CN218465652U - 一种非加氢净化水预处理及发生蒸汽*** - Google Patents

Abstract

一种非加氢净化水预处理及发生蒸汽***，包括除油除悬单元和发生蒸汽单元，除油除悬单元由AMFD自适应旋流分离器、第一MPE颗粒脱固除油器和第二MPE颗粒脱固除油器、SEP一级净化罐和SEP二级净化罐依次相连，发生蒸汽单元包括进料泵、排污换热器、进料预热器、蒸汽发生罐、蒸汽过热器，蒸汽发生罐上连接有蒸汽发生器，蒸汽发生器与进料预热器相连，排污换热器上还连接有排污冷却器，SEP二级净化罐与发生蒸汽单元的进料泵相连，本实用新型无需药剂，通过净化水预处理及回用发生蒸汽，大大减轻污水处理场的处理负荷，达到了节能减排的效果，具有很好的经济效益和环保效益。

Description

一种非加氢净化水预处理及发生蒸汽***

技术领域

本实用新型涉及非加氢净化水除油除悬的处理技术领域，具体涉及一种非加氢净化水预处理及发生蒸汽***。

背景技术

随着原油的劣质化，炼油厂加工高硫高酸高氮重质油原油的比例越来越高，这使炼化企业的酸性水排放腐蚀性介质浓度居高不下，问题也日趋突出。

随着环保要求更加严格，做好炼化企业内水资源高效利用，特别是酸性水汽提装置汽提后的净化水回用是炼化企业节能减排的重要手段之一。如果不能对于净化水进行有效处理，其含有的腐蚀性介质如NH₃、H₂S、Cl^-和Fe²⁺等在净化水回用的循环中不停积累，就会加剧相关工艺管道及设备等的腐蚀，严重影响正常生产。

通过气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术对酸碱性有机物进行定性分析。结果发现，净化水中的酸性有机物全部为酚类化合物，其中苯酚和单取代甲基苯酚的相对含量分别为58.6％和37.1％；碱性有机物中苯胺相对含量为24.2％，其它含氮杂环化合物和脂肪胺的相对含量为75.7％。同时,本实验对加酸蒸馏的馏出水和原水样的COD总量分析，发现净化水中31.2％有机物为碱性有机物。通过各物质的亨利常数实验值可以判断，在汽提过程中，原料酸性水中的二取代甲基苯酚、吡啶以及单取代甲基苯胺随气相进入到侧线抽氨的三级分凝器中，而苯酚、单取代甲基苯酚和苯胺则集中在净化水中。

发明内容

为了解决现有技术存在的技术缺陷，本实用新型提供了一种非加氢净化水预处理及发生蒸汽***，深度脱除净化水中的油和悬浮物，使其净化水中油含量降至5mg/L以内，达到发生蒸汽的工艺要求。

本实用新型采用的技术解决方案是：一种非加氢净化水预处理及发生蒸汽***，包括除油除悬单元和发生蒸汽单元，所述的除油除悬单元由AMFD自适应旋流分离器、第一MPE颗粒脱固除油器和第二MPE颗粒脱固除油器、SEP一级净化罐和SEP二级净化罐依次相连，所述的第一MPE颗粒脱固除油器和第二MPE颗粒脱固除油器之间并联设置，所述的发生蒸汽单元包括进料泵、排污换热器、进料预热器、蒸汽发生罐、蒸汽过热器，所述的蒸汽发生罐上连接有蒸汽发生器，所述的蒸汽发生器与进料预热器相连，所述的排污换热器上还连接有排污冷却器，排污换热器经排污冷却器冷却后排污水至污水***，所述的SEP二级净化罐与发生蒸汽单元的进料泵相连。

所述的除油除悬单元的AMFD自适应旋流分离器、第一MPE颗粒脱固除油器和第二MPE颗粒脱固除油器、SEP一级净化罐和SEP二级净化罐的顶部均连接有污油排出管线，所述的污油排出管线将污油排至污油罐。

所述的蒸汽发生罐的底部设有排污线，所述的排污线连接至排污换热器。

所述的蒸汽发生器与蒸汽发生罐的顶部相连，蒸汽发生罐内的净化水经蒸汽发生器实现循环。

所述的进料预热器上连接有凝结水管网。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种非加氢净化水预处理及发生蒸汽***，包括除油除悬单元和发生蒸汽单元，除油除悬单元依次由AMFD自适应旋流分离器、第一MPE颗粒脱固除油器和第二MPE颗粒脱固除油器、SEP一级净化罐和SEP二级净化罐依次相连，第一MPE颗粒脱固除油器和第二MPE颗粒脱固除油器之间并联设置，发生蒸汽单元包括进料泵、排污换热器、进料预热器、蒸汽发生罐、蒸汽过热器，蒸汽发生罐上连接有蒸汽发生器，蒸汽发生器与进料预热器相连，排污换热器上还连接有排污冷却器，排污换热器经排污冷却器冷却后排污水至污水***，SEP二级净化罐与发生蒸汽单元的进料泵相连，本实用新型无需药剂，通过净化水预处理及回用发生蒸汽，大大减轻污水处理场的处理负荷，达到了节能减排的效果，具有很好的经济效益和环保效益。

附图说明

图1为本实用新型非加氢净化水预处理及发生蒸汽***结构示意图。

图2为AMFD(a)结构原理图；(b)多管集成设备图。

图3为芯管内三相分离原理。

图4为异性组合纤维颗粒除油原理示意图。

图5为异性分散颗粒脱固除油设备正常运行示意图。

图6为异性性颗粒内部空隙吸附油滴。

图7为高效油水分离膜结构图。

其中1-AMFD自适应旋流分离器，2-第MPE颗粒脱固除油器A，3-第二MPE颗粒脱固除油器B，4-SEP一级净化罐，5-SEP二级净化罐，6-进料泵，7-净化水-排污换热器，8-进料预热器，9-蒸汽发生器，10-蒸汽发生罐，11-蒸汽过热器，12-排污冷却器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获的的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种非加氢净化水预处理及发生蒸汽***，包括除油除悬单元和发生蒸汽单元，所述的除油除悬单元由AMFD自适应旋流分离器(1)、第一MPE颗粒脱固除油器(2)和第二MPE颗粒脱固除油器(3)、SEP一级净化罐(4)和SEP二级净化罐(5)依次相连，所述的第一MPE颗粒脱固除油器(2)和第二MPE颗粒脱固除油器(3)之间并联设置，所述的发生蒸汽单元包括进料泵(6)、排污换热器(7)、进料预热器(8)、蒸汽发生罐(10)、蒸汽过热器(11)，所述的蒸汽发生罐(10)上连接有蒸汽发生器(9)，所述的蒸汽发生器(9)与进料预热器(8)相连，所述的排污换热器(7)上还连接有排污冷却器(12)，排污换热器(7)经排污冷却器(12)冷却后排污水至污水***，所述的SEP二级净化罐(5)与发生蒸汽单元的进料泵(6)相连。所述的除油除悬单元的AMFD自适应旋流分离器(1)、第一MPE颗粒脱固除油器(2)和第二MPE颗粒脱固除油器(3)、SEP一级净化罐(4)和SEP二级净化罐(5)的顶部均连接有污油排出管线，所述的污油排出管线将污油排至污油罐。所述的蒸汽发生罐(10)的底部设有排污线，所述的排污线连接至排污换热器(7)。

所述的蒸汽发生器(9)与蒸汽发生罐(10)的顶部相连，蒸汽发生罐(10)内的净化水经蒸汽发生器(9)实现循环。

所述的进料预热器(8)上连接有凝结水管网。

AMFD自适应旋流分离原理

AMFD旋流分离基于粒径分级分离，分为主分离腔及副分离腔两部分。油水从主分离腔的底部进入分离器内部，在旋转叶片作用下，形成旋转流运动，大粒径油滴在旋流作用下被快速分离，从主分离腔的上部排出；而未分离的小粒径油滴进入旋转半径较小的副分离腔，在较大离心力作用下实现快速分离。当所处流场较低时，主分离腔旋转流速较小，只起到分配作用，副分离腔起到主要分离作用，因此可适应较大的流量波动范围，从而保证了分离器对大粒径和小粒径的油滴均具有较高的分离效率以及对入口工况变化的适应性。

AMFD旋流分离器可快速分离分散悬浮油及部分乳化油，采用旋流离心分离式设计，可实现气、固、液三相的快速分离分散。其独特的设计结构，使得油水分离效率达到90％以上。

颗粒除油原理

颗粒除油器以填料形式为主，共包含异性组合纤维颗粒模块和异性(亲疏水)分散颗粒。

其中，异性组合纤维颗粒模块技术核心在于乳化态油滴聚并、融合、长大。油滴粒径越大，则除油效率越高。如能使污水中分散的细小油滴合并为大油滴，则能使除油效率得到较大幅度的提高。采用物理方法使油滴合并，从经济上讲是最合适的，这就是油滴的聚结，其原理是让含油污水通过由表面亲油的固体物质构成的填充床层，水中细小油滴就会粘附在填充床层表面上，逐步积累，变成大油滴而得以加速分离。一般来说，聚结床层所用材料应是表面亲油疏水的物质，即油、固表面接触角应小于70°，接触角越小，亲油润湿性能越好。

异性分散颗粒(除油)技术原理如图5所示。在设备内部有个腔体，腔体内填充亲疏水颗粒。待处理水相从填充管下方进入聚结床层，经过亲疏水颗粒拦截及油滴作用，使进液中的固体颗粒及絮状物过滤在床层之间，聚结长大后的油滴在设备上方油包处汇集。处理干净后的水相从下方出口流出。

异性颗粒的材料主要是：尼龙、特氟龙(Teflon)、泡沫滤珠、颗粒球及石英砂。亲油颗粒和疏油颗粒在设备内部是随机堆积填充。颗粒通过吸附与聚结作用吸附剩余水中乳化态油滴或更小的悬浮物。通过上下颗粒的配合来整体降低水中悬浮物和水中油含量。或者是利用不同亲疏水性材料混合均匀紧密压缩成滤床，通过异性颗粒对悬浮物和油滴的过滤、吸附、聚结作用来除去水中杂质。

如上图6所示。亲疏水颗粒可以提供很大的高比表面积，颗粒表面存在微小通道，待处理液中的乳化油在流动过程中会吸附在颗粒表面并由于毛细血管力的作用进入颗粒内部。通过颗粒对油滴的吸附及聚结作用，极大的提高油水分离能力。经此过程分离后分散态的油(水)含量最低可降到10mg/L以内。

同时，因异性纤维颗粒独特的性质和结构，在常规运行时可增加设备对处理来液的自适应能力；反洗过程中在一定的空间范围内跳跃、抖动，可大大加强反洗效率。

SEP两级净化原理

SEP二级净化罐是含油废水处理单元的核心。它的原理是利用油、水互不相融的特性，采用高效油水分离膜，该材料能使水单向透过，而水中油份被拦截，并有拒绝油粘附的功能。

当含油的水要透过高效油水分离膜时，给水以适当压力，来水一侧的水即与水合膜内的水发生置换透过，而油等憎水性分散质不能置换透过而被拦截。

由于高效油水分离膜被水合膜包覆，被拦截的油不能粘附到本体材料上，随着油粒的附聚、相互碰撞凝聚，只能存留在高效油水分离膜外表面附近，从而成功地实现了油水分离，这种效应定义为“分离除油”。

采用不同精度等级的高效油水分离膜，有针对性的拦阻不同分散程度的油类物质，从而达到量化控制除油精度之目的。

SEP二级净化罐精度高，并且可人为进行量化设计控制，当来水含油量不断变动的情况下仍能保持高效稳定的出水。

由于高效油水分离膜固有的选择性拦截油功能以及拒绝油粘附的特性，在来水含油量宽幅波动情况下，能稳定有效进行油水分离。

高效油水分离膜全寿命周期内不产生任何反洗，无再生水耗、能耗、蒸汽耗、不添加药剂，无需专门设岗，操作简便，节省大量人力、物力、财力。

运行过程中对来水含油量不严格限制，一般情况不切排，来水全部进行处理，全流程工艺也无需频繁反冲洗，因此总收水率可达99％以上，为目前所有工艺的最高水平，效益最佳。

SEP二级净化罐，通过设置在顶部的集油器实现油的全部回收，分离出来的油含油量大于50％以上，类同原油，可再回收利用，减少环境水污染。

当装置受到意外破坏性油污染后，一旦事故排除，恢复正常工况时，高效油水分离膜具有自动自我净化恢复功能的自净能力。

该设备正常运行为：水“上进下出”，油“上进上出”，由于“水走水路”“油走油路”，因此运行全过程无需进行反洗等操作，操作简便，运行稳定。该设备出水的石油类含量小于5mg/L。

工艺流程：

非加氢净化水首先进入AMFD自适应旋流分离器1，对酸性水中的油和悬浮物进行粗分离，顶部污油进入污油罐；净化水随后从顶部进入MPE颗粒脱固除油器2和3，对净化水中的油和悬浮物进一步分离；MPE颗粒脱固除油器AB为一开一备，油相自顶部进入污油罐；净化水从MPE颗粒脱固除油器底部流出，随后进入SEP一级净化罐4，处理后的净化水从底部流出，然后进入SEP二级净化罐5，污油自顶部流出汇入污油罐，净化水中油含量脱至5ppm以下，除油后的净化水经进料泵6，送至净化水-排污换热器7，净化水换热至60～90℃左右，然后继续与进料预热器8换热，净化水换热至90～120℃，最后进入蒸汽发生罐10。自蒸汽发生罐10排出的污水采用定排和连排的方式，送至污水***。143～184℃排污水经排污线自蒸汽发生罐底部排出，经净化水-排污换热器7冷却至60℃，最后经排污冷却器12冷却至40℃，排污水至污水***。

净化水采用自然循环方式从蒸汽发生罐10进入蒸汽发生器9，蒸汽发生器9利用1.0～3.5MPa蒸汽作为热源；净化水经过蒸汽发生器9换热后返回蒸汽发生罐10顶部，闪蒸后产生0.3～1.0MPa饱和蒸汽；0.3～1.0MPa饱和蒸汽经蒸汽过热器11过热后送入0.3～1.0MPa蒸汽管网。1.0～3.5MPa蒸汽经蒸汽发生器9换热，然后与进料预热器8换热，凝结水送至凝结水管网。

各位技术人员须知：虽然本实用新型已按照上述具体实施方式做了描述，但是本实用新型的实用新型思想并不仅限于此实用新型，任何运用本实用新型思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种非加氢净化水预处理及发生蒸汽***，包括除油除悬单元和发生蒸汽单元，其特征在于，所述的除油除悬单元由AMFD自适应旋流分离器(1)、第一MPE颗粒脱固除油器(2)和第二MPE颗粒脱固除油器(3)、SEP一级净化罐(4)和SEP二级净化罐(5)依次相连，所述的第一MPE颗粒脱固除油器(2)和第二MPE颗粒脱固除油器(3)之间并联设置，所述的发生蒸汽单元包括进料泵(6)、排污换热器(7)、进料预热器(8)、蒸汽发生罐(10)、蒸汽过热器(11)，所述的蒸汽发生罐(10)上连接有蒸汽发生器(9)，所述的蒸汽发生器(9)与进料预热器(8)相连，所述的排污换热器(7)上还连接有排污冷却器(12)，排污换热器(7)经排污冷却器(12)冷却后排污水至污水***，所述的SEP二级净化罐(5)与发生蒸汽单元的进料泵(6)相连。

2.根据权利要求1所述的一种非加氢净化水预处理及发生蒸汽***，其特征在于，所述的除油除悬单元的AMFD自适应旋流分离器(1)、第一MPE颗粒脱固除油器(2)和第二MPE颗粒脱固除油器(3)、SEP一级净化罐(4)和SEP二级净化罐(5)的顶部均连接有污油排出管线，所述的污油排出管线将污油排至污油罐。

3.根据权利要求1所述的一种非加氢净化水预处理及发生蒸汽***，其特征在于，所述的蒸汽发生罐(10)的底部设有排污线，所述的排污线连接至排污换热器(7)。

4.根据权利要求1所述的一种非加氢净化水预处理及发生蒸汽***，其特征在于，所述的蒸汽发生器(9)与蒸汽发生罐(10)的顶部相连，蒸汽发生罐(10)内的净化水经蒸汽发生器(9)实现循环。

5.根据权利要求1所述的一种非加氢净化水预处理及发生蒸汽***，其特征在于，所述的进料预热器(8)上连接有凝结水管网。

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