石油化工酸性尾氣處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種石油化工酸性尾氣處理系統(tǒng)，包括換熱器、堿液吸收塔、水洗塔、堿液池、堿液泵、堿洗滌液循環(huán)泵、水洗滌液循環(huán)泵、工藝水泵和水箱；堿液吸收塔與水洗塔的下部相連，堿液吸收塔的底部設(shè)有堿洗滌液儲(chǔ)存區(qū)，水洗塔的底部設(shè)有水洗滌液存儲(chǔ)區(qū)，堿洗滌液儲(chǔ)存區(qū)低于所述水洗滌液存儲(chǔ)區(qū)，且水洗滌液存儲(chǔ)區(qū)設(shè)有朝向所述堿洗滌液儲(chǔ)存區(qū)的溢流口；堿洗滌液儲(chǔ)存區(qū)通過(guò)所述堿洗滌液循環(huán)泵與堿液吸收塔相連構(gòu)成循環(huán)回路，水洗滌液存儲(chǔ)區(qū)通過(guò)水洗滌液循環(huán)泵與水洗塔相連構(gòu)成循環(huán)回路；堿液池通過(guò)堿液泵與所述堿液吸收塔相連，水箱通過(guò)工藝水泵與所述換熱器、堿液吸收塔、水洗塔分別相連。依靠氣體從文丘里吸收塔獲得的動(dòng)力和氣體本身的性能，減少了設(shè)備占地面積，減少了投資。
【專利說(shuō)明】
石油化工酸性尾氣處理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種石油化工節(jié)能環(huán)保技術(shù)，尤其涉及一種石油化工酸性尾氣處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]石油化工行業(yè)脫氫項(xiàng)目再生尾氣含有HCl、S02和Cl2等酸性氣體污染物，排放到大氣中嚴(yán)重污染環(huán)境，必需去除達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)后方可排放大氣。國(guó)內(nèi)的中小企業(yè)都會(huì)因?yàn)橥顿Y高而直接將尾氣排放到大氣中，嚴(yán)重的污染了環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡(jiǎn)單、節(jié)能、環(huán)保、占地少、處理效果好的石油化工酸性尾氣處理系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]本發(fā)明的石油化工酸性尾氣處理系統(tǒng)，包括換熱器、堿液吸收塔、水洗塔、堿液池、堿液栗、堿洗滌液循環(huán)栗、水洗滌液循環(huán)栗、工藝水栗和水箱；
[0006]所述堿液吸收塔與水洗塔的下部相連，所述堿液吸收塔的底部設(shè)有堿洗滌液儲(chǔ)存區(qū)，所述水洗塔的底部設(shè)有水洗滌液存儲(chǔ)區(qū)，所述堿洗滌液儲(chǔ)存區(qū)低于所述水洗滌液存儲(chǔ)區(qū)，且所述水洗滌液存儲(chǔ)區(qū)設(shè)有朝向所述堿洗滌液儲(chǔ)存區(qū)的溢流口 ；
[0007]所述堿洗滌液儲(chǔ)存區(qū)通過(guò)所述堿洗滌液循環(huán)栗與所述堿液吸收塔相連構(gòu)成循環(huán)回路，所述水洗滌液存儲(chǔ)區(qū)通過(guò)水洗滌液循環(huán)栗與水洗塔相連構(gòu)成循環(huán)回路；
[0008]所述堿液池通過(guò)所述堿液栗與所述堿液吸收塔相連，所述水箱通過(guò)所述工藝水栗與所述換熱器、堿液吸收塔、水洗塔分別相連。
[0009]由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的石油化工酸性尾氣處理系統(tǒng)，由于將堿液吸收塔和水洗塔底部聯(lián)通在一起，依靠氣體從文丘里吸收塔獲得的動(dòng)力和氣體本身的性能，通過(guò)水洗塔的底部，并由下而上的進(jìn)行吸收、凈化后有水洗塔頂部排出。這樣的方式減少了設(shè)備占地面積。減少了投資。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的石油化工酸性尾氣處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0012]本發(fā)明的石油化工酸性尾氣處理系統(tǒng)，其較佳的【具體實(shí)施方式】是:
[0013]包括換熱器、堿液吸收塔、水洗塔、堿液池、堿液栗、堿洗滌液循環(huán)栗、水洗滌液循環(huán)栗、工藝水栗和水箱；
[0014]所述堿液吸收塔與水洗塔的下部相連，所述堿液吸收塔的底部設(shè)有堿洗滌液儲(chǔ)存區(qū)，所述水洗塔的底部設(shè)有水洗滌液存儲(chǔ)區(qū)，所述堿洗滌液儲(chǔ)存區(qū)低于所述水洗滌液存儲(chǔ)區(qū)，且所述水洗滌液存儲(chǔ)區(qū)設(shè)有朝向所述堿洗滌液儲(chǔ)存區(qū)的溢流口 ；
[0015]所述堿洗滌液儲(chǔ)存區(qū)通過(guò)所述堿洗滌液循環(huán)栗與所述堿液吸收塔相連構(gòu)成循環(huán)回路，所述水洗滌液存儲(chǔ)區(qū)通過(guò)水洗滌液循環(huán)栗與水洗塔相連構(gòu)成循環(huán)回路；
[0016]所述堿液池通過(guò)所述堿液栗與所述堿液吸收塔相連，所述水箱通過(guò)所述工藝水栗與所述換熱器、堿液吸收塔、水洗塔分別相連。
[0017]所述堿液吸收塔為文丘里吸收塔，其上部設(shè)置有文丘里管。
[0018]所述水洗塔為填料塔，所述水洗塔中段設(shè)置2-3段填料段，所述水洗塔上段設(shè)置脫霧器，所述脫霧器上部設(shè)置噴淋器。
[0019]所述堿洗滌液儲(chǔ)存區(qū)設(shè)有箱型堿洗滌液受液盤，所述水洗滌液存儲(chǔ)區(qū)設(shè)有箱型水洗滌液受液盤。
[0020]所述換熱器為相變式換熱器，冷介質(zhì)為空氣、熱介質(zhì)為酸性尾氣。
[0021 ]所述堿液池中的堿液按照3%量補(bǔ)充氫氧化鈉。
[0022]所述箱型堿洗滌液受液盤內(nèi)的溶液按照30%的亞硫酸鈉與氯化鈉混合液量排出。
[0023]本發(fā)明的石油化工酸性尾氣處理系統(tǒng)，可以去除再生尾氣中含有的HC1、SH2、S02和Ci2等酸性氣體污染物，達(dá)到可排放大氣的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。尾氣的余熱可生產(chǎn)低壓蒸汽供外界使用。大大減少投資成本，在C3/C4綜合利用領(lǐng)域有很好的推廣前景，預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)煉廠市場(chǎng)需求不下50套，總市場(chǎng)金額超過(guò)50億元。
[0024]本發(fā)明采用氫氧化鈉水溶液洗滌吸收技術(shù)原理，脫除脫氫裝置再生尾氣中的HC1、SH2、SO2和Cl2，去除率分別達(dá)到99%、97%、98%和90%。
[0025]脫氫裝置再生尾氣與軟化水經(jīng)過(guò)換熱器換熱后進(jìn)洗滌塔，與洗滌塔中的氫氧化鈉溶液逆流接觸，吸收其中的HCl、SH2、SO2和Cl2等酸性氣體，酸性氣體被堿液吸收后，再經(jīng)凈水噴淋去除殘存物質(zhì)后氣體排出裝置，排出氣體達(dá)到環(huán)保排放要求。
[0026]本發(fā)明的反應(yīng)機(jī)理是:
[0027]氫氧化鈉吸收氯氣尾氣方程式:
[0028]2Na0H+C12 = NaCl+NaC10+H20
[0029]氫氧化鈉吸收SH2尾氣方程式:
[0030]氫氧化鈉少量:NaOH+H2S==NaHS+H20[0031 ]氫氧化鈉過(guò)量:2Na0H+H2S= =Na2S+2H20
[0032]氫氧化鈉吸收SO2尾氣方程式:
[0033]2Na0H+S02(少量)=Na2S03+H20
[0034]Na0H+S02(過(guò)量)=NaHS03
[0035]如果適量，n(NaOH) /n (S02) = I 2之間，Na2S03和NaHS03全有.
[0036]如:n(Na0H)/n(S02)=3/2化學(xué)方程式為:
[0037]3Na0H+2S02 = Na2S03+NaHS03+H20
[0038]氫氧化鈉吸收HCl尾氣方程式:
[0039]Na0H+HCl=NaCl+H20
[0040]氫氧化鈉吸收Cl2尾氣方程式:
[0041]C12+2Na0H=NaCl+NaC10+H20
[0042]經(jīng)過(guò)本發(fā)明的處理后，HC1、SH2、S02和Cl2去除率分別達(dá)到99%、97%、98%和90%。
[0043]此處理系統(tǒng)中包括換熱器、堿液吸收塔、文丘里洗滌器、水洗塔、脫霧器、吸附劑、堿液池、水箱、多個(gè)栗等主要設(shè)備，依次根據(jù)工藝要求連接成工藝流程。
[0044]所述換熱器為相變式換熱器，熱介質(zhì)為高溫?zé)煔?，冷介質(zhì)為常溫空氣，高溫?zé)煔膺M(jìn)入空間選用Inconel 600材質(zhì)，空氣空間選用碳鋼材質(zhì)，換熱后的空氣作為加熱爐進(jìn)爐空氣。
[0045]所述堿液吸收塔為文丘里吸收塔，所述吸收塔和所述文丘里管之間設(shè)置彎管部分，所述彎管部分連通所述吸收塔和所述文丘里管。循環(huán)堿液循環(huán)進(jìn)入文丘里管和吸收塔
[0046]水洗塔上層內(nèi)裝脫霧器，脫霧器由金屬絲或非金屬絲組成。氣液過(guò)濾網(wǎng)的非金屬絲由多股非金屬纖維捻制而成，亦可為單股非金屬絲。該絲網(wǎng)脫霧器不但能濾除懸浮于氣流中的較大堿液液沫，而且能濾除較小和微小的堿液沫，廣泛應(yīng)用于化工、石油、塔器制造、壓力容器等行業(yè)中的氣液分離裝置中。
[0047]水洗塔下端為吸附劑段，設(shè)有吸附劑，水洗塔上段采用水噴淋處理方式，水洗塔下段采用循環(huán)堿液處理，堿液通過(guò)栗升壓后進(jìn)入送至吸收塔下段并循環(huán)使用。
[0048]堿液吸收塔下部和水洗塔下部相連通，當(dāng)堿液濃度不達(dá)標(biāo)時(shí)，兩塔底部的硫酸鈉、硫化鈉、氯化鈉溶液定期排放被送出界區(qū)外。
[0049]所述進(jìn)入文丘里堿液吸收塔頂?shù)乃嵝詺怏w由上而下經(jīng)堿液吸收脫除高濃度硫化氫、二氧化硫、氯氣等腐蝕性介質(zhì)，再由下至上進(jìn)入水洗塔，經(jīng)水洗塔底部的溶液噴淋及填料過(guò)濾后，氣體進(jìn)入經(jīng)工藝用凈水噴淋下的脫霧器后從水洗塔頂部排出潔凈的氣體。
[0050]根據(jù)本發(fā)明能夠有效地處理含高濃度硫化氫、二氧化硫、氯氣等腐蝕性介質(zhì)的高溫尾氣，使得處理后的尾氣能夠達(dá)到環(huán)保排放要求，同時(shí)采用與高溫尾氣換熱，回收此部分熱能生產(chǎn)蒸汽。
[0051 ]本發(fā)明的工藝流程如下:
[0052]含酸性氣的工藝尾氣換熱后進(jìn)入文丘里堿洗塔，與塔頂噴淋的堿液逆流接觸，尾氣中的酸性氣與堿液反應(yīng)生成鹽，降至堿液塔底，堿洗塔的底部設(shè)置下落液體匯集液區(qū)，區(qū)內(nèi)溶液經(jīng)中間增壓栗送至文丘里管頂循環(huán)使用。氣體在塔底自下而上向水洗塔上部流動(dòng)，水洗塔的塔底機(jī)栗將塔底溶液送至塔內(nèi)填料層上部，工藝水栗將工藝潔凈水送至脫霧器上部，從文丘里堿洗塔下部來(lái)的氣體在水塔底自下而上向水洗塔上部流動(dòng)，氣體依次經(jīng)過(guò)填料段塔底溶液沖洗、脫霧器潔凈工藝水的洗滌后，除去了酸性氣中的硫化氫、二氧化硫、氯氣等腐蝕性介質(zhì)和殘余堿液等，經(jīng)水洗塔頂部排出裝置。
[0053]創(chuàng)新點(diǎn):
[0054]1、將堿液吸收塔和水洗塔底部聯(lián)通在一起，依靠氣體從文丘里吸收塔獲得的動(dòng)力和氣體本身的性能，通過(guò)水洗塔的底部，并由下而上的進(jìn)行吸收、凈化后有水洗塔頂部排出。這樣的方式減少了設(shè)備占地面積。減少了投資。
[0055]優(yōu)點(diǎn):
[0056]1、應(yīng)用了相變式換熱器，提高了換熱效率:
[0057]相變換熱器是運(yùn)用物質(zhì)相變的過(guò)程，將高、中、低溫?zé)煔鉄崃孔畲蠡辙D(zhuǎn)化傳遞換熱，達(dá)到降低高溫?zé)煔獠踩咝Щ厥绽玫男滦蛽Q熱器。
[0058]每臺(tái)設(shè)備根據(jù)煙氣溫度、煙氣量、煙氣成分、煙道尺寸、進(jìn)風(fēng)、出水及引風(fēng)機(jī)位置等因數(shù)綜合考慮設(shè)計(jì)，回收高中低溫?zé)煔鈴U熱再利用
[0059]具有不會(huì)產(chǎn)生不凝性氣體、不會(huì)使工作液體熱物性惡化，使管殼材料腐蝕和溶解。
[0060]可同時(shí)加熱冷水和冷風(fēng)，也可關(guān)閉任何一方，還可以調(diào)整被加熱的水和氣體溫度，屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。
[0061]換熱器的控制系統(tǒng)安裝節(jié)能效益實(shí)時(shí)測(cè)算顯示系統(tǒng)，可以根據(jù)實(shí)時(shí)煙氣溫度及冷介質(zhì)溫差測(cè)算顯示節(jié)能效益，并具有遠(yuǎn)傳功能，不用達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)便可觀察到節(jié)能數(shù)據(jù)。
[0062]節(jié)能效益高，在保證受熱面不受低溫腐蝕的情況下，相變換換熱器可將排煙溫度降到更低，當(dāng)排煙溫度降低至115度時(shí)，相變換換熱器的節(jié)能效果更顯著。
[0063]2、本發(fā)明通過(guò)相變換熱器回收尾氣中的熱能，生產(chǎn)蒸汽，提高了余熱利用率，降低了裝置能耗。
[0064]3、本發(fā)明運(yùn)用文丘里吸收塔煙氣脫硫技術(shù)，其主要特點(diǎn)是系統(tǒng)壓損較小、脫硫效率高、設(shè)備可利用率高、自動(dòng)化程度高、所需運(yùn)行維護(hù)人員少、單位能耗較低.
[0065]4、通過(guò)堿液吸收的方式高效地處理含高濃度氯化氫、二氧化硫、氯氣等腐蝕性介質(zhì)的高溫尾氣，使得處理后的尾氣能夠達(dá)到環(huán)保排放要求。
[0066]5、采用文丘里堿液吸收塔，與單純使用普通的堿液吸收塔相比提高了脫硫效果15%以上。
[0067]6、本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，與同類型的酸性氣處理系統(tǒng)相比，減少了吸附塔，投資少，運(yùn)行費(fèi)用成本低。
[0068]具體實(shí)施例:
[0069]如圖1所示，酸性尾氣為石油化工、煤化工生產(chǎn)裝置排放的含氯、硫的中高溫廢氣，其中氯化氫含量為0.3-0.5ν%,二氧化硫含量為0.03-0.04ν%，氯氣含量為0.05-0.08ν%。熱介質(zhì)含氯、硫尾氣經(jīng)相變換熱器E-1換熱到80度后從文丘里堿液吸收塔2的塔頂進(jìn)入，冷介質(zhì)軟化水經(jīng)換熱后生成0.4MPa蒸汽送出裝置或?yàn)檠b置內(nèi)儀表用氣。
[0070]堿液栗P-1將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的NaOH水溶液由堿液池V_4抽出與堿洗滌液循環(huán)栗P-2輸送的堿液吸收塔T-2底部的含有亞硫酸鈉和氯化鈉的液體混合送入文丘里堿液吸收塔頂部的噴淋器內(nèi)，堿洗滌液循環(huán)栗P-3將堿液吸收塔底部的含有亞硫酸鈉和氯化鈉的液體(稀堿液)送入到經(jīng)過(guò)文丘里管噴出的氣液混合體的下部噴淋器內(nèi)，于是重酸性氣與塔中部噴淋的稀堿液和塔頂噴淋的濃堿液依次逆流接觸，尾氣中的酸性氣與堿液反應(yīng)生成鹽，降至塔底。
[0071 ]工藝水栗P-5將工藝潔凈水送至水洗塔T-3脫霧器上部的噴淋器內(nèi)；塔底的水洗滌液循環(huán)栗P-4將塔底稀堿液送至水洗塔中部填料(所述填料優(yōu)選為石墨拉西環(huán)填料)上方的噴淋器內(nèi)，工藝水栗P-5將水箱V-5內(nèi)的水送到水洗塔脫霧器上方的噴淋器。
[0072]從堿液吸收塔底來(lái)的氣體從水洗塔底部由下往上依次經(jīng)填料段-噴淋和脫霧器-噴淋后由水洗塔T-3塔頂排出，經(jīng)檢測(cè)由水洗塔T-3塔頂排出的氣體中氯化氫含量<
0.86ppm，二氧化硫含量<0.9ppm，氯氣含量為<0.9ppm。
[0073]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種石油化工酸性尾氣處理系統(tǒng)，其特征在于，包括換熱器、堿液吸收塔、水洗塔、堿液池、堿液栗、堿洗滌液循環(huán)栗、水洗滌液循環(huán)栗、工藝水栗和水箱； 所述堿液吸收塔與水洗塔的下部相連，所述堿液吸收塔的底部設(shè)有堿洗滌液儲(chǔ)存區(qū)，所述水洗塔的底部設(shè)有水洗滌液存儲(chǔ)區(qū)，所述堿洗滌液儲(chǔ)存區(qū)低于所述水洗滌液存儲(chǔ)區(qū)，且所述水洗滌液存儲(chǔ)區(qū)設(shè)有朝向所述堿洗滌液儲(chǔ)存區(qū)的溢流口； 所述堿洗滌液儲(chǔ)存區(qū)通過(guò)所述堿洗滌液循環(huán)栗與所述堿液吸收塔相連構(gòu)成循環(huán)回路，所述水洗滌液存儲(chǔ)區(qū)通過(guò)水洗滌液循環(huán)栗與水洗塔相連構(gòu)成循環(huán)回路； 所述堿液池通過(guò)所述堿液栗與所述堿液吸收塔相連，所述水箱通過(guò)所述工藝水栗與所述換熱器、堿液吸收塔、水洗塔分別相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油化工酸性尾氣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述堿液吸收塔為文丘里吸收塔，其上部設(shè)置有文丘里管。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石油化工酸性尾氣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述水洗塔為填料塔，所述水洗塔中段設(shè)置2-3段填料段，所述水洗塔上段設(shè)置脫霧器，所述脫霧器上部設(shè)置噴淋器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石油化工酸性尾氣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述堿洗滌液儲(chǔ)存區(qū)設(shè)有箱型堿洗滌液受液盤，所述水洗滌液存儲(chǔ)區(qū)設(shè)有箱型水洗滌液受液盤。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的石油化工酸性尾氣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱器為相變式換熱器，冷介質(zhì)為空氣、熱介質(zhì)為酸性尾氣。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的石油化工酸性尾氣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述堿液池中的堿液按照3 %量補(bǔ)充氫氧化鈉。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的石油化工酸性尾氣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述箱型堿洗滌液受液盤內(nèi)的溶液按照30%的亞硫酸鈉與氯化鈉混合液量排出。
【文檔編號(hào)】B01D53/68GK105944544SQ201610552687
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年7月13日
【發(fā)明人】金圃明
【申請(qǐng)人】北京華福工程有限公司