一种利用延迟焦化装置回炼含水污油的方法

摘要

本发明公开了一种利用延迟焦化装置回炼含水污油的方法。包括：1）在延迟焦化装置焦炭塔大吹汽和给水冷焦时，把含水污油注入焦炭塔的吹汽放空管道，含水污油被来自焦炭塔的高温油气加热；2）含水污油中的水和轻油馏分被气化，然后与来自焦炭塔的被冷却的油、油气及蒸汽混合，混合油气进入放空塔；3）蒸汽和轻油馏分由放空塔顶馏出，经冷凝冷却后进入放空塔顶分液罐，在分液罐分离出不凝气、轻污油和含硫污水；重油馏分由放空塔底抽出。本发明不仅处理了炼油厂难以处理的含水污油，而且降低了焦化装置的冷却负荷和能耗，并且不受含水污油性质的影响。利于炼厂的节能减排，为炼厂创造一定的经济效益。

说明书

技术领域

本发明涉及炼厂污油处理领域，更进一步说，是涉及一种利用延迟焦化装 置回炼含水污油的方法。

背景技术

炼油厂的非正常生产和正常生产过程中都会产生污油，主要包括：装置开 停工吹扫排油，设备维修、机泵切换、过滤器切换排油，含油污水处理厂切油， 污水罐切油，产品采样排油，焦化冷焦水罐切油等。炼油厂的污油有含水污油、 重污油、轻污油、含泥污油等。目前炼厂对污油的处理方法主要有；无水或含 水较少的污油可直接送常减压装置或延迟焦化装置分馏塔回炼，含水较多的污 油需要加入破乳剂进行脱水后再送至常减压装置或延迟焦化装置的分馏塔回 炼。

炼厂污油来源多，成分复杂、性质复杂。一般来说，炼厂污油含水量高（一 般≥10%），有的甚至高达50～80%，且污油的中的沥青质含量高，乳化严重， 稳定性强，脱水困难，即使通过加入破乳剂、旋流等方法，分离效果也不理想。 实际上，无论污油送到什么装置回炼，都要求控制水分含量。由于污油中的水 含量高，烃类成分复杂且不稳定，当含水污油进入常减压装置或延迟焦化装置 的分馏塔回炼时，引起装置分馏系统负荷增加，分馏塔出现波动，进而影响装 置的处理量，装置无法平稳运行和能耗会提高。因此处理这些含水污油是炼厂 废物处理的难点之一。

延迟焦化为炼油厂主要的劣质重油加工手段，其作为一种连续生产，间断 操作的工艺，一般至少有两个焦炭塔，当一个焦炭塔处于在线生焦时，另外一 个焦炭塔进行除焦的相关操作，两焦炭塔交替进行生焦和除焦操作。进行除焦 的焦炭塔，需经过小吹汽、大吹汽、小给水、大给水、放水、开顶盖、开底盖、 水力切焦、蒸汽赶空气、蒸汽试压、排汽脱水、油气预热等步骤。

延迟焦化的放空系统用于处理焦炭塔大吹汽、给水冷焦过程中产生的油气 和蒸汽的混合气体。如下结合附图1对现有的延迟焦化装置放空系统的工艺流 程进行说明。焦化装置在焦炭塔A进行生焦时，焦炭塔B进行除焦操作，在焦 炭塔B进行生焦时，焦炭塔A进行除焦操作。在除焦焦炭塔A或B进行大吹汽、 给水的过程中，产生的大量高温（150～420℃）的由蒸汽及少量油气组成的放 空油气1进入放空塔C下部，在放空塔顶温度控制阀L2的控制下从放空塔C 顶部打入经冷却的放空塔底油2，洗涤下油气中的重油馏分，放空塔底油2由放 空塔底泵G抽出，送经放空塔底冷却器F冷却后，一部分作为塔顶回流，控制 顶部气相温度在180℃左右，另一部分在放空塔底液位控制阀L1控制下作为重 污油5出装置或装置内回炼。放空塔顶部的蒸汽及轻油馏分混合气体3直接进 入放空塔顶冷却器E。当来自焦炭塔的放空油气1温度低于180℃时，打开放空 塔跨线阀K，关闭放空塔进料阀J，放空油气1直接进入放空塔顶冷却器E，被 冷凝冷却到约40℃，进入放空塔顶分液罐D，分离出轻污油6和含硫污水7和 不凝气4。不凝气4进入火炬泄放系统，含硫污水7经含硫污水泵I送至冷焦水 池或酸性水汽提单元，轻污油6经污油泵H送出装置。由此可见来自焦炭塔的 由蒸汽及少量油气组成的吹汽放空气体，其温度由180～420℃被冷凝冷却到 180℃以下均是由空气冷却器或水冷器冷却，不但造成高温热量的浪费，而且还 消耗了大量的电或冷却水，增加了装置的能耗。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种利用延迟焦化装置回炼 含水污油的方法。本发明是有效利用延迟焦化装置焦炭塔吹汽放空油气的热量 来回炼含水污油，不仅处理了炼油厂难以处理的含水污油，而且降低了焦化装 置的冷却负荷和能耗，并且不受含水污油性质的影响。

本发明的目的是提供一种利用延迟焦化装置回炼含水污油的方法。

所述方法包括：

1）在延迟焦化装置焦炭塔大吹汽和给水冷焦时，把含水污油注入焦炭塔的 吹汽放空管道，含水污油被来自焦炭塔的高温油气加热；

2）含水污油中的水和轻油馏分被气化，然后与来自焦炭塔的被冷却的油、 油气及蒸汽混合，混合油气进入放空塔；

3）蒸汽和轻油馏分由放空塔顶馏出，经冷凝冷却后进入放空塔顶分液罐， 在分液罐分离出不凝气、轻污油和含硫污水；重油馏分由放空塔底抽出。

在焦炭塔吹汽放空管线上设置含水污油雾化器；含水污油通过含水污油雾化 器注入吹汽放空管道。

所述含水污油雾化器由外管、内管和雾化喷头组成，外管进、出口和焦炭塔 的吹汽放空管道相连，内管穿过外管和含水污油管道相连，内管在外管内部连 接雾化喷头，雾化喷头位于雾化器外管的轴心，喷头喷雾方向和放空油气流动 方向一致。

步骤（2）中控制混合油气进放空塔的温度在180～200℃之间。

混合油气的温度可采用以下三种途径控制：

a)在含水污油雾化器之前的吹气放空管线上加入急冷油补充油；

b)在含水污油雾化器之前的吹气放空管线上加入来自放空塔底的循环油；

c)在含水污油雾化器之后的吹气放空管线上加入从放空塔顶分液罐分离出 来的含硫污水。

放空塔顶分液罐分离出的含硫污水加压后，一部分送出装置，一部分注入含 水污油雾化器之后、放空塔之前的吹汽放空管道上，控制混合油气进放空塔的 温度不高于200℃；优选含硫污水从吹气放空管道的上方注入吹气放空管道。

放空塔底油一部分经冷却后送至放空塔顶作为塔顶回流；一部分送往生焦 的焦炭塔顶作为急冷油；一部分作为循环油经加热送至含水污油雾化器之前的 吹汽放空管道上。

本发明具体可采用以下技术方案：

在延迟焦化装置焦炭塔大吹汽和给水冷焦时，会产生大量高温的（150～ 420℃）由油气和蒸汽组成的放空气体，把含水污油注入焦炭塔的吹汽放空管道， 利用焦炭塔吹汽给水冷焦产生的高温放空气体的热量加热含水污油，在含水污 油注入焦炭塔的吹汽放空管道上设置含水污油雾化器，以强化含水污油和来自 焦炭塔的高温油汽的换热。含水污油中的水和轻油馏分被气化，然后和被冷却 的来自焦炭塔的油、油气及蒸汽混合进入放空塔。放空塔顶油气直接进入放空 塔顶冷却器，被冷却到约40℃，进入放空塔顶分液罐，分离出轻污油、含硫污 水和不凝气。不凝气进入火炬泄放系统，轻污油经污油泵送出装置。含硫污水 经含硫污水泵加压，一部分送出装置至污水汽提装置处理，一部分在需要时注 入雾化器之后放空塔之前的吹汽放空管道上，控制油气进放空塔的温度。放空 塔底油由放空塔底泵抽出，一部分经冷却器冷却后送至放空塔顶作为塔顶回流， 以吸收放空塔内闪蒸油汽中的重油馏分；一部分送往生焦的焦炭塔顶作为急冷 油；还有一部分在流量的控制下经过加热器注入到含水污油雾化器之前的管道 上，该循环油连续运行，当吹汽放空管道底部油品需要加热时启动加热器，加 热介质可以为蒸汽，也可为焦化蜡油，以控制雾化器之后的吹汽放空管道底部 的液相温度；当放空塔底油的液位升高时，可送一部分去焦化装置原料缓冲罐 或去装置外的重油罐区。

根据含水污油的组成确定含水污油雾化器之后的温度，通常控制混合油汽 进放空塔的温度在180～200℃之间。由于来自焦炭塔的吹汽放空油气温度在 90～420℃之间变化，通常在雾化器之前的吹汽放空管道上注入来自焦化装置 蜡油泵出口的高温急冷油补充油和来自放空塔底被加热的循环油，以保证雾化 器之后的吹汽放空管道底部的液相温度不低于180℃，在雾化器之后的吹汽放 空管道上注入来自放空塔顶分液罐的40～60℃的含硫污水，以保证雾化器之后 的吹汽放空管道顶部的气相温度不高于200℃。含水污油的回炼流量也对以混 合油汽进放空塔的温度进行调节。

焦炭塔顶急冷油不直接利用中段回流油或焦化蜡油，而是把中段回流油或 焦化蜡油先送至焦炭塔的吹汽放空管道的雾化器之前作为急冷油补充油，然后 经放空塔和放空回收污油一起由放空塔底泵抽送至焦炭塔顶。急冷油补充油的 作用之一是可维持焦炭塔吹汽放空管道的温度，作用之二是可吸收和携带被冷 凝的吹汽放空重油去焦炭塔顶作急冷油，达到重污油回炼的目的，作用之三是 调节放空塔底的液位。

本发明是有效利用延迟焦化装置焦炭塔吹汽放空油气的热量来回炼含水污 油，不仅处理了炼油厂难以处理的含水污油，而且降低了焦化装置的冷却负荷 和能耗，并且不受含水污油性质的影响。本发明在放空塔底回收重油馏分，在 放空塔顶气液分离罐回收轻油馏分。由于延迟焦化装置的吹汽放空系统为间歇 操作，且相对独立，通过吹汽放空系统回炼污油，不会影响焦化装置分馏系统 的正常操作。该方法工艺流程简单可靠，自动化程度高。其应用不仅可以提高 炼厂含水污油的处理能力，而且利于炼厂的节能减排，为炼厂创造一定的经济 效益。

附图说明

图1现有延迟焦化放空系统流程示意图

图2本发明的一种利用延迟焦化装置回炼含水污油的方法的流程示意图

图3本发明所述的含水污油雾化器结构示意图

附图标记说明：

A、生焦焦炭塔；B、除焦焦炭塔；C、放空塔；D、放空塔顶分液罐；E、 放空塔顶冷却器；F、放空塔底冷却器；G、放空塔底泵；H、含硫污水泵；I、 污油泵；J、放空塔进料阀；K、放空塔跨线阀；L1、放空塔底液位控制阀；L2、 放空塔顶温度控制阀；M、含水污油雾化器；N、循环油加热器；O、含水污油 回炼控制阀；P、气相温度—含硫污水控制阀；Q、液相温度—加热介质控制阀； R、循环油流量控制阀；S、急冷油流量控制阀；T、含水污油雾化器后物流气相 温度计；U、含水污油雾化器后物流液相温度计；V、急冷油补充油流量控制阀； W、外管；X、内管；Y、雾化喷头；

1、放空油气；2、放空塔底油；3、蒸汽及轻油馏分混合气体；4、不凝气

5、重污油；6、轻污油；7、含硫污水；8、含水污油；9、急冷油；10、循 环油；11、加热介质；12、急冷油补充油

具体实施方式

下面结合实施例，进一步说明本发明。

实施例：

如图2所示，一种利用延迟焦化装置回炼含水污油的方法流程示意图。

当除焦焦炭塔A或B进行到大吹汽和给水步骤时，放空油气1进放空塔C。 当含水污油雾化器后物流气相温度计T检测到油气温度大于200℃时，含水污油 回炼流量控制阀O打开，含水污油8进入含水污油雾化器M与放空油气1混合。 混合形成的气液混相物流的气相温度由含水污油8的流量控制阀O控制，当放 空油气1温度升高时加大含水污油8的流量，如果含水污油8不能使雾化器M 后物流气相温度降低到200℃时，固定含水污油8的流量，打开含硫污水7流量 控制阀P，用含硫污水7的流量控制雾化器后物流气相温度在200℃。当含水污 油雾化器后物流气相温度计T检测到油气温度小于200℃时，关闭含硫污水7 流量控制阀P，混合形成的气液混相物流的气相温度重新由含水污油8的流量控 制阀P控制，当放空油气1温度降低时减少含水污油8的流量。当含水污油雾 化器后物流液相温度计U检测到液相温度小于180℃时，打开加热器N的液相 温度—加热介质流量控制阀Q，通过调节加热介质11的流量，控制含水污油雾 化器M后物流液相温度在180℃左右，温度计U检测到液相温度大于180℃时， 关闭加热器N的液相温度—加热介质流量控制阀Q。

混相物流进入放空塔C的下部，经放空塔C闪蒸，塔顶蒸出蒸汽及轻油馏 分混合气体3，重油进入塔底。放空塔顶部的蒸汽及轻油馏分混合气体3经放空 塔顶冷却器E冷却至约40℃，再经放空塔顶分液罐D，分离出不凝气4、轻污 油6和含硫污水7。不凝气4至气压机,轻污油6经污油泵H送出装置,含硫污水 7经含硫污水泵I，一部分送出装置至冷焦水池或酸性水汽提单元，另一部分送 至物流进放空塔C前，控制含水污油雾化器M后物流气相温度T。

放空塔底油2经放空塔底泵G加压后，一部分经放空塔底冷却器F冷却后， 作为塔顶回流，在温度控制阀L2的控制下控制放空塔C顶部气相温度在180℃； 一部分用作急冷油9，在急冷油流量控制阀S控制下，送往生焦的焦炭塔A或B 回炼；另一部分作为循环油10，在循环流量控制阀R控制下，进循环油加热器 N，经加热介质11加热后，调节含水污油雾化器M后物流液相温度。

放空塔底液位由急冷油补充油12和外送重污油5来控制，当放空塔底液位 升高时，可以将部分放空塔底油2在放空塔底液位—污油出装置流量控制阀L1 控制下，作为重污油5去焦化装置原料缓冲罐或去装置外的重油罐区；也可以 在放空塔底液位控制下通过急冷油补充油流量控制阀V降低急冷油补充油12的 流量。当放空塔底液位降低时，可以降低放空塔底油2作为重污油5去焦化装 置原料缓冲罐或去装置外重油罐区的流量；也可以在放空塔底液位控制下通过 急冷油补充油流量控制阀V增加急冷油补充油12的流量。

如图3所示，本发明所述的污油雾化器示意图。

含水污油雾化器M由外管W、内管X和雾化喷头Y组成，外管W进、出 口和吹汽放空管道相连，内管X穿过外管W接含水污油8，内管X在外管W 内部连接雾化喷头Y，雾化喷头Y位于外管W的轴心，喷头Y喷雾方向和放空 油气1流动方向一致。