一种高温垃圾干馏油气分离系统及方法与流程

技术特征：

1.一种高温垃圾干馏油气油洗分离净化系统，其特征在于：包括高温除尘装置(1)、急冷除油塔(2)、急冷油循环罐(3)、油尘分离装置(4)、急冷油冷却器(5)、轻油冷凝器(6)、油水分离罐(7)、焦油储罐(8)、电捕焦油器(9)；

其中，高温干馏油气由高温除尘装置(1)进口进入，高温除尘装置(1)的出口连接急冷除油塔(2)的中部进口，急冷除油塔(2)的塔釜下部出口与急冷油循环罐(3)进口相连接；

急冷油循环罐(3)上部出口管道分为两个支路，一个支路连接急冷油冷却器(5)的进口，另一支路连接焦油储罐(8)的重油进口；急冷油循环罐(3)下部出口与油尘分离装置(4)进口相连接；

油尘分离装置(4)油相出口与急冷油循环罐(3)油品补充口相连接；

油尘分离装置(4)渣油出口连接至外部用户；

急冷油冷却器(5)的出口与急冷油除油塔(2)中上部的进口连接；

急冷后的干馏气由急冷除油塔(2)塔顶送出，急冷除油塔(2)塔顶气进口与轻油冷凝器(6)的顶部进口连接，轻油冷凝器(6)的塔底出口与油水分离罐(7)的顶部进口连接；

油水分离罐(7)的底部出口与焦油储罐(8)的轻油进口连接；

轻油冷凝器(6)气相出口与电捕焦油器(9)的进口相连接。

2.如权利要求1所述的一种高温垃圾干馏油气油洗分离净化系统，其特征在于：所述的高温除尘装置(1)用于除去高温干馏油气中的灰尘颗粒，为旋风除尘加膜除尘组合工艺，通过分级除尘，实现除尘效率达到99.9％以上。

3.如权利要求1所述的一种高温垃圾干馏油气油洗分离净化系统，其特征在于：高温除尘装置(1)外部设置蒸汽盘管，电加热，或开工过程中采用高温氮气或者高温烟气进行预热，防止大量灰尘颗粒在后续降温过程中与焦油混合，堵塞管路和设备。

4.如权利要求1所述的一种高温垃圾干馏油气油洗分离净化系统，其特征在于：所述的急冷除油塔(2)用于含油的干馏气在其内部与循环的急冷油进行气液接触，利用相似相容原理将干馏气中的重油溶于急冷油中，达到油气分离的目的；

干馏油气中带的细小灰尘在急冷洗涤过程中也随着重油进入在于急冷除油塔(2)塔釜；

轻组分沿急冷除油塔(2)上升与来自油水分离罐(7)的轻油进行进一步气液传质；

干馏气以及轻油从急冷除油塔(2)塔顶送出至轻油冷凝器(6)，通过循环冷却水进行间接冷凝。

5.如权利要求4所述的急冷除油塔(2)，其特征在于：所述的急冷除油塔(2)结构为空塔结构、包含防堵内构件结构中的一种；

急冷除油塔(2)塔顶设置高效除沫器，以除去微小颗粒；

急冷除油塔(2)上层布置多个环周喷嘴，保证急冷油雾化效果均匀；

急冷除油塔(2)的塔釜设有蒸汽加热盘管或者电加热，以防止塔底重油堵塞塔体，并用于开车时将塔釜内初次充填的洗油进行加热。

6.如权利要求4所述的急冷除油塔(2)，其特征在于：急冷除油塔(2)塔底的温度控制在100～150℃，保证干馏气中的重油及轻油分被吸收至塔底，以降低后续油水分离的难度，并保证急冷油的黏度在正常操作范围内。

7.如权利要求1所述的一种高温垃圾干馏油气油洗分离净化系统，其特征在于：所述急冷油循环罐(3)，安装于急冷除油塔(2)塔底，用于将油和泥渣进行沉降分离，沉降时间为1～2个小时，同时作为急冷油中间罐使用；

急冷油循环罐(3)底部含固体杂质的油品定期排放送至油尘分离装置(4)进一步分离油和油泥渣；

油尘分离装置(4)分出的油泥渣送至用热设备作为燃料；

油尘分离装置(4)分出油返回急冷油循环罐(3)进行进一步沉降分离；

经急冷油循环罐(3)沉降后的油品一部分作为急冷油经过急冷油冷却器(5)降温后返回至急冷除油塔(2)中部，循环喷淋洗涤干馏油气，防止含尘急冷油循环回急冷除油塔(2)引起塔内堵塞结焦；另一部分油品送至焦油储罐(8)储存；

急冷油冷却器(5)为间接管式换热器，采用50～60℃的循环冷却水水作为冷媒冷却急冷油，防止温度过低导致急冷油过度粘稠堵塞管道和设备，其中循环冷却水走管内，急冷油走壳程。

8.如权利要求1所述的一种高温垃圾干馏油气油洗分离净化系统，其特征在于：所述的轻油冷凝器(6)为立式管壳式换热器；

干馏油气在轻油冷凝器(6)中通过循环冷却水进行冷凝，含轻油的干馏气走壳程，冷却水走管程；

冷凝分离出来的干馏气经过电捕焦油器(9)捕捉干馏气中的微小油雾，以深度脱除焦油；

冷凝后的轻油和水混合物在油水分离罐(7)内静置1～3小时后实现油水分离；

静置分离后得到的轻油一部分送至急冷除油塔(2)的塔顶，控制急冷除油塔(2)塔顶气体出口温度在70～90℃，且高于干馏气水露点温度，保证塔底中组分不含水。

9.如权利要求1所述的一种高温垃圾干馏油气油洗分离净化系统，其特征在于：所述的高温除尘装置(1)用于除去高温干馏油气中的灰尘颗粒，为多级旋风组合、旋风除尘加聚结器组合中的一种；

高温除尘装置(1)外部设置蒸汽盘管，防止大量灰尘颗粒在后续降温过程中与焦油混合，堵塞管路和设备；

所述的急冷除油塔(2)用于含油的干馏气在其内部与循环的急冷油进行气液接触，利用相似相容原理将干馏气中的重油溶于急冷油中，达到油气分离的目的；

干馏油气中带的细小灰尘在急冷洗涤过程中也随着重油进入在于急冷除油塔(2)塔釜；

轻组分沿急冷除油塔(2)上升与来自油水分离罐(7)的轻油进行进一步气液传质；

干馏气以及轻油从急冷除油塔(2)塔顶送出至轻油冷凝器(6)，通过循环冷却水进行间接冷凝；

所述的急冷除油塔(2)结构为空塔结构、包含防堵内构件结构中的一种；

急冷除油塔(2)塔顶设置高效除沫器，以除去微小颗粒；

急冷除油塔(2)上层布置多个环周喷嘴，保证急冷油雾化效果均匀；

急冷除油塔(2)的塔釜设有蒸汽加热盘管，以防止塔底重油堵塞塔体，并用于开车时将塔釜内初次充填的洗油进行加热；

急冷除油塔(2)塔底的温度控制在100～150℃，保证干馏气中的重油及轻油分被吸收至塔底，以降低后续油水分离的难度，并保证急冷油的黏度在正常操作范围内；

所述急冷油循环罐(3)，安装于急冷除油塔(2)塔底，用于将油和泥渣进行沉降分离，沉降时间为1～2个小时，同时作为急冷油中间罐使用；

急冷油循环罐(3)底部含固体杂质的油品定期排放送至油尘分离装置(4)进一步分离油和油泥渣；油泥分离装置可以为三相离心机，也可为刮膜蒸发器，具体设备选型可以根据灰尘的粒径分布来选型。

油尘分离装置(4)分出的油泥渣送至用热设备作为燃料；

油尘分离装置(4)分出油返回急冷油循环罐(3)进行进一步沉降分离；

经急冷油循环罐(3)沉降后的油品一部分作为急冷油经过急冷油冷却器(5)降温后返回至急冷除油塔(2)中部，循环喷淋洗涤干馏油气，防止含尘急冷油循环回急冷除油塔(2)引起塔内堵塞结焦；另一部分油品送至焦油储罐(8)储存；

急冷油冷却器(5)为间接管式换热器，采用50～60℃的循环冷却水水作为冷媒冷却急冷油，防止温度过低导致急冷油过度粘稠堵塞管道和设备，其中循环冷却水走管内，急冷油走壳程；

所述的轻油冷凝器(6)为立式管壳式换热器；

干馏油气在轻油冷凝器(6)中通过循环冷却水进行冷凝，含轻油的干馏气走壳程，冷却水走管程；

冷凝分离出来的干馏气经过电捕焦油器(9)捕捉干馏气中的微小油雾，以深度脱除焦油；

冷凝后的轻油和水混合物在油水分离罐(7)内静置1～3小时后实现油水分离；

静置分离后得到的轻油一部分送至急冷除油塔(2)的塔顶，控制急冷除油塔(2)塔顶气体出口温度在70～90℃，且高于干馏气水露点温度，保证塔底中组分不含水。

10.一种利用权利要求1-9所述的分离系统的分离方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，从干馏炉出来的高温干馏油气500-700℃未经任何余热回收，首先经过高温除尘装置(1)除去干馏气中灰尘颗粒，防止大量灰尘颗粒在后续降温过程中析出焦油，吸附灰尘堵塞高温除尘装置(1)以及后续系统；

步骤二，除尘后含油的干馏气从急冷除油塔(2)中部送入塔内，循环急冷油从塔顶部喷入塔内，两种物料在塔内部进行气液直接接触，利用相似相容原理，使干馏油气中重油溶入循环急冷油中并一同进入塔釜；

循环急冷油进入塔顶的温度为110-150℃；其中干馏油气中夹带的细小灰尘也连同急冷油进入急冷除油塔(2)塔釜；

轻组分沿急冷除油塔(2)上升与来自油水分离罐(7)的轻油进一步气液传质，分离后含焦油的干馏气从急冷除油塔(2)的塔顶送出；

步骤三，控制急冷除油塔(2)塔顶温度在70～90℃，高于干馏气水露点温度，保证干馏气中的水分呈气态随塔顶干馏气进入轻油冷凝器(7)，实现气液分离；

控制急冷除油塔(2)的塔底温度在100～150℃，保证干馏气中轻油吸收至塔底，同时保证急冷油的黏度在正常操作范围内，以实现急冷油的循环喷淋；

步骤四，急冷除油塔(2)塔釜内产生的急冷油含有少量灰渣流入急冷油循环罐(3)，通过1～2小时的沉降以后，根据油和固体杂质的密度差实现分离，急冷油循环罐(3)罐底含固体杂质的油定期排放至油尘分离装置(4)，分离出油泥渣；

除渣后的急冷油送入急冷油循环罐(3)作为急冷油补充；

急冷油循环罐(3)沉降后一部分急冷油作为循环急冷油使用，首先在急冷油冷却器(5)内与冷却水换热后降温至60～80℃，然后返回至急冷除油塔(2)的中上部循环喷淋洗涤来自干馏炉的高温干馏油气；另一部分急冷油送去焦油储罐(8)储存；经过油尘分离装置(4)分离后的油泥渣用于做燃料；

步骤五，含轻油的干馏气从急冷除油塔(2)的塔顶出来后进入轻油冷凝器(6)内，通过循环冷却水进行间接冷凝至40℃；

所述的轻油冷凝器(6)，为立式管壳式换热器，含少量轻油的干馏气走壳程，冷却水走管程，冷凝后的轻油和水在油水分离罐(7)内静置分离；分离出来的干馏气经过电捕焦油器(9)除去油雾；

步骤六，冷凝后的轻油和水的混合物在油水分离罐(7)内静置分离，分离后的轻油一部分送回急冷除油塔(2)塔顶，以控制塔顶温度，其余生成的轻油送入焦油储罐(8)储存，用于作为燃料油或者化工原料。

技术总结
本发明属于垃圾处理领域，具体涉及一种高温垃圾干馏油气油洗分离净化系统及方法，包括高温除尘装置1、急冷除油塔2、急冷油循环罐3、三相离心机4、急冷油冷凝器5、轻油冷凝器6、油水分离罐7、焦油储罐8、电捕焦油器9。本发明利用相似相溶原理，高温干馏油气在急冷油洗塔内与冷却的循环急冷油直接接触降温实现干馏油气分离，同时塔顶含轻油的干馏气再经过轻油冷凝器内进行焦油分离，这种直接油洗和间接水冷结合的工艺大幅度降低了原来水洗工艺带来的大量废水，废水中苯、萘、酚等物质大大减少，降低污水处理难度，提高了干馏气中的焦油回收率。

技术研发人员：张彦军;宋小飞;杜闰萍;于丹;丁建亮;陈庆楠
受保护的技术使用者：北京航天石化技术装备工程有限公司
技术研发日：2020.01.17
技术公布日：2021.07.20