专利名称：一种多级沉降分离器和延迟焦化冷焦水净化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及环保技术领域中一种炼油厂延迟焦化装置冷焦水净化装置，具体地说是炼厂延迟焦化装置在生产过程中产生的冷焦污水的一种污水处理装置。
背景技术：
延迟焦化是以渣油为原料，在高温下进行深度热裂化反应的一种热加工过程，其是重质油轻质化的主要手段之一，在世界炼油工业中占有重要地位。延迟焦化装置包括延迟焦化、吸收稳定、冷焦水系统、除焦水系统和放空系统等部分。延迟焦化是重要的重油加工工艺技术。但是，如何达到延迟焦化装置“环境友好、节能减排、优质产品”的要求是急需解决的一大瓶颈。延迟焦化装置在生产过程中，为了取走焦炭塔中的热量需要消耗大量的冷却水，从而产生冷焦污水。为了减少装置冷焦水用量以及冷焦污水排放，冷焦水系统采用冷焦水循环使用的设计思想，即冷焦溢流和泡焦后85 95°C的冷焦热水经除尘、除油、冷却等工艺处理后，回收至冷焦水储罐以备再次冷焦循环利用。CN2533134Y公开了一种焦化冷焦水循环处理装置，采用多级旋流除油器串联和多级空冷器串联的方法，除去污油和降低水温。但该方法增加了系统压降和设备投资，以及占地面积。同时热水提升泵、除油器等存在严重的塞堵问题，影响系统正常运转。CN1754829A公开了一种冷焦污水处理方法及装置，将部分冷焦水与热冷焦污水混合进入热水缓冲罐，在降低污水温度的同时清洗了焦炭塔排放的部分高温油气，从源头上减少了油气污染。但部分冷焦水与热冷焦污水混合增加了冷焦水系统水用量和设备投资， 浪费了大量的热能。由于现有技术存在以上问题和不足，在本领域迫切需要开发成本低、效果好，且节能减排的冷焦水处理装置。
发明内容针对现有技术的不足，本实用新型提供一种节能减排、新型环保、安全可靠、设备简单的冷焦水净化装置和多级沉降分离器。本实用新型多级沉降分离器为筒体结构，筒体内部被竖直的除焦隔板、除油隔板和冷焦水挡板分隔成三部分，即初级分离区、二级分离区和除油分离区；竖直除焦隔板的两侧和底部与筒体均为密封连接，竖直除焦隔板的高度低于筒体高度以形成溢流；初级分离区筒体的中部设置冷焦水入口，初级分离区的筒体下部设置排污口 ；二级分离区与除油分离区间设置竖直除油隔板，竖直除油隔板的两侧与筒体密封连接，竖直除油隔板与筒体之间形成上端及下端敞开的除油分离区，除油分离区上部对应筒体设置污油排放口，二级分离区包括由上至下设置的至少两个溢流式沉降器，溢流式沉降器上部为敞开结构，底部为锥形结构，底部锥形结构的顶端设置排污口，上一级溢流式沉降器溢流口位于下一级溢流式沉降器上部，最后一级溢流式沉降器下部筒体设置冷焦水出口，筒体底部设置排污口，冷焦水出口高于筒体底部的排污口。[0008]本实用新型装置中，竖直除油隔板的高度低于除焦隔板以形成浮油溢流。本实用新型装置中，溢流式沉降器可以设置2 5级，从上至下依次形成沉降-溢流-沉降过程。本实用新型装置中，竖直除焦隔板将多级沉降分离器筒体分成体积比为1 :2 1 3的两部分。在筒体底部的排污口的相对位置设置焦粒沉降滑移板，滑移角为30° 60°。本实用新型装置中，多级沉降分离器的冷焦水入口向下倾斜30° 60°角与筒体焊接。在冷焦水入口方向上延伸20 30cm挡板。本实用新型延迟焦化冷焦水净化装置包括依次由管路连通的热水缓冲罐、多级沉降分离器、热水提升泵、除油器、换热器和冷焦水储罐，其中多级沉降分离器为本实用新型上述的多级沉降分离器。本实用新型装置中，采用多级沉降分离器时，多个沉降分离器之间可采用串联或并联连接。本实用新型装置在使用时，从焦炭塔中来的溢流冷焦污水和泡焦污水混合进入热水缓冲罐。缓冲罐出口由管道连接至高效多级沉降分离器冷焦污水入口，分离器冷焦污水出口与热水提升泵入口相连，冷焦水经提升泵提升至除油器入口，除油冷焦水经过换热后排入冷焦水储罐。冷焦水给水泵入口连接至冷焦水储罐排出口，泵出口连接到焦炭塔冷焦水接口。本实用新型装置中，多级沉降分离器结构紧凑，操作简单。冷焦水经过沉降分离后，对焦粒的分离效果为95%以上，浮油去除率达75%。本实用新型方法中除油器去除冷焦水中细小油滴，冷焦水经处理后含油量小于 10mg/L。除油器可采用旋流式油水分离器和旋流-射流-粗粒化油水分离器等形式。本实用新型方法中，其它技术内容，如缓冲罐、沉降方法以及冷焦水储罐等是本领域技术人员熟知的内容。本实用新型冷焦水净化处理装置可以达到以下技术效果(1)冷焦系统中热水缓冲罐后连接高效多级沉降分离器，组合成多级沉降处理装置，明显提高了焦粒的沉降效果。热冷焦污水经过沉降分离后水质变清，焦粒含量降低。冷焦水经沉降处理后可避免焦堵现象的发生，延长冷焦水系统的运转周期。(2)高效多级沉降分离器结构紧凑，同时具有除焦和除油功能，占地减少。(3)本实用新型是一种节能减排、新型环保、安全可靠、设备简单的冷焦水净化方法和装置。
图1是本实用新型冷焦水净化的一种具体过程流程示意图；图2是本实用新型中高效多级沉降分离器结构示意图；图3是本实用新型中高效多级沉降分离器的俯视图。其中1-焦炭塔，2-热水缓冲罐，3-高效多级沉降分离器，4-热水提升泵，5-除油器，6-换热器，7-冷焦水储罐，8-冷焦水给水泵，9-缓冲罐污水排放口，10-初级分离区， 11- 一级溢流沉降器，12-除油分离区，13- 二级溢流沉降器，14-三级溢流沉降器，15-分离器冷焦水入口，16-排油口，17-冷焦水出口，18-初级分离区污水排放口，19-三级溢流沉降器污水排放口，20- 二级溢流沉降器污水排放口，21- —级溢流沉降器污水排放口。
具体实施方式
本实用新型装置使用方法如下80°C 95°C的溢流冷焦污水和泡焦污水混合进入热水缓冲罐，较大粒径的焦粒在缓冲罐中沉降，经初步沉降的热冷焦水自流进入多级沉降分离器，实现焦粒、冷焦水和污油分离。除焦除油热冷焦污水经提升泵提升，依次流经除油器、换热器等装置后进入冷水储罐以备循环使用，冷水储罐内冷焦水由给水泵提升到焦炭塔中降低焦炭塔温度。如图1所示，本实用新型冷焦水净化装置中焦炭塔1中的热冷焦污水进入热水缓冲罐2，沉降较大焦粒。预处理后的冷焦水由多级沉降分离器3冷焦水入口 15进入多级沉降分离器3内，冷焦水在分离器3内去除焦粒和污油，焦粒的沉降效率达95%。经沉降除焦后的冷焦水由提升泵4提升至除油器5内除油，然后经过换热器6冷却并回收热能。最后， 净化冷焦水排入冷焦水储罐7以备再次冷焦使用，减少污水排放。如图2，本实用新型方法中多级沉降分离器3设置了四级除焦一级除油，减少了设备占地，提高了分离效果。冷焦水由分离器冷焦水入口 15进入初级分离区10内，冷焦水再经过缓慢溢流流入一级溢流沉降器11，在一级溢流沉降器内分离油和水，分离的油相进入除油分离区12，由排油口 16排除。被分离的水相依次自流入二级溢流沉降器13和三级溢流沉降器14。被分离浓缩的含焦污水分别由污水排放口外排。由多级沉降分离器3净化后的冷焦水由冷焦水出口 17流出。下面通过实施例进一步说明本实用新型冷焦水净化方法的实施过程及应用效果。 实施例本实施例中，80 95°C的热冷焦污水经过沉降除焦除油、换热冷却后储存于冷焦水储罐。高效多级沉降分离器采用四级除焦一级除油组合式分离器，换热器采用高效热偶换热元件。除焦率达96%，净化冷焦水含油浓度为9mg/L，冷焦水温度降至45°C。本实用新型净化冷焦水效果明显。
权利要求1.一种多级沉降分离器，其特征在于多级沉降分离器为筒体结构，筒体内部被竖直的除焦隔板、除油隔板和冷焦水挡板分隔成三部分，即初级分离区、二级分离区和除油分离区；竖直除焦隔板的两侧和底部与筒体均为密封连接，竖直除焦隔板的高度低于筒体高度以形成溢流；初级分离区筒体的中部设置冷焦水入口，初级分离区的筒体下部设置排污口 ； 二级分离区与除油分离区间设置竖直除油隔板，竖直除油隔板的两侧与筒体密封连接，竖直除油隔板与筒体之间形成上端及下端敞开的除油分离区，除油分离区上部对应筒体设置污油排放口，二级分离区包括由上至下设置的至少两个溢流式沉降器，溢流式沉降器上部为敞开结构，底部为锥形结构，底部锥形结构的顶端设置排污口，上一级溢流式沉降器溢流口位于下一级溢流式沉降器上部，最后一级溢流式沉降器下部筒体设置冷焦水出口，筒体底部设置排污口，冷焦水出口高于筒体底部的排污口。
2.按照权利要求1所述的多级沉降分离器，其特征在于竖直除油隔板的高度低于除焦隔板以形成浮油溢流。
3.按照权利要求1所述的多级沉降分离器，其特征在于溢流式沉降器设置2 5级， 从上至下依次形成沉降-溢流-沉降过程。
4.按照权利要求1所述的多级沉降分离器，其特征在于竖直除焦隔板将多级沉降分离器筒体分成体积比为1 :2 1 :3的两部分。
5.按照权利要求1所述的多级沉降分离器，其特征在于在筒体底部的排污口的相对位置设置焦粒沉降滑移板，滑移角为30° 60°。
6.按照权利要求1所述的多级沉降分离器，其特征在于多级沉降分离器的冷焦水入口向下倾斜30° 60°角与筒体焊接。
7.按照权利要求6所述的多级沉降分离器，其特征在于在冷焦水入口方向上延伸 20 30cm挡板。
8.—种延迟焦化冷焦水净化装置，包括依次由管路连通的热水缓冲罐、多级沉降分离器、热水提升泵、除油器、换热器和冷焦水储罐，其特征在于所述的多级沉降分离器为权利要求1至7任一权利要求所述的多级沉降分离器。
9.按照权利要求8所述的装置，其特征在于采用多个沉降分离器，多个沉降分离器之间采用串联或并联连接。
10.按照权利要求8所述的装置，其特征在于缓冲罐出口由管道连接至高效多级沉降分离器冷焦污水入口，分离器冷焦污水出口与热水提升泵入口相连，冷焦水经提升泵提升至除油器入口，除油冷焦水经过换热后排入冷焦水储罐；冷焦水给水泵入口连接至冷焦水储罐排出口，泵出口连接到焦炭塔冷焦水接口。
专利摘要本实用新型涉及一种多级沉降分离器和延迟焦化冷焦水净化装置，多级沉降分离器为筒体结构，筒体内部被竖直的除焦隔板、除油隔板和冷焦水挡板分隔成三部分，即初级分离区、二级分离区和除油分离区；初级分离区筒体的中部设置冷焦水入口，初级分离区的筒体下部设置排污口；二级分离区与除油分离区间设置竖直除油隔板，竖直除油隔板的两侧与筒体密封连接，除油分离区上部对应筒体设置污油排放口，筒体底部设置排污口。采用多级沉降除焦和油水分离组合技术，可有效避免冷焦水系统堵塞和减缓设备磨损等问题。本实用新型是一种节能减排、新型环保、安全可靠、设备简单的冷焦水净化装置。
文档编号C10B39/08GK202279708SQ20112039317
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月17日 优先权日2011年10月17日
发明者姜阳, 廖昌建, 李经纬, 王海波, 高景山 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院