CN207169249U - 一种旋风分离式烧焦罐系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种旋风分离式烧焦罐系统，包括烧焦罐和连接烧焦罐的清焦池装置，所述烧焦罐上连接至少一个进烟管线，烧焦罐上形成出烟口和出焦口，所述进烟管线上连接有注水管线，所述烧焦罐上设有至少一个冲水管线，所述出焦口通过排焦管线连接所述清焦池装置；所述注水管线上设有流量控制阀。本实用新型采用旋风式烧焦罐系统，在进烟管线进行改进使烧焦烟气在进入烧焦罐进行分离之前先与水蒸气充分混合，极大的提高了焦粒分离的效率。本实用新型的清焦池装置对焦粒进行两次静置分离，能较好地将焦粒与水分离。

Description

一种旋风分离式烧焦罐系统

技术领域

本实用新型涉及一种烧焦罐系统，特别涉及一种旋风分离式烧焦罐系统。

背景技术

烧焦罐系统是乙烯装置的关键设备，乙烯裂解炉每运行一个周期后，需要用空气烧焦法除去炉管内累积的焦粉，除焦过程中产生的大量烧焦烟气通入烧焦罐对焦粒进行分离。随着单台裂解炉乙烯产能越来越大，以前小产能裂解炉可以多台炉共用一套烧焦罐系统，现在年产能10-12万吨乙烯的裂解炉都是两台炉共用一套烧焦罐系统，年产能15-20万吨乙烯的裂解炉独立使用一套烧焦罐系统。裂解炉对烧焦罐系统处理负荷能力的要求日益提高，加上环保要求也越来越高，因此烧焦罐系统的运行情况就越来越重要，烧焦罐系统的技术革新也在推陈出新。烧焦罐系统的技术优化主要是集中在烧焦罐上，旋风分离技术应用是近年研发的方向，烧焦罐旋风分离技术改造是很多企业的重点改造项目。目前采用旋风分离技术的烧焦罐系统排放的气体达不到环保部的要求，具体地分析主要存在以下问题：

(1)烧焦罐顶部的喷淋水的喷淋效果差，排放的气体达不到环保标准，同时会造成二次污染。设计喷淋水的目的是为了吸附烟气中夹带的微小颗粒物并落入烧焦罐的底部进行沉淀。实际使用过程中，部分喷淋水遇高温的烧焦烟气汽化形成水蒸气，并随着烧焦一起排放出来，水蒸气在空气中遇冷液化形成水滴飘洒下来，导致烧焦罐周围的地面一片黑斑，引起二次污染；其次由于烧焦烟气上升速度较大，喷淋水不能充分地吸附烧焦烟气中的颗粒物，因此喷淋效果大大打折。

(2)烧焦罐底部用于收集焦粒的集焦器除焦困难，并对环境造成二次污染。烧焦烟气进入烧焦罐后形成高速旋转的气流，比重较大的焦粒在离心力的作用下落入集焦器。集焦器的清理采用人工清理的方式，即定期打开集焦器底部的出口，让焦粒自然下落。除焦时发现排焦困难，焦粉积压结实，需要人为用撬棍搅松，这种处理方式会对环境造成二次污染，也不便于清理，后在集焦器的底部设置导淋装置，通过水将颗粒物冲出来，然而实践中发现，水难以渗透焦粒，少量的水无法将焦粉彻底冲洗出来，如果将焦粒全部湿润后再进行排放会更困难，并且排放后要将集焦器冲洗干净。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种旋风分离式烧焦罐系统，解决了烧焦罐排放气体不符合环保标准和除焦困难的问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种旋风分离式烧焦罐系统，包括烧焦罐和连接烧焦罐的清焦池装置，所述烧焦罐上连接至少一个进烟管线，烧焦罐上形成出烟口和出焦口，所述进烟管线上连接有注水管线，所述烧焦罐上设有至少一个冲水管线，所述出焦口通过排焦管线连接所述清焦池装置；所述注水管线上设有流量控制阀。

裂解炉产生的高温的烧焦烟气从进烟管线中进入烧焦罐，在进烟管线上通过注水管线注入减温水，减温水遇热汽化形成蒸汽，在进烟管线中烧焦烟气与水蒸气充分接触以吸附烧焦烟气中的微小焦粒，通过控制流量控制阀调整烧焦烟气的湿度，使其处在饱和状态。烧焦烟气混合着水蒸气在烧焦罐中进行旋风式分离，比重较大的颗粒以及吸附有微小焦粒的水分子在离心力的作用下贴着烧焦罐的罐壁下落到底部，并经出焦口进入排焦管线。冲水管线持续向烧焦罐注水，调整冲水管线的流量使其控制在合理的范围内，不仅能更好地将焦粒排入清焦池，同时能够防止焦粒聚集和结块而影响到排焦的效果；另外冲水管线还可在排焦管线堵塞时用于冲洗管线。

进一步的，所述清焦池装置包括一级池、二级池及中压蒸汽喷射泵装置，所述一级池和二级池通过溢流板连接，所述中压蒸汽喷射泵装置的吸水口通过吸水软管分别连接一级池和二级池，排水口分别连接排污井、一级池和二级池，所述排焦管线连接一级池，所述二级池上形成排污口，所述排污口连通一排污井。

一级池和二级池均采用静置沉淀的方式分离焦粒和水。含有焦粒的水从排焦管进入一级池内进行沉淀，当水位超过溢流板的高度时自动进入二级池进行沉淀，沉淀后的水从排污口进入排污井内。一级池和二级池中的焦粒需要定期清理，清理时中压蒸汽喷射泵装置把池中的水抽掉，然后人工清理掉一级池和二级池中沉淀的焦粒。由于一级池和二级池内沉淀物的的厚度不一，并且表面形状不规则，因此中压蒸汽喷射泵装置采用吸水软管吸水，这样方便调整吸水软管的高度。

更进一步的，所述中压蒸汽喷射泵装置包括蒸汽喷射泵，所述蒸汽喷射泵上形成所述吸水口和排水口吸水软管。

更进一步的，所述烧焦罐包括置于其底部的集焦器，所述集焦器上形成所述出焦口和冲水管线。这种方式适用于旧罐改造，旧的烧焦罐常在其底部配置有集焦器，重新置换新的烧焦罐成本比较高，那么可在原烧焦罐的基础上进行改造，即将出焦口设置在集焦器的底部，将冲水管线设在集焦器的侧面。

更进一步的，所述冲水管线针对集焦器不同位置的堵塞情况而设置于集焦器的上端和下端，其中置于集焦器上端的冲水管线有两条，并且对称设置，从而更大范围地将烧焦罐内的焦粒冲出来。旧罐改造的烧焦罐，在集焦器的上部形成向内缩的孔，该处容易引起堵塞，在该处安装两个冲水管线后便很好的解决了该问题。在集焦器底部的出焦口处同样容易形成堵塞，因此此处设置一冲水管线，能够解决堵塞问题。

更进一步的，所述烧焦罐的下部形成一中空的圆柱段，所述圆柱段的底面形成所述出焦口，所述圆柱段的侧面形成所述冲水管线，所述圆柱段的内壁上设有连通冲水管线的盘管，所述盘管上形成出水口。水随着冲水管线进入盘管并从盘管的出水口喷出，从而将焦粒冲下来。

更进一步的，所述排焦管线的端部距离一级池的底部40-60cm。使用前要向一级池内注水形成水封，以避免排焦管线的排放口与烧焦罐的出烟口形成对流而产生负压，因此排焦管线的端部距离一级池池底的高度很重要，高度越大，需要的水越多。

更进一步的，所述溢流板的上端部连接一隔渣板，过滤掉一级池上的浮渣。

与现有技术相比，本实用新型存在以下技术效果：

1、本实用新型提供一种旋风分离式烧焦罐系统，通过向进烟管线内通入减温水，使汽化的水充分与烧焦烟气混合，吸附烟气中的微小焦粒，在烧焦罐中进行旋风分离时，吸附有微小焦粒的水分子在离心力的作用下贴着烧焦罐的罐壁落入烧焦罐底部，从而大大提高了焦粒分离的效果，进而使分离后的气体符合环保标准。实践和监测证明，改进后的烧焦罐排放出的气体中，二氧化硫及氮氧化物的排放浓度均远远小于限值。

2、本实用新型在烧焦罐的下部连通了冲水管线，烧焦罐在运作过程中，冲水管线持续注入水，将焦粒带入一级池中，从而解决了焦粒堆积在烧焦罐底部，清理时产生二次污染，或者焦粒堆积并结块难以清理的问题。

3、本实用新型中设置了中压蒸汽喷射泵装置，清理一级池和二级池沉淀的焦粒时，要将池内的水抽干净，因此设置了中压蒸汽喷射泵装置。中压蒸汽喷射泵装置的设计还可以用来调换水，比如可将二级池中的水抽回补入一级池。

附图说明

图1为本实用新型的第一种结构示意图；

图2为本实用新型的第二种结构示意图。

其中：1、烧焦罐，11、注水管线，12、冲水管线，13、集焦器，14、出焦口，15、出烟口，16、圆柱段，17、排焦管线，21、一级池，22、溢流板，23、二级池，24、排污井，25、排污口，26、蒸汽喷射泵，27、隔渣板。

具体实施方式

以下结合附图，举两个具体实施例加以详细说明。

实施例1

如图1所示，一种旋风分离式烧焦罐系统，是在传统的干式旋风分离烧焦罐系统上进行改造的，包括烧焦罐1和清焦池装置。烧焦罐1的顶部形成出烟口15，用于排放分离后的气体。烧焦罐1的侧壁上连通进烟管线，进烟管线上连接注水管线11。减温水从注水管线11通入进烟管线后汽化，水蒸气与烧焦烟气充分混合，烧焦烟气中的微小焦粒吸附在水分子上。通过流量控制阀调节注水管线11的流量，使烧焦烟气和水蒸气达到饱和状态，既能够保证有效分离出烧焦烟气中的微小焦粒，又能节约水资源。在判断注水管线11的流量是否适中时有可采用两种方法，一种方法是观察烧焦罐1的出烟口15排出的气体的状态，气体成白色烟雾状，不含有黑色杂质的时候为较佳状态；第二种方法是测量进烟管线的温度，减温水从注水管线11进入进烟管线之后，进烟管线的温度会降低，实践证明，当进烟管线的温度保持在200-230摄氏度的时候烧焦罐1的分离效果较佳。改进之后，比重较大的焦粒和附着在水分子上的微小焦粒在离心力的作用下贴着烧焦罐1下落，分离出了绝大部分的焦粒，再配合烧焦罐1上部的喷淋装置，对烧焦烟气中余下的微小焦粒再次分离，从而极大地提高了焦粒的分离效果，使烧焦罐1排放出来的气体达到环保标准，排放出来的气体中不夹杂焦粒，进而在烧焦罐1周围的地面上不会出现洒落的“黑斑”。烧焦罐1的下部是集焦器13，传统的集焦器13是用来堆积焦粒，然后定期排放，改造后的集焦器13上部的侧壁上对称设置有两个冲水管线12，下部的侧壁上设置有一个出水管线，集焦器13的底面形成一出焦口14，出焦口14通过排焦管线17连接清焦池装置中的一级池21，排焦管线17的折弯处的角度大于90°，以避免折弯处产生堵塞。排焦管线17的排放口距离一级池21底部的高度为50cm，便于形成水封，从而避免排焦管线17的排放口与出烟口15形成对流而产生负压。集焦器13的上部和下部的出焦口14处都比较窄，容易堆积焦粒，因此将注水管线11设置在这两个地方。

清焦池系统还包括二级池23、排污井24和中压蒸汽喷射泵装置。二级池23和一级池21通过溢流板22进行连接，当水位超过溢流板22的限高便会自动进入二级池23。溢流板22的上端部连接隔渣板27，能过滤掉一级池21中的浮渣，避免浮渣混入二级池23。二级池23通过一排污口25将水排放到排污井24中。中压蒸汽喷射泵装置包括蒸汽喷射泵26，蒸汽喷射泵26的吸水口通过吸水软管分别连接一级池21和二级池23，喷射泵的排水口分别连接一级池21、二级池23及排污井24。绝大多数的焦粒在一级池21中进行沉淀，少部分焦粒在二级池23中进行第二次沉淀，然后通过排污口25进入排污井24中。清理池中沉淀的焦粒时，蒸汽喷射泵26先将一级池21和二级池23中的水排出去，析出并晾干焦粒，然后人工清理出去。蒸汽喷射泵26还可以用于补水，比如烧焦罐1进入工作状态之前，先将二级池23中的水补入一级池21中形成水封。

实施例2

如图2所示，一种旋风分离式烧焦罐系统，包括烧焦罐1和清焦池装置。相对于传统的干式旋风分离烧焦罐，本申请涉及的烧焦罐1用一圆柱段16替换集焦器13。圆柱段16的侧面连接冲水管线12和盘管，盘管位于圆柱段16的内部，并与外部的冲水管线12连通。盘管上有出水口，减温水从盘管的出水口喷出，将焦粒冲出来。圆柱段16的底面有出焦口14，出焦口14通过排焦管线17连通清焦池的一级池21，排焦管线17的折弯处的角度大于90°，以避免折弯处产生堵塞。烧焦罐1的顶部形成出烟口15，用于排放分离后的气体。烧焦罐1的侧壁上连通进烟管线，进烟管线上连接一注水管线11。减温水从注水管线11通入进烟管线后汽化，水蒸气与烧焦烟气充分混合，烧焦烟气中的微小焦粒吸附在水分子上。通过流量控制阀调节注水管线11的流量，使烧焦烟气和水蒸气达到饱和状态，既能够保证有效分离出烧焦烟气中的微小焦粒，又能节约水资源。在判断注水管线11的流量是否适中时有可采用两种方法，一种方法是观察烧焦罐1的出烟口15排出的气体的状态，气体成白色烟雾状，不含有黑色杂质的时候为较佳状态；第二种方法是测量进烟管线的温度，减温水从注水管线11进入进烟管线之后，进烟管线的温度会降低，实践证明，当进烟管线的温度保持在200-230摄氏度的时候烧焦罐1的分离效果较佳。改进之后，比重较大的焦粒和附着在水分子上的微小焦粒在离心力的作用下贴着烧焦罐1下落，分离出了绝大部分的焦粒，再配合烧焦罐1上部的喷淋装置，对烧焦烟气中余下的微小焦粒再次分离，从而极大地提高了焦粒的分离效果，使烧焦罐1排放出来的气体达到环保标准，排放出来的气体中不夹杂焦粒，进而在烧焦罐1周围的地面上不会出现洒落的“黑斑”。

清焦池系统还包括二级池23、排污井24和中压蒸汽喷射泵装置。二级池23和一级池21通过溢流板22进行连接，当水位超过溢流板22的限高便会自动进入二级池23。溢流板22的上端部连接隔渣板27，能过滤掉一级池21中的浮渣，避免浮渣混入二级池23。二级池23通过一排污口25将水排放到排污井24中。中压蒸汽喷射泵装置包括蒸汽喷射泵26，蒸汽喷射泵26的吸水口通过吸水软管分别连接一级池21和二级池23，喷射泵的排水口分别连接一级池21、二级池23及排污井24。绝大多数的焦粒在一级池21中进行沉淀，少部分焦粒在二级池23中进行第二次沉淀，然后通过排污口25进入排污井24中。清理池中沉淀的焦粒时，蒸汽喷射泵26先将一级池21和二级池23中的水排出去，析出并晾干焦粒，然后人工清理出去。蒸汽喷射泵26还可以用于补水，比如将二级池23中的水补入一级池21中。

以上公开的仅为本申请的部分具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (8)

1.一种旋风分离式烧焦罐系统，其特征在于，包括烧焦罐和连接烧焦罐的清焦池装置，所述烧焦罐上连接至少一个进烟管线，烧焦罐上形成出烟口和出焦口，所述烧焦罐上设有至少一个冲水管线，所述进烟管线上连接有注水管线，所述出焦口通过排焦管线连接所述清焦池装置，所述注水管线和冲水管线上分别设有流量控制阀。

2.根据权利要求1所述的旋风分离式烧焦罐系统，其特征在于，所述清焦池装置包括一级池、二级池及中压蒸汽喷射泵装置，所述一级池和二级池通过溢流板连接，所述中压蒸汽喷射泵装置的吸水口通过吸水软管分别连接一级池和二级池，中压蒸汽喷射泵装置的排水口分别连接排污井、一级池和二级池，所述排焦管线连接一级池，所述二级池上形成排污口，所述排污口连通一排污井。

3.根据权利要求2所述的旋风分离式烧焦罐系统，其特征在于，所述中压蒸汽喷射泵装置包括蒸汽喷射泵，所述蒸汽喷射泵上吸水软管形成所述吸水口和排水口。

4.根据权利要求1所述的旋风分离式烧焦罐系统，其特征在于，所述烧焦罐包括置于其底部的集焦器，所述集焦器上形成所述出焦口和冲水管线。

5.根据权利要求4所述的旋风分离式烧焦罐系统，其特征在于，所述冲水管线针对集焦器不同位置的堵塞情况而设置于集焦器的上端和下端，其中置于集焦器的上端的冲水管线有两条，并且对称设置。

6.根据权利要求1所述的旋风分离式烧焦罐系统，其特征在于，所述烧焦罐的下部形成一中空的圆柱段，所述圆柱段的底面形成所述出焦口，所述圆柱段的侧面形成所述冲水管线，所述圆柱段的内壁上设有连通冲水管线的盘管，所述盘管上形成出水口。

7.根据权利要求2所述的旋风分离式烧焦罐系统，其特征在于，所述排焦管线的端部距离一级池的底部40-60cm。

8.根据权利要求2所述的旋风分离式烧焦罐系统，其特征在于，所述溢流板的上端部连接一隔渣板。