一種多級沉降分離器和延遲焦化冷焦水淨化裝置的製作方法

2023-05-30 06:18:36

專利名稱：一種多級沉降分離器和延遲焦化冷焦水淨化裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及環保技術領域中一種煉油廠延遲焦化裝置冷焦水淨化裝置，具體地說是煉廠延遲焦化裝置在生產過程中產生的冷焦汙水的一種汙水處理裝置。
背景技術：
延遲焦化是以渣油為原料，在高溫下進行深度熱裂化反應的一種熱加工過程，其是重質油輕質化的主要手段之一，在世界煉油工業中佔有重要地位。延遲焦化裝置包括延遲焦化、吸收穩定、冷焦水系統、除焦水系統和放空系統等部分。延遲焦化是重要的重油加工工藝技術。但是，如何達到延遲焦化裝置「環境友好、節能減排、優質產品」的要求是急需解決的一大瓶頸。延遲焦化裝置在生產過程中，為了取走焦炭塔中的熱量需要消耗大量的冷卻水，從而產生冷焦汙水。為了減少裝置冷焦水用量以及冷焦汙水排放，冷焦水系統採用冷焦水循環使用的設計思想，即冷焦溢流和泡焦後85 95°C的冷焦熱水經除塵、除油、冷卻等工藝處理後，回收至冷焦水儲罐以備再次冷焦循環利用。CN2533134Y公開了一種焦化冷焦水循環處理裝置，採用多級旋流除油器串聯和多級空冷器串聯的方法，除去汙油和降低水溫。但該方法增加了系統壓降和設備投資，以及佔地面積。同時熱水提升泵、除油器等存在嚴重的塞堵問題，影響系統正常運轉。CN1754829A公開了一種冷焦汙水處理方法及裝置，將部分冷焦水與熱冷焦汙水混合進入熱水緩衝罐，在降低汙水溫度的同時清洗了焦炭塔排放的部分高溫油氣，從源頭上減少了油氣汙染。但部分冷焦水與熱冷焦汙水混合增加了冷焦水系統水用量和設備投資， 浪費了大量的熱能。由於現有技術存在以上問題和不足，在本領域迫切需要開發成本低、效果好，且節能減排的冷焦水處理裝置。
發明內容針對現有技術的不足，本實用新型提供一種節能減排、新型環保、安全可靠、設備簡單的冷焦水淨化裝置和多級沉降分離器。本實用新型多級沉降分離器為筒體結構，筒體內部被豎直的除焦隔板、除油隔板和冷焦水擋板分隔成三部分，即初級分離區、二級分離區和除油分離區；豎直除焦隔板的兩側和底部與筒體均為密封連接，豎直除焦隔板的高度低於筒體高度以形成溢流；初級分離區筒體的中部設置冷焦水入口，初級分離區的筒體下部設置排汙口 ；二級分離區與除油分離區間設置豎直除油隔板，豎直除油隔板的兩側與筒體密封連接，豎直除油隔板與筒體之間形成上端及下端敞開的除油分離區，除油分離區上部對應筒體設置汙油排放口，二級分離區包括由上至下設置的至少兩個溢流式沉降器，溢流式沉降器上部為敞開結構，底部為錐形結構，底部錐形結構的頂端設置排汙口，上一級溢流式沉降器溢流口位於下一級溢流式沉降器上部，最後一級溢流式沉降器下部筒體設置冷焦水出口，筒體底部設置排汙口，冷焦水出口高於筒體底部的排汙口。[0008]本實用新型裝置中，豎直除油隔板的高度低於除焦隔板以形成浮油溢流。本實用新型裝置中，溢流式沉降器可以設置2 5級，從上至下依次形成沉降-溢流-沉降過程。本實用新型裝置中，豎直除焦隔板將多級沉降分離器筒體分成體積比為1 :2 1 3的兩部分。在筒體底部的排汙口的相對位置設置焦粒沉降滑移板，滑移角為30° 60°。本實用新型裝置中，多級沉降分離器的冷焦水入口向下傾斜30° 60°角與筒體焊接。在冷焦水入口方向上延伸20 30cm擋板。本實用新型延遲焦化冷焦水淨化裝置包括依次由管路連通的熱水緩衝罐、多級沉降分離器、熱水提升泵、除油器、換熱器和冷焦水儲罐，其中多級沉降分離器為本實用新型上述的多級沉降分離器。本實用新型裝置中，採用多級沉降分離器時，多個沉降分離器之間可採用串聯或並聯連接。本實用新型裝置在使用時，從焦炭塔中來的溢流冷焦汙水和泡焦汙水混合進入熱水緩衝罐。緩衝罐出口由管道連接至高效多級沉降分離器冷焦汙水入口，分離器冷焦汙水出口與熱水提升泵入口相連，冷焦水經提升泵提升至除油器入口，除油冷焦水經過換熱後排入冷焦水儲罐。冷焦水給水泵入口連接至冷焦水儲罐排出口，泵出口連接到焦炭塔冷焦水接口。本實用新型裝置中，多級沉降分離器結構緊湊，操作簡單。冷焦水經過沉降分離後，對焦粒的分離效果為95%以上，浮油去除率達75%。本實用新型方法中除油器去除冷焦水中細小油滴，冷焦水經處理後含油量小於 10mg/L。除油器可採用旋流式油水分離器和旋流-射流-粗粒化油水分離器等形式。本實用新型方法中，其它技術內容，如緩衝罐、沉降方法以及冷焦水儲罐等是本領域技術人員熟知的內容。本實用新型冷焦水淨化處理裝置可以達到以下技術效果(1)冷焦系統中熱水緩衝罐後連接高效多級沉降分離器，組合成多級沉降處理裝置，明顯提高了焦粒的沉降效果。熱冷焦汙水經過沉降分離後水質變清，焦粒含量降低。冷焦水經沉降處理後可避免焦堵現象的發生，延長冷焦水系統的運轉周期。(2)高效多級沉降分離器結構緊湊，同時具有除焦和除油功能，佔地減少。(3)本實用新型是一種節能減排、新型環保、安全可靠、設備簡單的冷焦水淨化方法和裝置。

圖1是本實用新型冷焦水淨化的一種具體過程流程示意圖；圖2是本實用新型中高效多級沉降分離器結構示意圖；圖3是本實用新型中高效多級沉降分離器的俯視圖。其中1-焦炭塔，2-熱水緩衝罐，3-高效多級沉降分離器，4-熱水提升泵，5-除油器，6-換熱器，7-冷焦水儲罐，8-冷焦水給水泵，9-緩衝罐汙水排放口，10-初級分離區， 11- 一級溢流沉降器，12-除油分離區，13- 二級溢流沉降器，14-三級溢流沉降器，15-分離器冷焦水入口，16-排油口，17-冷焦水出口，18-初級分離區汙水排放口，19-三級溢流沉降器汙水排放口，20- 二級溢流沉降器汙水排放口，21- —級溢流沉降器汙水排放口。
具體實施方式
本實用新型裝置使用方法如下80°C 95°C的溢流冷焦汙水和泡焦汙水混合進入熱水緩衝罐，較大粒徑的焦粒在緩衝罐中沉降，經初步沉降的熱冷焦水自流進入多級沉降分離器，實現焦粒、冷焦水和汙油分離。除焦除油熱冷焦汙水經提升泵提升，依次流經除油器、換熱器等裝置後進入冷水儲罐以備循環使用，冷水儲罐內冷焦水由給水泵提升到焦炭塔中降低焦炭塔溫度。如圖1所示，本實用新型冷焦水淨化裝置中焦炭塔1中的熱冷焦汙水進入熱水緩衝罐2，沉降較大焦粒。預處理後的冷焦水由多級沉降分離器3冷焦水入口 15進入多級沉降分離器3內，冷焦水在分離器3內去除焦粒和汙油，焦粒的沉降效率達95%。經沉降除焦後的冷焦水由提升泵4提升至除油器5內除油，然後經過換熱器6冷卻並回收熱能。最後， 淨化冷焦水排入冷焦水儲罐7以備再次冷焦使用，減少汙水排放。如圖2，本實用新型方法中多級沉降分離器3設置了四級除焦一級除油，減少了設備佔地，提高了分離效果。冷焦水由分離器冷焦水入口 15進入初級分離區10內，冷焦水再經過緩慢溢流流入一級溢流沉降器11，在一級溢流沉降器內分離油和水，分離的油相進入除油分離區12，由排油口 16排除。被分離的水相依次自流入二級溢流沉降器13和三級溢流沉降器14。被分離濃縮的含焦汙水分別由汙水排放口外排。由多級沉降分離器3淨化後的冷焦水由冷焦水出口 17流出。下面通過實施例進一步說明本實用新型冷焦水淨化方法的實施過程及應用效果。 實施例本實施例中，80 95°C的熱冷焦汙水經過沉降除焦除油、換熱冷卻後儲存於冷焦水儲罐。高效多級沉降分離器採用四級除焦一級除油組合式分離器，換熱器採用高效熱偶換熱元件。除焦率達96%，淨化冷焦水含油濃度為9mg/L，冷焦水溫度降至45°C。本實用新型淨化冷焦水效果明顯。
權利要求1.一種多級沉降分離器，其特徵在於多級沉降分離器為筒體結構，筒體內部被豎直的除焦隔板、除油隔板和冷焦水擋板分隔成三部分，即初級分離區、二級分離區和除油分離區；豎直除焦隔板的兩側和底部與筒體均為密封連接，豎直除焦隔板的高度低於筒體高度以形成溢流；初級分離區筒體的中部設置冷焦水入口，初級分離區的筒體下部設置排汙口 ； 二級分離區與除油分離區間設置豎直除油隔板，豎直除油隔板的兩側與筒體密封連接，豎直除油隔板與筒體之間形成上端及下端敞開的除油分離區，除油分離區上部對應筒體設置汙油排放口，二級分離區包括由上至下設置的至少兩個溢流式沉降器，溢流式沉降器上部為敞開結構，底部為錐形結構，底部錐形結構的頂端設置排汙口，上一級溢流式沉降器溢流口位於下一級溢流式沉降器上部，最後一級溢流式沉降器下部筒體設置冷焦水出口，筒體底部設置排汙口，冷焦水出口高於筒體底部的排汙口。
2.按照權利要求1所述的多級沉降分離器，其特徵在於豎直除油隔板的高度低於除焦隔板以形成浮油溢流。
3.按照權利要求1所述的多級沉降分離器，其特徵在於溢流式沉降器設置2 5級， 從上至下依次形成沉降-溢流-沉降過程。
4.按照權利要求1所述的多級沉降分離器，其特徵在於豎直除焦隔板將多級沉降分離器筒體分成體積比為1 :2 1 :3的兩部分。
5.按照權利要求1所述的多級沉降分離器，其特徵在於在筒體底部的排汙口的相對位置設置焦粒沉降滑移板，滑移角為30° 60°。
6.按照權利要求1所述的多級沉降分離器，其特徵在於多級沉降分離器的冷焦水入口向下傾斜30° 60°角與筒體焊接。
7.按照權利要求6所述的多級沉降分離器，其特徵在於在冷焦水入口方向上延伸 20 30cm擋板。
8.—種延遲焦化冷焦水淨化裝置，包括依次由管路連通的熱水緩衝罐、多級沉降分離器、熱水提升泵、除油器、換熱器和冷焦水儲罐，其特徵在於所述的多級沉降分離器為權利要求1至7任一權利要求所述的多級沉降分離器。
9.按照權利要求8所述的裝置，其特徵在於採用多個沉降分離器，多個沉降分離器之間採用串聯或並聯連接。
10.按照權利要求8所述的裝置，其特徵在於緩衝罐出口由管道連接至高效多級沉降分離器冷焦汙水入口，分離器冷焦汙水出口與熱水提升泵入口相連，冷焦水經提升泵提升至除油器入口，除油冷焦水經過換熱後排入冷焦水儲罐；冷焦水給水泵入口連接至冷焦水儲罐排出口，泵出口連接到焦炭塔冷焦水接口。
專利摘要本實用新型涉及一種多級沉降分離器和延遲焦化冷焦水淨化裝置，多級沉降分離器為筒體結構，筒體內部被豎直的除焦隔板、除油隔板和冷焦水擋板分隔成三部分，即初級分離區、二級分離區和除油分離區；初級分離區筒體的中部設置冷焦水入口，初級分離區的筒體下部設置排汙口；二級分離區與除油分離區間設置豎直除油隔板，豎直除油隔板的兩側與筒體密封連接，除油分離區上部對應筒體設置汙油排放口，筒體底部設置排汙口。採用多級沉降除焦和油水分離組合技術，可有效避免冷焦水系統堵塞和減緩設備磨損等問題。本實用新型是一種節能減排、新型環保、安全可靠、設備簡單的冷焦水淨化裝置。
文檔編號C10B39/08GK202279708SQ20112039317
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月17日 優先權日2011年10月17日
發明者姜陽, 廖昌建, 李經緯, 王海波, 高景山 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院