一種煉油堿渣酸化反應(yīng)裝置及防堵塞方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)保廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種煉油堿渣酸化反應(yīng)裝置及防堵塞方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在煉油廠油品堿洗精制過程中，產(chǎn)生含高濃度污染物的堿性廢液，其C0D、硫化物和酚的排放量占煉油廠此類污染物排放量的40%~50%以上。這些堿渣廢液，如直接排放，會嚴重污染環(huán)境，并且嚴重腐蝕設(shè)備。近些年來，隨著國家環(huán)保法規(guī)、標準日趨完備和嚴格，以及人們對改善環(huán)境質(zhì)量的呼聲越來越高，堿渣處理越來越受到重視。
[0003]目前，普遍使用的堿渣處理方法主要為中和法、生化法和濕式氧化法等，其中中和法一般采用濃硫酸、二氧化硫等酸性物質(zhì)作為酸化試劑對堿渣進行酸化處理，降低堿渣堿度，去除堿渣廢水中大部分的硫化物，并回收石油酸，此方法工藝較為簡單，裝置投資低，廢水處理效果明顯，因此中和堿渣處理是一個常規(guī)化的過程。
[0004]針對煉油堿渣酸化過程中產(chǎn)生的問題，有些專利提供了處理技術(shù)。CN1014288A公開了一種堿液或堿渣的處理方法，該方法利用流化催化裂化裝置再生煙氣進行處理，包括:將汽油堿渣和液化氣堿渣及其他裝置來的堿渣進行調(diào)和；調(diào)和后的堿渣中通入流化催化裂化裝置再生煙氣進行中和；分離出堿渣中的油和酚、環(huán)烷酸硫化物等。該發(fā)明通過流化催化裂化裝置再生煙氣中的酸性氣體C02、SO2中和堿渣中的OH，同時采用分離技術(shù)，將主要污染物酚類分離出來，使中和、分離處理后的堿渣廢液能進入污水系統(tǒng)，達到減少堿渣出廠的目的。
[0005]CN103045288 A公開了一種高硫含量高COD堿渣廢液的綜合處理方法，包括:(I)以隊/^02混合氣對高硫含量高COD堿渣廢液進行酸化，當廢液的pH值達到2~6時，停止酸化處理；(2)步驟(I)中酸化處理過程中排放的尾氣，送往硫磺生產(chǎn)裝置用于制取硫磺；(3)步驟(I)酸化處理后的廢液進行沉降，回收油相；(4)步驟(3)中分離油相后的廢液的COD仍然很高，通過萃取的方法進一步降低廢液的COD ; (5)步驟(4)中萃取后的廢液用石灰進行再生。該發(fā)明方法投資小，操作條件溫和，使堿渣廢液資源化，避免了這種高濃度廢水對污水處理場的沖擊。
[0006]然而，在實際的堿渣酸化過程中，酸堿中和反應(yīng)產(chǎn)生大量的鹽，由于酸化過程產(chǎn)生大量熱，使堿渣廢液溫度升高，這些鹽可以完全溶解在堿渣中，但是在后續(xù)處理過程中，由于溫度下降會使酸化后堿渣中的鹽大量析出，從而堵塞管道和后續(xù)裝置，嚴重影響堿渣處理裝置的穩(wěn)定運行?，F(xiàn)有煉油堿渣酸化工藝，一般向酸化后的含鹽廢水中加入大量水，使鹽在常溫下不析出，從而保證了裝置的平穩(wěn)運行，但是此工藝加大了污水處理量，增加了污水廠的負荷，沒有從根本上解決問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種煉油堿渣酸化反應(yīng)裝置及防堵塞方法。本發(fā)明的酸化反應(yīng)裝置和方法，提高了酸化反應(yīng)裝置運行的連續(xù)性和穩(wěn)定性，徹底解決了堿渣酸化處理后導致的裝置和管道堵塞問題。與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有裝置結(jié)構(gòu)簡單，酸化效率高，防止裝置和管道堵塞等特點。
[0008]本發(fā)明煉油堿渣酸化反應(yīng)裝置包括酸化反應(yīng)塔和冷凝塔，酸化反應(yīng)塔體底部設(shè)有氣體分布器，冷凝塔體表面設(shè)置冷凝裝置，其中兩個塔體分別由上部連通管和下部連通管密封連通，從而在兩個塔體之間形成一個氣升式外循環(huán)反應(yīng)通道。
[0009]所述酸化反應(yīng)塔和冷凝塔的高徑比為8~20，優(yōu)選為10~18 ;所述上部連通管和下部連通管的直徑為酸化反應(yīng)塔徑的0.2-1.2倍，優(yōu)選為0.5-0.8倍。
[0010]所述上部連通管優(yōu)選與水平角度呈5~70°與兩塔連接，優(yōu)選為30~50°，冷凝塔連通口低于反應(yīng)塔連通口 ；所述下部連通管與水平角度呈5~70°與兩塔連接，冷凝塔連通口高于反應(yīng)塔連通口 ；進一步，下部連通管與冷凝塔連接口處設(shè)置過濾器，防止冷凝液中析出的鹽回流到酸化反應(yīng)塔中。
[0011]所述酸化反應(yīng)塔頂端設(shè)置尾氣排放管路，高于上部連通管處設(shè)置酸化試劑輸入管路，下端設(shè)置堿渣輸入管路，低于酸化試劑輸入管路高于上部連通管的塔壁上設(shè)置切油管路，具體高度根據(jù)煉油堿渣含油量確定。塔底氣體分布器與氣體輸入管路相連。
[0012]所述冷凝塔低于下部連通管的塔底設(shè)置成塔釜形式，塔釜直徑為冷凝塔直徑的1~3倍，塔釜底端優(yōu)選設(shè)置成錐形，并在釜底設(shè)置排放管道，管道上設(shè)置開關(guān)閥。
[0013]本發(fā)明的另一目的還在于提供一種煉油堿渣酸化反應(yīng)裝置防堵塞方法:首先向上述酸化反應(yīng)裝置中注入堿渣，控制堿渣液面高度高于上部連通管高度；然后通入酸化試劑和吹脫氣進行酸化，同時將冷凝塔中堿渣溫度維持在0~20°C ;隨著酸化反應(yīng)的進行，在反應(yīng)塔和冷凝塔之間形成密度差，使得堿渣在兩塔之間形成外循環(huán)流動，即堿渣通過上部連通管從反應(yīng)塔流向冷凝塔，反應(yīng)生成的鹽在冷凝塔中析出，冷凝后的堿渣通過下部連通管回流至反應(yīng)塔中。
[0014]所述冷凝塔冷凝后析出的鹽由于重力的作用，沉積到冷凝塔塔釜，當冷凝塔塔釜中鹽累積到一定量后，將塔釜底端的開關(guān)閥打開，將析出的鹽排出。
[0015]所述煉油堿渣是催化汽油、催化柴油堿洗精制過程產(chǎn)生的高含硫高COD堿渣廢液，或者是催化汽油堿渣、催化柴油堿渣、液態(tài)烴堿渣等的混合堿渣廢液。所述酸化試劑可以采用液體酸化試劑如硫酸，也可以采用氣體酸化試劑如含SOjP /或CO 2的酸性氣體。采用硫酸酸化時，通過酸化試劑輸入管路將硫酸逐滴加入酸化反應(yīng)器內(nèi)，與煉油堿渣進行中和反應(yīng)，同時通入惰性氣體如氮氣進行吹脫。采用含SOjP /或CO 2酸性氣體酸化時，SO 2和/或0)2可以直接采用純化氣體，優(yōu)選采用來自S-Zorb吸附劑或FCC催化劑再生煙氣，同時通入惰性氣體如氮氣進行摻混，控制SOjP /或CO 2的體積濃度為20%~80%。本發(fā)明采用惰性氣體作為吹脫氣，一方面可以起到攪拌作用，有利于強化酸化反應(yīng)氣液傳質(zhì)過程；另一方面，隨著堿渣廢液酸性不斷增強，硫化物以分子形式存在，主要以硫醇、H2S、二甲二硫、硫醚等形式揮發(fā)出來，吹脫氣可將這些硫化物及時攜帶出來，提高硫化物的去除效果。另外，吹脫氣還有助于產(chǎn)生的油相與水相分層，起到一定的氣浮作用。
[0016]所述吹脫氣的通入量為保持空塔氣速為0.l~2m/So在pH值降低到2~5時，停止酸化，靜置5~60min后，通過切油管路將酸化后堿渣上層油相排出到酸化反應(yīng)器外，從而完成整個酸化過程。經(jīng)過上述處理后，可以將堿渣廢液中的硫化物去除98%以上。
[0017]本發(fā)明所述的煉油堿渣酸化反應(yīng)裝置及防堵塞方法，重點解決了煉油堿渣酸化過程中由于產(chǎn)生大量鹽，堵塞反應(yīng)裝置、氣體分布器和管道等問題。本發(fā)明利用氣升式外循環(huán)原理，在一個反應(yīng)體系內(nèi)將酸化反應(yīng)過程和冷凝析鹽過程分區(qū)同時處理，在保證酸化反應(yīng)高效進行的同時，將酸堿反應(yīng)生成的大量鹽解析出來，從而達到酸化和脫鹽同時高效進行的目的，有效的解決了裝置和管道堵塞的問題。此外，冷凝后的堿渣廢液部分回流至酸化反應(yīng)塔，可以緩解酸化反應(yīng)釋放的熱量，降低酸堿反應(yīng)溫度，有助于酸堿反應(yīng)的快速進行。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明酸化反應(yīng)裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中標記說明:1-尾氣排放管路，2-酸化試劑輸入管路，3-酸化反應(yīng)塔，4-堿渣輸入管路，5-氣體分布器，6-氣體輸入管路，7-上部連通管，8-下部連通管，9-冷凝塔，10-冷凝裝置，11-冷凝塔塔釜，12-排放管路，13-開關(guān)閥，14-過濾裝置，15-切油管路。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖1對本發(fā)明方法作詳細描述。
[0020]如圖1所示，本發(fā)明煉油堿渣酸化反應(yīng)裝置包括酸化反應(yīng)塔3和冷凝塔9，酸化反應(yīng)塔體底部設(shè)有氣體分布器5，冷凝塔體表面設(shè)置冷凝裝置10，其中兩個塔體分別由上部連通管7和下部連通管8密封連通，從而在酸化過程中在兩個塔體之間可以形成一個氣升式外循環(huán)反應(yīng)通道。
[0021]所述酸化反應(yīng)塔3和冷凝塔9的高徑比為8~20，優(yōu)選為10~18 ;所述上部連通管7和下部連通管8的直徑為酸化反應(yīng)塔徑的0.2-1.2倍，優(yōu)選為0.5-0.8。
[0022]所