王育玺
伊犁新天煤化工有限责任公司 新疆伊犁 835000
摘要:含尘重芳烃来自煤气水分离装置中的初焦油分离器,含尘重芳烃中含有煤尘和重芳烃,如何有效处理含尘重芳烃的排放问题成为业内的难题。通过对目前现有含尘重芳烃装车外运、装车运送至含尘重芳烃沉淀池处理和离心机三相分离三种方法进行对比分析,发现采用离心机三相分离方法可以有效解决含尘重芳烃的排放问题,不仅避免了环境污染问题,而且能够分离出重芳烃产品,提高了副产品经济效益。
关键词:煤气水分离;含尘重芳烃;处理;分析
1、含尘重芳烃的来源
含尘重芳烃来自初焦油的分离装置。其中的煤气水会进入到第一沉降区,在所有的煤气水都进入到这个区域之后,煤气水又会流向分离装置的壁上,后经环缝逐渐进入到第二沉降区。而一些粘稠性质的重芳烃会逐渐沉降到分离装置的锥形底部。含尘重芳烃和最终油分离器底部含尘重芳烃分别经含尘重芳烃输送泵送至三相离心机进行分离。分离出的重芳烃经重芳烃管线进入重芳烃槽,煤气水通过排液管线进入焦油污水槽,分离出的重芳烃渣通过排渣管线后装车外运。重芳烃靠初焦油分离器外部液位调节从分离器间断排出,靠重力流入重芳烃槽,由重芳烃泵输送至罐区。为了能够有效降低锥底中含尘的重芳烃粘稠程度提升风险出现的概率,并在此基础上保证流动性,必须要在分离装置的底部外壁上设置直通以及盘管蒸汽。
2、含尘重芳烃的处理
含尘的重芳烃当中存有诸多煤尘以及重芳烃,因为其具有较高的粘稠度,同时还不具流动性,在这种情况下对其的处理工作极为困难。而对该物质的处理工作已经成为相关研究学者的首要工作。现阶段,我国常见的分离煤气水的工艺主要有三种。
2.1装车外运处理
含尘的重芳烃会在初焦油分离装置的底部聚集,在这种情况,如果未得到及时排放处理,那么堵塞风险以及损毁搅拌装置问题出现的概率必然会骤增。现阶段,我国绝大多数的煤气水分离设备处理含尘的重芳烃时都会应用排放装车并外运的方式。含尘重芳烃间断排放装车外运,一般送至热电装置锅炉燃烧利用。该种处理方式无法对含尘的重芳烃完成深入处理,该种重芳烃当中由于含有重芳烃元素以及煤尘元素,如果单一应用焚烧处理法,必然会造成环境污染问题以及资源有效利用率降低问题的出现,不具有经济效益以及社会效益。
2.2装车运送至含尘重芳烃沉淀池处理
该方法采用含尘重芳烃沉淀池对含尘重芳烃进行沉淀静置后,上部含尘重芳烃经过煤气水输送泵送至含尘煤气水膨胀器,使含尘重芳烃继续循环处理。而沉淀后的部分含尘重芳烃再次装车运送热电装置锅炉燃烧。此方法虽部分含尘重芳烃利用循环,但工作量大,装车繁琐且污染地面及环境,利用率不高,最主要因粘度太大,煤气水输送泵管线经常堵塞,疏通困难,因此没有产生一定的经济效益。
2.3离心机三相分离处理
通过不断优化操作步骤,总结和提炼出一套适合于含尘重芳烃分离的操作步骤,具体如下:
2.3.1离心机的启动确认步骤
以最终油分离器(125S205A)为例:
(1)确认最终油分离器(125S205A)温度在37~45℃左右;(2)检查确认含尘重芳烃输送泵(125P214A)正常,处于备用状态;(3)检查确认管线上导淋处于关闭状态,所有阀门处于正确的开关位置;①A系列含尘重芳烃进入离心机(125M214)阀门关闭状态(一号框架三层);②手自一体阀门处于循环状态;③关闭离心机重芳烃出口管线与煤气水出口管线连通阀;④打开离心机出口管线,重芳烃、煤气水、尘渣出口阀门;⑤确认重芳烃槽(125V206)具备接重芳烃条件;⑥打开离心机(125M214)进口手动阀;⑦关闭冲洗煤气水阀门;⑧打开手自一体阀后去往初焦油分离器(125S204B)手动阀门;⑨关闭125S204AB、125S205B含尘重芳烃出口阀,检查确认125P214B泵出口阀关闭。
(4)调整叶轮大小为250mm,先启动螺旋,转速设定为60%,其次启动转鼓,转速设定为90%;(5)打开含尘重芳烃输送泵(125P214A)回流阀;(6)启动含尘重芳烃输送泵(125P214A),进行大循环;(7)循环正常后通过手自一体三通阀门,把物料切入离心机;(8)观察离心机的运行情况,根据排渣情况适当调整转鼓转速和螺旋转速;(9)根据需要取样分析重芳烃水含量和水中重芳烃含量,根据分析指标调整叶轮大小;(10)离心机运行时专人监护,并实时记录运行数据。
以初焦油分离器(125S204A)为例:
(1)打开初焦油分离器(125S204A)底部吹扫蒸汽阀门加热至70~80℃左右;(2)检查确认含尘重芳烃输送泵(125P214A)正常,处于备用状态;(3)检查确认管线上导淋处于关闭状态,所有阀门处于正确的开关位置;(4)打开手自一体阀后去往初焦油分离器(125S204B)手动阀门,手自一体阀门处于循环状态;(5)打开离心机重芳烃出口管线与煤气水出口管线连通阀;(6)确认重芳烃槽(125V206)具备接重芳烃条件;(7)打开离心机(125M214)进口手动阀,关闭冲洗煤气水阀门。
2.3.2离心机的启动
(1)检查确认离心机各润滑点润滑正常;(2)调整叶轮大小为250mm,先启动螺旋,转速设定为60%;(3)启动转鼓,转速设定为90%;(4)启动含尘重芳烃输送泵(125P214A),进行大循环;(5)循环正常后通过手自一体三通阀门,把物料切入离心机;(6)通过调节含尘重芳烃输送泵(125P214A)使离心机进料控制
在4~6m3/h;(7)观察离心机的运行情况,根据排渣情况适当调整转鼓转速和螺旋转速;(8)根据需要取样分析重芳烃水含量和水中重芳烃含量,根据分析指标调整叶轮大小;(9)离心机运行时专人监护,并实时记录运行数据。
2.3.3离心机的停车步骤
(1)离心机的冲洗
(1)将进料通过手自一体三通阀切至循环管线;打开离心机(125M214)重芳烃出口管线至焦油污水槽(125V208)阀门,关闭重芳烃出口阀门;(2)打开冲洗水对离心机进行冲洗,冲洗水流量与转鼓转速成反比。冲洗水最大流量控制在10m3/h,当转鼓转速降至2000r/min时,冲洗水流量即可调至最大;(3)在冲洗的过程中叶轮大小由最小到最大和由最大到最小循环调节进行冲洗;(4)观察取样口水质正常后可停止冲洗。
(2)离心机的停车步骤
(1)观察离心机出口冲洗液较干净时,将转鼓转速调至500r/min左右,关闭冲洗水阀门;(2)关闭转鼓驱动开关,待转鼓转速较低时关闭螺旋驱动开关;(3)停含尘重芳烃输送泵(125P214)。
2.3.4可变叶轮的操作
(1)可变叶轮被用来在运转时对液池的深度进行调节。从而使进行最合适的设置以达到最好的分离效果;(2)排出清液的压力不可超过200kPa,否则会有损坏叶轮装置的危险;(3)当机器未运行/运行时,调节叶轮方法;①握住紧固叶轮的控制杆;②松开箝位螺丝;③用叶轮控制杆将叶轮直径调节到最小值(刻度);④将叶轮直径调节到希望值并紧固箍位螺丝。注意:如果直径在调节后需要微调,则要在机器运行时缓慢调节叶轮,从而使在叶轮舱里的固渣可以排出。如果由于机器长时间在同一直径运行或因密封性差而导致固渣结块,无法调节叶轮:打开叶轮舱并进行修理。
3、结论
相比较含尘重芳烃外运及外运至含尘重芳烃沉淀池处理污染环境和资源浪费,其中离心装置的处理方案其核心就是保证三相分离设备正常运行,可以有效对产品型重芳烃及脱水后的焦粉进行分离处理。这种处理方式不仅可以极大降低排放污染程度,同时还具有较强的经济效益。在当今我国政府部门极为重视环保工作的背景下,可以说该种处理方式的普及以及应用极为必要。
参考文献:
[1]范廷骞,王建华,李树青,李瑞莲;高效三相分离技术在原油脱水中的应用[J].石油工程建设,2005(S1):40~44.
[2]陈俊,马彦宝,崔富忠.煤气水分离含尘重芳烃处理及分析[J].清洗世界,2019(07):32-33.
[3]陈晰,杨宏伟,姚婷,等.煤焦油分离技术发展研究[J].广州化工,2013(13):58-59,104.