CN111068440B - 一种焦化尾气处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种焦化尾气处理装置，以解决现有延迟焦化装置存在水汽、恶臭气体污染、尾气VOC和焦粉随尾气排放造成二次污染等问题。该焦化尾气处理装置包括尾气处理塔，尾气处理塔从上到下依次为脱饱和段、脱硫段、气液分离段和沉降段，尾气处理塔内的脱硫段下方设置有脱硫段集油箱，脱硫段集油箱下方于气液分离段处设置有焦炭塔尾气和焦化装置内其它设备产生尾气注入管线、焦池尾气注入管线、焦炭塔泄放蒸汽注入管线，尾气处理塔底部设有洗涤污水抽出管线，沉降段下部设有洗涤水抽出斗，脱硫段上方设有吸收液注入管线，脱硫段集油箱下方设有脱硫段集油箱抽出口，尾气处理塔顶部设有脱饱和后焦化尾气管线。

Description

一种焦化尾气处理装置

技术领域

本发明属于石油加工过程中焦化尾气处理领域，涉及一种焦化尾气处理装置。

背景技术

延迟焦化工艺是石油加工流程中的一种重要渣油加工过程。原料经换热和焦化炉加热至约500℃后，进入焦炭塔进行热裂解反应与缩合反应，在焦炭塔内生成油气和固体焦炭。热裂解反应生成的油气，经焦炭塔顶油气线进入分馏塔，分离成富气和石脑油、柴油、蜡油等馏分。固体焦炭沉积在焦炭塔内，定期除焦至焦池。

焦化工艺中通常采用高压水进行钻孔和切焦，被切割、击碎的焦块与高压水一起通过溜槽进入焦池。在焦池内静置脱水后，焦炭外送出装置，切焦水经沉淀、过滤后循环使用。虽然在除焦前经过吹汽、给水、泡焦等冷却步骤，除焦时焦炭塔内温度依然较高，部分高压水汽化，导致除焦时焦池上方水汽充盈；焦炭富集了原料中的硫化物，造成焦池周边恶臭气体,主要是硫化氢弥漫；石油焦含有挥发分，造成周边VOC污染问题；在焦炭静置脱水过程中，上层焦炭水分散失，焦粉随风飞扬，遍布焦池周围，形成粉尘污染。除焦操作开启焦炭塔顶盖后，也有水汽、恶臭气体从焦炭塔顶逸出。另外，焦化装置内其他常压设备排空也有少量恶臭气体或烃类气体外泄，由于存在上述四类污染，延迟焦化装置往往是整个炼厂生产环境最恶劣的场所，有必要采取措施治理污染、改善工作环境。

CN2808275Y公开了一种恶臭治理装置，其技术方案是：包括吸收塔、送风装置,吸收塔贮罐,催化氧化塔和水力喷射吸收器，主要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。该技术的恶臭治理装置可处理大流量,固定型、突发型,高温恶臭气体;也可用于稳定排出,小流量,持久性恶臭源的治理;并可用于要求相对高的,接近居民区的恶臭源的治理。但该技术流程复杂，投资高，无论是酸或碱液吸收硫化物后都存在溶剂饱和处理的问题，容易再次二次污染。

中国专利ZL 2013 2 0555900.3公开了一种焦化尾气处理装置，该专利由引风机产生抽力，引出焦池尾气和焦炭塔顶尾气。焦池尾气首先经过喷淋去除焦粉，通过急冷设施进一步降温消除水汽，然后与焦炭塔顶尾气混合进入尾气除臭塔底部，与进入塔顶部的吸收剂逆向接触，吸收硫化氢等恶臭气体，净化后尾气经引风机排空。该专利尾气处理***的主要组成部分包括：①焦池尾气收集罩；②尾气洗涤设施；③尾气急冷喷头；④焦炭塔尾气收集设施；⑤尾气除臭塔；⑥引风机。该技术可以解决密闭焦池尾气和焦炭塔尾气的焦粉、恶臭污染问题，但该技术没有解决尾气中VOC污染问题，没有针对装置内其他设备尾气的处理措施，没有针对焦炭塔试压泄放蒸汽的处理措施。

发明内容

本发明的目的是提供一种焦化尾气处理装置，以解决现有延迟焦化装置焦池、焦炭塔存在的水汽、恶臭气体污染、尾气VOC和焦粉随尾气排放造成二次污染的问题，以及装置内和其他设备的尾气泄漏问题。本发明中的焦化尾气指的是焦炭塔尾气、焦池尾气、焦炭塔泄放蒸汽和焦化装置内其它设备产生尾气等。使用本发明可以根本消除上述四类污染问题，改善延迟焦化装置生产工作环境。

本发明提供一种焦化尾气处理装置，其特征在于：该焦化尾气处理装置包括尾气处理塔，尾气处理塔从上到下依次为脱饱和段、脱硫段、气液分离段和沉降段，尾气处理塔内的脱硫段下方设置有脱硫段集油箱，脱硫段集油箱下方于气液分离段处设置有焦炭塔尾气和焦化装置内其它设备产生尾气注入管线、焦池尾气注入管线、焦炭塔泄放蒸汽注入管线，焦池尾气注入管线、焦炭塔泄放蒸汽注入管线、焦炭塔尾气和焦化装置内其它设备产生尾气注入管线分别连通尾气处理塔的气液分离段，尾气处理塔底部设有洗涤污水抽出管线，沉降段下部设有洗涤水抽出斗，洗涤水抽出斗连接洗涤水抽出管线，脱硫段上方设有吸收液注入管线，脱硫段集油箱下方设有脱硫段集油箱抽出口，脱硫段集油箱抽出口连接脱硫段集油箱抽出管线，尾气处理塔顶部设有脱饱和后焦化尾气管线。

本发明焦化尾气处理装置进一步技术特征在于：所述尾气处理塔从上到下依次设置焦炭塔尾气和焦化装置内其它设备产生尾气注入管线、焦池尾气注入管线、焦炭塔泄放蒸汽注入管线。

本发明焦化尾气处理装置进一步技术特征在于：所述焦化尾气处理装置还包括尾气洗涤设施，焦池尾气注入管线通过尾气洗涤设施与尾气处理塔的气液分离段连通，尾气洗涤设施上还设置有循环水洗涤管线，优选情况是尾气洗涤设施设置在尾气处理塔上，优选切线设置在尾气处理塔上，尾气洗涤设施优选为文丘里洗涤器。

本发明焦化尾气处理装置进一步技术特征在于：所述焦化尾气处理装置还包括喷淋设施，设置在尾气处理塔内脱硫段集油箱下方，且在焦池尾气注入管线上方，喷淋设施上设置有洗涤水管线。喷淋设施优选设置多组，优选1～5组。

本发明焦化尾气处理装置进一步技术特征在于：所述焦化尾气处理装置还包括泄放蒸汽急冷设施，焦炭塔泄放蒸汽注入管线通过泄放蒸汽急冷设施与尾气处理塔的气液分离段连通，泄放蒸汽急冷设施顶部设有新鲜洗涤水注入管线，泄放蒸汽急冷设施优选为文丘里喷射冷凝器，泄放蒸汽急冷设施设置在尾气处理塔上，最好切线设置在尾气处理塔上。

本发明焦化尾气处理装置进一步技术特征在于：所述尾气处理塔脱饱和段从下到上为脱饱和气液分离段、液体捕集与气体分配段和加热脱饱和段。

本发明中所述的文丘里洗涤器为本领域常用设备，文丘里洗涤器一般包括文丘里管（简称文氏管）和脱水器两部分，文丘里洗涤器的除尘包括雾化、凝聚和脱水三个过程，前两个过程在文氏管内进行，后一个过程在脱水器内进行。文氏管是由收缩管、喉管和扩散管三部分组成。含尘气体进入收缩管，气速逐渐增加。气流的压力逐渐变成动能，进入喉管时，流速达到最大值。水通过喉管周边均匀分布的若干小孔进入，然后在高速气流冲击下被高度雾化。喉管处的高速低压使气流达到饱和状态。同一尘粒表面附着的气膜被冲破，使尘粒被水润湿。因此，在尘粒与水滴或尘粒之间发生激烈的碰撞和凝聚。进入扩散管后，气流速度降低，静压回升，以尘粒为凝结核的凝聚作用加快。凝结有水分的颗粒继续凝聚碰撞，小颗粒凝结成大颗粒，并很容易被脱水器捕集分离，使气体得以净化。

本发明所述焦炭塔尾气是指焦炭塔开顶盖时泄放尾气。

本发明所述引风机的作用是产生抽力引出焦化尾气。

本发明主要用于焦化领域，以解决现有延迟焦化装置焦池、焦炭塔存在的水汽、恶臭气体污染、尾气VOC和焦粉随尾气排放造成二次污染的问题，以及装置内和其他设备的尾气泄漏问题。本发明与现有技术相比具有下列优点：

1）本发明可以解决现有延迟焦化装置焦池、焦炭塔存在的水汽、恶臭气体污染、尾气VOC和焦粉随尾气排放造成二次污染的问题，以及装置内和其他设备的尾气泄漏问题。

2）使用本发明可以根本消除上述1）中所述的四类污染问题，改善延迟焦化装置生产工作环境。

3）使用本发明可以从根本上解决除焦过程中的水汽、恶臭和粉尘三类污染、二次焦粉污染，改善延迟焦化装置的生产工作环境。

4）本发明使用文丘里洗涤器和文丘里喷射冷凝器，文丘里喷射冷凝器沿塔切线方向安装时，具有集成尾气洗涤除尘与尾气急冷两个功能，焦化尾气沿塔切线方向高速进入尾气处理塔，利用尾气处理塔空间进行气液分离，切线入尾气处理塔可产生旋分作用，强化气液分离效果。采用文丘里洗涤器使流程及设备简单、可靠、高效，可节省投资与占地面积，便于本专利工程实施。

5）本发明尾气处理塔底部对洗涤水沉降的优点，尾气与洗涤水沿塔切线方向高速进入气液分离段，洗涤水与固体颗粒旋转流入塔底部，固体颗粒向下沉降，定期由底部排出，较澄清洗涤水上返至抽出斗。

6）尾气处理塔脱饱和段从下到上为脱饱和气液分离段、液体捕集与气体分配段、加热脱饱和段。液体捕集与气体分配器的主要作用是捕集液体、均匀分配气体，另外还可以起到隔热板作用，保证上升到加热脱饱和段的气相不会返混至气液分离段。

下面用附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但并不限制本发明的使用范围。

附图说明

图1为本发明一种焦化尾气处理装置简单示意图。

图2为本发明第二种焦化尾气处理装置简单示意图。

图3为本发明第三种焦化尾气处理装置简单示意图。

图中所示附图标记为：

1.焦池尾气注入管线，2. 尾气洗涤设施，3. 尾气处理塔，4. 焦炭塔泄放蒸汽注入管线，5. 泄放蒸汽急冷设施，6. 焦炭塔尾气和焦化装置内其他设备产生尾气注入管线，7.喷淋设施，11.脱饱和段，13.脱硫段，14.沉降段，15. 气液分离段，16. 脱硫段集油箱抽出口，17.洗涤水抽出斗，18.新鲜洗涤水注入管线，19.吸收液注入管线，21. 脱硫段集油箱抽出管线，22. 脱硫段集油箱，23.洗涤污水抽出管线，24. 洗涤水抽出管线，25. 脱饱和后焦化尾气管线，26.循环洗涤水管线，27.洗涤水管线，111.脱饱和气液分离段，112.液体捕集与气体分配段，113.加热脱饱和段。

具体实施方式

如图1所示，一种焦化尾气处理装置，在图1中，焦化尾气处理装置包括尾气处理塔3，尾气处理塔3从上到下依次为脱饱和段11、脱硫段13、气液分离段15和沉降段14。尾气处理塔内的脱硫段下方设置有脱硫段集油箱22，脱硫段集油箱22下方于气液分离段15处设置有焦炭塔尾气和焦化装置内其它设备产生尾气注入管线6、焦池尾气注入管线1、焦炭塔泄放蒸汽注入管线4，焦炭塔尾气和焦化装置内其它设备产生尾气注入管线6、焦池尾气注入管线1、焦炭塔泄放蒸汽注入管线4沿尾气处理塔3从上到下依次设置，分别连通尾气处理塔3的气液分离段15，焦炭塔泄放蒸汽注入管线4通过泄放蒸汽急冷设施5与尾气处理塔3连通，泄放蒸汽急冷设施5顶部设有新鲜洗涤水注入管线18，泄放蒸汽急冷设施5设置在尾气处理塔上。尾气处理塔3底部设有洗涤污水抽出管线23，沉降段14下部设有洗涤水抽出斗17，洗涤水抽出斗17连接洗涤水抽出管线24，脱硫段13上方设有吸收液注入管线19，脱硫段集油箱22下方设有脱硫段集油箱抽出口16，脱硫段集油箱抽出口16连接脱硫段集油箱抽出管线21，尾气处理塔3顶部设有脱饱和后焦化尾气管线25，在尾气处理塔3内脱硫段集油箱22下方，且在焦池尾气注入管线1上方，设置有喷淋设施7，喷淋设施7与洗涤水管线27连通。

所述喷淋设施7优选设置多组，优选1～5组，喷淋设施7优选设置在焦炭塔尾气和焦化装置内其它设备产生尾气注入管线6与焦池尾气注入管线1之间，即在焦池尾气注入管线1上方，焦炭塔尾气和焦化装置内其它设备产生尾气注入管线6下方，图1示为2组。

所述泄放蒸汽急冷设施5优选为文丘里喷射冷凝器。

所述泄放蒸汽急冷设施5设置在尾气处理塔3上,最好切线设置在尾气处理塔3上。

所述尾气处理塔3的脱饱和段11从下到上为脱饱和气液分离段111、液体捕集与气体分配段112、加热脱饱和段113。液体捕集与气体分配段112的高度通常为100～400mm。液体捕集与气体分配段112的主要作用是捕集液体、均匀分配气体，另外还可以起到隔热板作用，保证上升到加热脱饱和段的气相不会返混至气液分离段。

图1所示焦化尾气处理装置的简单工艺流程是：

1）焦炭塔尾气和焦化装置内其它设备产生尾气经焦炭塔尾气和焦化装置内其它设备产生尾气注入管线6直接进入尾气处理塔3的气液分离段15，焦池尾气通过焦池尾气注入管线1直接进入尾气处理塔3内的气液分离段15，洗涤水管线27进入喷淋设施7，对进入尾气处理塔3的焦池尾气进行洗涤和冷却，焦炭塔泄放蒸汽经焦炭塔泄放蒸汽注入管线4进入泄放蒸汽急冷设施5，与经新鲜洗涤水注入管线18进入的新鲜洗涤水在泄放蒸汽急冷设施5内混合，经冷却(优选冷却为液体)后进入尾气处理塔3的气液分离段15；

2）步骤1）所述的物流在尾气处理塔3的气液分离段15内进行气液分离，气相焦化尾气上升到脱硫段13与从脱硫段13上部经吸收液注入管线19进入的吸收液逆流接触进行脱硫，脱硫后的焦化尾气继续上升到达脱饱和段11，脱饱和后从尾气处理塔3顶部的脱饱和后焦化尾气管线25出来，富吸收液由脱硫段13下方的脱硫段集油箱抽出口16抽出，由脱硫段集油箱抽出管线21经增压后返回吸收液注入管线19到达脱硫段13上部，失效后废液外送至处理单元处理，尾气处理塔3内的含固体颗粒洗涤水向下进入沉降段14，经沉降分离后，含固体颗粒洗涤污水从尾气处理塔3底部的洗涤污水抽出管线23出来，澄清洗涤水由尾气处理塔3下部的洗涤水抽出斗17出来，由洗涤水抽出管线24经增压后循环使用。

如图2所示，其与图1 的区别在于，焦池尾气注入管线1通过尾气洗涤设施2与尾气处理塔3的气液分离段15连通，尾气洗涤设施2上还设置有循环水洗涤管线26，尾气洗涤设施2设置在尾气处理塔3上,优选切线设置在尾气处理塔3上。

所述尾气洗涤设施2优选为文丘里洗涤器。

如图3所示，其与图2的区别在于，尾气处理塔3的气液分离段15内部不设置喷淋设施7。尾气处理塔内的脱硫段下方设置有脱硫段集油箱22，脱硫段集油箱22下方于气液分离段15处设置有焦炭塔尾气和焦化装置内其它设备产生尾气注入管线6、焦池尾气注入管线1、焦炭塔泄放蒸汽注入管线4，焦炭塔尾气和焦化装置内其它设备产生尾气注入管线6、焦池尾气注入管线1、焦炭塔泄放蒸汽注入管线4沿尾气处理塔3从上到下依次设置，分别连通尾气处理塔3的气液分离段15，焦炭塔泄放蒸汽注入管线4通过泄放蒸汽急冷设施5与尾气处理塔3连通，泄放蒸汽急冷设施5顶部设有新鲜洗涤水注入管线18，泄放蒸汽急冷设施5设置在尾气处理塔上。尾气处理塔3底部设有洗涤污水抽出管线23，沉降段14下部设有洗涤水抽出斗17，洗涤水抽出斗17连接洗涤水抽出管线24，脱硫段13上方设有吸收液注入管线19，脱硫段集油箱22下方设有脱硫段集油箱抽出口16，脱硫段集油箱抽出口16连接脱硫段集油箱抽出管线21，尾气处理塔3顶部设有脱饱和后焦化尾气管线25。

Claims (8)

1.一种焦化尾气处理装置，其特征在于：该焦化尾气处理装置包括尾气处理塔，尾气处理塔从上到下依次为脱饱和段、脱硫段、气液分离段和沉降段，尾气处理塔内的脱硫段下方设置有脱硫段集油箱，脱硫段集油箱下方于气液分离段处设置有焦炭塔尾气和焦化装置内其它设备产生尾气注入管线、焦池尾气注入管线、焦炭塔泄放蒸汽注入管线，焦池尾气注入管线、焦炭塔泄放蒸汽注入管线、焦炭塔尾气和焦化装置内其它设备产生尾气注入管线分别连通尾气处理塔的气液分离段，尾气处理塔底部设有洗涤污水抽出管线，沉降段下部设有洗涤水抽出斗，洗涤水抽出斗连接洗涤水抽出管线，脱硫段上方设有吸收液注入管线，脱硫段集油箱下方设有脱硫段集油箱抽出口，脱硫段集油箱抽出口连接脱硫段集油箱抽出管线，尾气处理塔顶部设有脱饱和后焦化尾气管线，所述焦化尾气处理装置还包括尾气洗涤设施、泄放蒸汽急冷设施和喷淋设施，焦池尾气注入管线通过尾气洗涤设施与尾气处理塔的气液分离段连通，焦炭塔泄放蒸汽注入管线通过泄放蒸汽急冷设施与尾气处理塔的气液分离段连通，泄放蒸汽急冷设施顶部设有新鲜洗涤水注入管线，尾气洗涤设施上还设置有循环水洗涤管线，所述尾气洗涤设施为文丘里洗涤器，泄放蒸汽急冷设施为文丘里喷射冷凝器,喷淋设施设置在尾气处理塔内脱硫段集油箱下方，且在焦池尾气注入管线上方，喷淋设施上设置有洗涤水管线。

2.根据权利要求1所述的一种焦化尾气处理装置，其特征在于：所述尾气处理塔从上到下依次设置焦炭塔尾气和焦化装置内其它设备产生尾气注入管线、焦池尾气注入管线、焦炭塔泄放蒸汽注入管线。

3.根据权利要求1所述的一种焦化尾气处理装置，其特征在于：所述尾气洗涤设施设置在尾气处理塔上。

4.根据权利要求1或3所述的一种焦化尾气处理装置，其特征在于：所述尾气洗涤设施切线设置在尾气处理塔上。

5.根据权利要求1所述的一种焦化尾气处理装置，其特征在于：所述喷淋设施设置1～5组。

6.根据权利要求1所述的一种焦化尾气处理装置，其特征在于：所述泄放蒸汽急冷设施设置在尾气处理塔上。

7.根据权利要求1或6所述的一种焦化尾气处理装置，其特征在于：所述泄放蒸汽急冷设施切线设置在尾气处理塔上。

8.根据权利要求1所述的一种焦化尾气处理装置，其特征在于：所述尾气处理塔脱饱和段从下到上为脱饱和气液分离段、液体捕集与气体分配段和加热脱饱和段。

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