[发明专利]一种污水蒸气再用的含水含重烃宽馏分烃物流的分馏方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种污水蒸气再用的含水含重烃宽馏分烃物流的分馏方法，适合于中低温煤焦油原料油F的脱水分馏过程，原料油F在加压脱水步骤S1分离为带压含油水汽S1V和脱水油料S1L，脱水油料S1L进入使用气提蒸汽T1BS的分离系统FRAC进行馏分切割得到含油污水T1PW、低沸点烃油T1PM和分馏尾油T1PH，将至少一部分S1V引入分离系统FRAC用作气提蒸汽T1BS，以减少外供气提蒸汽用量、减少外排含油污水总量，气提蒸汽通常用于中低温煤焦油原料油F蒸馏塔T1T1的进料加热炉炉管内和或用于蒸馏塔T1T1的下部煤沥青气提段。

背景技术

本发明涉及中低温煤焦油原料油F的脱水分馏过程，脱水过程的目的是闪蒸出原料油F中的水蒸气，防止含有大量水蒸气的气液混相物流在后续换热过程出现压力降太大、传热系数太小、物流流动不稳定造成设备和管线震动，分馏过程的目的是将原料油F中的烃类分割为预期的窄馏分。

与本发明对象接近的工艺过程之一是原油蒸馏过程，通常含有电脱盐脱水过程、闪蒸塔或初馏塔脱微量水过程、常压蒸馏过程及可能需要的减压蒸馏过程。原油经过电脱盐脱水过程得到脱盐、粗脱水的预处理后原料油L1，由于预处理后原料油L1的重量含水率通常很低比如一般低于0.3％，因此预处理后原料油L1的闪蒸塔或初馏塔的脱水过程属于脱微量水过程，其脱水过程的目标是分离水得到含有少量汽油组分或更轻组分的含油污水，以1千万吨/年原油加工量计算，该水总量仅3万吨/年，通常去污水处理厂经过油回收、生化处理等步骤得到回用水。以闪蒸塔为例，该工艺的目标在于简化闪蒸塔塔顶气体的回收系统以降低投资，闪蒸塔塔顶含水气相通常进入常压塔上段与常压塔塔顶含水气体联合冷凝冷却后完成油、水分离，最后得到液态含油污水。以初馏塔为例，该工艺的目标在于回收原油中的液化气和或轻汽油组分，由于初馏塔包含完整的塔顶回流系统，初馏塔塔顶含水气相经过初馏塔塔顶冷凝冷却后完成油、水分离，最后得到液态含油污水。总之，在预处理后原料油L1的分离和或蒸馏过程，预处理后原料油L1中的水分以液态的含油污水形式排出原油蒸馏过程。预处理后原料油L1的分馏过程的加热炉的加热汽化过程通常不使用气提水蒸气。

另一与本发明对象接近的工艺过程是高温焦油蒸馏过程，来自储罐分水后的高温焦油原料油L1温度通常为70～80℃、重量含水率通常为2～3％，进入分馏系统之前通常要求将重量含水率降低至不大于0.5％，由于含较多多环芳烃、胶质、沥青质的高温焦油与水存在较强的吸引力，其沉降分离难度很大，因此必须经过先加热、后减压或常压闪蒸过程才能实现深度脱水。由于高温焦油处理规模通常较小(一般低于单系列加工60万吨/年，通常仅15～30万吨/年)，按30万吨/年、原料油L1含水3％计算其水含量仅0.9万吨/年，故高温焦油原料油L1的脱水工艺均是脱水容器顶部含水气相经过冷凝冷却后完成油、水分离，最后得到液态含油污水排出高温焦油蒸馏过程。由于高温焦油中的沥青重量含量高达45～60％，且高温沥青通常不需要与蒽油进行高度清晰的分离，沥青闪蒸段过程使用的气提蒸汽量很少，比如高温煤焦油在分馏过程的加热炉的加热汽化过程通常不使用气提水蒸气。

本发明涉及中低温煤焦油原料油F的脱水分馏过程，来自储罐分水后的中温焦油原料油L1温度通常为50～60℃、重量含水率通常为2.5～4.5％，进入分馏系统之前通常要求将液体重量含水率降低至不大于0.4％，由于含较多多环芳烃、胶质、沥青质的中温焦油与水存在较强的吸引力，其沉降分离难度很大，因此必须经过先加热、后减压或常压闪蒸过程才能实现深度脱水。由于中温焦油处理规模通常较大(一般单系列规模30～100万吨/年，且新建装置规模多数为30～50万吨/年)，按50万吨/年、原料油L1含水3％计算其水含量1.5万吨/年，现有的脱水工艺均是借鉴上述工艺，即中低温煤焦油原料油L1的脱水过程也属于水被蒸发后，经过一次冷凝冷却后完成油、水分离，最后得到液态含油污水排出蒸馏过程，蒸发的水蒸气的物质和或热量均未被二次有效利用。

但是，中低温煤焦油的分馏过程有自身的特点，与原油蒸馏过程相比，中温焦油原料油L1重量含水率按3.0％计算，就是石油基原油L1的重量含水率0.3％的10倍，即50万吨/年中温焦油蒸馏过程的原料含水量，与500万吨/年石油基原油蒸馏过程的含水量相同，并且由于中低温煤焦油蒸馏系统排出的污水属于酚含量极高(高达1～5％)的污水，其处理系统流程复杂、成本高昂，因此，不能简单地照搬原油蒸馏过程的脱水方法。