一种石化碱渣的处理系统及处理方法与流程

一种石化的处系统及处法与程一种石化碱渣的理系统及处理方1.本发明涉及化碱渣废液处理术领域，尤其涉及种石化碱渣废液处理系统及处理方法背技：2.石油加工行生产的汽油、柴、液化气等产品中有很多呈酸性的烃化合物，易造成油的硫含量、腐蚀酸度等指标超标为保证油品的安定，一般通过碱洗工将其中的酸性物予以去除，碱洗的溶液则为废碱液俗称碱渣。碱渣的要成分为高浓度硫化物、碱洗过中因乳化而带入的分中性油类物质以硫醇、硫酚，另每升碱渣中cod含量可高达几十毫克。成分如此复杂的渣如直接排放，严重污染环境；将其送至污水处理，将会严重影响污处理系统的正常行。3.近些年来，着环保要求的日提高以及对危废物移流动的严格控要求，有些炼化企甚至制定了“危废不出厂”的严政策。因此，如经济有效地完成石化碱的无害化处理成每个炼化企业必解决的问题。4.在现有的石碱渣处理方法中有的利用焚烧炉进焚烧，其能耗大经济性差；有的利用气酸化法，生产h2s气体不能被无害化处，导致后续烟气处理成本增大另外，设备耐腐性要求较严格、艺流程复杂，碱渣理经济性较差。技实要素5.鉴于上述的析，本发明旨在供一种石化碱渣废的处理系统及处方法，用以解决现石化碱渣的处理法复杂、能耗大使经济性差且环保差的技术问题。6.本发明的目主要是通过以下术方案实现的：7.一方面，本明提供了一种石碱渣的处理系统，括依次连接的烧烟气酸化单元、脱硫钙化单元和烧结解毒单元；8.烧结烟气酸单元与烧结烟气管道连通，烧结烟通过烧结烟气主道进入烧结烟气酸化元中；烧结烟气化单元还与烧结气处理系统连通，石化碱渣通入烧结气酸化单元，石碱渣酸化处理后生的酸化尾气被引到烧结烟气处理系中，产生的酸化液进入脱硫灰钙单元；9.将烧结工序生的脱硫灰引入脱硫灰钙化单元中酸化废液中进行化反应，然后将得到钙化产物进行固分离，得到固体淀和碱渣废液，将体沉淀送入石灰窑然后将碱渣液体行配料后送入烧机解毒单元；10.烧结机解毒单用于对碱渣液体残余的中性油、有酸性物质进行高解毒。11.在一种可能的计中，烧结烟气化单元包括第一反器；12.脱硫灰钙化单包括第二反应器分离罐；13.烧结机解毒单包括烧结混料机烧结机。14.另一方面，本明还提供了一种化碱渣的处理方法采用上述的碱渣理系统，该处理方包括以下步骤：15.步骤1、将处理的液态的石化渣加入第一反应内，然后通过烧结气主管道将烧结烟引入第一反应器，进行酸化处理得到酸化尾气和酸废液；16.步骤2、将化废液加入第二反器中，并向第二应器内加入烧结脱灰进行再反应，将反应得到的溶液入分离罐，并进固液分离，分离得的碱渣废液为na2so4再生溶液分离得到的固体淀为碳酸钙沉淀17.步骤3、将na2so4再生溶液入烧结混料机，着烧结混合料一起入烧结机内焙烧，实高温消纳解毒。18.进一步地，在骤1中，酸化处理压力等烧结烟气的压力酸化处理温度为85～95℃；化处理时间为70～120min；石碱渣加热的热源烧结烟气的余热提供。19.进一步地，在骤1中，酸化处理后的酸废液的成分中包na2co3及nahco3。20.进一步地，在骤2中，酸化废液与烧结硫灰的质量比为1:1.0～1.8。21.进一步地，在骤2中，将再反应得到的应产物在分离罐静置停留≥3h，分层后行固液分离，分得到的na2so4再生溶液的浓度为5.0-6.0wt％。22.进一步地，在骤2中，将固液分离得到碳酸钙沉淀送入灰窑进行煅烧处理，煅烧产生cao作为烧结熔剂使用。23.进一步地，在骤3中，na2so4溶液以一比例配入烧结混料中；24.烧结机内温度950～1350℃。25.进一步地，在骤1中，石化碱渣包括汽、石脑油或芳烃脱硫、脱酚后的预碱洗碱渣；和或液化气脱硫预碱洗碱渣和/或汽油、石脑油、芳或液化气经脱硫后的催化剂碱渣；和/或催化汽油催化柴油碱洗精过程产生的碱渣废液。26.与现有技术相，本发明至少可现如下有益效果之：27.(1)本发明石化碱渣处理系包括烧结烟气酸化元、脱硫灰钙化元和烧结机解毒单元与现有技术相比本发明利用钢铁业产生的烧结烟气入到石化碱渣中，用烧结烟气中的co2、so2、o2气体和碱渣，高效去碱渣中的硫化物和cod酸化尾气直接进现有烧结烟气处系统。28.(2)采用烧脱硫灰经过钙化应后，部分碳酸钙出，剩余碱渣进烧结机解毒单元进行温解毒、消纳。发明可使高危难理的碱渣实现低成、无害化处理，大减少了环境污染29.(3)本发明烧结工序产生的烟气、脱硫灰两种物作为石化碱渣理的原料，既实现了结固废的利用，达到了石化碱渣理的目的。30.(4)本发明整个处理方法产的废气直接排入现的烧结处理系统不需要额外建设烟气理装置，节省投；另外，处理后碱渣残液以水分的式进入烧结机，利烧结机的高温特来实现有毒物质(指中性油、有酸性物质(如杂酚、硫醇、酚))的高温解毒，从而达到化碱渣100％处理，实了零排放的目标。31.本发明中，上各技术方案之间可以相互组合，以现更多的优选组方案。本发明的其特征和优点将在后的说明书中阐，并且，部分优点从说明书中变得显易见，或者通过施本发明而了解本发明的目的和其优点可通过说明书施例以及附图中特别指出的内容来实现和获得。附图说明32.附图仅用于示具体实施例的目，而并不认为是对发明的限制，在个附图中，相同的考符号表示相同部件。33.图1为本发明供的石化碱渣的理流程图。具体实施方式34.下面结合附图具体描述本发明的优选实例，其中，附图成本发明的一部分，并与本发的实施例一起用阐释本发明的原，并非用于限定本明的范围。35.本发明提供了种石化碱渣的处系统，如图1所示，该处理系统括依次连接的烧结烟气化单元、脱硫灰化单元和烧结机毒单元；烧结烟气化单元与烧结烟气管道连通，烧结气通过烧结烟气管道进入烧结烟气化单元中；烧结烟酸化单元还与烧烟气处理系统连，将石化碱渣通入结烟气酸化单元，化碱渣酸化处理产生的酸化尾气引入到烧结烟气处系统中，产生的酸废液进入脱硫灰化单元；将烧结序产生的脱硫灰引到脱硫灰钙化单元的酸化废液中进钙化反应，然后得到的钙化产物进固液分离，得到固沉淀和碱渣废液将固体沉淀送入灰窑，然后将碱渣体进行配料后送烧结机解毒单元烧结机解毒单元用对碱渣液体内残的中性油、有机酸性质进行高温解毒36.需要注意的是本发明的处理系针对的石化碱渣包：汽油、石脑油芳烃脱硫、脱酚后预碱洗碱渣、液气脱硫预碱洗碱、汽油、石脑油、烃或液化气脱硫(硫)后的含催化剂碱渣，以及化汽油和催化柴油洗精制过程产生的碱渣废，或者是上述几碱渣混合后的混合碱渣。37.上述石化碱渣，其主要成分包：cod含量范围为6×104～1×105mg/l，酚含量围为5×103～3×105mg/l，s2-范围为2×103～2×105mg/l，ph范围为8～15，油含量范围1×102～1×105mg/l。38.现有的石化碱的处理方法及其在的技术问题如下(1)工艺中碱渣未进行预处理则直接入焚烧炉，导致渣中挥发性的有物和具有恶臭气味硫化物在蒸发过程会大量散发出来造成气相冷凝液染物浓度越来越高影响气相冷凝液的环使用。另外，发工艺过程和焚炉的能耗消耗较大经济性较差。(2)碱处理工艺属于“烟气酸化”存在一定的不足：首，烟气中和反应的最佳度为30-70℃，而流化化裂化装置再生气的温度高达600～700℃，导致渣处理前须对烟气进行净和降温处理，余能源利用不足且加延长处理工序流；其次，由于流化化裂化装置再生气中的主要成分co2、so2及nox，不含有o2，使得碱中即中和反应产的h2s气体不能被无害化处理导致后续烟气处理成本增大最后，该方法处碱渣还会形成高的碱渣中和水，仍对污水处理厂造成击。(3)采用烟气酸化法处理渣，以so2气体作为酸的主要原料。该方法需的so2气体来源不稳定另外对设备耐腐性要求较严格、工艺流程复，碱渣处理经济性较差。39.与现有技术相，本发明通过将处理的石化碱渣注到烧结烟气酸化元中，经烧结烟气管道引入的烧结气注入到烧结烟酸化单元中，并对化碱渣废液进行酸处理，具体为：结烟气与石化碱中的硫化物、酚钠、环烷酸钠盐及残的碱性溶液发生中和反应，生的酸化尾气进烧结机烟气处理统，得到的酸化废进入脱硫灰钙化单中，同时将烧结序产生的脱硫灰入脱硫灰钙化单元，使用脱硫灰对酸废液进行钙化反，然后将得到的化产物进行固液分，得到固体沉淀和渣废液，将固体淀(碳酸钙)运输至钢铁企业自备灰窑进行煅烧处理，产的cao作为烧结熔剂使用然后将碱渣液体料至适宜浓度后烧结混料机，料后送入烧结机毒单元；烧结机毒单元用于对碱渣体内残余的中性油有机酸性物质(如杂酚、硫醇硫酚)进行高温解毒。40.需要注意的是烧结烟气酸化单包括第一反应器为料塔、撞击流反器等设备。脱硫灰化单元包括第二应器和分离罐；结机解毒单元包括结混料机和烧结机41.与现有技术相，本发明将石化渣置入钢铁行业的结工序进行耦合理，利用烧结烟中的co2、so2、o2气体中和渣，高效去除碱渣中的化物和cod，酸化尾直接进入现有烧结气处理系统；采烧结脱硫灰经过钙反应后，部分碳钙排出，剩余碱进入烧结系统高解毒、消纳。本发可使高危难处理的渣实现低成本、害化处理，大大少了环境污染。42.本发明还提供一种石化碱渣的理方法，采用上述碱渣处理系统，处理方法包括以下骤：43.步骤1、将处理的液态的石化渣加入第一反应内，然后通过烧结气主管道将烧结烟引入第一反应器，进行酸化处理得到酸化尾气和酸废液，酸化废液的分中包含na2co3及nahco3；44.步骤2、将化废液加入第二反器中，并向第二应器内加入烧结脱灰进行再反应，酸废液与烧结脱硫的质量比为1:1.0～1.8；将再反应到的溶液引入分离罐并进行固液分离分离得到的碱渣液为na2so4再生溶液，分离得到的固体淀为碳酸钙沉淀45.步骤3、将na2so4再生溶液入烧结混料机，着烧结混合料一起入烧结机内焙烧，实高温消纳解毒。46.在上述步骤中，钢铁企业生的烧结烟气的征为：烟气温度高，一般为80～180℃，水量为10～13％，含氧量15～18％，二氧化碳含量10～15％，二氧化的浓度约600～900mg/m3，nox的浓度约200～310mg/m3，烧结烟气较大，每吨烧结产生烟气4000～6000m3。上述结烟气同时含有co2、so2o2三种烟气成分，可时对石化碱渣进行酸化和化反应。47.在上述步骤中，酸化处理力等于烧结烟气压力；酸化处理温度为85～95℃；酸处理时间为70～120min；化碱渣加热的热由烧结烟气的余热提供。48.在上述步骤中，在酸化处过程中，烧结烟中的co2与碱渣中的硫化物、酚钠盐、环酸钠盐及残余的性溶液发生酸化应，具体的酸化原为：49.2arona(酚盐)co2h2o＝2arohna2co3(1)50.2rcoona(环烷钠盐)co2h2o＝2rcoohna2co3(2)51.na2sco2h2ona2co3h2s(3)52.2naohco2na2co3h2o(4)53.na2co3co2h2o＝(5)54.2nahsco2h2o＝na2co32h2s(6)55.另外，烧结烟中的o2与石化碱渣中的硫物及co2酸化反应产生h2s发生氧化反应生so2，具体原理为：56.na2s1.5o2＝na2oso2(7)57.h2so2＝2s2h2o(8)58.h2s1.5o22so2h2o(9)59.2na2s2o2h2o＝2naoh(10)60.na2s2o32naoh2o22na2so4h2o(11)61.2nasrh2o1/2o2＝rssr(12)62.酸化处理生成酸化尾气(酸化反应烟气)的主要成分so2以及烧结烟中残余的co2、nox，该酸化尾气不要额外处理装置直接从第一反应的排气管道接入原烧结机烟气处理系。63.需要注意的是由于烧结烟气中有o2，可提高碱渣中硫化的去除效果，相比于其它含有o2的烧结烟气，不需要外补充空气或者气。64.在上述步骤中，在酸化处过程中，操作压与烧结烟气压力同，烧结烟气压力为微负，经过增压风机，压力增至1.0～3.5kpa；酸化理温度控制在85～95之间，碱渣加热热源主要由烧结气的余热提供，不要额外的热量提供，化处理时间控制70～120min，可保证碱渣处理过程较高的cod脱除率、酚和硫化物去除率65.酸化处理设备用目前碱渣处理用的设备，如填料、撞击流反应器设备。经过酸化理后，碱渣废液cod去除率可达99％以上，有机化物和h2s去除率达99％上，挥发酚去除达96％以上。66.在上述步骤中，酸化处理的石化碱渣主要分为na2co3及nahco3，直接加入烧结脱硫进行再反应，其应机理如下：67.na2co3caso4＝na2so4caco3(13)68.na2co3ca(oh)2＝caco3(14)69.nahco3ca(oh)2＝caco3h2o(15)70.na2co3caso3＝na2so3caco3(16)71.经过烧结脱硫处理后，97wt％以上的碳根和碳酸氢根离均可去除，以caco3沉淀的形排出，得到的溶液要为na2so4再生溶液，在分离罐静置停留≥3小时分层后进行固液离，分离出的caco3沉淀直接送至钢厂的石灰焙烧车间(石窑)进行煅烧，煅烧得到的cao用烧结熔剂，分离到的na2so4再生溶的浓度为5.0-6.0wt％。72.一般co2酸化和工艺产生的碳钠易使体系发生乳现象，导致体系粗酚和环烷酸不能全分离。由于酚环烷酸的酸性较，主要成分为caso4和caso3脱硫灰的入与na2co3发生反应，生容易沉淀的caco3，解了粗酚和环烷酸不能完分离的难题，同解决了脱硫副产这一固体废弃物利的难题。73.需要注意的是在上述步骤2中，本发明及的烧结脱硫灰以为湿法脱硫工艺、半干法脱工艺或干法脱硫艺产生的烧结灰一种或几种的混合。其中，湿法脱硫物成分主要为caso4，干和半干法脱硫产主要为caso4和caso3，后者量相对较高；另外产物中还有游离cao和ca(oh)2。74.在上述步骤中，将固液分得到的浓度为5.0-6.0wt％的na2so4再溶液配入烧结混料机，该na2so4再生溶液的入质量与烧结混合总质量的比例小0.5％，na2so4再溶液随着烧结混合一起进入烧结内行高温消纳解毒，烧结机内温度为950～1350℃碱渣内残余的中油、有机酸性物质(如酚、硫醇、硫酚)可完实现高温解毒，二次污染、无恶臭无外排污水排放75.需要说明的是碱渣废液配入质占烧结混合料总量配比小于0.5％，这是因为碱渣废液含有的na元素配入烧结机后影响烧结矿质量高炉顺行，应尽量减少其单配入比例，遵循“多次少”的原则。76.综上，本发明用未处理的石化渣注入到第一反应中，经烧结烟气管道引入的烧结烟注入到第一反应(例如，填料塔、撞击流应器等设备)中对碱渣废液进行化处理，与石化渣中的硫化物、钠盐、环烷酸钠盐残余的碱性溶液发中和反应，产生酸化废气进入烧机烟气处理系统(指炼钢企业本来设有的结烟气处理系统)，得到的酸废液进入分离设(分离罐)中，使用烧结脱灰进行钙化处理钙化产生的沉淀主要是碳酸钙，固分离后，碳酸钙运至钢铁企业自备灰窑进行煅烧处，煅烧产生的cao作为烧结熔剂使用，余的分离液调配适宜浓度后进入烧结混料机后随混料进入烧结机焙烧碱渣内残余的中油、有机酸性物(如杂酚、硫醇、硫酚)可完全实现高温毒。77.与现有技术相，本发明的整个理方法产生的废气接排入现有的烧处理系统，不需要外建设烟气处理置，节省投资；外，处理后的碱渣液以水分的形式进烧结机，利用烧机的高温特性来现有毒物质的高温解毒，从而达到石碱渣100％处理，实现了排放的目标。78.实施例179.某石化企业的态烃碱渣，其中cod为4.13×105mg/l、挥发酚为0.1wt％、甲硫醇钠3.6wt％、为0.2wt、ph值11.67。80.采用本发明图1所示的方法处理，将待处的液态烃碱渣加到反应罐中，将烧结机烟气通反应罐中，通过制烟气流量调整一反应器(反应罐)中碱渣的温度为85，控制酸化反应间为100min，酸化过程将碱渣中环烷酸钠、酚钠盐、硫钠转化为碳酸钠环烷酸、酚，硫氢被氧化生成so2气体进入烧结烟气处装置。酸化后的渣加入烧结脱硫进行钙化处理，控na2co3和caso4的尔比为1：1.2，沉淀静置间为3小时。81.酸化处理后的渣ph值为7.9，硫化物去率为99.1％，酚类去除为96.8％，cod除率为99.2％。使用烧结硫灰对酸化液进钙化处理后，沉淀出96％以上碳酸根，最终得浓度为5.0wt％的na2so4溶液，化过程产生的caco3送入石窑进行煅烧，得的cao作为烧结熔剂，固液分离余的na2so4溶液调至适宜浓度后配烧结混合料后进烧结机高温解毒消，实现剩余分离液100的利用。82.实施例283.某石化企业的态烃碱渣，其中cod为4.13×105mg/l、挥发酚为0.1wt％、甲硫醇钠3.6wt％、为0.2wt、ph值11.67。84.采用本发明图1所示的方法处理，将待处的液态烃碱渣加到反应罐中，将烧结机烟气通第一反应器(反应罐)中，过控制烟气流量整反应罐中碱渣的温度为90，控制酸化反应间为110min，酸化过程将碱渣中环烷酸钠、酚钠盐、硫钠转化为碳酸钠、环烷酸、酚硫化氢被氧化生so2气体进入烧结烟气处理装置酸化后的碱渣加入烧结硫灰进行钙化处，控制na2co3和caso4的摩尔为1：1.5，沉淀静置时为4小时。85.酸化处理后的渣ph值为7.5，硫化物去率为99.3％，酚类去除为97.2％，cod除率为99.5％。使用烧结硫灰对酸化液进钙化处理后，沉淀出97％以上碳酸根，最终得浓度为5.8wt％的na2so4溶液，化过程产生的caco3送入石窑进行煅烧，得的cao作为烧结熔剂，固液分离余的na2so4溶液调至适宜浓度后配烧结混合料后进烧结机高温解毒消，实现剩余分离液100的利用。86.实施例387.某石化企业的态烃碱渣，其中cod为4.13×105mg/l、挥发酚为0.1wt％、甲硫醇钠3.6wt％、为0.2wt、ph值11.67。88.采用本发明图1所示的方法处理，将待处的液态烃碱渣加到第一反应器(反应罐)中，烧结机烟气通入应罐中，通过控制气流量调整反应中碱渣的温度为95，控制酸化反应间为120min，酸化过程将碱渣中环烷酸钠、酚钠盐、硫钠转化为碳酸钠环烷酸、酚，硫氢被氧化生成so2气体进入烧结烟气处装置。酸化后的碱渣加入结脱硫灰进行钙处理，控制na2co3和caso4的尔比为1：1.8，沉淀静置间为5小时。89.酸化处理后的渣ph值为7.2，硫化物去率为99.8％，酚类去除为98.6％，cod除率为99.8％。使用烧结硫灰对酸化液进钙化处理后，沉淀出98％以上碳酸根，最终得浓度为5.3wt％的na2so4溶液，化过程产生的caco3送入石窑进行煅烧，得的cao作为烧结熔剂，固液分离余的na2so4溶液调至适宜浓度后配烧结混合料后进烧结机高温解毒消，实现剩余分离液100的利用。90.与现有技术相，本发明将钢铁业烧结工序引入到化碱渣的无害化理过程中，将石化渣的处理嵌布于有烧结工序中，发明的设计思路为“烧结烟气酸-脱硫灰钙化-烧结机解毒”个主要处理部分该发明将烧结工序生的废烟气、脱灰两种废物作为石化渣处理的原料，实现了烧结固废利用，又达到了石碱渣处理的目的。个工序产生的废直接排入现有的结处理系统，不需额外建设烟气处理置，节省投资；外，处理后的碱残液以水分的形式入烧结机，以其高特性实现有毒物的高温解毒，达石化碱渣100％处理，零排放的目标。91.以上所述，仅本发明较佳的具实施方式，但本发的保护范围并不限于此，任何熟悉技术领域的技术员在本发明揭露技术范围内，可轻想到的变化或替换都应涵盖在本发的保护范围之内技特：1.一种石化碱的处理系统，其征在于，包括依次接的烧结烟气酸单元、脱硫灰钙化元和烧结机解毒元；所述烧结烟酸化单元与烧结烟主管道连通，所述结烟气通过烧结气主管道进入烧烟气酸化单元中；述烧结烟气酸化单还与烧结烟气处系统连通，将所石化碱渣通入烧结气酸化单元，石化渣酸化处理后产的酸化尾气被引到所述烧结烟气处系统中，产生的酸废液进入所述脱灰钙化单元；将结工序产生的脱硫引入到所述脱硫灰化单元中的酸化液中进行钙化反，然后将得到的钙产物进行固液分离得到固体沉淀和渣废液，将所述固体沉淀送入石窑，然后将碱渣液体进配料后送入烧结解毒单元；所述结机解毒单元用于碱渣液体内残余的性油、有机酸性质进行高温解毒2.根据权利要求1所述的石化碱渣的处系统，其特征在，所述烧结烟气化单元包括第一反器；所述脱硫灰化单元包括第二应器和分离罐；述烧结机解毒单元括烧结混料机和烧机。3.一种石化碱渣的处方法，其特征在，采用权利要求2所述的碱渣处系统，所述处理法包括以下步骤：骤1、将待处理的液态的石化碱渣入第一反应器内然后通过烧结烟主管道将烧结烟气引入第一反应器内，行酸化处理；得酸化尾气和酸化液；步骤2、将酸化废液加入第二反应中，并向第二反器内加入烧结脱灰进行再反应，将反应得到的溶液引分离罐，并进行液分离，分离得的碱渣废液为na2so4再生溶液，分离得的固体沉淀为碳钙沉淀；步骤3、将na2so4再生溶配入烧结混料机，随烧结混合料一起入烧结机内焙烧实现