延遲焦化裝置臭氣污染分析及治理

摘要：介紹了延遲焦化裝置的工藝流程，分析了裝置內臭氣污染產生的原因。通過采取冷焦水系統改造，切焦池上部增加蒸汽收集罩等措施，對揮發氣體進行脫硫處理，解決了冷焦水、切焦水揮發臭氣產生的污染，使裝置周邊環境明顯改善。

關鍵詞：延遲焦化裝置;環境污染;堿洗;脫硫

中圖分類號：X784 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）11-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.11.014

Analysis and treatment of pollution of stink in delayed coking unit production

Wu Weibing

（Sinopec-Sk（Wuhan） Pectrochemical Company Limited，Wuhan Hubei 430082，China）

Abstract：This paper introduces the process flow of delayed coking unit and analyzes the causes of odor pollution in the unit.By means of reforming the coke cooling water system and adding a steam collecting cover on the upper part of the coke cutting pool，the volatile gas was desulfurized，and the pollution caused by the volatile odor in the coke cooling water and the coke cutting water was solved，and the surrounding environment of the device was significantly improved.

Key words：Delayed coking unit;Environmental pollution;Alkali wash;Sulfur removal

1 背景

中韓（武漢）石油化工有限公司有兩套延遲焦化裝置，分別采用“可靈活調節循環比”和“固定循環比”工藝流程，其原料為常減壓裝置或罐區來的減壓渣油，通過加熱裂解，生產液態烴、汽油、柴油、蠟油、焦炭產品。延遲焦化工藝能將各種重質渣油（或污油）轉化為液體產品，有效提高輕質油收率，提升經濟效益。但是，隨著國家環保管理水平不斷提高，生產與環保的矛盾變得更加突出，為此，公司投入大量資金進行環保項目的整治，取得了明顯的效益。

2 工藝流程簡介

減壓渣油（120℃）自常減壓進裝置，經換熱后溫度升至270℃進入輻射進料緩沖罐，由輻射進料泵抽出送至加熱爐升溫至496℃進入焦炭塔，原料在塔內進行裂解和縮和反應，生成油氣和焦炭，反應油氣從焦炭塔頂進入分餾塔分割為富氣、汽油、柴油、蠟油。

分餾塔頂油氣經塔頂冷凝冷卻后進入塔頂油氣分離罐，分出的富氣經壓縮后進入吸收穩定系統，與汽油組分逆向接觸，達到傳質傳熱的目的，生產出干氣、液化氣和穩定汽油。分離出的干氣、液化氣送至脫硫系統脫硫后，干氣作為加熱爐的燃料，液化氣作為產品送出裝置。

3 臭氣污染分析

3.1 冷焦水污染分析

3.1.1 溢流水

焦炭塔完成焦化反應后，在注水冷卻焦炭過程中，塔頂高溢流水及高溫蒸汽（約150℃）夾帶著油泡沫和微量焦粉沿溢流管排入隔油池，由于溫度高、油氣揮發性強，導致周圍環境惡臭。

3.1.2 冷焦水

冷焦水與焦炭換熱后的水溫仍有70℃，且水中油濃度高達150mg/L以上。改造前采用敞開式貯水池，其散發面積大、溫度高，油氣濃度高，散發時間長，隔油池油氣揮發為主要的污染源。

3.2 切焦水

焦炭塔除焦使用水力除焦方法，其原理是利用高壓水對焦炭塔內的焦炭進行切割。切割下來的焦炭同切焦水一同流入儲焦池，兼備儲存功能的儲焦池露天敞口，池內除焦水經折流池沉淀、過濾后循環使用。敞開式水力除焦方法的環境污染主要表現在：

（1）除焦過程中的焦炭與切焦水一同順鈄溜槽滑入焦炭池，由于切焦水溫度高（60℃），流速快，與池內存水撞擊，產生大量水蒸氣，攜帶有害氣體及揮發性有機物，造成環境污染。

（2）儲焦池內的除焦水需經三級折流沉淀、過濾后循環使用，拆流池是敞開式，在沉淀過濾過程中會產生揮發蒸汽，污染環境。

4 治理措施

4.1 冷焦水系統改造

（1）采用貯罐進行油水分離和儲存冷焦水，從焦炭塔排出的冷焦水直接進入貯罐內，利用重力沉降和旋流分離技術進行沉降分離，由頂部7.6m處進行溢流刮油。

（2）采用濕法脫臭脫硫罐對氣體脫硫除臭，由于冷焦水溫度較高，在溢流和放水過程中大量硫化物也會隨高溫蒸汽揮發出來，造成周圍空氣污染，所以，在兩個冷焦水貯罐頂各設一個固定床脫硫罐，脫除氣體中的硫化物，以達到改善生產環境的目的。

（3）脫臭罐底部通入氮氣，保持罐內微正壓，防止因冷焦熱水罐液面大幅波動，空氣進入脫臭罐，保證生產安全。

（4）采用循環水冷卻，解決敞開式冷焦水流程冷卻過程中使水中硫化物揮發到大氣的問題。

4.2 切焦水系統改造

切焦水系統利用蒸汽收集罩、蒸汽冷卻器、分液罐、液環真空泵和脫硫罐，采用“冷凝”+“抽吸增壓”+ “吸附”的復合技術方法，把焦化除焦過程的無續有害排放變為有組織的無害排放。切焦水密閉系統流程如圖1所示。

生產處理流程：高溫蒸汽通過蒸汽收集罩進入冷卻器，將高溫廢氣冷凝，廢氣中的絕大部分水蒸氣被冷凝下來，和水滴混合在一起自流入油氣分離罐，廢氣中可能夾帶的少量焦炭粉末經過油氣分離罐時受重力作用沉降在含油污水中，加上硫化氫溶于水的特性，不凝氣中的硫化氫含量有所降低。分離出含油污水和不凝氣，含油污水進煉廠含油污水處理系統進行處理，不凝氣經真空泵抽送至脫硫罐，脫硫罐采用干式脫硫法，利用填裝的高效脫硫劑脫除硫化氫和硫醇，凈化尾氣高空排放。

固定床脫硫（脫臭）工藝的主要機理：在H2S脫除方面，H2S被脫硫劑中的堿性中心吸收后被負載的催化劑氧化成單質硫后附著在脫硫劑上，達到脫除H2S的目的;在硫醇脫除方面，脫硫劑將廢氣中的硫醇吸附至催化劑表面，在O2存在條件下，可使硫醇催化氧化成二硫化物。由于二硫化物沸點較高，因此，二硫化物以液態形式存在并被吸附到活性炭的微孔中。

5 結語

冷焦水、切焦水中的揮發氣體是延遲裝置內臭氣污染的主要原因，通過將敞開式冷焦水池改為密閉貯水罐，將罐頂的揮發氣體進行堿洗處理，脫除其中的有機硫;利用蒸汽收集罩收集切焦水產生的高溫蒸汽，進行冷卻后，采用固定床脫硫脫除其中的H2S和硫醇，從根本上解決了冷焦水、切焦水揮發臭氣產生的污染，明顯改善裝置周邊環境。

參考文獻

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收稿日期：2020-08-19

作者簡介：吳衛兵（1969-），男，漢族，本科學歷，工程師，研究方向為煉油化工工藝。