CN216688023U - 一种含水污油连续回炼系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种含水污油连续回炼系统。该含水污油连续回炼系统包括吹汽放空塔、循环油冷却器、吹汽放空塔顶空冷器、吹汽放空塔顶水冷器、循环油泵和吹汽放空塔顶三相分离器，吹汽放空塔内从上向下依次布置有循环油注入及分布内件、污油注入及分布内件和分离内件，吹汽放空塔的塔底油出口经过循环油泵后分成三路，第一路连接重污油管线，第二路通过循环油冷却器连通循环油注入及分布内件，第三路连通吹汽放空塔的塔底循环油进口，吹汽放空塔的塔顶出口依次通过吹汽放空塔顶空冷器和吹汽放空塔顶水冷器与吹汽放空塔顶三相分离器连通。使用本实用新型可在延迟焦化冷焦阶段和非冷焦阶段，通过自动切换调整工艺参数，实现含水污油的高效、连续脱水，并初步分离为轻污油、重污油和水。

Description

一种含水污油连续回炼系统

技术领域

本实用新型涉及石油化工厂污油处理领域，特别涉及一种含水污油连续回炼系统。

背景技术

石油化工厂在生产和检修过程中产生污油，含水量低的污油可以直接送到炼厂的分馏塔(例如常减压装置或延迟焦化装置的分馏塔)回炼。对于含水量高的污油，直接回炼导致水剧烈汽化，气相体积急剧增加，造成生产操作波动。另外，污油组分复杂，馏程宽，需要初步分离为轻污油和重污油，分别进入分馏塔适当位置，提高分馏塔分离效率。含水污油的脱水、分离是石油化工厂的技术难题之一。

含水污油常规脱水方法是静置脱水。静置脱水需要容积较大储罐，对于乳化严重的污油，需要很长的静置时间。静置脱水效果不佳情况下，还需要注入破乳剂，促进油水分层，加快脱水进程。上述方法投资高、效果差，可能产生额外污染。而且随着环保要求更加严格，生产中污油禁止随意排放，要求全部密闭排放，因此污油量大幅增加，含水污油回炼成为迫切的环保问题。

在石油加工流程中，延迟焦化工艺是一种重要的渣油(重质油)加工过程。原料经换热和焦化炉加热至约500℃后，进入焦炭塔进行热裂解反应与缩和反应，在焦炭塔内生成油气和固体焦炭。热裂解反应生成的油气，经焦炭塔顶油气线进入分馏塔，分离成富气和石脑油、柴油、蜡油等馏分。固体焦炭沉积在焦炭塔内，定期除焦至焦池。焦炭塔生产为间歇操作，经加热炉加热的原料进入一个焦炭塔(生产塔)进行生焦，操作员同时对另一塔(处理塔)实施吹气、冷焦、切焦、赶空气试压、暖塔等处理过程。然后进料经四通阀切换至新的生产塔(原处理塔)，如此反复切换，使生产持续进行。

冷焦过程(吹汽、给水)产生大量高温蒸汽-油气混合物(300～400℃，蒸汽比例很高)，延迟焦化吹汽放空系统(接触冷却系统)主要作用是冷却油气和蒸汽混合物，初步分离为重污油、轻污油和水。

目前吹汽放空系统包括：吹汽放空塔、塔底循环油泵、循环有冷却器、塔顶冷却设备(空冷、水冷)、三相分离器。吹汽放空塔内件为人字挡板或折流挡板，传热、传质效果差。高温蒸汽-油气进入吹汽放空塔，塔底污油抽出经泵增压、冷却后返回塔顶。高温蒸汽-油气混合物与温度较低循环油逆向接触冷却，塔顶气相为蒸汽-油气混合物，经空冷器、水冷器冷却至40～60℃，进入三相分离器，分离得到轻污油、废水和少量不凝气。

中国专利CN104419444A公开了一种利用延迟焦化装置回炼含水污油的方法。该技术是在延迟焦化装置放空塔进料线内设置含水污油雾化器，含水污油雾化器设有喷嘴，含水污油经喷嘴，与吹气放空阶段来自焦炭塔高温油气混合，降低高温油气温度至200℃，同时利用焦炭塔吹气放空阶段高温油气余热实现含水污油脱水。该技术可以在吹汽放空阶段有效回炼含水污油，但无法在放空塔空闲阶段回炼污油。另外，该技术进料线温度控制在180℃～200℃范围，当温度降低时，注入高温急冷油或塔底高温循环油，维持油气进入放空塔温度，控制方案比较繁琐。

中国专利CN104560105A公开了一种延迟焦化吹气放空冷却系统及其应用的专利。该技术是针对延迟焦化装置放空系统的吹气放空操作提出解决方案，冷却高温油气，将油气分为轻、重污油。该专利主要特点是将常规放空塔分为两个功能区，下段为焦粉洗涤区，以放空塔底油为洗涤油；上段为污油分离区，将放空塔顶分离器内污油作为冷回流返回至塔顶，提高吹气放空阶段污油分离效率。该技术没有考虑回炼装置内或全厂的含水污油，而且吹汽放空阶段污油量较少、流量变化大，回流分布采用喷淋方式不可行。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种含水污油连续回炼系统，在延迟焦化冷焦阶段和空闲(非冷焦)阶段，通过自动切换调整工艺参数，实现含水污油的高效、连续脱水，并初步分离为轻污油、重污油和水。

本实用新型提供一种含水污油连续回炼系统，其特征在于：该含水污油连续回炼系统包括吹汽放空塔、循环油冷却器、吹汽放空塔顶空冷器、吹汽放空塔顶水冷器、循环油泵和吹汽放空塔顶三相分离器，吹汽放空塔内从上向下依次布置有循环油注入及分布内件、污油注入及分布内件和分离内件，含水污油注入管线通过污油注入及分布内件连通吹汽放空塔，蒸汽油气进料管线通过蒸汽油气进料口连通吹汽放空塔，蒸汽油气进料口位于分离内件下方，吹汽放空塔的塔底出口经过循环油泵后分成三路，第一路连接重污油管线，第二路通过循环油冷却器连通循环油注入及分布内件，第三路通过循环油加热器连通吹汽放空塔的塔底循环油进口，或者直接连通吹汽放空塔的塔底循环油进口，吹汽放空塔的塔顶出口依次通过吹汽放空塔顶空冷器和吹汽放空塔顶水冷器与吹汽放空塔顶三相分离器连通，吹汽放空塔顶三相分离器顶部气相出口与尾气抽出管线连接，吹汽放空塔顶三相分离器底部油相出口与轻污油抽出管线连接，吹汽放空塔顶三相分离器底部液相出口与污水抽出管线连接。

本实用新型所述吹汽放空塔顶三相分离器底部油相出口依次通过轻污油抽出管线和轻污油泵与回炼单元连接。

本实用新型所述吹汽放空塔顶三相分离器底部液相出口依次通过污水抽出管线连接和污水泵与污水处理单元连接。

本实用新型所述吹汽放空塔顶三相分离器顶部气相出口通过尾气抽出管线与尾气回收单元连接。

本实用新型所述污油注入及分布内件为上下两层布置。

本实用新型所述分离内件采用填料，填料不仅起到传热、传质作用，而且起到使气相、液相分布均匀的作用。

本实用新型所述污油注入及分布内件采用喷淋雾化的方式，雾化后污油液滴直径小，比表面积大幅增加，使污油中水分和轻组分迅速加热气化。

本实用新型所述的一种含水污油连续回炼系统，可用于炼厂含水污油的连续回炼。

本实用新型所述的一种含水污油连续回炼系统，其与现有技术相比的优点是：1)使用本实用新型可对含水污油连续回炼，充分利用延迟焦化在冷焦阶段产生的高温蒸汽-油气。在冷焦阶段，高温蒸汽-油气带入大量热量，因此循环油加热器无需投用，大量循环油经过循环油冷却器，将循环油冷却至80℃返回塔顶部，起到循环冷却作用。利用高温蒸汽-油气带入热量，在吹汽放空塔内使污油中的水和轻组分气化；在空闲(非冷焦)阶段，没有高温蒸汽-油气带入热量，投用循环油加热器维持塔底重油温度在150～200℃。2)本实用新型同时设置循循环油冷却器和循环油注入及分布内件，可控制吹汽放空塔顶温度，使吹汽放空塔整体温度高于对应压力下水沸点温度20℃以上，形成脱水、分离空间。3) 炼厂污油的组分和含水量变化较大，如果采用普通重沸器，气化率波动较大，无法形成稳定的上升气相进行传热和传质，而且重沸器所需加热介质温度高、能耗大，在非冷焦阶段使用本实用新型循环油加热器维持塔底重油温度(能耗低)，可使吹汽放空得塔顶部温度稍低于塔底重油温度，形成塔内温度梯度，控制离开吹汽放空塔顶气相中的轻油组分。

下面用附图和具体实施方式对本实用新型做进一歩的详细说明，但并不限制本实用新型的范围。

附图说明

图1是本实用新型一种含水污油连续回炼系统示意图。

图中所示附图标记是：

1-吹汽放空塔，2-蒸汽油气进料管线,3-污油注入及分布内件,4-分离内件,5-循环油泵，6-循环油加热器，7-循环油冷却器，8-循环油注入及分布内件 I，9-循环油注入及分布内件II，10-吹汽放空塔顶空冷器，11-吹汽放空塔顶水冷器，12-吹汽放空塔顶三相分离器，13-轻污油泵，14-污水泵，15-尾气抽出管线，16-轻污油抽出管线，17-污水抽出管线，18-重污油管线，19-含水污油进料管线，20-蒸汽油气进料口，21-塔底循环油进口。

具体实施方式

如图1所示，一种含水污油连续回炼系统，其中环油注入及分布内件为上下分布的两层，循环油注入及分布内件I 8和循环油注入及分布内件II 9。

所述含水污油连续回炼系统包括吹汽放空塔1、循环油泵5、吹汽放空塔顶空冷器10、吹汽放空塔顶水冷器11、循环油冷却器7和吹汽放空塔顶三相分离器12，吹汽放空塔1内从上向下依次布置有循环油注入及分布内件II 9、循环油注入及分布内件I 8、污油注入及分布内件3和分离内件4，含水污油注入管线19通过污油注入及分布内件3连通吹汽放空塔1，蒸汽油气进料管线2通过蒸汽油气进料口20连通吹汽放空塔1，蒸汽油气进料口20位于分离内件4下方，吹汽放空塔1的塔底油出口经过循环油泵5后分成三路，第一路连接重污油管线18，第二路通过循环油冷却器7连通循环油注入及分布内件II 9和循环油注入及分布内件I 8，第三路通过循环油加热器6连通吹汽放空塔1的塔底循环油进口21，或者直接连通吹汽放空塔1的塔底循环油进口21，(图中所示为非冷焦阶段，第三路通过循环油加热器6连通吹汽放空塔1的塔底循环油进口21)，塔底循环油进口21位于蒸汽油气进料口20下方，吹汽放空塔1的塔顶出口依次通过吹汽放空塔顶空冷器10和吹汽放空塔顶水冷器11与吹汽放空塔顶三相分离器12连通，吹汽放空塔顶三相分离器顶部气相出口与尾气抽出管线15连接，吹汽放空塔顶三相分离器底部油相出口与轻污油抽出管线16连接，吹汽放空塔顶三相分离器底部液相出口与污水抽出管线17连接。

本实用新型所述一种含水污油连续回炼系统，其在冷焦阶段(即吹汽、给水阶段)，吹汽放空系统的主要功能是冷却来自焦炭塔的高温蒸汽-油气，并将其分离为重污油、轻污油和水。

本实用新型所述一种含水污油连续回炼系统，其简单工作流程是：

高温蒸汽-油气由蒸汽油气进料管线2进入吹汽放空塔1，含水污油通过含水污油进料管线19经由污油注入及分布内件3连续进入吹汽放空塔1中部或中下部，经污油注入及分布内件3雾化。

吹汽放空塔1塔底循环油经过循环油泵5后分成三路，第一路通过重污油管线18抽出，或送至重污油回炼单元，第二路通过循环油冷却器7冷却后，分别经过循环油注入及分布内件II 9和循环油注入及分布内件I 8分布后作为吹汽放空塔1的塔顶循环油，第三路通过循环油加热器6加热后循环回吹汽放空塔1的塔底，或者直接循环回吹汽放空塔1的塔底，(图中所示为非冷焦阶段，第三路通过循环油加热器6加热后循环回吹汽放空塔1的塔底)，吹汽放空塔顶气相经过吹汽放空塔顶空冷器10和吹汽放空塔顶水冷器11冷却至40～80℃，进入吹汽放空塔顶三相分离器12，轻污油经轻污油泵13外送，或送至轻污油回炼单元，污水经污水泵14外送，或送至污水处理单元，少量不凝汽(尾气)抽出，可送至尾气回收单元或排放到火炬。

本实用新型所述循环油注入及分布内件Ⅰ8和循环油注入及分布内件Ⅱ9 采用喷淋雾化的方式，雾化后液滴比表面积大幅增加，强化传热、传质过程(液相经喷嘴雾化，可以)，另外设置的分离内件4可进一步强化传热、传质。

由于高温蒸汽-油气带入热量，塔底循环油加热器6在冷焦阶段无需投用。

本实用新型在空闲(非冷焦)阶段回炼污油，由于蒸汽油气进料管线2无进料，含水污油通过污油注入及分布内件3连续进入吹汽放空塔1中部，经污油注入及分布内件3雾化。塔顶循环油经循环油加热器6加热后返回塔内，维持塔底重油温度150～200℃。

炼厂污油的组分和含水量变化较大，如果采用普通重沸器，气化率波动较大，无法形成稳定的上升气相进行传热和传质，而且重沸器所需加热介质温度高、能耗大，因此本实用新型循环油加热器6维持塔底重油温度(能耗低)，本实用新型同时设置循循环油冷却器7和循环油注入及分布内件Ⅰ8、循环油注入及分布内件Ⅱ9，可控制吹汽放空塔顶温度，使吹汽放空塔整体温度高于对应压力下水沸点温度20℃以上，形成脱水、分离空间。使用本实用新型可使吹汽放空得塔顶部温度稍低于塔底重油温度，形成塔内温度梯度，控制离开吹汽放空塔顶气相中的轻油组分。

本实用新型所述吹汽放空塔顶气相冷却、三相分离的情况，其非冷焦阶段与冷焦阶段完全相同。

吹汽放空塔在冷焦阶段与空闲(非冷焦)阶段工艺功能及运行参数有较大差别。在冷焦阶段，主要功能是冷却高温蒸汽-油气，并分离为轻、重污油和水。高温蒸汽-油气带入大量热量，因此循环油加热器6无需投用，大量循环油经过循环油冷却器7，将循环油冷却至80℃返回塔顶部，起到循环冷却作用。塔底温度约200～300℃，塔顶温度控制在120～140℃，利用高温蒸汽-油气带入热量，在吹汽放空塔内使污油中的水和轻组分气化；在空闲(非冷焦)阶段，主要功能是污油脱水，分离为轻、重污油和水。没有高温蒸汽-油气带入热量，投用循环油加热器6维持塔底重油温度在150～200℃。部分循环油经过循环油冷却器7，另一部分走旁路(图中未示出)，将循环油冷却至110～120℃返回塔顶部，控制塔顶温度高于水沸点(对应压力下)，形成塔内脱水分离空间。塔底温度约 150～200℃，塔顶温度控制在120～140℃。

两个运行阶段工艺参数差别较大，在蒸汽油气进料管线2设置温度探测仪表，由控制模块判断并设定运行工艺参数。当蒸汽油气进料管线2温度高于 200℃，认为处于冷焦阶段，按照冷焦阶段工艺参数运行操作，当温度低于200℃，按照空闲(非冷焦)阶段工艺参数运行。实现自动判断、切换操作。

Claims (7)

1.一种含水污油连续回炼系统，其特征在于：该含水污油连续回炼系统包括吹汽放空塔、循环油冷却器、吹汽放空塔顶空冷器、吹汽放空塔顶水冷器、循环油泵和吹汽放空塔顶三相分离器，吹汽放空塔内从上向下依次布置有循环油注入及分布内件、污油注入及分布内件和分离内件，含水污油注入管线通过污油注入及分布内件连通吹汽放空塔，蒸汽油气进料管线通过蒸汽油气进料口连通吹汽放空塔，蒸汽油气进料口位于分离内件下方，吹汽放空塔的塔底出口经过循环油泵后分成三路，第一路连接重污油管线，第二路通过循环油冷却器连通循环油注入及分布内件，第三路通过循环油加热器连通吹汽放空塔的塔底循环油进口，或者直接连通吹汽放空塔的塔底循环油进口，吹汽放空塔的塔顶出口依次通过吹汽放空塔顶空冷器和吹汽放空塔顶水冷器与吹汽放空塔顶三相分离器连通，吹汽放空塔顶三相分离器顶部气相出口与尾气抽出管线连接，吹汽放空塔顶三相分离器底部油相出口与轻污油抽出管线连接，吹汽放空塔顶三相分离器底部液相出口与污水抽出管线连接。

2.根据权利要求1所述的一种含水污油连续回炼系统，其特征在于：所述吹汽放空塔顶三相分离器底部油相出口依次通过轻污油抽出管线和轻污油泵与回炼单元连接。

3.根据权利要求1所述的一种含水污油连续回炼系统，其特征在于：所述吹汽放空塔顶三相分离器底部液相出口依次通过污水抽出管线连接和污水泵与污水处理单元连接。

4.根据权利要求1所述的一种含水污油连续回炼系统，其特征在于：所述吹汽放空塔顶三相分离器顶部气相出口通过尾气抽出管线与尾气回收单元连接。

5.根据权利要求1所述的一种含水污油连续回炼系统，其特征在于：所述污油注入及分布内件为上下两层布置。

6.根据权利要求1所述的一种含水污油连续回炼系统，其特征在于：所述分离内件采用填料。

7.根据权利要求1所述的一种含水污油连续回炼系统，其特征在于：所述污油注入及分布内件采用喷淋雾化结构。

Images