CN219314796U - 一种炼化企业三泥的处理装置 - Google Patents

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魏文
郑志斌
孙媛媛
张灵
张青福
李有坤
刘松
尹光龙
代恩东
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  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

本实用新型公开的是一种炼化企业三泥的处理装置,包括焦炭塔A、B,焦炭塔A、B底端均通过管线连接有一号截止阀,两个一号截止阀间通过管线连接有一号四通阀,焦炭塔A、B顶端均通过管线连接有二号截止阀,二号截止阀汇集后连接有三号截止阀,三号截止阀通过管线连接分馏塔,两个一号截止阀背离一号四通阀一端均通过管线连接有四号截止阀,四号截止阀通过管线均连接在二号管线,二号管线的左右端均连接有阀门,三泥罐通过管线连接有三泥泵,三泥泵通过一号管道连接在二号管线上的两个阀门间;原料罐通过管线连接有原料泵,原料泵通过管线连接有加热炉,加热炉通过管线连接在一号四通阀上,能有效解决长期困扰炼油企业的环保难题等技术特点。

Description

一种炼化企业三泥的处理装置
技术领域
本实用新型涉及一种处理装置,更具体一点说,涉及一种炼化企业三泥的处理装置,属于石油化工领域。
背景技术
在炼化企业生产过程中,污水中含有大量的污油,而其中大部分油类物质、悬浮物及胶体等污染物通过工艺处理形成浮渣,因此浮渣含有化学药剂(聚合氯化铝)、悬浮物、油类和胶体等有机物质,呈黏稠状。污水处理设施会产生大量的含油污泥,这些含油污泥的主要成分是杂物、污油和水。含油污泥主要来源于污水处理场的池底泥、浮渣、活性污泥等,俗称“三泥”。特点是:产生量大、不易处置、污染严重。这些污泥成分各异,并含有苯系物、酚类、蒽、芘、重金属等有恶臭味及毒性的物质,而且污油中所含的某些烃类物质具有致癌、致畸、致突变作用,因此,石油系统“三泥”已被国家列为危险固体废弃物(HW08),纳入危险废物进行管理。“三泥”中含有较多的污油,其热值非常高,直接填埋或焚烧会造成能源的浪费。特别是隔油池底泥,它的含油量较高,具有极高的回收利用价值。
实用新型内容
为了解决上述现有技术问题,本实用新型提供具有能够将三泥转化为具有高价值的焦化液体产物和焦炭,为企业创造出更大经济效益,而且能有效解决长期困扰炼油企业的环保难题等技术特点的一种炼化企业三泥的处理装置。
为了实现上述目的,本实用新型是通过以下技术方案实现的:
一种炼化企业三泥的处理装置,包括能够产生三泥的系统,还包括焦炭塔A、焦炭塔B,所述焦炭塔A、焦炭塔B底端均通过管线连接有一号截止阀,且两个一号截止阀间通过管线连接有一号四通阀,所述焦炭塔A、焦炭塔B顶端均通过管线连接有二号截止阀,所述二号截止阀汇集后连接有三号截止阀,所述三号截止阀通过管线连接分馏塔,两个所述一号截止阀背离一号四通阀一端均通过管线连接有四号截止阀,所述四号截止阀通过管线均连接在二号管线,所述二号管线的左右端均连接有阀门,能够产生三泥的系统通过管线连接有三泥罐,所述三泥罐通过管线连接有三泥泵,所述三泥泵通过一号管道连接在二号管线上的两个阀门间;还包括原料罐,所述原料罐通过管线连接有原料泵,所述原料泵通过管线连接有加热炉,所述加热炉通过管线连接在一号四通阀上。
优选的,还包括焦炭塔C、焦炭塔D,所述焦炭塔C、焦炭塔D底端均通过管线连接有五号截止阀,且两个五号截止阀间通过管线连接有二号四通阀,所述焦炭塔C、焦炭塔D顶端均通过管线连接有六号截止阀,所述六号截止阀汇集后连接有七号截止阀,所述七号截止阀通过管线连接分馏塔,两个所述五号截止阀背离二号四通阀一端均通过管线连接有七号截止阀,所述七号截止阀通过管线均连接在四号管线,所述四号管线的左右端均连接有阀门,所述一号管道分设有三号管道,所述三号管道连接在四号管线上的两个阀门间,所述加热炉通过管线还连接在二号四通阀上。
优选的,所述原料泵通、加热炉间的管线上至少连接有一个换热器。
优选的,还包括循环管线,所述循环管线的两端分别连接在靠近三泥泵出口端与进口端间处的管线上,所述循环管线上连接有调节阀。
优选的,能够产生三泥的系统与三泥罐间连接有阀门。
优选的,各阀门以及截止阀为电动阀门,所有电动阀门均连接在同一个DCS系统上。
有益效果:结构简单,经济效益好,能够将三泥转化为具有高价值的焦化液体产物和焦炭,为企业创造出更大经济效效益的同时能有效解决环保难题。
附图说明
图1是本实用新型整体结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图,对本实用新型作进一步说明,但本实用新型并不局限于以下实施例。
三泥情况概述:炼化企业的净化水厂每月产生上千吨“三泥”,“三泥”指的是隔油池底泥、浮渣以及剩余活性污泥。炼油厂的含油污水进入净化水厂时,污水中含有油粒、泥砂和其它杂质。该污水在经过均质池、斜板隔油池、浮选池、生化曝气池等沉淀处理后进入三渣池,其中活性污泥和少量低含油量浮渣通过卧式离心机高转速的离心作用,进行重力脱水及自然浓缩后,获得含固率较高的干泥,再送至热电厂焚烧。而剩余部分则需要外委专业公司处理,付出不菲的处理费用。
近些年来随着炼油厂不断扩建,炼厂规模逐渐扩大,生产能力日益增加,由此产生的污泥总量也与日俱增,大大增加了净化水厂的处理负荷,而外委专业公司处理能力也有限,且处理费用极高。更为严峻的是造成了日益严重的环境污染。为降低净化水厂的处理负荷,减少对环境的二次污染,提高经济效益,可根据延迟焦化装置(图1)实际运行情况开展“三泥”进冷焦塔塔底回炼工艺技术,利用冷焦塔塔内高温焦炭反应消化掉“三泥”(性质见表1)中残渣及污油,既减轻了对环境造成的污染,又减少了费用支出。
从表1可以看出,该污泥的含油率在4-15%之间,大部分组成是水,同时伴有一定量固体,硫含量较低。
表1、三泥性质
数据名称 含水率(%) 含油率(%) 灰分(%) 含硫量(%)
第一组 92.54 6.5 0.145 0.106
第二组 95.6 4.0 0.016 0.063
第三组 84.82 13.5 0.12 0.247
平均 90.99 8.7 0.093 0.139
含油污泥中含有一定数量的矿物油,其主要成分有烷烃、环烷烃、芳烃、烯烃、胶质及沥青质等,含油污泥中矿物油重质组分沉淀居多。
一种炼化企业三泥的处理装置原理:延迟焦化装置处理含油污泥,就是对重质油的深度热处理,其反应是一个烃类物质的热转化过程,即重质油的高温热裂解和热缩合,其反应过程为:石蜡烃→烯烃→二烯烃→环烷烃→芳烃→稠环芳烃→沥青质→焦炭,烃类的热反应包含了裂解和缩合过程。裂解生成较小的分子(如气体烃),缩合生成较大的分子(如胶质、沥青质、焦炭等)。在热转化过程中,重质油一般加热至370℃左右开始裂解,同时缩合反应随裂化深度的增加而加快。在低裂解深度下,原料和焦油中的芳烃是主要结焦母体;在高裂解深度下,二次反应生成的缩聚物是主要结焦母体。最终,裂解的轻烃类在合适的温度下被分离,最终的缩聚物被留在反应容器中。如A和B为一组,A塔在开始进料后,B塔切断进料,经历冷焦、打开顶底盖、除焦、关闭顶底盖、蒸汽吹扫赶空气、试压、预热等工艺处理后,温度达到进料条件就可以准备进料,届时进料切换到B塔运行,A塔进行冷焦等一系列操作,如此循环往复切换生产。C和D塔为一组,同A和B塔一样切换生产。
如图1所示为一种炼化企业三泥的处理装置的具体实施例,该实施例一种炼化企业三泥的处理装置,包括能够产生三泥的系统,还包括焦炭塔A、焦炭塔B,所述焦炭塔A、焦炭塔B底端均通过管线连接有一号截止阀,且两个一号截止阀间通过管线连接有一号四通阀,所述焦炭塔A、焦炭塔B顶端均通过管线连接有二号截止阀,所述二号截止阀汇集后连接有三号截止阀,所述三号截止阀通过管线连接分馏塔,两个所述一号截止阀背离一号四通阀一端均通过管线连接有四号截止阀,所述四号截止阀通过管线均连接在二号管线,所述二号管线的左右端均连接有阀门,能够产生三泥的系统通过管线连接有三泥罐,所述三泥罐通过管线连接有三泥泵,所述三泥泵通过一号管道连接在二号管线上的两个阀门间;还包括原料罐,所述原料罐通过管线连接有原料泵,所述原料泵通过管线连接有加热炉,所述加热炉通过管线连接在一号四通阀上。
三泥组分分析中水含量和杂质较多,可以在三泥的产生地或者延迟焦化装置内,新建300-1000m3的三泥罐来收料,通过三泥泵提高压力后,在焦炭塔(焦炭塔A/焦炭塔B/焦炭塔C/焦炭塔D)大量给汽和小量给水阶段注入焦炭塔底部。流程十分简单,投资较少,本申请是通过二号管线对焦炭塔A/焦炭塔B进行给汽和给水,通过四号管线对焦炭塔C/焦炭塔D进行给汽和给水。
根据实际操作情况,确认将“三泥”在大给汽、小给水阶段时,由焦炭塔底(焦炭塔A/焦炭塔B/焦炭塔C/焦炭塔D)注入,作为辅助给汽、给水冷却高温焦炭。利用焦炭的高温余热,将其中的油组分加热蒸发成油气,最后通过二号管线、四号管线进行排出(甩油),从焦炭塔(焦炭塔A/焦炭塔B/焦炭塔C/焦炭塔D)的塔顶逸出油气至分馏塔,最后固体杂质则吸附在焦炭层表面,最后可以进入焦池而成为焦炭产品,从而实现密闭环保处理“三泥”的目的。这样不会造成设备泄漏和损坏,同时也不会影响分馏操作。这种方法可以通过控制“三泥”回炼量,尽量减少对焦炭产品质量的影响。每个生焦周期预计可回炼“三泥”20~30t,每年约有400个生焦周期,预计每年可处理8000-12000t“三泥”。
根据延迟焦化间歇生产特点,在焦炭塔A切换一号四通阀至焦炭塔B进料后(或焦炭塔C切换四通阀至D塔进料),需要对焦炭塔A进行冷焦、除焦和预热。
操作步骤(焦炭塔A/焦炭塔B/焦炭塔C/焦炭塔D):
1)焦炭塔A冷焦(小量吹汽阶段):先用1.0MPa蒸汽(给汽)对焦炭塔A进行1h的小吹汽(蒸汽量5t/h)。
2)焦炭塔A冷焦(大量吹汽阶段):用1.0MPa蒸汽大吹汽进行2h的大吹汽(蒸汽量20t/h),此时,启动三泥泵开始掺炼三泥,通过三泥泵的出口返回入口的调节阀开度控制三泥掺炼量3t/h。
3)焦炭塔A冷焦(小量给水阶段1):在冷焦给水阶段,通过给水泵给水,至水量10t/h,贯通给水线,待焦炭塔A底温度开始下降,确认水进焦炭塔A。此阶段控制三泥掺炼量3t/h。
4)焦炭塔A冷焦(小量给水阶段2):根据焦炭塔压力逐步提高水量至30-50t/h,此阶段提高三泥回炼量在10-15t/h,使三泥和冷焦水混合后进入焦炭塔A。
5)当焦炭塔A顶部测温点温度降至280℃时停三泥泵,停止掺炼三泥。根据焦炭塔压力继续提高给水量至200-250t/h继续冷焦。
6)在轮换到B、C、D塔冷焦期间,重复1-5的步骤掺炼三泥。
优选的实施例方式,还包括焦炭塔C、焦炭塔D,所述焦炭塔C、焦炭塔D底端均通过管线连接有五号截止阀,且两个五号截止阀间通过管线连接有二号四通阀,所述焦炭塔C、焦炭塔D顶端均通过管线连接有六号截止阀,所述六号截止阀汇集后连接有七号截止阀,所述七号截止阀通过管线连接分馏塔,两个所述五号截止阀背离二号四通阀一端均通过管线连接有七号截止阀,所述七号截止阀通过管线均连接在四号管线,所述四号管线的左右端均连接有阀门,所述一号管道分设有三号管道,所述三号管道连接在四号管线上的两个阀门间,所述加热炉通过管线还连接在二号四通阀上。
优选的实施例方式,所述原料泵通、加热炉间的管线上至少连接有一个换热器。
优选的实施例方式,还包括循环管线,所述循环管线的两端分别连接在靠近三泥泵出口端与进口端间处的管线上,所述循环管线上连接有调节阀。
优选的实施例方式,能够产生三泥的系统与三泥罐间连接有阀门。
优选的实施例方式,各阀门以及截止阀为电动阀门,所有电动阀门均连接在同一个DCS系统上。
发明的效果:
1)加工工艺及流程简单,实现了“三泥”的无害化处理,避免了环境污染。
2)合理地利用了焦炭塔的热量,每个生焦周期可回炼“三泥”20~30t,每年约有700个生焦周期,预计每年可处理14000-21000t“三泥”,掺炼三泥的效益超过百万元。
3)将“三泥”转化为具有高价值的焦化液体产物和焦炭,为企业创造出更大经济效效益的同时能有效解决环保难题。
最后,需要注意的是,本实用新型不限于以上实施例,还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容中直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种炼化企业三泥的处理装置,包括能够产生三泥的系统,其特征在于:还包括焦炭塔A、焦炭塔B,所述焦炭塔A、焦炭塔B底端均通过管线连接有一号截止阀,且两个一号截止阀间通过管线连接有一号四通阀,所述焦炭塔A、焦炭塔B顶端均通过管线连接有二号截止阀,所述二号截止阀汇集后连接有三号截止阀,所述三号截止阀通过管线连接分馏塔,两个所述一号截止阀背离一号四通阀一端均通过管线连接有四号截止阀,所述四号截止阀通过管线均连接在二号管线,所述二号管线的左右端均连接有阀门,能够产生三泥的系统通过管线连接有三泥罐,所述三泥罐通过管线连接有三泥泵,所述三泥泵通过一号管道连接在二号管线上的两个阀门间;还包括原料罐,所述原料罐通过管线连接有原料泵,所述原料泵通过管线连接有加热炉,所述加热炉通过管线连接在一号四通阀上。
2.根据权利要求1所述的一种炼化企业三泥的处理装置,其特征在于:还包括焦炭塔C、焦炭塔D,所述焦炭塔C、焦炭塔D底端均通过管线连接有五号截止阀,且两个五号截止阀间通过管线连接有二号四通阀,所述焦炭塔C、焦炭塔D顶端均通过管线连接有六号截止阀,所述六号截止阀汇集后连接有七号截止阀,所述七号截止阀通过管线连接分馏塔,两个所述五号截止阀背离二号四通阀一端均通过管线连接有七号截止阀,所述七号截止阀通过管线均连接在四号管线,所述四号管线的左右端均连接有阀门,所述一号管道分设有三号管道,所述三号管道连接在四号管线上的两个阀门间,所述加热炉通过管线还连接在二号四通阀上。
3.根据权利要求1或2所述的一种炼化企业三泥的处理装置,其特征在于:所述原料泵、加热炉间的管线上至少连接有一个换热器。
4.根据权利要求1所述的一种炼化企业三泥的处理装置,其特征在于:还包括循环管线,所述循环管线的两端分别连接在靠近三泥泵出口端与进口端间处的管线上,所述循环管线上连接有调节阀。
5.根据权利要求1所述的一种炼化企业三泥的处理装置,其特征在于:能够产生三泥的系统与三泥罐间连接有阀门。
6.根据权利要求1或2或4或5所述的一种炼化企业三泥的处理装置,其特征在于:各阀门以及截止阀为电动阀门,所有电动阀门均连接在同一个DCS系统上。
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