專利名稱：一種重污油回?zé)捁に嚨闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到重污油回?zé)捁に嚒?
背景技術(shù)：
石油煉制過(guò)程中產(chǎn)生一定的重污油，這些重污油來(lái)源廣泛，例如原油罐切水、減頂 罐切水、裝置停工掃線、設(shè)備清洗、電精制等過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生重污油。不同過(guò)程中產(chǎn)生的重 污油性質(zhì)差異很大，重污油形式也復(fù)雜，有水包油型、有油包水型的或多層包覆等情況，乳 化嚴(yán)重，具有極強(qiáng)的油水界面張力。目前重污油油水分離的方法主要有以下幾種1加熱靜止沉降法加熱靜止沉降法分離原理主要是利用油和水的密度差以及油和水的不相容性，加 熱靜止的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)油珠與水的分離。分散在水中的油珠在浮力作用下緩慢上浮、分層，油 珠上浮速度取決于油珠顆粒的大小，油與水的密度差，流動(dòng)狀態(tài)及流體的粘度。它們之間的 關(guān)系可用Mokes和New-ton等定律來(lái)描述。加熱靜止沉降分離法的特點(diǎn)是能接受任何濃度的重污油，流程簡(jiǎn)潔易于操作，投 資少；其缺點(diǎn)是回收周期長(zhǎng)，沉降周期一般在Mh以上，蒸汽量大，能耗高，回收的油中含 有較多的水，不利于重污油回?zé)挕?離心分離法離心分離技術(shù)處理重污油是應(yīng)用三相臥螺離心機(jī)產(chǎn)生的離心力將油水分離。此方 法分離出三種介質(zhì)，污水排入含油污水管網(wǎng)；固相污泥通過(guò)螺旋輸送器送至固體料斗；污 油送入罐區(qū)。經(jīng)過(guò)離心分離后，重污油中的水分明顯減少，可避免重污油在二次加工過(guò)程中 對(duì)裝置產(chǎn)生不良的影響。3化學(xué)法化學(xué)方法主要是向重污油中投加化學(xué)藥劑，在水中水解后形成帶正電荷的膠團(tuán)與 帶負(fù)電荷的乳化油產(chǎn)生電中和，油粒聚集，粒徑變大，同時(shí)生成絮狀物吸附細(xì)小油滴，然后 通過(guò)沉降或氣浮的方法實(shí)現(xiàn)油水分離。常見的絮凝劑有聚合氯化鋁(PAC)、三氯化鐵、硫酸 鋁、硫酸亞鐵等無(wú)機(jī)絮凝劑和丙烯酰胺、聚丙烯酰胺(PAM)等有機(jī)高分子絮凝劑。4超聲波分離法 超聲波可使介質(zhì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)、空化作用和熱作。(1)機(jī)械振動(dòng)作用可促使重污油中的水“粒子”產(chǎn)生位移效應(yīng)，然后根據(jù)碰撞效應(yīng) 使小水滴凝聚成大水滴，在重力作用下沉降分離。(2)降低油水界面膜強(qiáng)度和污油粘度。一方面，界面摩擦使油水分界面處溫度升 高，使得界面膜容易破裂；另一方面，污油吸收部分聲能轉(zhuǎn)換成熱能，降低了污油的粘度從 而有利于水滴的聚并，使油水分離。超聲波對(duì)重污油脫水的作用相當(dāng)明顯，但是超聲波在處理重污油過(guò)程中，溫度、超 聲波的聲強(qiáng)對(duì)脫水的效果有很大的影響。對(duì)物性變化較大的重污油，這些參數(shù)要做適當(dāng)?shù)?改變。
5旋流與沉降組合的處理工藝采用旋流與沉降組合工藝，優(yōu)化旋流器與沉降器的結(jié)構(gòu)，通過(guò)調(diào)節(jié)旋流器的葉片 數(shù)目、沉降器的板間距離以及傾角考察組合工藝處理重污油油水分離狀況。而在其它參數(shù) 不變的條件下，隨著旋流器入口流量的增加，流速升高，流動(dòng)阻力增大，壓降變大，旋流器的 分離效率隨之增大。6組合處理工藝應(yīng)用化學(xué)法、重力沉降法與離心法三者相結(jié)合的凈化重污油方法。通過(guò)添加適量 脫水助劑，降低重污油中環(huán)烷酸的乳化作用，同時(shí)增加油相與水相的密度差，使得油水易于 分離；采用離心力強(qiáng)化重污油的油相與水相的分離。采取以上相關(guān)工藝方法可以降低重污油的含水率，但同時(shí)也額外增加了工藝流 程、一次性設(shè)備投資、裝置用地空間等等，處理成本非常高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀提供一種能通過(guò)改進(jìn)現(xiàn)有裝 置流程即可進(jìn)行重污油回?zé)挼墓に?，本發(fā)明所提供的重污油回?zé)捁に嚭?jiǎn)單，設(shè)備投資和生 產(chǎn)成本低，并且該工藝流程不受重污油物性的限制，重污油的處理量大，油水分離效果好。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為該重污油回?zé)捁に?，其特征在?包括下述步驟(1)開工時(shí)，在接觸冷卻塔底建立50 80%的初始重污油塔底液位，所述初始重 污油由塔底循環(huán)泵送入塔底重沸器換熱后從塔底內(nèi)初始重污油的上方返回接觸冷卻塔，較 好的返塔可以從第一層塔板返回；建立塔底溫度為150 160°C ；(2)新鮮的重污油與接觸冷卻塔塔底重污油經(jīng)靜態(tài)混合器充分混合后，進(jìn)入接觸 冷卻塔上部，作為接觸冷卻塔的上回流物料，同時(shí)建立塔頂溫度110 120°C ；在接觸冷卻 塔內(nèi)新鮮重污油自上而下沿塔盤向下流動(dòng)，與塔底蒸發(fā)的油氣逆向接觸，氣液兩相換熱后， 重污油中的水分吸收熱量以水蒸氣形態(tài)從接觸冷卻塔的頂部排出，送入下游程序；油氣冷 凝后即脫水后的重污油沉降在塔底，得到重污油回?zé)挳a(chǎn)物，該重污油產(chǎn)物從接觸冷卻塔的 底部排出進(jìn)入過(guò)濾器，由塔底變頻螺桿泵分流為三路；其中第一路經(jīng)所述的塔底重沸器換 熱后從塔底液面的上方返回接觸冷卻塔，較好的返塔部位可以從第一層塔板返回，作為接 觸冷卻塔的下回流物料并提供全塔熱量；第二路與所述新鮮的重污油經(jīng)靜態(tài)混合器混合后 從接觸冷卻塔的上部進(jìn)入接觸冷卻塔共同作為上回流物料；第三路與分離塔塔底循環(huán)油混 合后作為焦化裝置的生產(chǎn)原料。較好的，步驟O)中所述接觸冷卻塔的塔頂壓力可以控制在0. 08 0. 12MPa。步驟O)中所述的第二路經(jīng)水冷器冷卻后再進(jìn)入所述的混合器，通過(guò)水冷器調(diào)控 與新鮮重污油混合的塔底循環(huán)油流量，進(jìn)而控制塔頂溫度。所述的過(guò)濾器可以設(shè)置有兩個(gè)，這兩個(gè)過(guò)濾器相互并聯(lián)，交替使用，便于檢修，以 防止因重污油含雜質(zhì)而損壞機(jī)泵。較好的，可以控制所述上回物料的進(jìn)料溫度為50 70°C。所述接觸冷卻塔的長(zhǎng)徑比為5 10 1。所述水冷器與所述混合器之間、所述混合器連接所述接觸冷卻塔的管路上、所述第三路連接所述下游工序的管路上、所述第二路連接所述接觸冷卻器的管路上均設(shè)有控制 閥，這些控制閥與中央DCS控制系統(tǒng)相連接，由DCS控制系統(tǒng)控制這些控制閥的啟、閉以及 開口大小。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中重污油回?zé)挼碾y題，通過(guò)對(duì)接觸冷卻 塔內(nèi)的重污油進(jìn)行簡(jiǎn)單的溫度控制即可進(jìn)行重污油的回?zé)?，不需使用催化劑，重污油脫?效果好，完全達(dá)到回?zé)捴笜?biāo)，脫水后的重污油可以作為延遲焦化裝置生產(chǎn)所需的原料，避免 了現(xiàn)有技術(shù)中重污油只能作為急冷油使用所帶來(lái)的巨大的資源浪費(fèi)。以100t/h規(guī)模為例， 按同等渣油獲得產(chǎn)品價(jià)值計(jì)算，創(chuàng)收經(jīng)濟(jì)至少效益為2000千萬(wàn)/年。同時(shí)本發(fā)明中所使用 的接觸冷卻塔及其它設(shè)備，均為煉油企業(yè)常用的相關(guān)主要設(shè)備，對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的改造原始投 資成本低、改造快。本發(fā)明所提供的重污油回?zé)捁に囉绕溥m合配套煉油廠現(xiàn)有的裝置設(shè)備 進(jìn)行改造。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1所示，本實(shí)施例中所使用的接觸冷卻塔為煉油廠常見的設(shè)備，該塔的長(zhǎng)徑 比為8 1，內(nèi)有塔板8 12塊，裝置能力為25 30萬(wàn)噸/年。本實(shí)施例中所回?zé)挼男迈r 重污油的平均含水量為20% (體積分?jǐn)?shù))。該重污油回?zé)捁に嚢ㄏ率霾襟E1、開工時(shí)，向接觸冷卻塔內(nèi)引入初始重污油，當(dāng)接觸冷卻塔塔底初始重污油的液 位達(dá)到60%時(shí)，開啟塔底循環(huán)泵，將初始重污油送入塔底重沸器換熱，換熱后的初始重污 油從第一層塔板再返回接觸冷卻塔，建立塔底循環(huán)，直至建立接觸冷卻塔塔底溫度150 160 "C。塔底循環(huán)時(shí)加熱速度不能太快(升溫速度一般在40 50°C /h,降低熱脹冷縮對(duì) 設(shè)備長(zhǎng)期使用的影響)。當(dāng)接觸冷卻塔頂壓力上升時(shí)，可通過(guò)背壓控制閥控制塔頂壓力在 0. 08 0. 12Mpa?；蛘呱鲜鏊籽h(huán)路線還可以是初始重污油經(jīng)換熱后與新鮮的重污油一起從接 觸冷卻塔的上部返回接觸冷卻塔，建立接觸冷卻塔塔頂溫度110 120°C，控制接觸冷卻塔 塔頂?shù)幕亓骺偭繛?0 35噸/小時(shí)。如圖1所示，本實(shí)施例利用煉油廠現(xiàn)有裝置中焦炭塔所產(chǎn)生的冷焦油氣經(jīng)緩沖罐 從接觸冷卻塔的底部送入接觸冷卻塔，作為接觸冷卻塔的塔底熱源。本實(shí)施例采用了 DCS 中央控制系統(tǒng)，上述重沸器和所述冷焦油氣的量可通過(guò)DCS來(lái)自動(dòng)調(diào)控。當(dāng)接觸冷卻塔塔頂溫度、塔底溫度以及壓力穩(wěn)定后，分析塔底重污油脫水后的含 水率。當(dāng)含水率合格后，切換塔底循環(huán)路線為正常生產(chǎn)路線。正常生產(chǎn)路線見下述步驟2。2、調(diào)整物料平衡，控制塔底溫度、塔頂溫度以及塔頂壓力進(jìn)行正常生產(chǎn)操作。正常生產(chǎn)時(shí)保持塔底液位在50 60%之間，塔頂壓力0. 08 0. 12MPa。新鮮的重污油與一定流量的塔底循環(huán)油經(jīng)靜態(tài)混合器充分混合后從接觸冷卻塔上部進(jìn)入接觸冷卻塔作為接觸冷卻塔的上回流物料。所述上回流物料的進(jìn)入位置可以設(shè)置 在塔盤的上方，也可以根據(jù)原料和分離程度的要求設(shè)置在其它位置，例如設(shè)置在靠近塔頂 的塔盤之間。上回流物料在接觸冷卻塔內(nèi)沿塔盤自上而下流動(dòng)，與自下而上的油氣逆流接 觸，氣液兩相進(jìn)行換熱，水份以及少量輕組分吸收熱量后以蒸氣的形式從接觸冷卻塔的頂 部排出，經(jīng)水冷器冷卻后進(jìn)入油水分離罐分離為三部分。其中第一部分即少量的Q、C2等輕 組分所形成的不凝氣經(jīng)背壓控制閥送去低壓瓦斯系統(tǒng)燃燒放空；第二部分即凝縮油可以經(jīng) 變頻離心泵送去焦炭塔作為焦炭塔生焦期間的急冷油，當(dāng)然也可以作為其它用途；第三部 分即含油污水經(jīng)變頻離心泵后送去污水處理系統(tǒng)。分離出水分的重污油產(chǎn)物在重力作用下經(jīng)層層塔盤下落到塔底，從塔底排出，進(jìn) 入過(guò)濾器，過(guò)濾出重污油產(chǎn)物中的焦粉及其它雜質(zhì)。本實(shí)施例中采用兩個(gè)過(guò)濾器并聯(lián)使用。 這樣在檢修時(shí)兩個(gè)過(guò)濾器可以交替切換使用，同樣，如果僅對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行檢修，也不需要對(duì)
整個(gè)裝置停工。重污油產(chǎn)物過(guò)濾后經(jīng)設(shè)置在塔底的循環(huán)變頻螺桿泵后分為三路。其中，第一路經(jīng) 重沸器換熱后從第一層塔板返回接觸冷卻塔，作為系統(tǒng)熱源；本實(shí)施例中接觸冷卻塔內(nèi)塔 板的排序是按常規(guī)方法排序的，即塔內(nèi)最下方的為第一層，自下而上，最上面的一層為數(shù)字 最大的一層。所述重沸器與給該重沸器提供熱源的蒸汽管路之間設(shè)有控制蒸汽量的電磁 閥，該電磁閥連接DCS，通過(guò)DCS改變蒸汽量從而達(dá)到對(duì)塔底溫度的控制。第二路與新鮮的重污油一起送入靜態(tài)混合器，在靜態(tài)混合器改變流體的流動(dòng)狀 態(tài)，打破重污油中油水包容的狀態(tài)，充分混合后的物料從接觸冷卻塔的上部進(jìn)入接觸冷卻 塔作為接觸冷卻塔的上回流物料。上述新鮮重污油進(jìn)裝置前的溫度一般為50 70°C，與塔 底送來(lái)的第二路重污油產(chǎn)物混合后溫度可達(dá)90 100°C。接觸冷卻塔上回流物料的進(jìn)料溫 度可通過(guò)DCS控制冷卻器的工作來(lái)控制，即通過(guò)改變水冷器中冷卻介質(zhì)或改變進(jìn)入水冷器 內(nèi)的第二路的流量來(lái)控制第二路換熱后的溫度，從而達(dá)到控制塔頂溫度的目的。上述上回 流物料的進(jìn)入位置可以是最后一層塔板的上方，也可以是最后一層塔板或者靠近塔頂?shù)膸?塊塔板，這個(gè)可以根據(jù)原料情況和具體所要求的分離情況來(lái)決定；本實(shí)施例中第三路重污 油經(jīng)控制閥后送分餾塔，與煉油廠分鎦塔塔底循環(huán)回流油混合后進(jìn)入分餾塔塔底，作為生 產(chǎn)原料。對(duì)第三路重污油產(chǎn)物取樣分析，重污油產(chǎn)物中含水率為2%，每噸脫水后的重污油 產(chǎn)物作為生產(chǎn)原料可得到汽油組分占15 20%、柴油組分占15 20%、蠟油組分占25 ；35%、液態(tài)烴組分占5 10%、石油焦占15 40%，經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)2000萬(wàn)/年以上。
權(quán)利要求
1.一種重污油回?zé)捁に?，其特征在于包括下述步驟(1)開工時(shí)，在接觸冷卻塔內(nèi)建立50 80%的初始重污油塔底液位，所述初始重污油 由塔底循環(huán)泵送入塔底重沸器換熱后從塔底內(nèi)初始重污油的上方返回接觸冷卻塔，建立塔 底溫度為150 160°C ；(2)新鮮的重污油與接觸冷卻塔塔底重污油經(jīng)靜態(tài)混合器充分混合后，進(jìn)入接觸冷卻 塔上部，作為接觸冷卻塔的上回流物料，同時(shí)建立塔頂溫度110 120°C ；在接觸冷卻塔內(nèi) 新鮮重污油自上而下沿塔盤向下流動(dòng)，與塔底蒸發(fā)的油氣逆向接觸，氣液兩相換熱后，重污 油中的水分吸收熱量以水蒸氣形態(tài)從接觸冷卻塔的頂部排出，送入下游程序；油氣冷凝后 即脫水后的重污油沉降在塔底，得到重污油回?zé)挳a(chǎn)物，該重污油產(chǎn)物從接觸冷卻塔的底部 排出進(jìn)入過(guò)濾器，由塔底變頻螺桿泵分流為三路，其中第一路經(jīng)所述的塔底重沸器換熱后 從塔底液面的上方返回接觸冷卻塔，作為接觸冷卻塔的下回流物料并提供全塔熱量；第二 路與所述新鮮的重污油經(jīng)靜態(tài)混合器混合后從接觸冷卻塔的上部進(jìn)入接觸冷卻塔共同作 為上回流物料；第三路與分離塔塔底循環(huán)油混合后作為生產(chǎn)原料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重污油回?zé)捁に?，其特征在于步驟O)中所述接觸冷卻塔的 塔頂壓力控制在0. 08 0. 12MPa。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重污油回?zé)捁に?，其特征在于步驟O)中所述的第二路經(jīng)水 冷器換熱后再與新鮮重污油混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重污油回?zé)捁に?，其特征在于所述的過(guò)濾器有兩個(gè)，這兩個(gè) 過(guò)濾器相互并聯(lián)，交替使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重污油回?zé)捁に?，其特征在于所述上回流物料的進(jìn)料經(jīng)過(guò)靜 態(tài)混合器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重污油回?zé)捁に?，其特征在于步驟(1)中所述初始重污油由 塔底循環(huán)泵送入塔底重沸器換熱后從接觸冷卻塔第一層塔板返回；步驟O)中所述的第一 路也是從接觸冷卻塔第一層塔板返回。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一權(quán)利要求所述的重污油回?zé)捁に?，其特征在于所述所述?觸冷卻塔的長(zhǎng)徑比為5 10 1。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的重污油回?zé)捁に嚕涮卣髟谟谒鏊鏊淦髋c所述混合器 之間、所述混合器連接所述接觸冷卻塔的管路上、所述第三路連接所述下游工序的管路上、 所述第二路連接所述接觸冷卻器的管路上均設(shè)有電磁閥，這些電磁閥連接中央DCS控制系 統(tǒng)，由DCS控制系統(tǒng)控制這些電磁閥的啟、閉以及開口大小。
全文摘要
本發(fā)明涉及到重污油回?zé)捁に嚕涮卣髟谟诎ㄏ率霾襟E(1)開工時(shí)，在接觸冷卻塔內(nèi)建立50～80％的初始重污油塔底液位，所述初始重污油由塔底循環(huán)泵送入塔底重沸器換熱后從塔底內(nèi)初始重污油的上方返回接觸冷卻塔，建立塔底溫度為150～160℃；(2)新鮮的重污油與塔底重污油經(jīng)靜態(tài)混合器充分混合后作為接觸冷卻塔的上回流物料，同時(shí)建立塔頂溫度110～120℃；在接觸冷卻塔內(nèi)新鮮重污油自上而下沿塔盤向下流動(dòng)，與塔底蒸發(fā)的油氣逆向接觸，氣液兩相換熱后，重污油中的水分吸收熱量以水蒸氣形態(tài)從接觸冷卻塔的頂部排出，送入下游程序；脫水后的重污油沉降在塔底，得到重污油回?zé)挳a(chǎn)物。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用煉油廠現(xiàn)有的設(shè)備通過(guò)簡(jiǎn)單的溫度控制即可進(jìn)行重污油的回?zé)?，不需使用催化劑，重污油脫水效果好，效益高?br> 文檔編號(hào)C10G53/02GK102140368SQ20111003601
公開日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者孫宇, 胡勇剛 申請(qǐng)人:孫宇, 胡勇剛