CN211946709U - 一种全馏分加氢工艺中有机废水的处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全馏分加氢工艺中有机废水的处理系统，包括第一处理管路及第二处理管路，第一处理管路与第二处理管路并列设置在全馏分加氢装置的废水排液端。第一处理管路包括热解炉，热解炉的排气端连接有煤气净化系统，热解炉的排液端连接有氨水处理装置，氨水处理装置与生化处理系统连接。第二处理管路包括锅炉，锅炉用于将有机废水中的油组份及酚/硫组分燃烧。锅炉连接有脱硫系统，脱硫系统用于处理锅炉内排出的烟气。本实用新型的处理系统具有结构简单、成本低、效率高的优点，对有机废水内油类、酚类组分进行分类回收再利用，降低了生化处理系统的压力，实现废水零排放。

Description

一种全馏分加氢工艺中有机废水的处理系统

技术领域

本实用新型属于煤化工领域，涉及煤炭深加工过程中废水处理技术，具体为一种全馏分加氢工艺中有机废水的处理系统。

背景技术

煤化工主要是利用原煤作为原料，在不同条件下裂解、合成形成各类产品，在煤焦油的全馏分加氢工艺生产过程中，会产生大量的有机废水，主要含油废水、含硫/酚废水、含氨废水等，以上有机废水是较常见的有害工业废水之一，处理成本高、难度大。有机废水含有大量的酚、油等物质（有机废水的平均COD在 5000mg/L以上，氨氮平均在500mg/L以上），且有机废水中的油组份极易发生乳化，油水分离难度极大。

目前，对于有机废水处理，常用的处理方法为生化法（包括生物膜法、活性污泥法，根据活性污泥法原理产生的生物流化床法、厌氧法以及厌氧 - 好氧组合工艺）。由于生化处理系统中含有微生物，因此要求有机废水中有害物质浓度降低到一定程度时，才能排出系统中进行生化处理，否则会造成系统中微生物活性降低甚至失活的问题，影响污水／废水的正常处理。而且，由于生产过程中的有机废水的成分种类、污染物类别、指标等随着原料及生产工艺的变化而不断变化，使得有机废水的处理难度极高，很难达到生化处理系统的指标要求。

同时，有物化法和化学法也是有效处理有机废水的方法，如物化法的括萃取法、吸附法、膜分离法、蒸馏法等，如化学法的括化学沉淀法、化学氧化法、湿式催化氧化法、催化氧化法等。物化法在处理有机废水有成本高、处理时间长、设备维护难、产生二次污染等问题，化学法处理有机废水具有后续废水处理难度大、技术负责、成本高等的问题。

因此，有必要对现有技术中的煤深加工过程中的有机废水处理装置/系统予以改进。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、成本低、效率高的全馏分加氢工艺中有机废水的处理系统，此系统采用废水分质分类回收利用处理的思路，能够将有机废水中的油组份、酚/硫组分、氨等成分进行分别回收并进行有效的再利用，处理后的废水全部综合利用，降低了废水处理成本压力，实现废水零排放的环保目标。

实现本实用新型目的的技术方案如下：一种全馏分加氢工艺中有机废水的处理系统，包括第一处理管路及第二处理管路，第一处理管路与第二处理管路并列设置在全馏分加氢装置的废水排液端。

第一处理管路包括热解炉，热解炉的排气端连接有煤气净化系统，热解炉的排液端连接有氨水处理装置，氨水处理装置与生化处理系统连接。第一处理管路中有机废水处理的原理是：有机废水经喷淋或者雾化的形式进入热解炉内，酚/硫组分经高温气化形成酚/硫气体，并与热解炉内热解气体合并形成煤气，煤气输入煤气净化处理系统进行净化处理；油组分与热解产生的焦油混合形成油水混合物，油水混合物进入氨水处理装置中分离焦油与氨水废液，氨水废液排入生化处理系统进行废水处理。

第二处理管路包括锅炉，锅炉用于将有机废水中的油组份及酚/硫组分燃烧。锅炉连接有脱硫系统，脱硫系统用于处理锅炉内排出的烟气。第二处理管路中有机废除处理的原理是：有机废水输入锅炉内，油组分及酚/硫组分参与燃烧产生烟气，烟气输入脱硫系统脱硫处理后进行安全排放，产生的铵产物进入后续工序再利用。

第一处理管路及第二处理管路均能够对煤深加工中全馏分加氢工艺产生的有机废水进行合理的再利用，减轻了生化处理系统的负荷，减轻了环保压力，降低了环保处理成本。

作为对本实用新型的进一步改进，热解炉内设有若干个喷头，有机废水经喷头以喷淋或雾化的形式输入热解炉内高温段进行使用。以雾化的形式将有机废水输入热解炉高温段内，使得有机废水在热解炉高温段内能够快速的气化将油水分离；或者以喷淋的方式将有机废水输入到热解炉高温段内，能够扩大有机废水与热解炉高温段内煤的接触面积，增大了反应速度，在快速反应时产生的热量能够使有机废水内的酚/硫气体与热解炉内热解气体合并形成新的煤气，油组分与热解产生的焦油混合形成油水混合物。在本实用新型中，喷淋或雾化方式的粒径大小以有机废水的浓度适当调整。

作为对本实用新型的进一步改进，由于有机废水内含有油组分，有机废水在管道运输过程中可能沉积，从而影响有机废水的流量甚至可能堵塞管道，同时，由于喷头的孔径较小，有机废水经喷头喷出时也可能会造成喷头的堵塞，进而影响热解炉或锅炉的正常工作。因此，在全馏分加氢装置与热解炉及锅炉之间还分别设有缓冲储罐。缓冲储罐的设置，能够使有机废水在缓冲储罐内缓存及沉降，以缓解热解炉或锅炉的处理压力，同时将有机废水内部分油组分去除，提高有机废水的处理效果。

优选的，缓冲储罐与热解炉及锅炉之间的管道上分别设有水泵，水泵用于将将缓冲储罐内的有机废水吸出并排入热解炉或锅炉内。

作为对本实用新型的进一步改进，全馏分加氢装置与热解炉及锅炉之间的管道上均设有液体流量电磁阀、截止阀、酸碱调节罐。

作为对本实用新型的进一步改进，有机废水经第一处理管路处理后，经热解炉产生油水混合物，油水混合物内除了还有铵组分，还含有油组分及酚/硫组，因此需要对油水混合物进行除油除酚／硫处理。因此，使氨水处理装置包括氨水储罐，氨水储罐的排渣口与焦油脱水装置连接，焦油脱水装置与焦油处理装置连接。氨水储罐的排液口与脱油除酚装置连接，且脱油除酚装置连接有蒸氨塔，且蒸氨塔与生化处理系统及脱硫系统连接。

部分或全部氨水储罐还与焦油脱水装置连接，焦油脱水装置用于对氨水储罐排出的焦油脱水。通过焦油脱水装置对焦油进行脱水，使焦油内的水分控制在3.0%以下，以便于作为全馏分加氢原料进行使用。

氨水处理装置的工作原理是：氨水储罐用于对油水混合物进行沉降，除去油水混合物内部分油组分；再由脱油除酚装置除去油水混合物内的其余油组分及酚类；最后进入蒸氨塔回收氨，并将产生的废水排出生化处理系统进行处理，将产生的粗氨水输入脱硫系统中进行脱硫处理，使粗氨水内的氨合成硫酸铵输出至下游工序使用，并使粗氨水内烟气的硫成分被处理，使烟气达到排放标准后排出。

优选的，脱油除酚装置有若干个个，且若干个脱油除酚装置并列或串联设置在氨水储罐与蒸氨塔之间。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1. 处理系统的设置，减轻了后端生化处理系统的负荷，减轻了环保压力，降低了环保处理成本。经预测，本处理系统的应用，每年生化系统中可节约3000万元左右的废水处理成本。

2. 处理系统中第一处理管路及第二处理管路的设置，可以根据生产中煤焦油、锅炉燃料等的需求合理选择有机废水的处理方式，使得有机废水得到合理充分的利用。

附图说明

图1为本实用新型全馏分加氢工艺中有机废水的处理系统的一种示意框图；

图2为本实用新型全馏分加氢工艺中有机废水的处理系统的另一种示意框图；

其中，1.全馏分加氢装置；2.热解炉；3.煤气净化系统；4.氨水处理装置；5.生化处理系统；6.锅炉；7.脱硫系统；8.缓冲储罐；9.焦油处理装置；10.水泵；11.液体流量电磁阀；12.截止阀；13.酸碱调节罐；14.焦油脱水装置；41.氨水储罐；42.脱油除酚装置；43.蒸氨塔。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

实施例1：

请参图1所示，一种全馏分加氢工艺中有机废水的处理系统，在本实施方式中，一种全馏分加氢工艺中有机废水的处理系统，包括第一处理管路及第二处理管路，第一处理管路与第二处理管路并列设置在全馏分加氢装置１的废水排液端。

第一处理管路包括热解炉2，热解炉2的排气端连接有煤气净化系统3，热解炉2的排液端连接有氨水处理装置4，氨水处理装置4与生化处理系统4连接。

热解炉2是将煤热解成焦炭、煤焦油、煤气等产品等装置，由于有机废水内含有一定量的油组分和酚/硫组分，其作为煤热解的原料之一，能够增加煤焦油和煤气的产量，实现有机废水的回收再利用。在本实施例中，热解炉2内设有若干个喷头，有机废水经喷头以喷淋或雾化的形式输入热解炉2高温段内进行使用。具体的，以雾化的形式将有机废水输入热解炉2高温段内，使得有机废水在热解炉2高温段内能够快速的气化将油水分离；或者以喷淋的方式将有机废水输入到热解炉2高温段内，能够扩大有机废水与热解炉2高温段内煤的接触面积，增大了反应速度，在快速反应时产生的热量能够使有机废水内的酚/硫气体与热解炉2高温段内热解气体合并形成新的煤气，油组分与热解产生的焦油混合形成油水混合物。在本实施例中，喷淋或雾化方式的粒径大小以有机废水的浓度适当调整。

氨水处理装置4是处理经煤气净化系统3处理后的油水，将油水内的焦油分离，并处理有机废水应用后带入的酚/硫组分内的酚类产物。

第一处理管路中有机废水处理的原理是：有机废水经喷淋或者雾化的形式进入热解炉2内，酚/硫组分经高温气化形成酚/硫气体，并与热解炉2内热解气体合并形成煤气，煤气输入煤气净化处理系统3进行净化处理；油组分与热解产生的焦油混合形成油水混合物，油水混合物进入氨水处理装置4中分离焦油与氨水废液，氨水废液排入生化处理系统5进行废水处理。

第二处理管路包括锅炉6，锅炉6用于将有机废水中的油组份及酚/硫组分燃烧。锅炉6连接有脱硫系统7，脱硫系统7用于处理锅炉6内排出的烟气。第二处理管路中有机废水处理的原理是：有机废水输入锅炉6内，油组分及酚/硫组分参与燃烧产生烟气，烟气输入脱硫系统7脱硫处理后进行安全排放，产生的铵产物进入后续工序再利用。

本实施例中，有机废水输入锅炉6（电厂流化床锅炉）内进行掺烧处理，雾化的有机废水经油水分离后，油份参与燃烧，硫化物随烟气进入脱硫系统7进行脱硫处理，达到废气排放标准时进行安全排放。

本实施例中，第一处理管路及第二处理管路均能够对煤深加工中全馏分加氢工艺产生的有机废水进行合理的再利用，减轻了生化处理系统5的负荷，减轻了环保压力，降低了环保处理成本。

实施例2：

本实施例是在实施例1的基础上进行进一步的优化，由于有机废水内含有油组分，有机废水在管道运输过程中可能沉积，从而影响有机废水的流量甚至可能堵塞管道，同时，由于喷头的孔径较小，有机废水经喷头喷出时也可能会造成喷头的堵塞，进而影响热解炉2或锅炉6的正常工作。

因此，如图2所示，在全馏分加氢装置1与热解炉2及锅炉6之间还分别设有缓冲储罐8。缓冲储罐8的设置，能够使有机废水在缓冲储罐8内缓存及沉降，以缓解热解炉2或锅炉6的处理压力，同时将有机废水内部分油组分去除，提高有机废水的处理效果。

优选的，缓冲储罐8与热解炉2及锅炉6之间的管道上分别设有水泵10，水泵10用于将缓冲储罐8内的有机废水吸出并排入热解炉2或锅炉6内内。

作为对实施例的进一步改进，全馏分加氢装置1与热解炉2及锅炉3之间的管道上均设有液体流量电磁阀11、截止阀12、酸碱调节罐13。

实施例3：

本实施例是在实施例1及实施例2的基础上，对氨水处理装置4进行进一步的改进。有机废水经第一处理管路处理后，经热解炉2产生的油水混合物内，除了还有铵组分，还含有油组分及酚/硫组，因此需要对油水混合物进行除油除酚／硫处理。

因此，如图2所示，使氨水处理装置4包括氨水储罐41，氨水储罐41与焦油脱水装置14连接，焦油脱水装置14与焦油处理装置9连接。在本实施例中，氨水储罐41存储油水混合物之外，还有使油水混合物内的油份沉降的作用，为了使氨水储罐41内的油水混合物进行充分沉降，降低后续装置设备的压力，氨水储罐41可以为一个，可以为并列的2个甚至多个，氨水储罐41的设置数量以解热炉2的产生的煤焦油的量灵活设定。

氨水储罐41的排液口与脱油除酚装置42连接，且脱油除酚装置42连接有蒸氨塔43，且蒸氨塔43与生化处理系统5及脱硫系统7连接。

部分或全部氨水储罐41还与焦油脱水装置14连接，焦油脱水装置14用于对氨水储罐41排出的焦油脱水。通过焦油脱水装置14对焦油进行脱水，使焦油内的水分控制在3.0%以下，以便于作为全馏分加氢原料进行使用。

优选的，作为对脱油除酚装置42的进一步优化，为了实现生产上连续无间断作业，且使脱油除酚装置42进行充分的利用，本实用新型中脱油除酚装置42有若干个个，且若干个脱油除酚装置42设置在氨水储罐41与蒸氨塔43之间。在本实用新型中，若干个氨水储罐3可以并联设置在氨水储罐41与蒸氨塔43之间，氨水储罐3可以同时处理来自氨水储罐41排出的油水混合物；也可以串联设置在氨水储罐41与蒸氨塔43之间。在本实施例中，如图1及图2所示，脱油除酚装置42有2个，2个脱油除酚装置42并列设置在氨水储罐41与蒸氨塔43之间，2个脱油除酚装置42同时对氨水储罐41排出的油水混合物进行处理。

氨水处理装置4的工作原理是：氨水储罐41用于对油水混合物进行沉降，除去油水混合物内部分油组分；再由脱油除酚装置42除去油水混合物内的其余油组分及酚类；最后进入蒸氨塔43回收氨，并将产生的废水排出生化处理系统5进行处理，将产生的粗氨水输入脱硫系统7中进行脱硫处理。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种全馏分加氢工艺中有机废水的处理系统，其特征在于：包括第一处理管路及第二处理管路，所述第一处理管路与所述第二处理管路并列设置在全馏分加氢装置的废水排液端；

所述第一处理管路包括热解炉，所述热解炉的排气端连接有煤气净化系统，所述热解炉的排液端连接有氨水处理装置，所述氨水处理装置与生化处理系统连接；

所述第二处理管路包括锅炉，所述锅炉用于将有机废水中的油组份及酚/硫组分燃烧；所述锅炉连接有脱硫系统，所述脱硫系统用于处理所述锅炉内排出的烟气。

2.根据权利要求1所述的一种全馏分加氢工艺中有机废水的处理系统，其特征在于：所述热解炉内设有若干个喷头，有机废水经所述喷头以喷淋或雾化的形式输入所述热解炉内高温段。

3.根据权利要求1所述的一种全馏分加氢工艺中有机废水的处理系统，其特征在于：所述全馏分加氢装置与所述热解炉及所述锅炉之间还分别设有缓冲储罐。

4.根据权利要求3所述的一种全馏分加氢工艺中有机废水的处理系统，其特征在于：所述缓冲储罐与所述热解炉及所述锅炉之间的管道上分别设有水泵。

5.根据权利要求1所述的一种全馏分加氢工艺中有机废水的处理系统，其特征在于：所述全馏分加氢装置与所述热解炉及所述锅炉之间的管道上均设有液体流量电磁阀、截止阀、酸碱调节罐。

6.根据权利要求1所述的一种全馏分加氢工艺中有机废水的处理系统，其特征在于：所述氨水处理装置包括氨水储罐；

所述氨水储罐的排液口与脱油除酚装置连接，且所述脱油除酚装置连接有蒸氨塔，且所述蒸氨塔与所述生化处理系统及所述脱硫系统连接；

部分或全部所述氨水储罐还与焦油脱水装置连接，且所述焦油脱水装置与焦油处理装置连接，所述焦油脱水装置用于对所述氨水储罐排出的焦油脱水。

7.根据权利要求６所述的一种全馏分加氢工艺中有机废水的处理系统，其特征在于：所述脱油除酚装置有若干个，且若干个所述脱油除酚装置并列或串联设置在所述氨水储罐与所述蒸氨塔之间。

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