一种基于超重力氧化法处理炼油碱渣的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于超重力氧化法处理炼油碱渣的装置。
【背景技术】
[0002]针对汽油、石脑油、轻芳烃的脱硫，目前采用较多的是加氢脱硫和碱洗脱臭两种工艺，加氢脱硫装置投资大、操作费用高，很多中小型炼厂无法接受，因此碱洗脱臭工艺更为普遍。然而，无论是汽油、石脑油等的脱硫或脱臭，以及液化气脱硫醇采用何种工艺，处理后都存在碱渣需要排放。而碱渣有恶臭味，其中含有氢氧化钠、硫化钠、硫醇钠、酚钠及微量轻烃等，并且汽油、石脑油脱硫碱渣COD高达20-60万mg/L，液化气碱渣COD也有3_7万mg/Lo若碱渣直接送至污水处理场，将严重影响污水处理的正常运行，更无法直接排放，否则将严重污染环境。
[0003]传统的碱渣处理方法是硫酸中和法和二氧化碳中和处理碱渣法。硫酸中和法通过为碱渣除油、硫酸中和、沉降分离，上层有机相水洗后得到环烷酸，从而进行碱渣处理。该方法处理效率较低，且酸化条件难控制，若加酸不足，难以析出粗酚和环烷酸；若加酸过多，排出的酸性水又极易腐蚀设备管道，难以处理，污水处理步骤复杂，并且采用酸中和法处理的产品带油，有异味，存在硫化氢、硫醇析出危害。二氧化碳中和处理碱渣法虽然能够将环烷酸和粗酚一并回收，但易产生乳化现象，导致粗酚和环烷酸难于分离，此时又需加热破乳，导致操作过程变得更为复杂。
[0004]传统的湿式氧化法通常是在高温(150°C -350°C)和高压(0.5 MPa_20MPa)条件下，将碱渣送入氧化反应器内，利用氧气或空气作为氧化剂，将无机、有机硫氧化成硫代硫酸盐及硫酸钠等，以达到脱臭目的，同时将有机物氧化成水和二氧化碳，从而提高废水的可生化降解性能。此法适合于处理含硫较高的催化汽油碱渣及液态烃碱渣。后续升级的湿式催化氧化是在传统基础上，将碱渣废水装入盛有高效氧化性能催化剂的反应器内，氧化反应条件温和且省时。采用压力为2 MPa-8 MPa，温度为200°C _280°C。虽然使用催化剂后的反应条件更温和、效率更高，但有机物去除率仍然很低，并且产生的硫化氢尾气会造成二次污染。而脱臭后的高浓度硫酸盐废水仍然影响后续处理，其中的表面活性物质浓度高，导致污水处理合格率下降，并且采用此种碱渣处理方法需要较大的装置投资，并且其运行、维护成本高，占地面积大。
[0005]现有的将碳化处理工艺与纤维膜汽油抽提技术相结合的处理方法是将生成的酚抽提回汽油中，这样既解决了碳化过程中生成的酚的再处理问题，同时酚回到汽油中也可以提高汽油的安定性。然而该工艺存在碳化过程生成的硫化氢、硫醇也被抽提回到汽油中的问题，这将引起抽提汽油硫化氢、硫醇含量升高，严重会引起汽油变臭，导致博士实验不通过以及铜片腐蚀不合格等。
[0006]参见2010年09月15日公告的中国专利，专利申请号为200920199634.9，提出了一种轻质油品脱硫产生的碱渣的处理装置，该工艺采用全相接触氧化塔将碱渣中硫化钠、硫醇钠氧化，再采用纤维液膜接触器将溶解有二氧化碳的汽油中和碱渣中的氢氧化钠，以及中和时生成的酚抽提到汽油中，实现碱渣脱硫、中和及降低COD的目的，然而却存在整体设备占地面积较大，难于小型化等问题，从而导致投资增加，并且氧化塔顶尾气与碱液分离不够彻底，又会出现尾气管线带液现象，不利于装置的稳定运行。
[0007]目前国外最先进的技术是采用全加氢炼油工艺代替碱洗，这样的技术可不产生或很少产生碱渣，生产过程清洁环保，但是该工艺投资大，国内仅限大型炼油企业在部分油品精制中才能应用。
[0008]综上，上述工艺均存在设备尺寸较大、装置建设投资较大、运行及维护成本高、废水废气不达标、抽提汽油质量不合格等问题，致使炼油企业针对装置建设投资较大的项目审批流程及周期较长，而炼油企业当前存在碱渣又越存越多，处理压力日益增大。因此，炼油企业亟需一种小型化、可移动化、可撬装化、占地面积小、设备尺寸小、投资小、运行成本低，且废水排放能达到生化处理要求的炼油碱渣环保处理装置及处理方法。
【实用新型内容】
[0009]本实用新型的目的是提供一种基于超重力氧化法处理炼油碱渣的装置，以克服目前现有技术存在的上述不足。
[0010]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现:
[0011]根据本实用新型的一方面，提供了一种基于超重力氧化法处理炼油碱渣的装置，包括超重力机、碱渣氧化塔、纤维液膜气液接触器、气液分离罐、纤维液膜抽提反应器、碳化分离罐以及与上述各部件中的一种或多种连接的若干管道、若干进气/液/料口及若干出气/液/料口，所述超重力机底部出口与碱渣氧化塔侧端入口相连通，所述碱渣氧化塔底端出口与纤维液膜抽提反应器侧端入口相连通，所述纤维液膜抽提反应器底端出口与碳化分离罐顶端入口相连通，所述超重力机侧端出口、碱渣氧化塔顶端出口分别与纤维液膜气液接触器顶端入口相连通，所述纤维液膜气液接触器底端出口与气液分离罐顶端入口相连通。
[0012]进一步的，所述超重力机的进料方式为气液逆流剪切旋转，所述气液逆流剪切旋转装置为泡沫金属填料旋转床，所述泡沫颗粒为l-10mm。
[0013]进一步的，所述碱渣氧化塔中下部设有气体分布器，所述碱渣氧化塔中部设有聚结填料，所述碱渣氧化塔侧端设有二硫化物出口，所述碱渣氧化塔中上部设有除沫器。
[0014]进一步的，所述纤维液膜气液接触器内设有内芯一，所述内芯一为表面改性的弯曲不锈钢纤维丝，亲水角< 30°，所述纤维丝直径为0.l-5mm。
[0015]进一步的，所述纤维液膜抽提反应器内设有内芯二，所述内芯二为表面改性的弯曲不锈钢纤维丝，亲水角< 50°，所述纤维丝直径为0.l-5mm。
[0016]进一步的，所述进气/液/料口包括渣料进口、空气进口、汽油进口、进水口，所述出气/液/料口包括汽油出口、出水口、尾气排放口，所述管道包括进料管、进气管一、进气管二、尾气管、进水管、进油管、出料管一、出料管二、气液分液管、出水管、出油管以及进气管二
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[0017]进一步的，所述纤维液膜抽提反应器为立式或卧式。
[0018]根据本实用新型的另一方面，提供了一种基于超重力氧化法处理炼油碱渣的环保处理方法，并且利用所述的基于超重力氧化法处理炼油碱渣的装置对炼油碱渣进行环保处理，所述处理方法包括以下步骤:
[0019]首先，将经过沉降分离油相、并在30°C _80°C条件下经过加热的碱渣经进料管送至超重力机，利用进气管一将非净化风经超重力机空气进口导入，导入的非净化风为超重力机内进行的氧化过程提供氧气，以促使碱渣氧化过程快速完成，反应时间为Ι-lOmin，经过处理的碱渣中的硫化钠、硫醇钠分别氧化转化为硫代硫酸钠和二硫化物，氧化过程所需催化剂的量要维持在50-500ppm范围内，将氧化后的尾气从超重力机侧端出口导出至尾气管，所述超重力机转速频率设置为30-100HZ ；
[0020]其次，通过进气管二将预设流量的压缩空气导入至碱渣氧化塔，再利用出料管一，将将经过超重力机氧化的碱渣经由碱渣氧化塔侧端入口导入至碱渣氧化塔，碱渣氧化塔内的气体分布器将进入碱渣氧化塔的压缩空气均匀分布于碱渣中，气体分布于碱渣中的气泡直径为0.1-lmm，设置于碱渣氧化塔内的亲油疏水性聚结填料对二硫化物进行聚结，并将其累积于碱渣氧化塔侧端的二硫化物出口处，当二硫化物累积至50%液位处，将其排放，碱渣氧化塔顶部的除沫器将尾气中夹带的泡沫去除，所述碱渣氧化塔的物料流向为上进下出，所述碱渣氧化塔的温度设置为30-80°C，氧气利用率控制在10%-60%范围内；
[0021]再次，利用尾气管将经过超重力机和碱渣氧化塔处理后并导出的尾气导入至纤维液膜气液接触器，所述尾气含有02、N2、碳氢化合物、硫醇和少量二硫化物，纤维液膜气液接触器将尾气与碱渣进行分离，并使硫醇、硫化氢等酸性气体与碱液再次反应，进而净化尾气并将有臭味的痕量杂质去除；分离后的碱渣随即导入至气液分离罐，所述气液分离罐对分离后的碱渣进行沉降，沉降过程中，设置于气液分离罐内的亲油聚结填料和亲疏水填料对