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冷焦水循环实现资源再利用

2018-4-22 22:04| 发布者: dymodel| 查看: 226| 评论: 0|原作者: baby

摘要: 图:採用石化炼製行业的延迟焦化工艺,可有效处理生活垃圾,有助环保(华东理工大学网页图片)冷焦水是一种有毒有害物质,由石油炼製焦化装置产生的冷焦水是焦粉、水、重油和恶臭组成的固─液─气溷合物。如果将未处 ...


图:採用石化炼製行业的延迟焦化工艺,可有效处理生活垃圾,有助环保(华东理工大学网页图片)

冷焦水是一种有毒有害物质,由石油炼製焦化装置产生的冷焦水是焦粉、水、重油和恶臭组成的固─液─气溷合物。如果将未处理的冷焦水直接排放到环境中,由于它含有多种硫化物、氰化物、挥发性酚等有毒物质,将严重破坏环境。冷焦水包含了大量焦粉、重油等不可再生的资源,如果把这些宝贵的资源提取出来,不但可以实现资源的循环再利用,而且能解决环境污染严重的问题。

取得多项创新成果

焦化装置是石油炼製业的四大主体装置之一,四十多年来虽有技术进步,但中国始终没有解决冷焦污水的密闭和全循环利用问题,成为一个多年来令人发憷的行业共性难题。而华东理工大学机械学院教授汪华林从事的冷焦水密闭循环处理及污染物分离技术的研究,其课题组针对冷焦污水系统的流量及组成波动剧烈、压力由高到低周期性变化、废水与废气交织等特点,设计多级降温冷凝─机械组合梯级污染分离─污染物组分机械纯化的一套集成装置,将冷焦系统中VOC(挥发性有机物)气体─水─焦粉─重油这种溷合物分离为油、水、焦三部分,并分别回收利用,实现了废水治理与废气治理耦合、污染物治理与废弃资源循环利用协调、经济效益与生产清洁结合,解决冷焦废水、废气污染问题。目前这种方法取得了多项创新成果:

一是发明污染物分离旋流技术。课题组按比重差分离,大于水的(包含石油焦粉、含油、水,焦粉较多)、小于水的(包含油、石油焦粉、水,油较多)分别与水分离的思路,发明了亚微米颗粒污染物的污染分离旋流技术,能将冷焦污水的含油浓度从每升八十二毫克左右降低到每升六毫克。 课题组发明了旋流分离方法进行脱水,以流体旋转的静设备替代美国式高速旋转离心机,将冷焦污油的含水浓度大幅减低,满足焦碳塔急冷油的含水指标,比常採用的破乳──重力沉降方法效果更好。

废水再生循环利用 此外,国外、国内工业化的石油化工装置,物料脱盐採用高压电场方法,佔地面积大、电耗高、安全等级要求高、维护难。该课题发明流体旋转的旋流脱盐脱硷方法,利用水溶解盐和硷的特性,旋流脱水过程就带出盐和硷,达到脱盐脱硷的目的。 二是发明废水和废气耦合处理工艺,该项课题採用废水治理废气,利用废水冷凝废气,再用液─液分离设备将冷凝到废水中的油收回,实现废水设施治理废气。其中,含油污水的浮选旋流耦合分离方法,使採用脱油旋流器无法分离的微小油滴可以採用气浮旋流组合装置分离出来,淨化率可达百分之九十九以上。 根据冷焦污水的油类废水和废气化学组成相近、温度相异,废水量大而废气量小的特点,设计了冷焦废气的处理方法和成套设备,实现了废气处理与循环利用。 三是发明冷焦水密闭循环处理关键工艺。课题组发明的冷焦污水处理方法及装置,根据综合废水处理废气方法、气浮旋流耦合分离方法等,通过採用一套废水处理装置,解决冷焦废水和废气治理的两个问题,实现污油、石油焦粉和水这三种物质的富集、淨化、回收利用,实现冷焦热污水处理的「全封闭循环」。

该项技术属于集成创新,被鉴定为国内外首创,已形成国家清洁生产标准技术。废水再生与循环利用、污油回收利用、石油焦粉末回收利用、废气中水、VOC回收利用率达百分之百。

工艺流程监控方便  四是污染物分离旋流器。课题组发明了微小型的三锥体结构的液—液分离旋流器。该旋流器在预先去除大于十微米分散相液滴的情况下,能够分离出不大于五微米的液滴。

课题组研发的冷焦污水封闭循环利用装置,既消除环境污染,又回收利用了污水中各个组分,还具有水处理工艺流程灵活可调、实行即时监控操作方便、污油密闭回收、运行稳定、经济安全、资源回收率高、消除大气污染等优点,能有效消除空气污染,具有显着的环境和社会效益。 监测结果表明,採用自主研发的一百万吨/年焦化装置冷焦水封闭循环利用系统,在资源回收、环境协调方面都显着优于美国敞开式系统流程,在技术经济指标上达到国际领先水平。其中,油被百分之百再生,循环使用率百分之百;通过热水池和脱焦旋流器的组合装置,将冷焦水的焦粉收集起来,定期清运到焦碳堆场,成为焦碳产品,焦粉回收使用率达到百分之百;废水百分之百再生。通过密闭热水池、焦粉旋流器等组合装置,回收了VOC的油品和水汽。空气污染得到显着改善,原有恶臭气味已完全消失,工人的作业环境也大为改善。

专家表示,相关技术已被中国最大的三个炼油设计院列入延迟焦化装置核心生产技术,还可以应用到海洋平台、钢铁行业的焦化装置、船舶污水、未来的生物质炼油装置

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