一种煤系针状焦延迟焦化含油工艺废水分离系统及方法与流程

1.本发明涉及煤系针状焦延迟焦化含油工艺废水分离技术领域，尤其涉及一种煤系针状焦延迟焦化含油工艺废水分离系统及方法。


背景技术：

2.针状焦是一种优质的炭素材料，因粉碎后呈细长的针状结构而得名。针状焦外观具有金属光泽，内部具有层状结构，其取向性及导电、导热性能好，因此是制造炼钢用超高功率电极的主要原料，采用超高功率电极炼钢，冶炼时间可缩短三分之二，电耗可减少近一半。
3.随着我国电炉炼钢所占比例的逐年增加，对高功率和超高功率电极的需求也日益增大，相应对优质针状焦原料的需求也日益增大。但是在针状焦延迟焦化单元生产过程中，将会有加热炉六点注水、四通阀汽封、焦炭塔顶盖和底盖汽封、焦炭塔大吹气废水，所有工艺废水混合在一起后，集中送至两个500立贮槽进行油水分离，延迟焦化工艺废水中既含有轻质油也含有重质油，既含有芳香烃组分，又含有脂肪烃组分，因含油工艺废水中含油轻组分油和重组分油，分别从槽顶分离轻组分油和从槽底分离重组分油，并且重组分油与水的密度比较相近导致油水长期不分层，上述油品和废水混合到一起后，出现混溶或多层分层的问题，导致从中间部分取出的工艺废水到回收净化系统或直接到环保装置处理非常困难，一直是困扰煤气针状焦生产的难题，严重影响了针状焦产品的正常生产，大大限制了延迟焦化生焦产能的释放。而且随着国家对环保整治力度的逐年加强，延迟焦化工艺废水的达标排放成为生产过程中迫在眉睫需要解决的问题。


技术实现要素：

4.为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种煤系针状焦延迟焦化含油工艺废水分离系统及方法，可以有效的处理煤系针状焦延迟焦化单元产生的工艺废水，实现工艺废水的分类处理，解决工艺废水由于多种介质混合无法有效处理的生产难题，解决延迟焦化单元生产瓶颈问题，释放针状焦产能，同时也可以降低后续工序处理成本，以及实现工艺废水中各种油品的回收利用。
5.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
6.一种煤系针状焦延迟焦化含油工艺废水分离系统，焦炭塔通过一个管路与放空塔相连，焦炭塔通过另一个管路与分馏塔相连；分馏塔塔顶出口与第一气液分离罐入口管路相连，第一气液分离罐出口与分馏塔上部入口管路相连，并设有分支管路与油水分离器相连，油水分离器分别与轻质油槽、分离水槽管路相连；放空塔塔顶出口与第二气液分离罐入口管路相连，第二气液分离罐出口与重质油油水混合物收集罐入口管路相连。
7.所述焦炭塔包括第一焦炭塔与第二焦炭塔，含油工艺废水管道经四通阀与第一焦炭塔、第二焦炭塔相连；蒸汽管道与第一焦炭塔、第二焦炭塔、四通阀相连通。
8.所述放空塔塔顶出口与第二气液分离罐入口相连的管路上依次设有放空塔空冷
器与第二水冷器；第二气液分离罐出口与重质油油水混合物收集罐入口相连的管路上设有油水输送泵；重质油油水混合物收集罐与重质油管道相连，重质油管道上设有重质油泵，重质油油水混合物收集罐与污水管道相连，污水管道上设有污水泵。
9.所述分馏塔塔顶出口与第一气液分离罐入口相连的管路上依次设有第一空冷器与第一水冷器；第一气液分离罐出口与分馏塔上部入口相连的管路上设有回流泵。
10.一种煤系针状焦延迟焦化含油工艺废水分离方法，具体包括：
11.1)煤系针状焦延迟焦化加热炉出口混合热油通入第一焦化塔与第二焦化塔，含油工艺废水中的轻质油混合物由分馏塔采出，含油工艺废水中的重质油混合物由放空塔采出，实现初步分离。轻质油混合物含油量20％～50％，重质油混合物含油量5％～20％。轻质油油水混合物中轻质油包括煤油和洗油以及230℃前馏分油。
12.2)含重质油5％～20％的重质油混合物由放空塔塔顶采出后输送至第二气液分离罐进行气液分离，气液分离后的重质油油水混合物输送至重质油油水混合物收集罐。
13.3)重质油油水混合物在重质油油水混合物收集罐内静止分离，静止时间24h以上，温度70～90℃。静止分离后重质油油水混合物收集罐上部由污水泵抽出工业废水至污水管道，重质油油水混合物收集罐底部由重质油泵抽出重质油至重质油管道。
14.4)含轻质油10％～30％的轻质油混合物由分馏塔采出后输送至第一气液分离罐进行气液分离，气液分离后的轻质油油水混合物进入油水分离器进行油水分离。油水分离器上层采出轻质油，输送至轻质油槽，下层采出分离水，输送至分离水槽，实现轻质油和水的油水分离。轻质油油水混合物中油含量20％～50％，油水分离进料量≤5吨/小时，停留时间≥2小时，分离温度60℃～80℃。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
16.1)本发明控制延迟焦化分馏塔顶温度，将含油废水中的重质油类控制在分馏塔中焦化重油中，顶部产生的含油废水只含有轻质油类，又从工艺上将放空塔产生的废水完全分开，避免了两路水互相混合不易分层，从而实现了含油废水通过一个油水分离器可以实现在线油水分离。
17.本发明主要是对延迟焦化单元生产工艺废水实现分类储存、分类处理，设备改造投入较少，油水分离效果好，在工艺上易于实现，投入成本较低。
18.2)原油水混合物由轻质油、重质油、水以及芳香烃和脂肪烃多种组分组成，组分复杂，造成环保装置处理困难、处置成本高。本发明可以将原油水混合物中轻质油和重质油分离出来，使废水中含油量由20％左右可以降低到600mg/l以下，极大降低了废水中的含油量，相应降低后续环保装置的处理难度和处置成本。同时，出来的轻质油和重质油也回收利用或直接销售，提高了产品的利润率。
19.3原油水混合物处理方法无法有效解决废水达标排放的问题，随着国家对环保整治力度的逐年加强，延迟焦化工艺废水的达标排放成为生产过程中迫在眉睫需要解决的问题。本发明提供延迟焦化单元工艺废水处理及可用油品回收的方法，实现工艺废水的合法合规排放，解决了由于废水无法正常处理造成的延迟焦化单元无法正常生产的问题。为延迟焦化单元正产生产奠定基础。
附图说明
20.图1是本发明结构示意及工艺原理图。
21.图中：1-加热炉出口混合热油2-四通阀3-第一焦炭塔4-第二焦炭塔5-蒸汽管道6-分馏塔7-放空塔8-第一空冷器9-回流泵10-油水分离器11-轻质油槽12-分离水槽13-第一水冷器14-第一气液分离罐15-焦化煤气管道16-放空塔空冷器17-第二水冷器18-第二气液分离罐19-油水输送泵20-重质油油水混合物收集罐21-重质油泵22-污水泵
具体实施方式
22.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
23.如图1所示，一种煤系针状焦延迟焦化含油工艺废水分离系统，包括分馏塔6、放空塔7、第一空冷器8、回流泵9、油水分离器10、轻质油槽11、分离水槽12、第一水冷器13、第一气液分离罐14、第二水冷器17、第二气液分离罐18、油水输送泵19、重质油水混合物收集罐20、重质油泵21与污水泵22。
24.含油工艺废水管道经四通阀2与第一焦炭塔3、第二焦炭塔4相连，汽封用蒸汽管道5分别与第一焦炭塔3、第二焦炭塔4、四通阀2相连通。
25.焦炭塔通过一个管路与放空塔7下部入口相连，焦炭塔通过另一个管路与分馏塔6下部入口相连。
26.放空塔7塔顶出口与第二气液分离罐18入口管路相连，相连的管路上依次设有放空塔空冷器16与第二水冷器17。第二气液分离罐18顶部出口与焦化煤气管道15相连，
27.第二气液分离罐18底部出口与重质油油水混合物收集罐20入口管路相连，相连的管路上设有油水输送泵19；重质油油水混合物收集罐20与重质油管道相连，重质油管道上设有重质油泵21，重质油油水混合物收集罐20与污水管道相连，污水管道上设有污水泵22。
28.分馏塔6塔顶出口与第一气液分离罐14入口管路相连，相连的管路上依次设有第一空冷器8与第一水冷器13。第一气液分离罐14出口与分馏塔6上部入口管路相连，相连的管路上设有回流泵9，回流泵9后设有分支管路与油水分离器10相连。油水分离器10上层与轻质油槽11管路相连，油水分离器10下层与分离水槽12管路相连。第一气液分离罐14与焦化煤气管道15相连。
29.一种煤系针状焦延迟焦化含油工艺废水分离方法，具体包括：
30.1)将煤系针状焦延迟焦化加热炉出口混合热油1通入第一焦化塔3与第二焦化塔4，含油工艺废水中的轻质油混合物由分馏塔6采出，含油工艺废水中的重质油混合物由放空塔7采出，实现初步分离。
31.轻质油混合物含油量20％～50％，重质油混合物含油量5％～20％。轻质油油水混合物中轻质油包括煤油和洗油以及230℃前馏分油。
32.2)重质油混合物由放空塔7塔顶采出后输送至第二气液分离罐16进行气液分离，气液分离后的重质油油水混合物输送至重质油油水混合物收集罐20。
33.3)重质油油水混合物在重质油油水混合物收集罐20内静止分离，静止时间24h以上，温度70～90℃。静止分离后重质油油水混合物收集罐20上部由污水泵22抽出工业废水至污水管道，重质油油水混合物收集罐20底部由重质油泵21抽出重质油至重质油管道。
34.4)轻质油混合物由分馏塔采出后输送至第一气液分离罐14进行气液分离，气液分
离后的轻质油油水混合物由回流泵9打入油水分离器10进行油水分离。油水分离器10上层采出轻质油，输送至轻质油槽11，下层采出分离水，输送至分离水槽12，实现轻质油和水的油水分离。
35.轻质油油水混合物中油含量20％～50％，油水分离进料量≤5吨/小时，停留时间≥2小时，分离温度60℃～80℃。
36.煤系针状焦延迟焦化含油工艺废水中既含有轻质油也含有重质油，既含有芳香烃组分，又含有脂肪烃组分，上述油品和废水混合到一起后，出现混溶或多层分层的问题，依靠现有工艺条件和工艺装置无法进行有效处理，其他煤系针状焦延迟焦化产生的废水均用两个500立油槽进行沉淀分层，顶部分出轻质洗油，下部分出重油，中间部分含油一定量的油类的废水经过隔油池进行生化处理，一直是煤系针状焦企业的痛点。本发明采用控制延迟焦化分馏塔顶温度，将含油废水中的重质油类控制在分馏塔中焦化重油中，顶部产生的含油废水只含有轻质油类，又从工艺上将放空塔产生的废水完全分开，避免了两路水互相混合不易分层，从而实现了含油废水通过一个油水分离器可以实现在线油水分离。
37.本发明主要是对延迟焦化单元生产工艺废水实现分类储存、分类处理，设备改造投入较少，油水分离效果好，在工艺上易于实现，投入成本较低。
38.原油水混合物由轻质油、重质油、水以及芳香烃和脂肪烃多种组分组成，组分复杂，造成环保装置处理困难、处置成本高。本发明可以将原油水混合物中轻质油和重质油分离出来，使废水中含油量由20％左右可以降低到600mg/l以下，极大降低了废水中的含油量，相应降低后续环保装置的处理难度和处置成本。同时，出来的轻质油和重质油也回收利用或直接销售，提高了产品的利润率。
39.原油水混合物处理方法无法有效解决废水达标排放的问题，随着国家对环保整治力度的逐年加强，延迟焦化工艺废水的达标排放成为生产过程中迫在眉睫需要解决的问题。本发明提供延迟焦化单元工艺废水处理及可用油品回收的方法，实现工艺废水的合法合规排放，解决了由于废水无法正常处理造成的延迟焦化单元无法正常生产的问题。为延迟焦化单元正产生产奠定基础。
40.本发明可以有效的处理针状焦延迟焦化单元产生的工艺废水，实现工艺废水的分类处理，解决工艺废水由于多种介质混合无法有效处理的生产难题，解决延迟焦化单元生产瓶颈问题，释放针状焦产能，同时也可以降低后续工序处理成本，以及实现工艺废水中各种油品的回收利用。
41.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。