置包括:
与石脑油分馏塔流体连接的C5~C6异构化装置以接收来自石脑油分馏塔的石脑油分馏塔顶物流;
与所述C5~C6异构化装置流体连接C5~C6稳定塔以将来自所述C5~C6异构化装置的反应产物分离成C5~C6异构化稳定塔尾气和C5~C6异构化稳定塔底油;以及与C4进料缓冲罐流体连接的C4异构化装置以将C4进料中的正丁烷转化为异丁烷,
在所述系统中,所述酸水汽提塔还与所述热氧化焚烧装置流体连接以将来自所述酸水汽提塔的酸气和一部分废水输送至所述热氧化焚烧装置,石脑油联合装置的石脑油加氢精制汽提塔和C5~C6异构化稳定塔分别所述热氧化焚烧装置流体连接以将石脑油加氢精制汽提塔尾气和/或C5~C6异构化稳定塔尾气输送至所述热氧化焚烧装置。
在一些实施方案中,石脑油联合装置包括:
与石脑油分馏塔流体连接的C5~C6异构化装置以接收来自石脑油分馏塔的石脑油分馏塔顶物流;以及
与所述C5~C6异构化装置流体连接C5~C6稳定塔以将来自所述C5~C6异构化装置的反应产物分离成C5~C6异构化稳定塔尾气和C5~C6异构化稳定塔底油;
在所述系统中,所述酸水汽提塔还与所述热氧化焚烧装置流体连接以将来自所述酸水汽提塔的酸气和一部分废水输送至所述热氧化焚烧装置,石脑油联合装置的石脑油加氢精制汽提塔和C5~C6异构化稳定塔分别与所述热氧化焚烧装置流体连接以将石脑油加氢精制汽提塔尾气和/或C5~C6异构化稳定塔尾气输送至所述热氧化焚烧装置。
在一些实施方案中,石脑油联合装置包括:
与石脑油分馏塔流体连接的C5~C6异构化装置以接收来自石脑油分馏塔的石脑油分馏塔顶物流;
与石脑油分馏塔流体连接的催化重整反应装置以接收来自石脑油分馏塔的石脑油分馏塔底油,以及
与催化重整反应装置流体连接的连续催化剂再生装置以将来自催化重整反应装置的催化剂再生并产生再生装置尾气,
在所述系统中,所述连续催化剂再生装置与所述热氧化焚烧装置流体连接以将再生装置尾气输送至所述所述热氧化焚烧装置。
在一些实施方案中,石脑油联合装置包括:
与石脑油分馏塔流体连接的催化重整反应装置以接收来自石脑油分馏塔的石脑油分馏塔底油,以及
与催化重整反应装置流体连接的连续催化剂再生装置以将来自催化重整反应装置的催化剂再生并产生再生装置尾气,
在所述系统中,所述石脑油加氢精制汽提塔与所述热氧化焚烧装置流体连接以将石脑油加氢精制汽提塔尾气输送至所述所述热氧化焚烧装置,和/或
所述连续催化剂再生装置与所述热氧化焚烧装置流体连接以将再生装置尾气输送至所述所述热氧化焚烧装置。
在一些实施方案中,所述系统包括与所述石脑油联合装置的石脑油加氢精制汽提塔、任选存在的催化重整催化剂再生装置、任选存在的C5~C6异构化稳定塔和任选存在的C4异构化稳定塔中的一个或多个流体连接的胺吸收塔、碱洗塔和脱氯装置中的一个或多个以接收来自它们中一个或多个的尾气。
在一些实施方案中,所述热氧化焚烧装置还与其它工艺装置或单元流体连接以接收来自其它工艺装置或单元的酸气、酸水和/或有机废液。
任选地,所述热氧化焚烧装置还包括空气、天然气或其他燃料气或其他废气入口。所述其他废气可以为来自其他工艺装置或单元的能够作为燃料的废气。
热氧化焚烧装置可以为,但不限于,绝热热氧化焚烧炉或非绝热直接燃烧式锅炉。
热氧化焚烧装置可以是自然通风、强制通风或两者的结合。
在一些实施方案中,在所述热氧化焚烧处理下游设置有选择性非催化还原装置以将热氧化焚烧处理后的烟气进行选择性非催化还原处理。
所述热氧化焚烧装置和所述选择性非催化还原装置可以通过隔墙在一个容器内分隔开。
在一些实施方案中,在所述热氧化焚烧处理和任选的选择性非催化还原装置的下游设置有废热回收装置以对热氧化焚烧产生的热量进行回收。
废热回收装置可以为废热锅炉、烟管锅炉或水管锅炉。
在一些实施方案中,在所述热氧化焚烧处理、任选的选择性非催化还原装置、任选的废热回收装置的下游设置有急冷装置以使烟气降温到饱和温度。
急冷装置所用的急冷介质包含但不限于水、空气、循环烟气中的一种或几种的组合。
在热氧化焚烧装置和任选存在的选择性非催化还原装置、任选存在的废热回收装置和任选存在的急冷装置的下游设置有以下中的一个或多个装置:
i)SOX处理装置处理;
ii)NOX处理装置;和
iii)二噁英-呋喃处理装置。
SOX处理装置用于去除烟气中的SOX、HCl和Cl2中至少一种。
SOX处理装置可以为洗涤塔或吸附装置。
在一些实施方案中,所述SOX处理装置的吸附剂包含NaCl、Na2CO3、NaHCO3、NaHCO3·Na2CO3·2(H2O)、Ca(OH)2、Mg(OH)2、Na2SO4、CaCl2、CaSO4、CaCO3、MgCl2、MgCO3、MgSO4、MgCO3、Na2SO4、NaNO3、Mg(NO3)2中的一种或多种。
在一些实施方案中,所述SOX处理装置的洗涤塔容纳有含有NaOH的碱性溶液。
在一些实施方案中,除NaOH之外,所述SOX处理装置还容纳有选自NaHSO4和H2O2的还原剂。
在一些实施方案中,所述SOX处理装置容纳有NH3基溶液。
在一些实施方案中,所述SOX处理装置下游设置有包括袋式过滤器、陶瓷过滤器和静电除尘器中的一种或几种的组合的过滤部分。
在一些实施方案中,所述SOX处理装置下游设置有NOX处理装置和/或二噁英-呋喃处理装置。
在一些实施方案中,所述SOX处理装置下游依次设置有冷却装置和二噁英-呋喃处理装置。
所述NOX处理装置可以是选择性还原装置,其中引入NH3、尿素和氨基还原剂中的一种或多种与NOX反应,生成N2及H2O。
所述二噁英-呋喃处理装置容纳有催化剂,催化剂含有TiO2、WO3和V2O5之类的金属氧化物。
参考图4,在一些实施方案中,用于处理石脑油联合装置废弃物的系统,包括:
与石脑油联合装置的产品分离罐和/或汽提塔(未显示)流体连接的酸水汽提塔4-2以接收来自产品分离罐和/或汽提塔的酸水4-201;
与酸水汽提塔4-2流体连接的废水处理装置4-3以接收来自酸水汽提塔4-2的废水4-203,从废水处理装置4-3得到来自生化处理单元的浮选有机废物、生化沼气以及来自膜浓缩与蒸发结晶单元的浓缩母液或其它废物4-301、泥饼4-302和回收再利用的回收水4-303;
与酸水汽提塔4-2流体连接的热氧化焚烧装置4-1以接收来自酸水汽提塔4-2的废水4-204和酸气4-202,热氧化焚烧装置4-1还存在空气入口、急冷空气入口和天然气入口(未显示)以接收空气4-105、急冷空气4-106和补充天然气4-107;
与热氧化焚烧装置4-1流体连接以接收热氧化焚烧炉烟气4-109的废热回收装置4;
与废热回收装置4-4流体连接以接收废热回收装置烟气4-401的急冷装置4-5,在急冷装置4-5中通过急冷物流4-501将废热回收装置烟气4-401急冷得到急冷后烟气4-502;
与急冷装置4-5流体连接以接收急冷后烟气4-502的SOX处理装置4-6,在SOX处理装置4-6中用含有NaOH水溶液的碱性物流4-601处理急冷后烟气4-502,产生SOX处理装置烟气4-602和含有Na2SO3、Na2SO4、NaCl等中的一种或多种的水溶液的水相物流4-603;
与SOX处理装置4-6流体连接以接收SOX处理装置烟气4-602的NOX处理装置4-7,在NOX处理装置4-7中用氨气或尿素4-701处理SOX处理装置烟气4-602,得到NOX处理装置烟气4-702;和
与NOX处理装置4-7流体连接以接收NOX处理装置烟气4-702的二噁英-呋喃处理装置4-8,在二噁英-呋喃处理装置4-8中将NOX处理装置烟气4-702处理成可排放至大气的处理后的烟气4-801,
其中石脑油联合装置的汽提塔、连续催化剂再生装置、C5~C6稳定塔、C4异构化稳定塔和脱异戊烷塔(未显示)还与热氧化焚烧装置1流体相连以将石脑油精制汽提塔顶尾气4-101、催化剂再生装置尾气4-102、C5~C6异构化稳定塔尾气4-103、C4异构化稳定塔尾气4-104和脱异戊烷塔尾气4-108输送至热氧化焚烧装置4-1,
热焚烧装置4-1还与废水处理装置4-3流体连接以接收来自废水处理装置4-3的生化处理单元的浮选有机废物、生化沼气以及膜浓缩与蒸发结晶单元的浓缩母液或其它废物4-301。
参考图5,在一些实施方案中,用于处理石脑油联合装置废弃物的系统,包括:
与石脑油联合装置的产品分离罐和/或汽提塔(未显示)流体连接的酸水汽提塔5-2以接收来自产品分离罐和/或汽提塔的酸水5-201;
与酸水汽提塔5-2流体连接的废水处理装置5-3以接收来自酸水汽提塔5-2的废水5-203,从废水处理装置5-3得到来自生化处理单元的浮选有机废物、生化沼气以及来自膜浓缩与蒸发结晶单元的浓缩母液或其它废物5-301、泥饼5-302和回收再利用的回收水5-303;
与酸水汽提塔5-2流体连接的热氧化焚烧装置5-1以接收来自酸水汽提塔5-2的废水5-204和酸气5-202,热氧化焚烧装置1还存在空气入口、急冷空气入口和天然气入口(未显示)以接收空气5-105、急冷空气5-106和补充天然气5-107;
与热氧化焚烧装置5-1流体连接以接收热氧化焚烧炉烟气5-109的废热回收装置5-4;
与废热回收装置5-4流体连接以接收废热回收装置烟气5-401的SOX处理装置5-5,在SOX处理装置5-5中用新鲜吸附剂5-501和/或循环吸附剂5-502进行吸附,产生SOX处理装置烟气5-503;
与SOX处理装置5-5流体连接以接收经含有空气和/或水和/或急冷烟气的急冷物流5-504急冷的SOX处理装置烟气5-503的过滤装置5-6,在过滤装置5-6中引入仪表风或高压直流电5-601,产生经过滤后的烟气5-602以及含有NaCl、Na2CO3、Na2SO4、NaNO3、CaCl2、CaSO4、CaCO3、Ca(NO3)2、MgCl2、MgCO3、MgSO4、Mg(NO3)2等中的一种或多种物质的固体物流5-603;
与过滤装置5-6流体连接以接收经过滤后的烟气5-602的NOX处理装置5-7,在NOX处理装置5-7中用氨气或尿素5-701处理经过滤后的烟气5-602,得到NOX处理装置烟气5-702;和
与NOX处理装置5-7流体连接以接收NOX处理装置烟气5-702的二噁英-呋喃处理装置5-8,在二噁英-呋喃处理装置5-8中将NOX处理装置烟气5-702处理成可排放至大气的处理后的烟气5-801,
其中石脑油联合装置的汽提塔、连续催化剂再生装置、C5~C6稳定塔、C4异构化稳定塔和脱异戊烷塔(未显示)还与热氧化焚烧装置5-1流体相连以将石脑油精制汽提塔顶尾气5-101、催化剂再生装置尾气5-102、C5~C6异构化稳定塔尾气5-103、C4异构化稳定塔尾气5-104和脱异戊烷塔尾气5-108输送至热氧化焚烧装置5-1,
热焚烧装置5-1还与废水处理装置5-3流体连接以接收来自废水处理装置5-3的生化处理单元的浮选有机废物、生化沼气以及膜浓缩与蒸发结晶单元的浓缩母液或其它废物5-301。
本申请中针对各个特征或实施方案的描述在相互不矛盾的情况下可以相互结合,都落入本申请请求保护的范围。
本申请中所述的“包含”和“包括”涵盖还包含或包括未明确提及的其它要素的情形以及由所提及的要素组成的情形。
除非另外限定,本文所使用的所有技术和科学术语具有本发明所属领域技术人员通常理解的相同意义。当本说明书中术语的定义与本发明所属领域技术人员通常理解的意义有矛盾时,以本文中所述的定义为准。
除非另有说明,否则在说明书和权利要求书中使用的工艺参数等的所有数值被理解为在被术语“约”修饰。因此,除非有相反指示,否则在这里阐述的数值参数是能够根据需要获得的所需性能来变化的近似值。
实施例
以下将结合实施例对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,以让本领域技术人员充分地了解本发明的目的、特征和效果。本领域技术人员会理解,此处的实施例仅仅用于示例目的,本发明的范围并不局限于此。
对比实施例1
石脑油联合装置的尾气分别是石脑油加氢精制汽提塔尾气、再生器尾气、C5~C6异构化稳定塔尾气及C4异构化稳定塔尾气,酸水的来源是石脑油加氢精制产品分离罐酸水及石脑油加氢精制汽提塔酸水。尾气及酸水的温度、压力、流量及组成分别如表1所示。
表1.石脑油联合装置尾气及酸水的温度、压力、流量及组成
/>
将表1中所示的石脑油加氢精制汽提塔尾气、再生器尾气、C5~C6异构化稳定塔尾气、C4异构化稳定塔尾气及来自石脑油联合装置的全部酸水直接经热氧化焚烧装置进行焚烧,炉膛温度为1200℃,停留时间约2s。焚烧所需的助燃空气、急冷空气、补充天然气及热氧化焚烧装置出口烟气的流量、温度、压力及组成分别如表2所示。
表2.热氧化焚烧装置所需的助燃空气、急冷空气、补充天然及热氧化焚烧装置出口烟气的温度、压力、流量及组成
/>
将热氧化焚烧装置出口烟气经选择性非催化还原进行处理,需喷入氨气,停留时间为0.2s。将经选择性非催化还原处理之后的烟气经废热锅炉进行热量回收,生成44bar(g)饱和蒸汽2048kmol/h。经废热锅炉回收热量质量的烟气温度和压力分别为240℃和15kPa(g)。
将经废热回收之后的烟气经过急冷,急冷装置所用的急冷介质是空气,经急冷之后的烟气温度、压力分别为200℃和10kPa(g)。
将经急冷后的烟气经SOX洗涤塔进行洗涤以脱除烟气中的SOX、HCl和Cl2,SOX洗涤塔使用20wt%NaOH水溶液作为碱洗液。经SOX洗涤塔洗涤后的烟气温度、压力分别为45℃和-4kPa(g),其中主要含有H2O、CO2、N2、O2、NOX、二噁英和/或呋喃。
将经SOX洗涤塔洗涤后的烟气经NOX处理装置以脱除烟气中的NOX,NOX处理装置为选择性还原装置,需引入NH3作为还原剂。烟气出口温度和压力分别为150℃和-10kPa(g)。NOX处理装置出口烟气中主要含有H2O、CO2、N2、O2、二噁英和呋喃。
将经NOX处理装置处理后的烟气经二噁英-呋喃处理装置处理,所用的催化剂为TiO2、WO3和V2O5混合金属氧化物,生成痕量的CO2、H2O、HCl和Cl2。二噁英-呋喃处理装置烟气出口温度、压力通常为200℃及30kPa(g)。二噁英-呋喃处理装置出口烟气中主要含有H2O、CO2、N2、O2、HCl和Cl2中的一种或几种,可以满足达标排放的要求。
发明实施例1
石脑油联合装置的尾气分别是石脑油加氢精制汽提塔尾气、再生器尾气、C5~C6异构化稳定塔尾气及C4异构化尾气,酸水的来源是石脑油加氢精制产品分离罐酸水及石脑油加氢精制汽提塔酸水。尾气及酸水的温度、压力、流量及组成分别如表1所示。
将表1中所示的酸水经酸水汽提塔进行汽提,得到酸气及废水分别如表3所示。
表3.石脑油联合装置酸水经酸水汽提塔汽提后物流的温度、压力、流量及组成
将表3中的酸水汽提塔废水全经废水处理装置进行处理,废水处理装置是现有的成熟工艺装置,操作条件与现有装置相同。
将表1中所示的石脑油加氢精制汽提塔尾气、再生器尾气、C5~C6异构化稳定塔尾气、C4异构化稳定塔尾气及表3中所示的全部的酸水汽提塔酸气经热氧化焚烧装置进行焚烧,炉膛温度为1200℃,停留时间约2s。焚烧所需的助燃空气、急冷空气、补充天然气及热氧化焚烧装置出口烟气的流量、温度、压力及组成分别如表4所示。
表4.热氧化焚烧装置所需的助燃空气、急冷空气、补充天然及热氧化焚烧装置出口烟气的温度、压力、流量及组成
/>
将热氧化焚烧装置出口烟气经选择性非催化还原进行处理,需喷入氨气,停留时间为0.2s。将经选择性非催化还原处理之后的烟气经废热锅炉进行热量回收,生成44bar(g)饱和蒸汽1488kmol/h。经废热锅炉回收热量质量的烟气温度和压力分别为240℃和15kPa(g)。
将经废热回收之后的烟气经过急冷,急冷装置所用的急冷介质是空气,经急冷之后的烟气温度、压力分别为200℃和10kPa(g)。
将经急冷后的烟气经SOX洗涤塔进行洗涤以脱除烟气中的SOX、HCl和Cl2,SOX洗涤塔使用20wt%NaOH水溶液作为碱洗液。经SOX洗涤塔洗涤后的烟气温度、压力分别为45℃和-4kPa(g),其中主要含有H2O、CO2、N2、O2、NOX、二噁英和/或呋喃。
将经SOX洗涤塔洗涤后的烟气经NOX处理装置以脱除烟气中的NOX,NOX处理装置为选择性还原装置,需引入NH3作为还原剂。烟气出口温度和压力分别为150℃和-10kPa(g)。NOX处理装置出口烟气中主要含有H2O、CO2、N2、O2、二噁英和呋喃。
将经NOX处理装置处理后的烟气经二噁英-呋喃处理装置处理,所用的催化剂为TiO2、WO3和V2O5混合金属氧化物,生成痕量的CO2、H2O、HCl和Cl2。二噁英-呋喃处理装置烟气出口温度、压力通常为200℃及30kPa(g)。二噁英-呋喃处理装置出口烟气中主要含有H2O、CO2、N2、O2、HCl和Cl2中的一种或几种,可以满足达标排放的要求。
与对比实施例1相比,发明实施例1因将石脑油联合装置酸水经酸水汽提塔进行汽提,仅将酸水汽提塔酸气送至热氧化焚烧装置进行焚烧,而将全部的酸水汽提塔废水经废水处理装置进行处理,热氧化焚烧装置无需添加额外的补充天然气,因此,降低了石脑油联合装置废弃物处理的操作费用。
另外,与对比实施例1相比,发明实施例1中的热氧化焚烧装置及下游的烟气处理装置的负荷也降低了18.8%,因此,降低了石脑油联合装置废弃物处理的投资费用。
发明实施例2
石脑油联合装置的尾气分别是石脑油加氢精制汽提塔尾气、再生器尾气、C5~C6异构化稳定塔尾气及C4异构化尾气,酸水的来源是石脑油加氢精制产品分离罐酸水及石脑油加氢精制汽提塔酸水。尾气及酸水的温度、压力、流量及组成分别如表1所示。
将表1中所示的酸水经酸水汽提塔进行汽提,得到酸气及废水分别如表3所示。
将表3中的30wt%的酸水汽提塔废水经废水处理装置进行处理,废水处理装置是现有的成熟工艺装置,操作条件与现有装置相同。
将表1中所示的石脑油加氢精制汽提塔尾气、再生器尾气、C5~C6异构化稳定塔尾气、C4异构化稳定塔尾气、表3中所示的全部的酸水汽提塔酸气及表3中所示的剩余的70wt%的酸水汽提塔废水经热氧化焚烧装置进行焚烧,炉膛温度为1200℃,停留时间约2s。焚烧所需的助燃空气、急冷空气、补充天然气及热氧化焚烧装置出口烟气的流量、温度、压力及组成分别如表5所示。
表5.热氧化焚烧装置所需的助燃空气、急冷空气、补充天然及热氧化焚烧装置出口烟气的温度、压力、流量及组成
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将热氧化焚烧装置出口烟气经选择性非催化还原进行处理,需喷入氨气,停留时间为0.2s。将经选择性非催化还原处理之后的烟气经废热锅炉进行热量回收,生成44bar(g)饱和蒸汽1442kmol/h。经废热锅炉回收热量质量的烟气温度和压力分别为240℃和15kPa(g)。
将经废热回收之后的烟气经过急冷,急冷装置所用的急冷介质是空气,经急冷之后的烟气温度、压力分别为200℃和10kPa(g)。
将经急冷后的烟气经SOX洗涤塔进行洗涤以脱除烟气中的SOX、HCl和Cl2,SOX洗涤塔使用20wt%NaOH水溶液作为碱洗液。经SOX洗涤塔洗涤后的烟气温度、压力分别为45℃和-4kPa(g),其中主要含有H2O、CO2、N2、O2、NOX、二噁英和/或呋喃。
将经SOX洗涤塔洗涤后的烟气经NOX处理装置以脱除烟气中的NOX,NOX处理装置为选择性还原装置,需引入NH3作为还原剂。烟气出口温度和压力分别为150℃和-10kPa(g)。NOX处理装置出口烟气中主要含有H2O、CO2、N2、O2、二噁英和呋喃。
将经NOX处理装置处理后的烟气经二噁英-呋喃处理装置处理,所用的催化剂为TiO2、WO3和V2O5混合金属氧化物,生成痕量的CO2、H2O、HCl和Cl2。二噁英-呋喃处理装置烟气出口温度、压力通常为200℃及30kPa(g)。二噁英-呋喃处理装置出口烟气中主要含有H2O、CO2、N2、O2、HCl和Cl2中的一种或几种,可以满足达标排放的要求。
与对比实施例1相比,发明实施例2可多生成310kmol/h的44bar(g)饱和蒸汽,酸水汽提塔再沸器的负荷为1.65GJ/h,多产的310kmol/h的44bar(g)饱和蒸汽的热负荷为73.1GJ/h。因此,与对比实施例1相比,发明实施例2可多产71.45GJ/h的热量。
与发明实施例1相比,发明实施例2因将石脑油联合装置酸水经酸水汽提塔进行汽提,将30wt%的酸水汽提塔废水经废水处理装置进行处理,将剩余的70wt%酸水汽提塔废水及全部的酸水汽提塔酸气送至热氧化焚烧装置进行焚烧,热氧化焚烧装置添加的额外的补充天然气量降低55.52kmol/h,因此,降低了石脑油联合装置废弃物处理的操作费用。
另外,与对比实施例1相比,发明实施例2中的热氧化焚烧装置及下游的烟气处理装置的负荷也降低了5.8%,因此,降低了石脑油联合装置废弃物处理的投资费用。
Claims (16)
1.用于处理石脑油联合装置废弃物的方法,其特征在于,包括:
将来自石脑油联合装置的产品分离罐和/或汽提塔的酸水经酸水汽提塔处理以获得酸气和废水;
将来自酸水汽提塔的至少一部分废水经废水处理装置进行处理;和
将来自石脑油联合装置的至少一部分尾气和来自酸水汽提塔的至少一部分酸气进行热氧化焚烧处理。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将来自酸水汽提塔的全部废水经废水处理装置进行处理;或者将来自酸水汽提塔的一部分废水经废水处理装置进行处理并将剩余废水进行热氧化焚烧处理。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,来自所述石脑油联合装置的至少一部分尾气来自石脑油加氢精制汽提塔、任选存在的催化重整催化剂再生装置、任选存在的脱异戊烷塔、任选存在的C5~C6异构化稳定塔、任选存在的脱异己烷塔、任选存在的C4异构化稳定塔中的一个或多个。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,将来自所述石脑油联合装置的全部尾气进行热氧化焚烧处理,或者将来自所述石脑油联合装置的一部分尾气进行热氧化焚烧处理并且将剩余尾气通过胺吸收、碱洗、脱氯、脱异戊烷和脱异己烷中的一种或多种进行处理。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,热氧化焚烧处理后的烟气通过喷入氨气、尿素和氨基还原剂中的一种或多种进行选择性非催化还原处理。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,对热氧化焚烧处理后的烟气进行热量回收。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其特征在于,对热氧化焚烧处理后并且任选经过热量回收的烟气进行急冷处理以使烟气降温到饱和温度。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于,将热氧化焚烧后产生的烟气在任选经由选择性非催化还原装置、废热回收装置和急冷装置中一个或多个处理后经过以下中的一个或多个处理:
i) 使用吸附剂吸附烟气中的二噁英和/或呋喃;
ii)经SOX处理装置处理以去除烟气中的SOX、HCl和Cl2中的至少一种;
iii)经NOX处理装置处理以去除烟气中的NOX;和
iv)经二噁英-呋喃处理装置处理以去除烟气中的二噁英和/或呋喃。
9.用于处理石脑油联合装置废弃物的系统,其特征在于,包括:
与石脑油联合装置的产品分离罐和/或汽提塔流体连接的酸水汽提塔以接收来自产品分离罐和/或汽提塔的酸水;和
分别与所述酸水汽提塔流体连接的废水处理装置和热氧化焚烧装置以分别接收来自所述酸水汽提塔的废水和酸气;
其中所述石脑油联合装置还与所述热氧化焚烧装置流体相连以将来自所述石脑油联合装置的尾气输送至所述热氧化焚烧装置。
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,所述酸水汽提塔与所述热氧化焚烧装置流体连接以将来自所述酸水汽提塔的一部分废水输送至所述热氧化焚烧装置。
11.根据权利要求9或10所述的系统,其特征在于,所述石脑油联合装置的石脑油加氢精制汽提塔、任选存在的催化重整催化剂再生装置、任选存在的脱异戊烷塔、任选存在的C5~C6异构化稳定塔、任选存在的脱异己烷塔和任选存在的C4异构化稳定塔中的一个或多个与所述热氧化焚烧装置流体连接以将尾气输送至所述热氧化焚烧装置。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的系统,其特征在于,所述系统包括与所述石脑油联合装置的石脑油加氢精制汽提塔、任选存在的催化重整催化剂再生装置、任选存在的脱异戊烷塔、任选存在的C5~C6异构化稳定塔、任选存在的脱异己烷塔和任选存在的C4异构化稳定塔中的一个或多个流体连接的胺吸收塔、碱洗塔、脱氯装置、脱异戊烷塔和脱异己烷塔中的一个或多个以接收来自它们中一个或多个的尾气。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的系统,其特征在于,在所述热氧化焚烧处理下游设置有选择性非催化还原装置以将热氧化焚烧处理后的烟气进行选择性非催化还原处理。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的系统,其特征在于,在所述热氧化焚烧处理和任选的选择性非催化还原装置的下游设置有废热回收装置以对热氧化焚烧产生的热量进行回收。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的系统,其特征在于,在所述热氧化焚烧处理、任选存在的选择性非催化还原装置、任选存在的废热回收装置的下游设置有急冷装置以使烟气降温到饱和温度。
16.根据权利要求9至15中任一项所述的系统,其特征在于,在热氧化焚烧装置和任选存在的选择性非催化还原装置、任选存在的废热回收装置和任选存在的急冷装置的下游设置有以下中的一个或多个装置:
i) SOX处理装置处理;
ii)NOX处理装置;和
iii)二噁英-呋喃处理装置。
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