延迟焦化装置臭气污染分析及治理

杨红杰 朱铖

山东东明石化集团有限公司

摘要：介绍了延迟焦化装置的工艺流程，分析了装置内臭气污染产生的原因。通过采取冷焦水系统改造，切焦池上部增加蒸汽收集罩等措施，对挥发气体进行脱硫处理，解决了冷焦水、切焦水挥发臭气产生的污染，使装置周边环境明显改善。

关键词：延迟焦化装置;环境污染;碱洗;脱硫

1 背景

中韩（武汉）石油化工有限公司有两套延迟焦化装置，分别采用“可灵活调节循环比”和“固定循环比”工艺流程，其原料为常减压装置或罐区来的减压渣油，通过加热裂解，生产液态烃、汽油、柴油、蜡油、焦炭产品。延迟焦化工艺能将各种重质渣油（或污油）转化为液体产品，有效提高轻质油收率，提升经济效益。但是，随着国家环保管理水平不断提高，生产与环保的矛盾变得更加突出，为此，公司投入大量资金进行环保项目的整治，取得了明显的效益。

2 工艺流程简介

减压渣油（120℃）自常减压进装置，经换热后温度升至270℃进入辐射进料缓冲罐，由辐射进料泵抽出送至加热炉升温至496℃进入焦炭塔，原料在塔内进行裂解和缩和反应，生成油气和焦炭，反应油气从焦炭塔顶进入分馏塔分割为富气、汽油、柴油、蜡油。

分馏塔顶油气经塔顶冷凝冷却后进入塔顶油气分离罐，分出的富气经压缩后进入吸收稳定系统，与汽油组分逆向接触，达到传质传热的目的，生产出干气、液化气和稳定汽油。分离出的干气、液化气送至脱硫系统脱硫后，干气作为加热炉的燃料，液化气作为产品送出装置。

3 臭气污染分析

3.1 冷焦水污染分析

3.1.1 溢流水

焦炭塔完成焦化反应后，在注水冷却焦炭过程中，塔顶高溢流水及高温蒸汽（约150℃）夹带着油泡沫和微量焦粉沿溢流管排入隔油池，由于温度高、油气挥发性强，导致周围环境恶臭。

3.1.2 冷焦水

冷焦水与焦炭换热后的水温仍有70℃，且水中油浓度高达150mg/L以上。改造前采用敞开式贮水池，其散发面积大、温度高，油气浓度高，散发时间长，隔油池油气挥发为主要的污染源。

3.2 切焦水

焦炭塔除焦使用水力除焦方法，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，池内除焦水经折流池沉淀、过滤后循环使用。敞开式水力除焦方法的环境污染主要表现在：

（1）除焦过程中的焦炭与切焦水一同顺钭溜槽滑入焦炭池，由于切焦水温度高（60℃），流速快，与池内存水撞击，产生大量水蒸气，携带有害气体及挥发性有机物，造成环境污染。

（2）储焦池内的除焦水需经三级折流沉淀、过滤后循环使用，拆流池是敞开式，在沉淀过滤过程中会产生挥发蒸汽，污染环境。

4 治理措施

4.1 冷焦水系统改造

（1）采用贮罐进行油水分离和储存冷焦水，从焦炭塔排出的冷焦水直接进入贮罐内，利用重力沉降和旋流分离技术进行沉降分离，由顶部7.6m处进行溢流刮油。

（2）采用湿法脱臭脱硫罐对气体脱硫除臭，由于冷焦水温度较高，在溢流和放水过程中大量硫化物也会随高温蒸汽挥发出来，造成周围空气污染，所以，在两个冷焦水贮罐顶各设一个固定床脱硫罐，脱除气体中的硫化物，以达到改善生产环境的目的。

（3）脱臭罐底部通入氮气，保持罐内微正压，防止因冷焦热水罐液面大幅波动，空气进入脱臭罐，保证生产安全。

（4）采用循环水冷却，解决敞开式冷焦水流程冷却过程中使水中硫化物挥发到大气的问题。

4.2 切焦水系统改造

切焦水系统利用蒸汽收集罩、蒸汽冷却器、分液罐、液环真空泵和脱硫罐，采用“冷凝”+“抽吸增压”+ “吸附”的复合技术方法，把焦化除焦过程的无续有害排放变为有组织的无害排放。切焦水密闭系统流程如图1所示。

生产处理流程：高温蒸汽通过蒸汽收集罩进入冷却器，将高温废气冷凝，废气中的绝大部分水蒸气被冷凝下来，和水滴混合在一起自流入油气分离罐，废气中可能夹带的少量焦炭粉末经过油气分离罐时受重力作用沉降在含油污水中，加上硫化氢溶于水的特性，不凝气中的硫化氢含量有所降低。分离出含油污水和不凝气，含油污水进炼厂含油污水处理系统进行处理，不凝气经真空泵抽送至脱硫罐，脱硫罐采用干式脱硫法，利用填装的高效脱硫剂脱除硫化氢和硫醇，净化尾气高空排放。

固定床脱硫（脱臭）工艺的主要机理：在H2S脱除方面，H2S被脱硫剂中的碱性中心吸收后被负载的催化剂氧化成单质硫后附着在脱硫剂上，达到脱除H2S的目的;在硫醇脱除方面，脱硫剂将废气中的硫醇吸附至催化剂表面，在O2存在条件下，可使硫醇催化氧化成二硫化物。由于二硫化物沸点较高，因此，二硫化物以液态形式存在并被吸附到活性炭的微孔中。

5 结语

冷焦水、切焦水中的挥发气体是延迟装置内臭气污染的主要原因，通过将敞开式冷焦水池改为密闭贮水罐，将罐顶的挥发气体进行碱洗处理，脱除其中的有机硫;利用蒸汽收集罩收集切焦水产生的高温蒸汽，进行冷却后，采用固定床脱硫脱除其中的H2S和硫醇，从根本上解决了冷焦水、切焦水挥发臭气产生的污染，明顯改善装置周边环境。

参考文献

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