一种轻烃裂解工艺水的净化处理工艺的制作方法

1.本发明属于化工领域，包含石油化工和煤化工，涉及一种轻烃裂解工艺水的净化处理工艺。


背景技术：

2.在轻烃裂解生产乙烯的过程中，除了产生氢气、co、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烯、丁二烯等产品外，也伴随有一些重组分经过急冷水塔冷却后被保留在急冷水塔水下段。但是，在实际运行过程中，部分重油组分被携带到上塔会导致上塔急冷水出现乳化，同时夹带的重油粘附在急冷水下游用户的换热器管束内，造成换热器效率下降等问题。其主要的原因在于现有工艺中并不能像传统的石脑油裂解设计的急冷油塔一样，吸收裂解气中夹带的重油，从而引起急冷水带油引发的一系列问题。
3.为解决急冷水带油和下游急冷水换热器用户的运行困难，国内外学者以及工程人员，向饱和段急冷水中注入洗油或者针对效率较差的换热器进行单点注入，虽然换热器效率有所提升，但水中油含量升高，导致油类物质容易在工艺水汽提塔塔釜的再沸器中聚合结焦，进而影响稀释蒸汽的品质。目前，没有特别有效的方法阻止裂解气夹带大量重油进入饱和段急冷水，并将油类及时外排。同时，针对急冷水的乳化工况，虽然通过添加破乳剂在一定程度上能够减缓急冷水乳化的情况，但是急冷水破乳后上层重油粘性较强，并且有部分不溶于油相的絮体产生，更容易粘附在急冷水后系统的关键设备上，造成运行效率下降，进而影响装置的正常运行。
4.因此，随着国内轻烃裂解生产乙烯的投产装置逐渐增多，需开发急冷水除油工艺，解决急冷水中油含量升高的问题。


技术实现要素：

5.为弥补现有技术中存在的不足，本发明提供了一种轻烃裂解工艺水的净化处理工艺，快速实现油水的分离，解决关键设备由于急冷水中重油粘附而导致运行效率低的问题，同时能够实现急冷水的破乳，萃取后油相循环利用的效果。
6.为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：
7.一种轻烃裂解工艺水的净化处理工艺，在轻烃裂解工艺中，将来自急冷水塔中油含量m＞1000mg/l的急冷水静置，优选静置15～20min后，根据所述急冷水的分层情况进行如下操作：
8.a)若静置后所述急冷水出现分层，分层后水相中溶解油含量m＜1000mg/l；将加氢汽油与所述急冷水进行混合萃取后，再将萃取后的液体进行油水分离，收集分离出的水相并回用至急冷水塔，分离出的油相中一部分回流至加氢汽油中，另一部分油相收集后排出；
9.b)若静置后所述急冷水无明显分层；将加氢汽油、所述急冷水和破乳剂进行混合萃取后，再将萃取后的液体进行油水分离，收集分离出的水相并回用至急冷水塔，分离出的油相中一部分回流至加氢汽油中，另一部分油相收集后排出；
10.在所述混合萃取中，所述急冷水与所述加氢汽油的混合比例为(8～12)：1。
11.本发明的净化处理工艺先将急冷水静置，通过急冷水的分层情况对其乳化程度进行判断，再判断是否进行破乳处理；在具体操作过程中，如本领域技术人员所熟知，分层属于化学处理过程中常见操作，两种或多种溶剂由于极性不同而不能互溶为一相，能够肉眼可见地分辨出。本发明的处理工艺按照一定的比例将加氢汽油与急冷水在静态混合中完成萃取过程，然后油水分离罐中完成急冷水、油的回用，以达到除去急冷水中夹带的油的目的。
12.本发明的净化处理方法能够快速实现急冷水中油水分离，解决急冷水下游关键用户由于急冷水中重油较强的粘附作用而导致运行效率低的问题；同时，本发明的净化处理方法实现了急冷水的破乳，并且萃取后的油相一部分作为循环油补入加氢汽油中循环利用，另一部分收集后外排出；萃取后的水相回用至急冷水塔中，保证了重要急冷水用户的运行效率，从而提高了装置运行稳定性和周期。
13.本发明提供的净化处理工艺用于处理急冷水塔中油含量m＞1000mg/l的急冷水；其中，油含量m是指急冷水中所有油的总含量，其包括上层浮油、溶解在急冷水中的油(即溶解油)和沉在急冷水底部的重油。
14.本发明提供的净化处理工艺可以用于处理轻烃裂解制乙烯过程中，急冷水塔出口的饱和段急冷水带油工况，在一些具体的实施方式中，用于本发明的处理工艺的急冷水的ph值为7.0～8.0。
15.在本发明的净化处理工艺中，破乳剂选自阳离子聚季铵盐的表面活性剂，破乳剂的加入量为10mg/l～25mg/l。在一些优选的实施方式中，所述阳离子聚季铵盐具有如下结构：
[0016][0017]
上述结构中，n选自10、111、12。
[0018]
在一些具体的实施方式中，在静态混合器的进料口处增设破乳剂的进料管线，用于将破乳剂添加至急冷水中，使得急冷水在破乳后再在静态混合器中进行混合萃取。
[0019]
在本发明提供的净化处理工艺中，所述混合萃取的温度为75～80℃。在一些具体的实施方式中，加氢汽油与急冷水在静态混合器中进行混合萃取的过程，混合萃取后在连接在静态混合器后面的分层罐中停留45～60min。
[0020]
在本发明一些具体的实施方式中，加氢汽油是指乙烯装置副产的c6-c8组分，经过加氢精制工艺制成的汽油，其中主要包括苯、甲苯等饱和烃类。加氢汽油存储在循环汽油罐，循环汽油罐与静态混合器之间通过管线连接，用于将循环汽油罐内的加氢汽油输送至静态混合器中。同时，在循环汽油罐还连接加氢汽油的补给管线，用于向循环汽油罐内补入新的加氢汽油。
[0021]
在本发明工艺的一些具体的实施方式中，进行所述混合萃取的急冷水与新鲜补入
至所述循环汽油罐中的加氢汽油的流量比为100～125，比如，110，120。在一些优选的实施方式中，流入静态混合器中进行混合萃取的急冷水的流量为100～120l/h。
[0022]
在本发明提供的净化处理工艺中，油水分离后的油相中，回用到加氢汽油(即循环汽油罐)中的油相与收集后外排出的油相的流量比为8～10。在一些具体的实施方式中，油水分离在油水分离器中进行。在具体的处理过程中，循环汽油罐中的加氢汽油为油水分离器中分离出的循环油与新补入循环汽油罐中的加氢汽油的流量总和；同时，在一些具体的实施方式中，保证处理工艺中新鲜补入的加氢汽油与外排至焚烧的汽油量基本相同，以维持整个萃取分离系统中油量的平衡。
[0023]
采用上述的技术方案，本发明具有如下的技术效果：
[0024]
本发明的净化处理工艺先通过急冷水的分层情况对其乳化程度进行判断，再按照比例将加氢汽油与急冷水在静态混合萃取、油水分离后完成急冷水、油的回用，快速实现急冷水中油水分离，解决了急冷水下游关键用户由于急冷水中重油较强的粘附作用而导致运行效率低的问题。
[0025]
本发明通过静置沉降与静态混合组合的除油工艺，除油率达到91％以上，在去除急冷水中的浮油、溶解油以及底部沉积的重油的同时，又保证了急冷水下游用户换热器较稳定的运行效率、工艺水的品质以及废油的循环利用。
附图说明
[0026]
图1：本发明实施例1采用的净化处理工艺的流程图；
[0027]
图2：本发明实施例3采用的净化处理工艺的流程图。
具体实施方式
[0028]
本发明以下示例中使用的急冷水为轻烃裂解制乙烯急冷水塔中部出口的饱和段急冷水，ph在7.0～8.0之间。
[0029]
本发明以下示例中使用的破乳剂为具有如下结构的阳离子聚季铵盐的表面活性剂，其中n为12：
[0030][0031]
实施例1
[0032]
将轻烃裂解制乙烯急冷水塔中部出口的饱和段急冷水静置15min，其中，经测定急冷水中油含量m为2124mg/l，静置后的急冷水出现明显分层，并且分层后的水相中溶解油含量m为457mg/l；
[0033]
在78℃下，将轻烃裂解制乙烯急冷水塔中部出口的饱和段急冷水(120l/h，ph值为7.8)与循环汽油罐出口的加氢汽油(13.2l/h，其中，新鲜补入的加氢汽油流量为1.2l/h，油水分离器中分离出循环油12l/h)在静态混合器中充分混合萃取后，进入油水分离器中(油
水界位设定为60％)进行油水分离，在油水分离器中停留时间为45min。经油水分离后，将分离出的水相回用至急冷水塔中；分离出的油相中一部分回流至混合汽油罐中，用于继续与新补入的加氢汽油混合后进行混合萃取，其余部分收集后外排，回流至混合汽油罐中的油相与收集外排的油相的流量比为10:1。
[0034]
按照上述净化处理工艺连续处理4h后，测定油水分离后的水相中油含量降至200mg/l以下，除油率为90.4％。
[0035]
实施例2
[0036]
将轻烃裂解制乙烯急冷水塔中部出口的饱和段急冷水静置20min，其中，经测定急冷水中油含量m为1987mg/l，静置后的急冷水出现明显分层，并且分层后的水相中(溶解油)溶解油的含量m为441mg/l；
[0037]
在75℃下，将轻烃裂解制乙烯急冷水塔中部出口的饱和段急冷水(100l/h，ph值为7.5)与循环汽油罐中出口的加氢汽油(12.5l/h，其中，新鲜补入的加氢汽油流量为0.9l/h，油水分离器中分离出循环油11.6l/h)在静态混合器中充分混合萃取后，进入油水分离器(油水界位设定为60％)进行油水分离，在油水分离器中停留时间为50min。经油水分离后，将分离出的水相回用至急冷水塔中；分离出的油相中一部分回流至混合汽油罐中，用于继续与新补入的加氢汽油混合后进行混合萃取，其余部分收集后外排，回流至混合汽油罐中的油相与收集外排的油相的流量比为9.4:1。
[0038]
按照上述净化处理工艺连续处理5h后，测定油水分离后的水相中油含量降至185mg/l以下，除油率为90.7％。
[0039]
实施例3
[0040]
将另一工况下的轻烃裂解制乙烯急冷水塔中部出口的饱和段急冷水静置15min，其中，经测定急冷水中油含量m为2025mg/l，静置后的急冷水分层效果不明显，下方急冷水中溶解油含量m为1876mg/l；
[0041]
在78℃下，将轻烃裂解制乙烯急冷水塔中部出口的饱和段急冷水(120l/h，ph值8.0)、循环汽油罐中出口的加氢汽油(13.2l/h，其中，新鲜补入的加氢汽油流量为1.2l/h，油水分离器中分离出循环油12l/h)以及添加量为20mg/l的破乳剂输送至静态混合器中充分混合萃取后，再将萃取后的液体进行油水分离，在油水分离器(油水界位设定为60％)中停留时间为45min。经油水分离后，将分离出的水相回用至急冷水塔中；分离出的油相中一部分回流至混合汽油罐中，用于继续与新补入的加氢汽油混合后进行混合萃取，其余部分收集后外排，回流至混合汽油罐中的油相与收集外排的油相的流量比为10:1。
[0042]
按照上述净化处理工艺连续处理4h后，测定油水分离后的水相中油含量降至178mg/l以下，除油率为91.2％。
[0043]
实施例4
[0044]
将轻烃裂解制乙烯急冷水塔中部出口的饱和段急冷水静置20min，其中，经测定急冷水中油含量m为2437mg/l，静置后的急冷水分层效果不明显，下方急冷水中溶解油含量m为2203mg/l；
[0045]
在78℃下，将轻烃裂解制乙烯急冷水塔中部出口的饱和段急冷水(120l/h，ph值8.0)、循环汽油罐中出口的加氢汽油(10l/h，其中，新鲜补入的加氢汽油流量为1.0l/h，油水分离器中分离出循环油9l/h)以及添加量为25mg/l的破乳剂输送至静态混合器中充分混
合萃取后，再将萃取后的液体进行油水分离，在油水分离器(油水界位设定为60％)中停留时间为45min。经油水分离后，将分离出的水相回用至急冷水塔中；分离出的油相中一部分回流至混合汽油罐中，用于继续与新补入的加氢汽油混合后进行混合萃取，其余部分收集后外排，回流至混合汽油罐中的油相与收集外排的油相的流量比为9:1。
[0046]
按照上述净化处理工艺连续处理4h后，测定油水分离后的水相中油含量降至272mg/l以下，除油率为89％。
[0047]
对比例1
[0048]
此对比例与实施例1处理工艺的区别在于：轻烃裂解制乙烯急冷水塔中部出口的饱和段急冷水的流量增加至150l/h，循环汽油罐的加氢汽油中新鲜补入的加氢汽油流量为1.5l/h，油水分离器中分离出循环油15l/h。
[0049]
按照上述方式连续处理4h后，测定油水分离后的水相中油含量降至450mg/l，除油率为76％，除油效果一般。
[0050]
对比例2
[0051]
此对比例与实施例1处理工艺的区别在于：轻烃裂解制乙烯急冷水塔中部出口的饱和段急冷水的流量为90l/h，循环汽油罐的加氢汽油中新鲜补入的加氢汽油流量为0.9l/h，油水分离器中分离出循环油9l/h。
[0052]
按照上述方式连续处理4h后，测定油水分离后的水相中油含量降至271mg/l，除油率为86％。
[0053]
对比例3
[0054]
此对比例与实施例1处理工艺的区别在于：轻烃裂解制乙烯急冷水塔中部出口的饱和段急冷水的流量为120l/h，循环汽油罐的加氢汽油的流量为9.2l/h(其中，新鲜补入的加氢汽油流量为1.2l/h，油水分离器中分离出循环油8l/h)。
[0055]
按照与实施例1相同的处理工艺连续处理4h后，测定油水分离后的水相中油含量降至487mg/l，除油率在77％左右，除油效果一般。
[0056]
对比例4
[0057]
此对比例与实施例1处理工艺的区别在于：急冷水塔饱和段出口急冷水的ph为8.4，经测定急冷水中油含量m为2029mg/l，静置后的急冷水出现明显分层，并且分层后的水相中溶解油含量m为843mg/l；
[0058]
按照与实施例1相同的处理工艺连续处理4h后，测定油水分离后的水相中油含量降至875mg/l，除油率在56.9％左右。
[0059]
对比例5
[0060]
此对比例与实施例3处理工艺的区别在于，未向静态混合器中添加破乳剂。
[0061]
按照实施例3的处理工艺连续处理4h后，测定油水分离后的水相中油含量降至1050mg/l，除油率在53％左右。