本发明专利技术提供了一种冷焦废气的处理方法，它包括以下步骤：（ａ）在０．１－０．２５ＭＰａ的绝对压力下，用５－５５℃的冷焦污水将冷焦废气冷却到８０℃至小于１００℃，进行第一次降温冷凝，得到第一冷凝液体和残留废气的混合物；（ｂ）用５－５０℃的冷焦污水将所述第一冷凝液体和残留废气的混合物冷却到５５℃至小于８０℃，进行第二次降温冷凝，得到第二冷凝液体和残留废气的混合物；（ｃ）对所述第二冷凝液体进行液－液分离，得到水相和油相，并将所述油相中的水排出，得到分离的油相；（ｄ）将所述水相通过热交换处理冷却到低于５５℃，进行第三次降温冷凝，得到第三冷凝水相；（ｅ）对所述残留废气进行吸收处理。还提供了一种冷焦废气的处理装置。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于油类废气处理领域，涉及一种以油类废水治理油类废气的耦合处理方法。具体地，本专利技术涉及一种石油化工延迟焦化生产过程中冷焦废气的处理方法，以及实施该方法所用的装置。
技术介绍
石油化工领域的技术人员熟知的是，延迟焦化是当前将廉价重质油转化为高附加值的轻质油产品的主要手段之一，在世界炼油工业中占有重要地位。延迟焦化是炼油联合装置的主要经济效益来源之一，更是今后中国、美国等许多国家重点发展的一种重油(重质油的简称，下同)加工方法。但是，在延迟焦化生产过程中，需要大量的冷却水，因此必然产生大量的冷焦废气。特别是在以高硫重油为原料进行延迟焦化炼油过程中所产生的冷焦废气，不仅夹带固体多孔焦粉、液相重油，而且含有较多硫化物(包括无机硫化物和有机硫化物)，温度高达85～125℃，已成为危害人类生存环境的主要污染源之一，成为长期以来困扰着人们，令人发怵的难题。中国专利ZL02216056.6公开了一种延迟焦化冷焦水密闭处理装置，中国专利申请CN1754829A公开了一种冷焦污水处理方法及装置，它们都立足于解决冷焦污水净化处理问题，但它们重点考虑的是冷焦废水的处理问题，没有充分考虑冷焦废气的治理，实践证明上述装置存在以下缺点；(1)冷焦废气中的硫化氢等腐蚀性气体，使装置储罐内硫化亚铁累积，从而会在冷焦废气中挥发性有机物的诱导下，引起冷焦水热水罐顶部附件的爆炸。例如，中国石油、中国石化两套延迟焦化装置冷焦水处理系统的热水罐顶部附件都曾发生过爆炸。(2)冷焦废气冷凝过程设计不合理，大量不凝气体直接向空中排放，造成恶臭大气污染。(3)上述关于冷焦污水处理的专利和专利申请中，在冷焦污水的处理过程中采用的旋流分离装置没有考虑废气对含硫含油污水的分离过程的气浮强化功能和气体汽化和体积膨胀现象(含硫含油污水在旋流分离过程中，压力的降低会使污水中部分气体汽化逸出，影响油相顺利溢出，但上述专利和专利申请对这种状况未予考虑)。因此，废气将阻碍油相从旋流器的油相出口排出，降低了油水分离的效率，提高了循环冷焦水的含油浓度，如此反复循环，将反过来影响冷焦水的处理效果，也显著影响冷焦过程的效率。总之，由于现有技术存在的上述问题，故至今为止尚未解决冷焦废气的科学净化处理问题，远不能满足石油化工洁净生产工业化的期望。因此本领域迫切需要开发成本低且效果好的冷焦废气的处理方法和装置。
技术实现思路
本专利技术提供了一种成本低且效果好的冷焦废气处理方法及装置，从而解决了现有技术中存在的问题。一方面，本专利技术提供了一种冷焦废气的处理方法，它包括以下步骤(a)在0.1-0.25MPa的绝对压力下，用5-55℃的冷焦污水将冷焦废气冷却到80℃至小于100℃，进行第一次降温冷凝，得到第一冷凝液体和残留废气的混合物；(b)用5-50℃的冷焦污水将所述第一冷凝液体和残留废气的混合物冷却到55℃至小于80℃，进行第二次降温冷凝，得到第二冷凝液体和残留废气的混合物；(c)对所述第二冷凝液体进行液-液分离，得到水相和油相，并将所述油相中的水排出，得到分离的油相；(d)将所述水相通过热交换处理冷却到低于55℃，进行第三次降温冷凝，得到第三冷凝水相；(e)对所述残留废气进行吸收处理。在一个优选的实施方式中，在步骤(c)中，通过重力沉降使所述油相中的水排出，排出的水进行水循环利用，分离的油相进行油循环回炼或者与原料重油合并用于炼油。在另一个优选的实施方式中，在步骤(d)之后，70-90％的水进行水循环冷焦过程，10-30％的水与所述冷焦废气混合冷凝。在另一个优选的实施方式中，在冷焦过程终止时，继续进行冷焦废气的处理，直至所述冷焦废气的温度降至低于55℃。另一方面，本专利技术提供了一种冷焦废气的处理装置，它包括焦炭塔(1)；与所述焦炭塔(1)的出口(11)连接的，用于在0.1-0.25MPa的绝对压力下，用5-55℃的冷焦污水将来自所述焦炭塔(1)的冷焦水中冷焦废气冷却到80℃至小于100℃的管道混合器(2)；通过入口(13)与所述管道混合器(2)连接的，用于用5-50℃的冷焦污水将所述管道混合器(2)中混合的冷焦废气冷却到55℃至小于80℃的冷焦热污水贮罐(3)；与所述冷焦热污水贮罐(3)的出口(18)连接的，用于进行液-液分离的油水分离器(6)；与所述油水分离器(6)的油相出口(22)连接的用于进一步分离油相的贮油罐(9)；与所述油水分离器(6)的水相出口(21)连接的用于将分离的水相冷却到低于55℃的换热器(7)；与所述换热器(7)连接的用于提供所述5-55℃的冷焦污水的冷焦水贮罐(8)；以及与所述冷焦热污水贮罐(3)的出口(16)连接的，用于将残留废气送去处理的液封罐(5)。在一个优选的实施方式中，液封罐(5)通过其出口(17)与低压瓦斯系统或胺法脱硫系统连接。在另一个优选的实施方式中，所述贮油罐(9)分别与循环利用所述贮油罐(9)底层排出的水的油水分离器(6)，以及循环利用所述贮油罐(9)上层分离的油的焦炭塔(1)连接。在另一个优选的实施方式中，在所述冷焦热污水贮罐(3)与所述油水分离器(6)之间设置一个用于泵送所述冷焦污水的热水泵(4)。在另一个优选的实施方式中，所述热水泵(4)是由变频调速技术控制的输送泵。在另一个优选的实施方式中，所述管道混合器(2)是文丘里式混合器或喷射泵。在另一个优选的实施方式中，所述油水分离器(6)是水力旋流器或重力分离器。在另一个优选的实施方式中，所述油水分离器(6)选自气浮强化的旋流式油水分离器、粗粒化油水分离器、以及旋流-射流-粗粒化油水分离器。在另一个优选的实施方式中，所述换热器(7)选自干式或湿式空冷式换热器、管壳式换热器、板式换热器、板翅式换热器和螺旋板式换热器中的一种或多种，它们的组合方式是并联，或者串联和并联的组合。附图说明图1是用于本专利技术的一个实施方式中的冷焦废气处理装置的示意图。具体实施例方式本专利技术提供了一种改进的石油化工延迟焦化生产过程中的冷焦废气处理的方法及装置，从而大大地推进石油化工洁净生产工业化的进程。本专利技术的专利技术人经过广泛而深入的研究，得出了以下技术构思首先，在冷焦废气的处理工艺中，增设一个气-液混合冷凝装置，以冷焦污水作为冷却介质，将冷焦废气从小于125℃降低到小于100℃，实现第一次降温冷凝，使大量的废气从气相转移到液相。由于废气是挥发性有机物和水蒸汽的混合物，水蒸气冷凝为水，挥发性有机物冷凝为油。冷焦废气冷凝液也是油水混合物，与冷焦污水性质相同，实现采用冷焦污水处理系统处理冷焦废气。其次，利用储罐内5～50℃的冷焦污水将冷焦废水和废气的混合物进一步冷却，从小于100℃冷却到小于80℃，实现冷焦废气的第二次降温冷凝，将冷焦废气的非稳定状态转化为稳态的液态。再次，采用单一的高效除油器将来自储罐的液相(一种含油含硫的污水，包括作为冷却介质的冷焦污水和从冷焦废气冷凝转变来的冷凝液)进行除油分离，其单级除油效率达70～80％。分离所得的油相(重油)进入贮油罐进一步净化后，可返回焦炭塔回炼或贮存在贮油罐中，需要时再泵入焦炭塔进行炼油，实现油循环回收过程。接着，高效除油器分离所得水相通过换热器进行第三次冷凝，即按工程要求低于55℃，较好是低于50℃后，进入冷焦水贮罐，需要时再泵入焦炭塔实现水循环利用的冷焦过程；第三本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种冷焦废气的处理方法，它包括以下步骤：（ａ）在０．１－０．２５ＭＰａ的绝对压力下，用５－５５℃的冷焦污水将冷焦废气冷却到８０℃至小于１００℃，进行第一次降温冷凝，得到第一冷凝液体和残留废气的混合物；（ｂ）用５－５０℃的冷焦 污水将所述第一冷凝液体和残留废气的混合物冷却到５５℃至小于８０℃，进行第二次降温冷凝，得到第二冷凝液体和残留废气的混合物；（ｃ）对所述第二冷凝液体进行液－液分离，得到水相和油相，并将所述油相中的水排出，得到分离的油相；（ｄ） 将所述水相通过热交换处理冷却到低于５５℃，进行第三次降温冷凝，得到第三冷凝水相；（ｅ）对所述残留废气进行吸收处理。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：汪华林，白志山，杨强，马吉，王建文，周萍，钱卓群，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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