一种高效环保焦炭脱水输送装置及方法与流程

本发明石油化工延迟焦化技术领域，具体是高效环保焦炭脱水输送装置及方法。

背景技术：

延迟焦化是重要的渣油加工手段之一，目前国内延迟焦化装置的规模已达到1亿吨以上。延迟焦化是将渣油等劣质原料经热裂化转化为气体、液体产品，同时生成浓缩的固体-焦炭的加工过程。

焦炭塔中除去焦炭普遍使用水力除焦的方法，其原理是利用高压水对焦炭塔内的焦炭进行切割。切割下来的焦炭连同切焦水一同流入储焦池，兼备储存功能的储焦池露天敞口设置，池内切焦水经折流池沉淀、过滤后循环使用，池内焦炭则利用抓斗起重机一斗一斗地倒料或抓到外运火车、汽车上。水力除焦方法简易可靠，流程简单，投资省，是目前国内外延迟焦化装置普遍采用的除焦方法。

通过长期的生产实践发现，现有焦炭脱水与转运方法存在以下不足之处：一是整个过程处于一个敞开的空间内进行作业，而焦炭和水的混合物中夹带有大量有恶臭的化学物质，如硫化氢、硫醇类、烃类和有机卤系衍生物等，这些物质绝大多数对人体健康危害较大，同时还会对环境造成污染；二是储焦池内的生焦在简易的筛分、破碎过程中，需要利用抓斗天车多次转运，运输环节较多，工作量大；三是脱水次数多，且焦池及仓库内的生焦脱水时间较长。

申请号为201210449183.6的中国专利公开了一种石油焦输送系统，该石油焦输送系统技术由封闭储焦池、石油焦预破碎装置和取料设备组成，其中石油焦预破碎装置与封闭储焦池连通，取料设备设置在封闭储焦池内，部分设置在封闭储焦池外，克服了现有技术在抓料、放料和碾压破碎过程中，焦粉对周边环境造成严重污染，对操作工人的健康造成损害和火灾等意外安全事故的缺陷。但该输送系统流程复杂，由于靠自然沉降脱水，脱水效率较低，需要配套较大的储焦池，没有有效的尾气处理方法。

申请号为201821726456.6的中国专利公开了一种延迟焦化用的石油焦密闭输送脱水循环处理装置，由输送机构、脱水循环机构、尾气处理装置和热风系统组成。焦炭和切焦水在脱水仓中仅靠自然沉降进行分离，经脱水仓沉降后放出的切焦水含有的焦粉，需要重新用污水泵打入脱水仓进行多次过滤直至切焦水中焦粉含量满足要求，且过滤也仅靠焦炭的拦截作用，过滤效果不好，且整个焦炭脱水时间长达10-40小时。脱水时间需要的时间太长，一旦其中一个环节出现问题，将直接影响整个延迟焦化装置的正常运行。并且此专利的脱水仓、密闭式给料机与焦炭塔需要垂直布置,大大提高了焦炭塔的安装高度,对现有焦化装置的改造不可行。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种可节约转运时间和焦炭脱水时间，并且可以应用于现有焦化装置的改造，避免污染环境的高效环保焦炭脱水输送装置及方法。

本发明主要包括焦炭处理机构、切焦水处理机构和尾气处理机构。

其中，焦炭处理机构与切焦水处理机构之间通过自流管a26相连通。焦炭处理机构、切焦水处理机构均与尾气处理机构相连接，经尾气处理机构对尾气进行脱硫除臭、脱除烃类后，高点排放。

进一步地，焦炭处理机构包括焦炭塔、破碎机、振动筛、溜焦槽、缓冲池、输焦泵、离心脱水机、密闭带式输送机和料仓。破碎机置于焦炭塔的下方，与焦炭塔的出口密封连接。破碎机的下端与振动筛的入口端相连，振动筛的出口端与缓冲池之间通过溜焦槽相连。缓冲池上部设有排气孔，缓冲池与离心脱水机之间通过输送管a相连，离心脱水机上部设有排气孔。在输送管上设有输焦泵，密闭带式输送机的进料端、出料端分别与离心脱水机、料仓相连，密闭带式输送机、料仓上均分别设有排气孔、除尘口，料仓底部设有自流管b。

进一步地，焦炭塔的底端开口设有自动底盖机。

进一步地，溜焦槽呈密封管状。

进一步地，料仓的底部为圆锥形。

进一步地，离心脱水机上设有排气孔、进料口、出料口和排水孔，离心脱水机内部设有耐酸耐磨合金内网骨架，内网骨架上涂覆疏油亲水聚合物涂层，起到不沾和自清洁作用，有效避免焦粉在内网上的附着沉积，使焦炭和切焦水快速分离，提高单位时间处理量，缩小离心脱水机的设备尺寸。在内网骨架中设有转动轴，带动内网骨架旋转。内网疏油亲水聚合物涂层，化学成分为石墨烯、聚四氟乙烯和二氧化硅中的一种或多种组合物。

进一步地，内网疏油亲水聚合物涂层为聚四氟乙烯、二氧化硅组合物。

进一步地，切焦水处理机构包括沉降池、提升水泵、沉淀水罐、澄清水泵、切焦水罐。沉降池上设有排气孔，离心脱水机的排水孔与沉降池之间通过自流管a相连，沉降池与料仓之间通过自流管b相连，沉降池与沉淀水罐之间分别通过输送管b、输出管相连。在输送管b上设有提升水泵。沉淀水罐与切焦水罐之间通过输送管c相连，在输送管c上设有澄清水泵。

进一步地，尾气处理包括水封罐、脱臭罐、轴流风机、换热器、分液罐、液环压缩机、压缩机分液罐、脱臭反应器。焦炭塔、缓冲池、离心脱水机、带式输送机、沉降池的排气孔均通过收集管与换热器相连。带式输送机、料仓的除尘口与除尘器之间均通过除尘管相连。除尘器和换热器的排气管，均依次与分液罐、液环压缩机、压缩机分液罐、脱臭反应器连通，进行脱硫除臭脱烃净化后高点排放。切焦水处理机构的沉淀水罐依次与水封罐、脱臭罐相连，沉淀水罐中的尾气进入到水封罐，尾气破水封后进入脱臭罐，脱除硫化氢后高点排放。

进一步地，密闭的离心脱水机采用微负压操作，密闭离心脱水机内含有一定量的气体，为防止该气体外溢造成污染，离心脱水机与换热器连接的收集管上设有轴流风机，使密闭离心脱水机保持微负压操作。

高效环保焦炭脱水输送方法如下：

步骤1：焦炭处理：焦炭经水力除焦系统切割后，自焦炭塔底部通过破碎机破碎至小于等于50mm，破碎后的焦炭与切焦水一起通过振动筛、溜焦槽进入密闭缓冲池，焦炭和切焦水通过输焦泵送至离心脱水机，焦炭在离心脱水机中在离心力作用下快速脱水，焦炭含水量小于10％。分离后的焦炭通过密闭带式输送机送至料仓储存；

步骤2：切焦水处理：切焦水以及含水焦炭在离心脱水机中脱水时产生含焦水，自流进入沉降池，经提升水泵增压，送至沉淀水罐进行细焦粉沉降，沉降后的切焦水通过澄清水泵进入切焦水罐，用于水力除焦；沉淀水罐中的粉焦水排回到沉降池；

步骤3：尾气处理：除焦过程中产生的含水蒸汽、恶臭污染物的尾气，以及焦炭塔顶尾气、缓冲池尾气、离心脱水机尾气、带式输送机尾气、沉降池尾气，经收集后冷凝，不凝气升压至脱臭反应器，脱除尾气中的硫化氢和烃类，净化后的合格气体高点排放；沉淀水罐尾气进入水封罐，尾气破水封后进入脱臭罐，脱除硫化氢后高点排放；密闭带式输送机及料仓上设有除尘口，焦炭在运输及下料过程中产生的粉尘，通过除尘器进行除尘，除尘后的尾气依次与分液罐、液环压缩机、压缩机分液罐、脱臭反应器连通，进行脱硫除臭脱烃净化后高点排放。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

(1)采用含有疏油亲水聚合物涂层的离心脱水机，极大缩短了脱水时间，使焦炭能够实现连续密闭脱水及输送，同时对于除焦过程中产生的含粉尘、水蒸汽、恶臭污染物的尾气进行净化处理；

(2)取消了庞大的储焦池，避免了抓料、放料过程中，焦粉对周边环境造成严重污染。

(3)离心脱水机与缓冲池之间含水焦炭通过输焦泵输送，离心脱水机无需与焦炭塔垂直布置，尤其是对现有装置的改造，焦炭塔高度无需提高，可根据现有平面位置来布置离心脱水机。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的工作原理图；

图3为本发明的离心脱水机；

图中，1-焦炭塔、2-破碎机、3-振动筛、4-溜焦槽、5-缓冲池、6-输焦泵、7-离心脱水机、8-密闭带式输送机、9-料仓、10-沉降池、11-提升水泵、12-沉淀水罐、13-澄清水泵、14-切焦水罐、15-水封罐、16-脱臭罐、17-轴流风机、18-换热器、19-分液罐、20-液环压缩机、21-压缩机分液罐、22-脱臭反应器、23-内网骨架、24--自动底盖机、25-输送管a、26-自流管a、27-输送管b、28-输出管、29-输送管c、30-收集管、31-除尘管、32-自流管b、33-除尘器、34-转动轴。

具体实施方式

在图1、图2和图3所示的本发明的示意简图中，焦炭处理机构包括焦炭塔1、破碎机2、振动筛3、溜焦槽4、缓冲池5、输焦泵6、离心脱水机7、密闭带式输送机8和料仓9。焦炭塔1的底端开口设有自动底盖机24，破碎机2置于焦炭塔1的下方，与焦炭塔的出口密封连接。破碎机2的下端与振动筛3的入口端相连，振动筛的出口端与缓冲池5之间通过溜焦槽4相连，溜焦槽呈密封管状。缓冲池上部设有排气孔，缓冲池与离心脱水机7之间通过输送管a25相连，离心脱水机7上部设有排气孔。在输送管a25上设有输焦泵6，密闭带式输送机8的进料端、出料端分别与离心脱水机7、料仓9相连，密闭带式输送机、料仓上均分别设有排气孔、除尘口，料仓的底部为圆锥形，料仓底部设有自流管b32。离心脱水机上设有排气孔、进料口、出料口和排水孔，离心脱水机内部设有耐酸耐磨合金内网骨架23，内网骨架上涂覆疏油亲水聚合物涂层，起到不沾和自清洁作用，有效避免焦粉在内网上的附着沉积，使焦炭和切焦水快速分离，提高单位时间处理量，缩小离心脱水机的设备尺寸。在内网骨架中设有转动轴34，带动内网骨架旋转。内网疏油亲水聚合物涂层，化学成分为石墨烯、聚四氟乙烯和二氧化硅中的一种或多种组合物。内网疏油亲水聚合物涂层为聚四氟乙烯、二氧化硅组合物。

切焦水处理机构包括沉降池10、提升水泵11、沉淀水罐12、澄清水泵13、切焦水罐14。沉降池10上设有排气孔，离心脱水机的排水孔与沉降池之间通过自流管a26相连，沉降池与料仓之间通过自流管b32相连，沉降池与沉淀水罐12之间分别通过输送管b27、输出管28相连。在输送管b27上设有提升水泵11。沉淀水罐与切焦水罐14之间通过输送管c29相连，在输送管c29上设有澄清水泵13。

尾气处理包括水封罐15、脱臭罐16、轴流风机17、换热器18、分液罐19、液环压缩机20、压缩机分液罐21、脱臭反应器22。焦炭塔、缓冲池、离心脱水机、带式输送机、沉降池的排气孔均通过收集管30与换热器相连。带式输送机、料仓的除尘口与除尘器33之间均通过除尘管31相连。除尘器和换热器的排气管，均依次与分液罐19、液环压缩机20、压缩机分液罐21、脱臭反应器22连通，进行脱硫除臭脱烃净化后高点排放。密闭的离心脱水机采用微负压操作，密闭离心脱水机内含有一定量的气体，为防止该气体外溢造成污染，离心脱水机与换热器连接的收集管上设有轴流风机17，使密闭离心脱水机保持微负压操作。切焦水处理机构的沉淀水罐12依次与水封罐15、脱臭罐16相连，沉淀水罐中的尾气进入到水封罐，尾气破水封后进入脱臭罐16，脱除硫化氢后高点排放。

高效环保焦炭脱水输送方法如下：

步骤1：焦炭处理：焦炭经水力除焦系统切割后，自焦炭塔底部通过破碎机破碎至小于等于50mm，破碎后的焦炭与切焦水一起通过振动筛、溜焦槽进入密闭缓冲池，焦炭和切焦水通过输焦泵送至离心脱水机，焦炭在离心脱水机中在离心力作用下快速脱水，焦炭含水量小于10％。分离后的焦炭通过密闭带式输送机送至料仓储存；

步骤2：切焦水处理：切焦水以及含水焦炭在离心脱水机中脱水时产生含焦水，自流进入沉降池，经提升水泵增压，送至沉淀水罐进行细焦粉沉降，沉降后的切焦水通过澄清水泵进入切焦水罐，用于水力除焦；沉淀水罐中的粉焦水排回到沉降池；

步骤3：尾气处理：除焦过程中产生的含水蒸汽、恶臭污染物的尾气，以及焦炭塔顶尾气、缓冲池尾气、离心脱水机尾气、带式输送机尾气、沉降池尾气，经收集后冷凝，不凝气升压至脱臭反应器，脱除尾气中的硫化氢和烃类，净化后的合格气体高点排放；沉淀水罐尾气进入水封罐，尾气破水封后进入脱臭罐，脱除硫化氢后高点排放；密闭带式输送机及料仓上设有除尘口，焦炭在运输及下料过程中产生的粉尘，通过除尘器进行除尘，除尘后的尾气依次与分液罐、液环压缩机、压缩机分液罐、脱臭反应器连通，进行脱硫除臭脱烃净化后高点排放。