一種基于超重力氧化法處理煉油堿渣的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種基于超重力氧化法處理煉油堿渣的裝置。
【背景技術】
[0002]針對汽油、石腦油、輕芳烴的脫硫，目前采用較多的是加氫脫硫和堿洗脫臭兩種工藝，加氫脫硫裝置投資大、操作費用高，很多中小型煉廠無法接受，因此堿洗脫臭工藝更為普遍。然而，無論是汽油、石腦油等的脫硫或脫臭，以及液化氣脫硫醇采用何種工藝，處理后都存在堿渣需要排放。而堿渣有惡臭味，其中含有氫氧化鈉、硫化鈉、硫醇鈉、酚鈉及微量輕烴等，并且汽油、石腦油脫硫堿渣COD高達20-60萬mg/L，液化氣堿渣COD也有3_7萬mg/Lo若堿渣直接送至污水處理場，將嚴重影響污水處理的正常運行，更無法直接排放，否則將嚴重污染環境。
[0003]傳統的堿渣處理方法是硫酸中和法和二氧化碳中和處理堿渣法。硫酸中和法通過為堿渣除油、硫酸中和、沉降分離，上層有機相水洗后得到環烷酸，從而進行堿渣處理。該方法處理效率較低，且酸化條件難控制，若加酸不足，難以析出粗酚和環烷酸；若加酸過多，排出的酸性水又極易腐蝕設備管道，難以處理，污水處理步驟復雜，并且采用酸中和法處理的產品帶油，有異味，存在硫化氫、硫醇析出危害。二氧化碳中和處理堿渣法雖然能夠將環烷酸和粗酚一并回收，但易產生乳化現象，導致粗酚和環烷酸難于分離，此時又需加熱破乳，導致操作過程變得更為復雜。
[0004]傳統的濕式氧化法通常是在高溫(150°C -350°C)和高壓(0.5 MPa_20MPa)條件下，將堿渣送入氧化反應器內，利用氧氣或空氣作為氧化劑，將無機、有機硫氧化成硫代硫酸鹽及硫酸鈉等，以達到脫臭目的，同時將有機物氧化成水和二氧化碳，從而提高廢水的可生化降解性能。此法適合于處理含硫較高的催化汽油堿渣及液態烴堿渣。后續升級的濕式催化氧化是在傳統基礎上，將堿渣廢水裝入盛有高效氧化性能催化劑的反應器內，氧化反應條件溫和且省時。采用壓力為2 MPa-8 MPa，溫度為200°C _280°C。雖然使用催化劑后的反應條件更溫和、效率更高，但有機物去除率仍然很低，并且產生的硫化氫尾氣會造成二次污染。而脫臭后的高濃度硫酸鹽廢水仍然影響后續處理，其中的表面活性物質濃度高，導致污水處理合格率下降，并且采用此種堿渣處理方法需要較大的裝置投資，并且其運行、維護成本高，占地面積大。
[0005]現有的將碳化處理工藝與纖維膜汽油抽提技術相結合的處理方法是將生成的酚抽提回汽油中，這樣既解決了碳化過程中生成的酚的再處理問題，同時酚回到汽油中也可以提高汽油的安定性。然而該工藝存在碳化過程生成的硫化氫、硫醇也被抽提回到汽油中的問題，這將引起抽提汽油硫化氫、硫醇含量升高，嚴重會引起汽油變臭，導致博士實驗不通過以及銅片腐蝕不合格等。
[0006]參見2010年09月15日公告的中國專利，專利申請號為200920199634.9，提出了一種輕質油品脫硫產生的堿渣的處理裝置，該工藝采用全相接觸氧化塔將堿渣中硫化鈉、硫醇鈉氧化，再采用纖維液膜接觸器將溶解有二氧化碳的汽油中和堿渣中的氫氧化鈉，以及中和時生成的酚抽提到汽油中，實現堿渣脫硫、中和及降低COD的目的，然而卻存在整體設備占地面積較大，難于小型化等問題，從而導致投資增加，并且氧化塔頂尾氣與堿液分離不夠徹底，又會出現尾氣管線帶液現象，不利于裝置的穩定運行。
[0007]目前國外最先進的技術是采用全加氫煉油工藝代替堿洗，這樣的技術可不產生或很少產生堿渣，生產過程清潔環保，但是該工藝投資大，國內僅限大型煉油企業在部分油品精制中才能應用。
[0008]綜上，上述工藝均存在設備尺寸較大、裝置建設投資較大、運行及維護成本高、廢水廢氣不達標、抽提汽油質量不合格等問題，致使煉油企業針對裝置建設投資較大的項目審批流程及周期較長，而煉油企業當前存在堿渣又越存越多，處理壓力日益增大。因此，煉油企業亟需一種小型化、可移動化、可撬裝化、占地面積小、設備尺寸小、投資小、運行成本低，且廢水排放能達到生化處理要求的煉油堿渣環保處理裝置及處理方法。
【實用新型內容】
[0009]本實用新型的目的是提供一種基于超重力氧化法處理煉油堿渣的裝置，以克服目前現有技術存在的上述不足。
[0010]本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現:
[0011]根據本實用新型的一方面，提供了一種基于超重力氧化法處理煉油堿渣的裝置，包括超重力機、堿渣氧化塔、纖維液膜氣液接觸器、氣液分離罐、纖維液膜抽提反應器、碳化分離罐以及與上述各部件中的一種或多種連接的若干管道、若干進氣/液/料口及若干出氣/液/料口，所述超重力機底部出口與堿渣氧化塔側端入口相連通，所述堿渣氧化塔底端出口與纖維液膜抽提反應器側端入口相連通，所述纖維液膜抽提反應器底端出口與碳化分離罐頂端入口相連通，所述超重力機側端出口、堿渣氧化塔頂端出口分別與纖維液膜氣液接觸器頂端入口相連通，所述纖維液膜氣液接觸器底端出口與氣液分離罐頂端入口相連通。
[0012]進一步的，所述超重力機的進料方式為氣液逆流剪切旋轉，所述氣液逆流剪切旋轉裝置為泡沫金屬填料旋轉床，所述泡沫顆粒為l-10mm。
[0013]進一步的，所述堿渣氧化塔中下部設有氣體分布器，所述堿渣氧化塔中部設有聚結填料，所述堿渣氧化塔側端設有二硫化物出口，所述堿渣氧化塔中上部設有除沫器。
[0014]進一步的，所述纖維液膜氣液接觸器內設有內芯一，所述內芯一為表面改性的彎曲不銹鋼纖維絲，親水角< 30°，所述纖維絲直徑為0.l-5mm。
[0015]進一步的，所述纖維液膜抽提反應器內設有內芯二，所述內芯二為表面改性的彎曲不銹鋼纖維絲，親水角< 50°，所述纖維絲直徑為0.l-5mm。
[0016]進一步的，所述進氣/液/料口包括渣料進口、空氣進口、汽油進口、進水口，所述出氣/液/料口包括汽油出口、出水口、尾氣排放口，所述管道包括進料管、進氣管一、進氣管二、尾氣管、進水管、進油管、出料管一、出料管二、氣液分液管、出水管、出油管以及進氣管二
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[0017]進一步的，所述纖維液膜抽提反應器為立式或臥式。
[0018]根據本實用新型的另一方面，提供了一種基于超重力氧化法處理煉油堿渣的環保處理方法，并且利用所述的基于超重力氧化法處理煉油堿渣的裝置對煉油堿渣進行環保處理，所述處理方法包括以下步驟:
[0019]首先，將經過沉降分離油相、并在30°C _80°C條件下經過加熱的堿渣經進料管送至超重力機，利用進氣管一將非凈化風經超重力機空氣進口導入，導入的非凈化風為超重力機內進行的氧化過程提供氧氣，以促使堿渣氧化過程快速完成，反應時間為Ι-lOmin，經過處理的堿渣中的硫化鈉、硫醇鈉分別氧化轉化為硫代硫酸鈉和二硫化物，氧化過程所需催化劑的量要維持在50-500ppm范圍內，將氧化后的尾氣從超重力機側端出口導出至尾氣管，所述超重力機轉速頻率設置為30-100HZ ；
[0020]其次，通過進氣管二將預設流量的壓縮空氣導入至堿渣氧化塔，再利用出料管一，將將經過超重力機氧化的堿渣經由堿渣氧化塔側端入口導入至堿渣氧化塔，堿渣氧化塔內的氣體分布器將進入堿渣氧化塔的壓縮空氣均勻分布于堿渣中，氣體分布于堿渣中的氣泡直徑為0.1-lmm，設置于堿渣氧化塔內的親油疏水性聚結填料對二硫化物進行聚結，并將其累積于堿渣氧化塔側端的二硫化物出口處，當二硫化物累積至50%液位處，將其排放，堿渣氧化塔頂部的除沫器將尾氣中夾帶的泡沫去除，所述堿渣氧化塔的物料流向為上進下出，所述堿渣氧化塔的溫度設置為30-80°C，氧氣利用率控制在10%-60%范圍內；
[0021]再次，利用尾氣管將經過超重力機和堿渣氧化塔處理后并導出的尾氣導入至纖維液膜氣液接觸器，所述尾氣含有02、N2、碳氫化合物、硫醇和少量二硫化物，纖維液膜氣液接觸器將尾氣與堿渣進行分離，并使硫醇、硫化氫等酸性氣體與堿液再次反應，進而凈化尾氣并將有臭味的痕量雜質去除；分離后的堿渣隨即導入至氣液分離罐，所述氣液分離罐對分離后的堿渣進行沉降，沉降過程中，設置于氣液分離罐內的親油聚結填料和親疏水填料對