一种清洁型石油焦处理系统及其工作方法与流程

本发明涉及延迟焦化装置石油焦处理领域，尤其是涉及一种清洁型石油焦处理系统及其工作方法。

背景技术：

1、公知的，延迟焦化是一种重油深度热裂化加工工艺，随着原油劣质化，环保法规对炼油厂排放的严格要求，石油炼制工业面临着严峻的挑战，劣质原油的深度加工技术越来越受到重视；劣质原油的加工导致渣油产量快速增加，为合理加工炼油厂过剩的渣油以提高经济效益，大部分炼油厂选择了工艺成熟、投资较低、操作费用较少和对原料适应强的延迟焦化工艺，特别是国际原油市场价格处于低位时，延迟焦化工艺在经济效益上具有明显优势。

2、延迟焦化技术在生产过程中具有高温操作和间歇操作的特点，一般至少会有两个焦炭塔交替进行生焦和除焦做业，当一个焦炭塔进行生焦时，另一个焦炭塔进行除焦操作，通常通过水力除焦的方式，把塔中的焦炭切碎并卸放到储焦池中，在储焦池内固体焦炭和切焦水进行分离，然后把存留在焦池中的石油焦利用抓斗吊车装车外运，切焦水则在焦池中沉降分离后，流经沉淀池沉淀进入蓄水池，再由切焦水提升泵升压送至储罐，供下游的高压切焦水泵循环使用；目前石油焦在除焦、静置脱水、取焦、输送及装车过程中多为开放式作业，焦炭在储焦池中露天暴露，粉尘随意扩散；蒸汽挥发出大量的焦粉、悬浮物、硫化物及挥发性有机化合物(vocs)，气味恶臭；操作人员暴露在恶劣性的操作环境中，存在健康隐患；脱水易受季节和天气条件影响，焦炭含水率高；切焦水水质差，易造成除焦系统的堵塞和磨损。随着对炼化企业的排放提出了更严格的要求，因此需要在石油焦脱水、含焦水处理、尾气处理的过程中优化流程、改善操作、降低污染、保护环境，力求在满足重质原油加工需求的同时把对人对环境的影响度降到最低。

3、专利公开号为cn107418612a、申请日为2017.05.10、申请公布日为2017.12.01，专利名称为一种焦炭密闭脱水与输送装置，该装置实施方案为：石油焦从焦炭塔输出后，经底盖机、破碎机后输入到脱水仓，脱水仓底部装有格栅网，焦炭通过格栅网脱水，格栅网底部的滤水汇集到集水箱；当脱水仓中的焦炭脱水结束后，用螺旋提升机提升焦炭至取料机皮带外运，为了进行密闭化处理，装置设置了一大型密闭棚，密闭棚封闭了脱水仓、螺旋提升机、皮带输送机等多台设备；由于对原生产流程改动少，该方案易于对旧焦化装置实施改造，但密闭棚体积庞大，密闭化实施困难，异味和粉尘污染很难根治；同时密闭棚的设置，使棚内的挥发性油气残余及有害气体容易集聚，这对棚内大量机电设备的运行安全提出了更高要求；而且电动螺旋提升机在取焦过程中时常发生卡滞，导致生产中断。

技术实现思路

1、为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种清洁型石油焦处理系统及其工作方法。

2、为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种清洁型石油焦处理系统，包括焦炭塔、破碎机、滚筒分料机、再脱水离心机、集水池和输送机，在焦炭塔的底部均设有通过塔底盖机连接的破碎机，破碎机的出料端均通过溜焦筒与滚筒分料机上部的进料端连接，在滚筒分料机的下部从高至低依次设有排液口和筛下出料口，排液口通过分料机排液管线与再脱水离心机的离心机排液管线连通后与集水池连接，滚筒分料机筛下出料口处的分料机下料管线与再脱水离心机进料端连接，再脱水离心机的离心机下料管线与下部的输送机连接，滚筒分料机筛上出料口处的滚筒出料管线与输送机连接；

4、所述的集水池由水平布置的滤水床将其分隔为上下两部分，且下部通过竖向设置的隔离墙分隔为左侧清水池和右侧滤水池，在滤水床的上部设有沿水平方向移动的刮渣机， 在滤水池上方由上而下依次设有滤水池进液集合管线、滤水池进液分布管线，清水池上方由上而下依次设有清水池进液集合管线、清水池进液分布管线，在滤水池进液分布管线和清水池进液分布管线上均设有多个喷淋口，在集水池的右侧壁上设有与输送机连接的出口料斗。

5、所述的清洁型石油焦处理系统，清水池进液分布管线上的喷淋口对应覆盖清水池喷淋工作面，滤水池进液分布管线上的喷淋口对应覆盖滤水池喷淋工作面，且不覆盖滤水池上方的待下料区工作面，整个集水池的喷淋工作面与待下料区工作面之间由遮蔽门分隔。

6、所述的清洁型石油焦处理系统，还包括设置在集水池顶部的转运水泵，转运水泵的吸入口位于滤水池的液面之下，转运水泵的出口管路分为三路：转运水泵出口转运管线、转运水泵出口冲洗管线和转运水泵出口返回管线，转运水泵出口转运管线依次与清水池进液集合管线、清水池进液分布管线的进口连通；转运水泵出口冲洗管线与本系统内的各冲洗点连接；转运水泵出口返回管线的出口设置在滤水池底部。

7、所述的清洁型石油焦处理系统，还包括设置在集水池顶部的清水泵，清水泵的吸入口位于清水池液面之下，清水泵出口管路分为清水泵出口管线和清水泵出口返回管线，清水泵出口管线经空冷器后与空冷器出口管线连接，清水泵出口返回管线的出口设置在清水池底部。

8、所述的清洁型石油焦处理系统，还包括各排放点的排放支管线、总排放管线、尾气处理单元，各排放点的排放支管线均汇集至总排放管线，各排放点的排放支管线包括溜焦筒排放管线、分料机排放管线、离心机排放管线、集水池排放管线、焦炭塔顶排放管线和其它排放管线，尾气处理单元包含尾气风机、吸附罐、氮气补充管线及尾气阻火器，尾气风机用于抽取总排放管线内的排放气体，并送至吸附罐去除含硫挥发性气体，氮气补充管线设置在吸附罐顶部，氮气补充管线的气源引自低压氮气管网，吸附罐出口排出的净化尾气流经尾气阻火器后，送至系统外的加热炉吸风口，作为加热炉的燃烧供风，将尾气进一步无害化处理后排放。

9、一种清洁型石油焦处理系统的工作方法，其具体包括以下步骤：

10、（1）、石油焦在焦炭塔内被水力切割，生成粒径＞40mm～80mm的焦块、1mm～3mm≤粒径≤40mm～80mm的焦粒、粒径＜1mm～3mm的焦粉，经过塔底盖机下落至破碎机内破碎，焦块被破碎机进一步破碎，破碎后符合破碎要求的焦块、焦粒、焦粉向下进入溜焦筒，溜焦筒在输送石油焦的同时封闭物料，焦水混合物沿溜焦筒切向进入滚筒分料机；

11、（2）、接上一步骤，焦水混合物沿溜焦筒切向进入滚筒分料机后，不断翻滚，在滚筒分料机内进行初级脱水，筛上物经筛上出料口、滚筒出料管线直接卸料至输送机，过滤所得的含粉废水依次通过靠近滚筒分料机进料端下部的排液口、分料机排液管线排放至集水池；过滤所得的筛下物依次经过靠近滚筒分料机出料端处的筛下出料口、分料机下料管线进入再脱水离心机内，过滤所得的筛下物在再脱水离心机内被二次脱水，脱水后的篮上物经离心机下料管线卸料至输送机，脱水后的篮下物经离心机排液管线排放至集水池；

12、（3）、接上一步骤，进入集水池上方滤水池进液集合管线、滤水池进液分布管线中的含焦废水均匀喷淋到滤水床的不锈钢滤芯元件上，焦炭碎粉在床层上停留并不断堆积，进行首次过滤；过滤水在重力作用下穿透焦炭碎粉层和不锈钢滤芯元件下渗，并汇流到滤水池底部形成过滤水；随着含焦废水的喷淋，焦炭碎粉在床层上不断增厚，期间会被刮渣机进行摊平作业，当碎粉层高度到达卸料厚度要求时，由刮渣机将焦炭碎粉经遮蔽门推移转运至滤水池的待下料区静置；静置后的焦炭碎粉，由刮渣机推送至集水池9侧壁的出口料斗，并卸料至输送机；

13、（4）、接上一步骤，由集水池出口料斗出料至输送机的焦炭碎粉，与由离心机下料管线来的二次脱水焦炭汇合后，被输送机一并送往系统外，或集水池出口料斗出料至输送机的焦炭碎粉被输送机提升至再脱水离心机入口，与由分料机下料管线来的筛下出料汇合，再一并进入再脱水离心机；

14、（5）、接上一步骤，通过转运水泵将滤水池内的过滤水抽出，转运水泵的出口分为三路，一路为转运水泵出口转运管线，过滤水被泵送至清水池内的清水池进液集合管线；第二路为转运水泵出口冲洗管线，送至本系统内的各冲洗点，用于系统内的日常冲洗用水；第三路为转运水泵出口返回管线，过滤水被重新送回滤水池底部；

15、（6）、接上一步骤，经转运水泵出口转运管线来的过滤水，送入清水池进液集合管线、清水池进液分布管线内，并均匀喷淋到滤水床的不锈钢滤芯元件上，逃逸到过滤水当中的焦炭碎粉再次在床层上停留并堆积，进行二次过滤；过滤水在重力作用下穿透焦炭碎粉层和不锈钢滤芯元件下渗，并汇流到清水池底部形成清水；随着过滤水的喷淋，焦炭碎粉在床层上不断增厚，期间会被刮渣机进行摊平作业，当碎粉层高度到达卸料厚度要求时，由刮渣机将焦炭碎粉推移经过滤水池喷淋工作区、遮蔽门后，转运至滤水床的待下料区静置，焦炭碎粉在静置后由刮渣机经出口料斗卸料至输送机15；

16、（7）、接上一步骤，通过清水泵将清水池内的清水吸出，清水泵出口以后管线分为两路：一路经清水泵出口管线送往空冷器ab，空冷器12ab对清水进行降温冷却后，将清水经空冷器出口管线送出本系统外，用于后续切焦水泵的供水水源；另一路为清水泵出口返回管线，清水被重新送回清水池底部；

17、（8）、接上一步骤，溜焦筒的溜焦筒排放管线、滚筒分料机的分料机排放管线、离心机的离心机排放管线、集水池的集水池排放管线、焦炭塔的焦炭塔顶排放管线和其它排放管线内的排放气体均汇集至总排放管线内，通过尾气风机抽取总排放管线内的排放气体，并送至吸附罐去除含硫挥发性气体，为防止吸附罐内形成负压，在吸附罐顶设置氮气补充管线，氮气补充管线的气源引自低压氮气管网，吸附罐出口排出的净化尾气流经尾气阻火器后，送至系统外的加热炉吸风口，作为加热炉的燃烧供风，将尾气进一步无害化处理后排放。

18、所述的清洁型石油焦处理系统的工作方法，步骤（1）中破碎机为双齿辊式破碎机，双齿辊工作转速可调，双齿辊中心距可调，允许通过的最大焦炭粒径为≮100mm。

19、由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

20、1、本发明所述的清洁型石油焦处理系统及工作方法，通过设置滚筒分料机、再脱水离心机、滤水床，运用分级脱水、滚筒输料、滚筒脱水、离心脱水和静置脱水并举，克服了焦化装置焦炭产品的湿黏、磨蚀、颗粒不均、处理量大等转运不利因素，解决了焦炭快速脱水的生产难题，再造了石油焦处理流程，拓展了清洁化的石油焦脱水工艺技术。

21、2、本发明所述的清洁型石油焦处理系统及工作方法，首次实现了焦化装置焦炭输送转运环节的快速脱水、在线脱水，实现了焦炭转运、焦炭脱水和焦水净化同步进行，做到了排焦结束、脱水结束、净化完成，生产周期得以大幅缩减，生产效能得以大幅提升，且通过对除焦、转送与储存环节，对含焦废水净化环节的全封闭化处理，实现了石油焦处理过程的封闭化、无害化和清洁化。

22、3、本发明所述的清洁型石油焦处理系统及工作方法，无大型地下（地上）脱水仓，无大空间密闭棚，无大固料耐磨混输高功率离心泵，无长距离大口径耐磨混输管线。所选用的设备尺寸紧凑，功能突出，减少了时间和空间成本，实现了系统运行效能与设备投资、技术合理性的有效平衡，市场竞争力强。

23、4、本发明所述的清洁型石油焦处理系统及工作方法，对焦炭塔来料变化的适应能力强，当焦炭粒径、含水量发生较大波动时，设备均能有效处理、快速应对，同时设备结构合理，操作弹性大，单机处理能力强，符合脉动化的重型工业级输送应用要求。