一种催化裂化烟气脱硫回用净化污水的装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种净化污水的装置及其方法，更具体一点说，涉及一种催化裂化烟气脱硫回用净化污水的装置及其方法，属于石油化工领域。

背景技术

目前的烟气脱硫系统，补充新鲜水量大，运行成本高。按照450万吨/年催化裂化装置配套的烟气脱硫规模，补水量多达76t/h，且需要通过补水泵增压，而海水淡化装置生产新鲜水的成本超过了5.5元/吨，因此减少新鲜水消耗，有利于控制海水淡化装置的运行成本。目前污水汽提装置生产的净化污水用户不足，因此最终多余的净化水只能排空，浪费大，不利于资源高效利用。

发明内容

为了解决上述现有技术问题，本发明提供具有能够切换使用净化污水和新鲜水，能够降低装置运行成本，提高经济效益等技术特点的一种催化裂化烟气脱硫回用净化污水的装置及其方法。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种催化裂化烟气脱硫回用净化污水的装置，包括冷却吸收塔、净化污水管线、新鲜水管线，所述净化污水管线、新鲜水管线汇集后连接有补水泵，自下而上所述冷却吸收塔包括冷却吸收塔水平急冷段、急冷吸收液喷淋段、滤清模组段，所述冷却吸收塔水平急冷段包括若干个往下喷射的急冷喷嘴，所述急冷吸收液喷淋段包括若干个往下喷射的吸收喷嘴，所述滤清模组段包括集液箱以及往下喷射的清洗喷头，所述清洗喷头位于集液箱上方，所述集液箱通过管线连接有滤清模组段循环泵，所述滤清模组段循环泵通过管线与清洗喷头连通，所述补水泵通过管线与集液箱连通，还包括用于输送烟气的烟气管道，所述烟气管道的出口端与冷却吸收塔连通，所述急冷水喷淋层位于烟气管道出口端的上方，还包括用于输入碱性介质且带有截止阀的一号管线，所述一号管线出口端与冷却吸收塔塔釜连通，所述冷却吸收塔塔釜通过管线连接有急冷吸收循环泵，所述急冷吸收循环泵出口端通过管线分别连接在急冷喷嘴、吸收喷嘴上。

优选的，所述一号管线分设有带有截止阀的三号管线，所述三号管线与吸收喷嘴连通；还包括带有截止阀的二号管线，所述二号管线一端连通有急冷水，另一端与急冷喷嘴连通。

优选的，所述冷却吸收塔上端设有用于排烟的烟囱，所述烟囱内设有水珠分离器，所述水珠分离器包括隔挡板，所述隔挡板倾斜的连接在烟囱内壁上，所述隔挡板上开设有通孔以便于烟气从烟囱上端口散发出，所述通孔上端设有喷淋液喷嘴，所述喷淋液喷嘴喷射出的喷淋液将通孔包以使烟气必须经过喷淋液散发到烟囱上端口外。

优选的，所述一号管线输入浓度为30％氢氧化钠溶液；所述急冷吸收循环泵出口端的10％-30％流通量进入急冷喷嘴，70％-90％流通量进入吸收喷嘴。

优选的，所述急冷吸收循环泵出口端还连接带有截止阀的输送废液管道。

优选的，所述净化污水管线上连接有一号阀、二号阀、三号阀，所述新鲜水管线上连接有五号阀、六号阀，所述二号阀、三号阀间的净化污水管线连接有一号外接管道，所述五号阀、六号阀间的新鲜水管线上连接有二号外接管道，所述一号外接管道、二号外接管道上分别连接有四号阀、七号阀，所述补水泵出口端的管线上连接有截止阀，各个阀均为电磁阀。

优选的，所述净化污水管线进口端连接污水汽提装置，所述污水汽提装置包括酸性水罐，所述酸性水罐通过管道连接有一号泵，所述一号泵出口端连接有一号管道，所述一号管道经过一号换热器后连接有汽提塔，所述汽提塔上端通过管道连接有一号空冷器，所述一号空冷器与分液罐连接，所述分液罐上端连接有排放酸性气体的管道，所述分液罐下端通过管道连接有回流泵，所述回流泵通过带有截止阀的管道与汽提塔连接，所述汽提塔底部通过管道连接有二号泵，所述二号泵连接有二号管道，所述二号管道经过一号换热器后连接有二号空冷器，所述二号空冷器通过管道连接有三号换热器，所述三号换热器连接有带有截止阀的出口管线，所述出口管线分设有两个子管线，其中一个子管线与净化污水管线连通。

本发明一种催化裂化烟气脱硫回用净化污水的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

步骤1)：保持一号阀、二号阀、三号阀常开以及四号阀关闭，补水泵入口流程用净化污水管线内的净化污水向烟气脱硫的集液箱补水，降低新鲜水消耗；保持五号阀、六号阀常闭以及七号阀常开，确保新鲜水与净化污水不发生互窜；

步骤2)：净化污水依次经过一号阀、二号阀、三号阀后进入补水泵入口，通过净化污水自身压力经过补水泵后进入滤清模组段的集液箱，然后溢流至冷却吸收塔1塔釜以混入急冷吸收液；

步骤3)：急冷吸收液由急冷吸收循环泵提供，其中，10％-30％部分急冷吸收液作为急冷喷嘴的急冷水喷射，70％-90％部分急冷吸收液作为吸收喷嘴喷射，冷却吸收塔塔釜注入有浓度为30％的氢氧化钠溶液以控制急冷吸收液PH值为7.0和急冷吸收液中的固体含量及盐含量，急冷吸收液能够通过输送废液管道外排放；

步骤4)：由急冷吸收循环泵供出的急冷水通过急冷喷嘴形成的高密度水帘，使进入冷却吸收塔水平急冷段的高温烟气在急冷水的作用下绝热饱和，冷却后的烟气由冷却吸收塔下部上升至急冷吸收液喷淋段，经过三层吸收喷嘴喷射出的吸收液进行逆向接触，脱除烟气中SO

步骤5)：净化后的烟气上升至冷却吸收塔的滤清模组段，利用清洗喷头进一步除去烟气中的颗粒及酸雾，然后通过水珠分离器分离烟气中所夹带的水珠，最后集合至塔上部的烟囱，高空排放。

优选的，净化污水管线流量不低于150t/h以满足烟气脱硫装置的回用水需求；净化污水管线压力不低于0.6MPa以保持烟气脱硫装置补水泵停用。

优选的，当净化污水管线提供的净化污水出现波动，关闭二号阀、三号阀，打开四号阀，关闭七号阀，打开五号阀、六号阀以使用新鲜水流程向烟气脱硫的集液箱补水以确保烟气脱硫正常运行。

优选的，冷却吸收塔超温时，通过二号管线紧急注入急冷水，所述冷却吸收塔塔釜内设溢流口，当塔釜内液位异常升高时，可溢流至紧急泄放池以避免急冷吸收液进入烟气管道。

有益效果：

1、减少了新鲜水用量，降低了装置电耗，降低了催化裂化烟气脱硫运行成本。

2、通过大量回用净化污水，降低了海水淡化装置的加工量，降低了运行成本。

3、通过大量回用净化污水，减少了净化水排放。

附图说明

图1是本发明整体流程示意图。

图2是本发明污水汽提装置流程示意图。

图3是本发明隔板结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图，对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。

如图1-3所示为一种催化裂化烟气脱硫回用净化污水的装置的具体实施例，一种催化裂化烟气脱硫回用净化污水的装置，包括冷却吸收塔1、净化污水管线2、新鲜水管线3，所述净化污水管线2、新鲜水管线3汇集后连接有补水泵4，自下而上所述冷却吸收塔1包括冷却吸收塔水平急冷段、急冷吸收液喷淋段、滤清模组段，所述冷却吸收塔水平急冷段包括若干个往下喷射的急冷喷嘴，所述急冷吸收液喷淋段包括若干个往下喷射的吸收喷嘴，所述滤清模组段包括集液箱以及往下喷射的清洗喷头，所述清洗喷头位于集液箱上方，所述集液箱通过管线连接有滤清模组段循环泵5，所述滤清模组段循环泵5通过管线与清洗喷头连通，所述补水泵4通过管线与集液箱连通，还包括用于输送烟气的烟气管道6，所述烟气管道6的出口端与冷却吸收塔1连通，所述急冷水喷淋层位于烟气管道6出口端的上方，还包括用于输入碱性介质且带有截止阀的一号管线7，所述一号管线7出口端与冷却吸收塔1塔釜连通，所述冷却吸收塔1塔釜通过管线连接有急冷吸收循环泵8，所述急冷吸收循环泵8出口端通过管线分别连接在急冷喷嘴、吸收喷嘴上。

优选的一种实施例方式，所述一号管线7分设有带有截止阀的三号管线9，所述三号管线9与吸收喷嘴连通；还包括带有截止阀的二号管线10，所述二号管线10一端连通有急冷水，另一端与急冷喷嘴连通，当冷却吸收塔1超温时，通过二号管线10紧急注入急冷水。

优选的一种实施例方式，所述冷却吸收塔1上端设有用于排烟的烟囱11，所述烟囱11内设有水珠分离器，所述水珠分离器包括隔挡板12，所述隔挡板12倾斜的连接在烟囱11内壁上，所述隔挡板12上开设有通孔以便于烟气从烟囱11上端口散发出，所述通孔上端设有喷淋液喷嘴，所述喷淋液喷嘴喷射出的喷淋液(可以为急冷吸收液、水雾)形成的空间将通孔完全包围以使烟气必须经过喷淋液散发到烟囱11上端口外，如喷淋液喷射出为圆锥形的高密度水帘，烟气必须经过高密度水帘，分离了烟气中带有的水珠。

优选的一种实施例方式，所述一号管线7输入浓度为30％氢氧化钠溶液；所述急冷吸收循环泵8出口端的10％-30％流通量进入急冷喷嘴，70％-90％流通量进入吸收喷嘴。

优选的一种实施例方式，所述急冷吸收循环泵8出口端还连接带有截止阀的输送废液管道13，自输送废液管道13来的废液与自絮凝剂加入设施来的絮凝剂进入混和槽混合后液进入澄清器内沉淀，澄清器底部被絮凝的块状物沉淀聚集到池底达到一定高度时，由底部的排放阀周期性排出到污泥脱水机。污泥脱水机脱出的水排到滤液池，并由滤液泵送回至澄清器；污泥脱水机脱出的废催化剂不定期送至有废固处理资质的单位统一处理。澄清器顶部的清液溢流至氧化罐,氧化罐底部由氧化风机注入空气并加入少量30％碱液，在搅拌器的作用下，空气和碱液与废液充分接触。大量的曝气可以有效降低排液的COD；碱液的注入量由PH分析仪控制，以保证出水呈中性，自氧化罐上部溢流出来的含盐废水自流至污水罐，由排液泵升压，经排液过滤器过滤、排液冷却器冷却后排至污水处理场。

优选的一种实施例方式，所述净化污水管线2上连接有一号阀1a、二号阀2a、三号阀3a，所述新鲜水管线3上连接有五号阀5a、六号阀6a，所述二号阀2a、三号阀3a间的净化污水管线2连接有一号外接管道，所述五号阀5a、六号阀6a间的新鲜水管线3上连接有二号外接管道，所述一号外接管道、二号外接管道上分别连接有四号阀4a、七号阀7a，所述补水泵4出口端的管线上连接有截止阀，各个阀均为电磁阀，结构简单、控制方便，当净化污水管线2提供的净化污水出现波动(包含氯离子、硫化物、化学需氧量(COD)等重点参数的波动)，关闭二号阀2a、三号阀3a，打开四号阀4a，关闭七号阀7a，打开五号阀5a、六号阀6a以使用新鲜水流程向烟气脱硫的集液箱补水以确保烟气脱硫正常运行，多阀门的设置，可以快速实现切换操作。

优选的一种实施例方式，所述净化污水管线2进口端连接污水汽提装置，所述污水汽提装置包括酸性水罐1.1，所述酸性水罐1.1通过管道连接有一号泵，所述一号泵出口端连接有一号管道，所述一号管道经过一号换热器后连接有汽提塔1.3，所述汽提塔上端通过管道连接有一号空冷器，所述一号空冷器与分液罐1.2连接，所述分液罐1.2上端连接有排放酸性气体的管道，所述分液罐1.2下端通过管道连接有回流泵，所述回流泵通过带有截止阀的管道与汽提塔1.3连接，所述汽提塔1.3底部通过管道连接有二号泵，所述二号泵连接有二号管道，所述二号管道经过一号换热器后连接有二号空冷器，所述二号空冷器通过管道连接有三号换热器，所述三号换热器连接有带有截止阀的出口管线，所述出口管线分设有两个子管线，其中一个子管线与净化污水管线2连通。

本发明烟气脱硫工艺原理：

1)SO

NaHSO

2)亚硫酸脱除原理：Na

本发明一种催化裂化烟气脱硫回用净化污水的方法，该方法包括如下步骤：

步骤1)：保持一号阀1a、二号阀2a、三号阀3a常开以及四号阀4a关闭，补水泵4入口流程用净化污水管线2内的净化污水向烟气脱硫的集液箱补水，降低新鲜水消耗；保持五号阀5a、六号阀6a常闭以及七号阀7a常开，确保新鲜水与净化污水不发生互窜；

步骤2)：净化污水依次经过一号阀1a、二号阀2a、三号阀3a后进入补水泵4入口，通过净化污水自身压力经过补水泵4后进入滤清模组段的集液箱，然后溢流至冷却吸收塔1塔釜以混入急冷吸收液；

步骤3)：急冷吸收液由急冷吸收循环泵8提供，其中，10％-30％部分急冷吸收液作为急冷喷嘴的急冷水喷射，70％-90％部分急冷吸收液作为吸收喷嘴喷射，冷却吸收塔1塔釜注入有浓度为30％的氢氧化钠溶液以控制急冷吸收液PH值为7.0和急冷吸收液中的固体含量及盐含量，急冷吸收液能够通过输送废液管道13外排放；

步骤4)：由急冷吸收循环泵8供出的急冷水通过急冷喷嘴形成的高密度水帘，自重油催化裂化装置余热锅炉来的烟气进入冷却吸收塔水平急冷段，穿过由急冷喷嘴形成的高密度水帘，在急冷水的作用下绝热饱和，冷却后的烟气由冷却吸收塔下部上升至吸收段，经过三层吸收喷嘴喷射出的吸收液进行逆向接触，脱除烟气中SO2以及粗颗粒；

步骤5)：净化后的烟气上升至冷却吸收塔的滤清模组段，利用清洗喷头进一步除去烟气中的颗粒及酸雾(利用每个滤清模组段上的清洗喷头)，然后通过水珠分离器分离烟气中所夹带的水珠，最后集合至塔上部的烟囱，高空排放。

净化污水管线2流量不低于150t/h以满足烟气脱硫装置的回用水需求；净化污水管线2压力不低于0.6MPa以保持烟气脱硫装置补水泵4停用。当净化污水管线2提供的净化污水出现波动，关闭二号阀2a、三号阀3a，打开四号阀4a，关闭七号阀7a，打开五号阀5a、六号阀6a以使用新鲜水流程向烟气脱硫的集液箱补水以确保烟气脱硫正常运行。冷却吸收塔1超温时，通过二号管线10紧急注入急冷水，所述冷却吸收塔1塔釜内设溢流口，当塔釜内液位异常升高时，可溢流至紧急泄放池以避免急冷吸收液进入烟气管道。

停止净化污水管线2，单纯使用新鲜水管线3时：按照450万吨/年催化裂化装置配套的烟气脱硫系统，补水量(新鲜水的性质如表1)需要76t/h，补水泵出口压力0.5MPa。这部分新鲜水是海水淡化装置生产供应，生产成本超过5.5元/吨。按照8400小时开工周期，烟气脱硫补水的年消耗费用高达351万元以上。

表1、新鲜水性质

对炼厂酸性水汽提装置生产的净化污水(表2)进行化验分析，各项指标均满足烟气脱硫补水要求，酸性水汽提装置正常产出合格净化污水200t/h(0.65MPa)，本发明优选回用70t/h的净化污水，其他去污水场与其他污水混兑后排海，从水质、水量方面考虑，均满足烟气脱硫系统补水需求。

表2、净化污水性质

对于烟气脱硫补充水，需要对氯离子、硫化物、化学需氧量(COD)等重点参数进行日常监控，一旦出现异常可从补水泵入口切回新鲜水，启动补水泵向烟气脱硫补水。

净化污水供水压力0.65MPa，烟气脱硫的补水使用净化污水期间，补水泵可以停用，节省了电耗(5.5KW×8400h×0.57元/KW·h＝26334元)；

最后，需要注意的是，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。