冷切焦水处理工艺技术.doc

对冷切焦水处理工艺技术的探讨蒋蔚琪（中国石化工程建设公司，北京 100011） 摘要：在对比冷切焦水处理三种工艺流程的基础上，总结冷焦水密闭处理流程的优越性，对冷切焦水处理流程的改进进行了一定程度的探讨。关键词： 冷焦水 切焦水 水质处理随着炼油工艺技术的发展，近几年延迟焦化装置在各大炼油厂建成投产的较多，通过各大炼油厂延迟焦化装置的建成投产，给炼油厂很好的经济效益。除了延迟焦化工艺技术有不断的新技术发展外，冷切焦水处理工艺技术也有了新的发展。冷切焦水是焦化装置水力除焦的重要部分，由于冷切焦水是重复利用，因此对冷切焦水的水质处理的好坏尤为重要，水质处理的好可节省新鲜水的资源，带来更好的冷焦和切焦效果，水处理流程和设备的选用得当可以带来更好的水处理效果和更好的环境效果。以下分别对冷切焦水处理流程的几种形式和目前采用的流程加以介绍：1、 敞开式流程： 多年来冷、切焦水处理系统一直采用传统的敞开式流程，既冷焦水系统为焦炭塔溢流和放空水进隔油池隔油后进沉淀池，然后用冷焦热水泵提升到凉水塔冷却后进冷焦冷水池，再用冷焦冷水泵提升到焦炭塔冷焦。切焦水系统为切焦水进入一、二级沉淀池，然后用切焦水提升泵进切焦水储水罐，再由高压水泵加压后切焦。冷、切焦水的特点：冷、切焦水中主要含有的是油和粉焦，冷焦水中含油量较高,粉焦含量大, 水温高。如何有效去除冷焦水中的油和粉焦,是冷焦水隔油部分的关键。早期延迟焦化装置冷焦水处理采用的是平流式隔油池、冷焦水储水池、污油池、粉焦池。这几个池子联合布置，平流式隔油池大部分是地下或半地下式，站在池顶可以看到水面上漂油、收油状况及水质外观，池体采用钢筋混凝土结构,土建专业能够按照要求设计, 池底排污问题比较好解决,而且原来池与池之间联合布置，池子之间的联接管道很少。平面布置图见上图。 冷焦水降温最早采用普通带填料的逆流式机械通风钢筋混凝土冷却塔，与处理一般循环水的塔一样，塔里的结构也是风机、收水器、喷头、填料，出现的问题是冷却塔运转一段时间后,填料被冷焦水中的粉焦堵得满满的，没有过水的能力，冷却塔无法继续使用。近些年采用的塔是空的冷却塔，把塔体里的填料全部拿掉，塔放在水池的盖板上，但冷却塔在冷却水的同时，也变成了一个污染源，又黑又脏的冷焦水在风的吹动下，从冷却塔的进风口漂到空气中，这些水漂到哪里，那就变成黑色的，装置里凡是能落到这种水的地方都是黑的，这也是造成装置污染的一个主要原因。上述传统流程平面布置池子比较多，占地面积比较大，对环境的污染较严重，尤其对高含硫原油的重油炼出的焦炭，经冷焦后的水采用凉水塔冷却，使冷焦水中含硫组分挥发到大气中造成空气的严重污染。2、 半敞开式流程：半敞开式流程主要是将隔油池改为隔油罐，污油池改为污油罐，由敞开式改为密闭式，冷却塔选用漂水量少的塔型。冷焦储水池改为冷焦储水罐，切焦储水池改为切焦储水罐。半敞开式处理冷焦焦水流程见下图：冷焦水中污油主要来源于焦炭塔中的油气。焦炭塔中油气剩余量越大，冷焦水中污油含量也越多。有效去除冷焦水中的污油,是由地下式或半地下式隔油池改为地上式隔油罐的几大难点之一。隔油的工作原理是：用沉淀方法去除污水中的漂浮油品。含油污水中的油品比重一般小于水，容易从水中分离而漂浮到水面上；污水中的固体杂质，当比重大于水比重时，容易从水中分离沉淀于水底。隔油不但能除油而且也可去除水中的固体杂质。油珠的上浮速度： u=由上式看出，油颗粒的上升速度决定于油的比重、粒度大小、水温、污水中油及悬浮物的含量等。油比重对直径小的油颗粒上升速度无显著影响，随着油颗粒直径增大，其影响也显著增加。一般污水在隔油池的停留时间1.52.5小时，就可以获得良好的脱油效果。如果时间再增长，还可以提高脱油率。含油污水的脱油效率还与原水含油量有关，原水含油量越高，脱油效率越高，但相应出水中含油量也增加。由隔油池改成隔油罐，在水平流速和池深方面条件不能满足，这方面的缺陷可由增加停留时间来弥补。冷焦水的冷却也是一个难点。冷焦水内含有粉焦，水中的粉焦粒径有大有小，大颗粒的好去除，小粒径的粉焦难去除，但在流速合适时或者遇到障碍物，这些小粒径的粉焦就会沉淀，堵塞管道或冷却塔里的相关部位，因此选择冷却塔时要考虑不容易堵塞、对外部环境污染小的塔型，喷雾推进通风冷却塔就是改进型冷却塔。喷雾推进通风冷却塔由塔体、风筒、淋水板及具有喷雾和抽风双重效果的喷雾推进雾化装置组成。其中喷雾推进雾化装置是本塔的核心部件，它包括旋转水室、旋流雾化喷头、风叶等，本塔以循环水中的压力为动力源，循环水以雾状从喷头喷出的同时，带动叶片旋转，使热水雾流与冷风得到充分的热交换，达到循环水降温的目的。这种塔的优点是：合理的塔体结构有效地降低了水的外溅，最大限度的减少了漂水量。射流雾化喷头，喷嘴直径大，喷嘴水流速度快，塔内无大量填料，不易堵塞，不易结垢。塔体结构简单，维护方便，运行成本低，只要循环水系统水泵工作，塔就可以处于工作状态。缺点是对高硫重油产出的焦炭，冷焦水中的臭味对周围环境有影响。3、 全密闭式流程：随着敞开式、半敞开式流程的改进，尤其是对高含硫原油的重油炼出的焦炭，经冷焦后的水采用凉水塔冷却，使冷焦水中含硫组分挥发到大气中造成空气的严重污染。因此，为能达到冷切焦水系统装置化、密闭化，减少对环境的污染，采用全密闭式流程体现了装置化、环保型。近几年来在设计中广泛采用。全密闭式流程说明如下： a)冷焦水系统焦炭塔运行至冷焦时，开启冷焦冷水泵，将冷焦水从冷焦水储罐送入焦炭塔进行冷焦，冷焦溢流水排入溢流储水罐,放空水排入放空储水罐，储水罐上部设周边环形集油槽,污油浮至水面，溢流排入集油槽，通过管道进入污油罐，粉焦沉至罐底。污油罐中的污油沉降至含水率合格后，通过污油泵送往全厂污油罐。冷焦溢流储水罐及放空储水罐出水经冷焦热水泵加压经离心分离器后送至旋流分离器进一步除油，再经空冷器冷却降温，空冷器出水送至冷焦水储水罐储存再用。冷焦水内粉焦沉降至罐底，罐底定期排污，自流排至粉焦池。粉焦池内粉焦，由粉焦泵送往储焦池。 b)切焦水系统高压水泵从切焦水储水罐吸水,供给焦炭塔进行水力除焦, 焦炭和切焦水从焦炭塔一起排入贮焦池，切焦水进入一次沉淀池，大颗粒粉焦沉淀下来，出水再进入二次沉淀池。沉淀池内设三道格网，拦截粉焦。沉淀池出水经切焦水提升泵加压送至离心分离器进一步去除粉焦后，送入切焦水储水罐储存，供下一次高压水泵切焦用,同时微细粉焦将在储罐内继续沉淀,切焦水储罐沉淀的微小粉焦,可以定期清扫,排入粉焦池。 目前推荐流程采用密闭化处理冷切焦水，减少环境污染，并可将机泵、离心分离器、旋流分离器、空气