CN105126380B - 一种焦化尾气处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到一种焦化尾气处理方法，其特征在于包括下述步骤：焦化尾气进入分离出液相后从进入液气射流泵，与从液相入口进入液气射流泵的甲醇混合后一起送入吸收塔的储液中；气相在储液中洗涤出部分硫组分及苯系物，从储液中鼓泡而出，与从中部进入吸收塔的低温洗涤甲醇逆流接触，硫组分和苯系物溶解在洗涤甲醇中，被从焦化尾气中进一步洗出；洗涤后的废气进入吸收塔顶部的活性炭填料段吸附后放空；吸收塔塔釜的储液经由循环泵抽出分为两股，第一股送去再生，第二股又分为两部分，第一部分与贫甲醇混合后作为洗涤甲醇从吸收塔中部进入，第二部分送入液气射流泵；所述第二部分的流量与所述液气射流泵的压力相适配。

Description

一种焦化尾气处理方法

技术领域

本发明涉及一种焦化尾气处理方法，具体指一种对炼油厂延迟焦化冷、切焦水中挥发的含大量水蒸气、烃及硫化物的焦化尾气处理方法。

背景技术

目前，我国延迟焦化的除焦技术广泛采用水力除焦的方式，焦炭在冷却、切除过程中会产生污水、焦粉、污油和废气等污染物，尤其是在装置的给水冷焦、泡焦、溢流过程中，会产生大量温度在100℃左右的含油、含硫、含苯系物的污水，随之而来的是高温下挥发出来的大量含硫化物以及烃类等污染物的有机废气即焦化尾气，这些气体组成复杂，水分含量占95％以上，具有恶臭、有毒等特点，对环境和人身安全构成威胁，尤其是在装置加工高硫劣质原料时，空气污染更为严重。

焦化尾气的产生情况与企业所采用的冷切焦水处理工艺有直接的关系，国内外针对冷切焦水的处理工艺有敞开式处理工艺、半敞开式处理工艺及密闭式处理工艺三种，前两种处理方式由于均与大气连通，焦化尾气收集困难，正逐步被炼企改造淘汰，密闭式工艺将池改罐、冷水塔改为空冷器，在完全密闭的条件下实现冷焦水中油、焦和水的分离，挥发出的焦化废气集中在冷焦水热水罐顶部经处理达标后排放大气。现有冷切焦水密闭处理工艺对焦化废气处理方法主要有液氨及其它碱液、胺液湿法化学脱臭、IVP活性炭吸附和脱硫剂干法化学脱臭等。干法脱硫的反应产物(硫化亚铁)与空气接触后容易自燃，在排气不畅的环境下极易导致***，存在严重的安全隐患；碱法脱硫的反应产物回收再生难、成本高，且废碱液属于危险废物，处理困难，易对环境造成二次污染；胺法脱硫可配套厂区的净化装置，但吸收剂价格较高，与CO₂反应速度较慢，尤其在低压下脱臭效果差、不稳定，容易出现净化气中H₂S含量超标，且有机胺混合液普遍存在发泡、拦液、降解的现象，会给生产***的稳定操作带来较大影响。

CN2808275 Y公开了一种恶臭处理装置，其核心是利用酸或碱液化学吸收硫化氢，硫醇等物质，并利用触变型活性炭氧化有机硫。该方法流程太复杂，投资高，无论是酸或碱液吸收硫化物后都存在吸收溶剂饱和的问题，并容易造成二次污染，且在现实中，伴随恶臭硫化物的还有烃类物质，该方法对烃类几乎无处理能力。

延迟焦化废气的现有处理方法中，所采用的工艺或本身具有缺陷，流程长，投资大，能耗高，安全性较低，造成二次污染，或仅有脱硫功能，或具有脱硫脱烃能力但放空气中烃硫含量仍超标。

发明内容

本发明要解决的问题是针对现有的技术提供一种焦化尾气处理方法，以解决现有技术中的安全性低，能耗高，吸收溶剂不稳定，处理结果不理想等一系列问题。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：该焦化尾气处理方法，其特征在于包括下述步骤：

90～100℃的焦化尾气进入冷凝分离器，被冷却至30～35℃，分离出的液相从冷凝器底部抽出送回焦化装置，分离出的焦化尾气从气相入口进入液气射流泵，与从液相入口进入液气射流泵3的甲醇混合后一起送入吸收塔底部塔釜的储液中；

所述气相在储液中洗涤出部分硫组分及苯系物，从储液中鼓泡而出，与从中部进入吸收塔的温度为-25～-30℃的洗涤甲醇逆流接触，硫组分和苯系物溶解在洗涤甲醇中，被从焦化尾气中进一步洗出；

所述洗涤甲醇与所述焦化尾气的摩尔比为2:1～10:1；

洗涤后的废气进入吸收塔顶部的活性炭填料段，将废气中残余的小分子烃吸附出来，吸附后的尾气放空；

所述吸收塔塔釜的储液经由循环泵抽出，加压至1.5-2.5MPa(G)后分为两股，其中第一股送去低温甲醇循环再生装置，第一股的流量大小由塔釜液位调节阀根据储液段的液位高度自动控制，储液段的液位高0.5m～1m；第二股又分为两部分，其中第一部分与来自低温甲醇洗装置的贫甲醇按摩尔比4:1～10:1的比例混合后作为洗涤甲醇从吸收塔中部进入，贫甲醇的加入量可根据焦化尾气中硫含量进行调整，硫含量越低，洗涤甲醇温升越小，饱和速度越慢，贫甲醇加入量越小。第二部分送入液气射流泵；所述第二部分的流量与所述液气射流泵的压力相适配。

较好的，所述液气射流泵气相入口的压力为-10Kpa～-20Kpa负压，所述液气射流泵出口的压力为100Kpa～200Kpa正压。该方案以液气射流泵为分界，上游形成微负压，为焦化尾气从冷焦水热水罐至吸收塔提供动力，液气射流泵下游为微正压，有利于甲醇对硫化物及苯系物的洗涤吸收。

所述吸收塔包括位于上方的填料段和位于下方的洗涤段，其中所述填料段装填有活性炭，填充高度在0.8m～1.5m；所述吸收段包括位于上部的塔板和位于下部的储液段。

所述洗涤段顶部设有折板除沫器，以降低焦化尾气上升时夹带的甲醇，减小甲醇损耗。

所述塔板有3-10块，塔板形式可以是浮阀或者其他类型，焦化尾气经过下塔内的塔盘自下而上被循环甲醇再次洗涤吸收，出甲醇洗涤塔下塔的焦化尾气硫含量及苯系物的摩尔比均达到10×10^-6以下后送入甲醇洗涤塔上塔。

所述液气射流泵出口设置有1～6米的直管段，以使焦化尾气与甲醇充分混合。

用于输送所述第一股低温甲醇的管道上设有用于控制所述储液段液位高度的液位调节阀。

所述吸收塔内设有与所述洗涤甲醇入口相连接的液态分布器。

与现有焦化尾气处理方法相比，本发明具有如下优点：

1、本发明采用“冷凝+甲醇脱硫除臭+活性炭吸附”的处理方法，水及大分子烃冷凝分离、硫分低温吸收、其余组分吸附脱除，三级处理，最大程度上脱除焦化尾气中的有害物质。改变现有焦化尾气密闭处理工艺中只注重恶臭源—硫化物的处理，而忽略有机烃的超标排放问题，达到焦化尾气全组分同时处理的目的。

2、以甲醇作为焦化尾气的硫化物吸收溶剂，充分利用甲醇对极性分子物理吸收效果好易再生的特点，同时克服了其他溶剂化学处理方式的降解、二次污染等问题。

3、引入液气射流泵，将吸收塔自身循环甲醇作为动力对焦化尾气抽吸，形成上游负压抽气，下游正压吸收，解决了常压下效率低、吸收效果不理想的问题，同时可避免为了增加抽吸动力额外引入蒸汽且需冷凝此部分蒸汽而产生的能耗增大问题。

4、充分考虑焦化尾气挥发总量不大，组分中95％以上为水蒸气，经冷凝分液后气体流量小，甲醇循环量小，温升慢的特点，直接引入一股来自低温甲醇洗装置的低温甲醇，无需额外增加冷却器对循环富甲醇冷却，将一部分富甲醇作为回流送低温甲醇洗再生，无论进出甲醇为连续或间断操作，对低温甲醇洗装置原***几乎无影响，投资更省，无需再专门配套吸收溶剂的循环处理装置。

5、本发明仅设置有一个冷凝器，并采用自身循环甲醇作为抽气动力，且将甲醇吸收塔和活性炭吸收合二为一，流程较短，设备投资较低占地面积小，能耗更低。

附图说明

图1为本发明实施例的工艺流程图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

在液气射流泵3的抽吸下，来自冷焦水热水罐温度在95-98℃，绝对压力80KPa的焦化尾气进入冷凝分离器1，焦化尾气走冷凝分离器的壳程，冷凝分离器壳程底部设有储液空间11，焦化尾气被来自公用工程的走冷凝分离器管程的循环冷却水冷却至32℃，焦化尾气中的98％的水蒸气及大分子烃类被凝结析出后在冷凝分离器底部的储液空间富集，经凝液泵2送回延迟焦化进一步处理。

分离液相后的焦化尾气自尾气冷凝分离器1出来后，被液气射流泵3抽吸和压缩，液气射流泵的抽吸动力来源为来自吸收塔的第二股循环甲醇的第二部分。温度在-27℃的循环甲醇被循环泵6加压至2.0MPa(G)。

焦化尾气在液气射流泵3直管段出口管线内与第二部分循环甲醇充分混合后，进入吸收塔下塔4的储液段内，被储液段内的温度为-27℃的甲醇洗涤，洗涤出部分硫组分及苯系物；其余尾气以鼓泡方式溢出，经过下塔内的塔盘自下而上流动，与从液体分布器喷淋下来的洗涤甲醇逆流接触，尾气中的硫化物及苯系物被进一步洗涤，洗涤后得到的废气中的硫含量及苯系物的摩尔比均达到10×10^-6以下。

控制吸收塔下塔4的操作压力为0.1MPa(G)，洗涤甲醇与进入储液段的焦化尾气的摩尔比为7:1。焦化尾气与洗涤甲醇的用量比可根据焦化尾气流量以及硫和苯系物的含量在2:1～10:1中选择，此比例下洗涤甲醇保持了一定的富余量，可满足间断操作的需要。

废气从下塔溢出进入上塔5。吸收塔上塔5为填料塔，内装填有活性炭，作为VOCs(有机废气)的吸附剂，进一步脱除未被甲醇吸收的低浓度小分子烃和残余苯系物，当活性炭的吸附达到饱和后，可定期更换或通入热氮气对炭床进行解吸再生。焦化尾气中未能被吸收塔4下塔吸收的小分子烃类、及其余有害物质被吸收塔上塔5的活性炭吸附后，从吸收塔上塔5顶部直接排入大气。吸收塔下塔4和吸收塔上塔5以上下结构的形式合并为一个塔设置。

从吸收塔下塔4釜底出来的富甲醇温度为-27℃，经循环泵6加压至2.0MPa(G)后，分为两股，其中第一股送出***，进入低温甲醇洗装置再生；第一股的送出管线上设有液位控制阀7，通过该液位控制阀来调节第一股的流量以控制储液段的液位维持在0.8m。

第二股富甲醇分为两部分，其中第一部分与界外低温甲醇洗装置送来的-35℃贫甲醇混合成洗涤甲醇，从上塔入口经由液体分布器返回吸收塔下塔，第一部分与贫甲醇的摩尔比为8:1，贫甲醇的加入量可根据焦化尾气中硫含量进行调整，硫含量越低，洗涤甲醇温升越小，饱和速度越慢，贫甲醇加入量越小。第二部分液相进入液气射流泵3作为抽吸动力源，流量约150～200kmol/h，第二部分的流量根据焦化尾气的量及液气射流泵前后所需压力计算确定，此为常规计算，不做累赘描述。

Claims (7)

1.一种焦化尾气处理方法，其特征在于包括下述步骤：

90～100℃的焦化尾气进入冷凝分离器，被冷却至30～35℃，分离出的液相从冷凝器底部抽出送回焦化装置，分离出的焦化尾气从气相入口进入液气射流泵，与从液相入口进入液气射流泵的甲醇混合后一起送入吸收塔的储液中；

所述分离出的焦化尾气在储液中洗涤出部分硫组分及苯系物，从储液中鼓泡而出，与从中部进入吸收塔的温度为-25～-30℃的洗涤甲醇逆流接触，硫组分和苯系物溶解在洗涤甲醇中，被从焦化尾气中进一步洗出；

所述洗涤甲醇与所述分离出的焦化尾气的摩尔比为2:1～10:1；

洗涤后的废气进入吸收塔顶部的活性炭填料段，将废气中残余的小分子烃吸附出来，吸附后的尾气放空；

所述吸收塔塔釜的储液经由循环泵抽出，加压至1.5-2.5MPa(G)后分为两股，其中第一股送去低温甲醇装置循环再生，第一股的流量大小由塔釜液位调节阀根据储液段的液位高度自动控制，储液段至少保持0.5m～1m的液位；第二股又分为两部分，其中第一部分与来自低温甲醇洗装置的贫甲醇按摩尔比4:1～10:1的比例混合后作为洗涤甲醇从吸收塔中部进入，第二部分送入液气射流泵；所述第二部分的流量与所述液气射流泵的压力相适配；

所述液气射流泵气相入口的压力为-10Kpa～-20Kpa负压，所述液气射流泵出口的压力为100Kpa～200Kpa正压。

2.根据权利要求1所述的焦化尾气处理方法，其特征在于所述吸收塔包括位于上方的填料段和位于下方的洗涤段，其中所述填料段装填有活性炭，填充高度在0.8～1.5米；所述洗涤段包括位于上部的塔板和位于下部的储液段。

3.根据权利要求2所述的焦化尾气处理方法，其特征在于所述洗涤段顶部设有折板除沫器。

4.根据权利要求3所述的焦化尾气处理方法，其特征在于所述塔板有3-10块。

5.根据权利要求4所述的焦化尾气处理方法，其特征在于所述液气射流泵出口设置有1米～6米的直管段。

6.根据权利要求5所述的焦化尾气处理方法，其特征在于用于输送第一股低温甲醇的管道上设有用于控制所述储液段液位高度的液位调节阀。

7.根据权利要求6所述的焦化尾气处理方法，其特征在于所述吸收塔内设有与所述洗涤甲醇入口相连接的液态分布器。