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脫油爐(燃石油報廢催化劑鍋爐) 

發(fā)布時(shí)間:2021/09/06
脫油爐(燃石油報廢催化劑鍋爐)

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脫油爐

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運行中脫油爐主機現場(chǎng)

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安裝中脫油爐主機

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脫油爐輔機設備現場(chǎng)

  脫油爐 設計背景

  全世界煉油企業(yè)正面臨著(zhù)石油重質(zhì)化、劣質(zhì)化,而且高硫原油逐漸增多的問(wèn)題。與此同時(shí),市場(chǎng)對輕質(zhì)油品的需求逐漸增多,環(huán)保法規對產(chǎn)品質(zhì)量的要求也日趨嚴格。全球煉油企業(yè)都在加大投入,以滿(mǎn)足保護環(huán)境的要求。煉油、石化和化工工藝90%以上都是催化反應過(guò)程,催化劑是煉油、石化和化學(xué)工業(yè)的核心。

  加氫處理和加氫裂化技術(shù)既是生產(chǎn)清潔燃料的重要技術(shù),又是調整產(chǎn)品結構的有利手段,同時(shí)也是煉油企業(yè)降低生產(chǎn)成本的最有利的技術(shù)之一。而渣油加氫技術(shù)作為重油輕質(zhì)化、優(yōu)質(zhì)化的有利手段越來(lái)越受到重視。

  渣油加氫處理技術(shù)的關(guān)鍵之一是配套的催化劑。渣油是原油中組分最復雜的部分,其中含有較多的金屬(Fe、Ca、Na、Ni、V等)、硫、氮及其他非理想組分。

  渣油固定床加氫處理的目的是提升渣油的品質(zhì),為催化裂化裝置提供合格進(jìn)料,從而實(shí)現渣油的輕質(zhì)化。由于渣油品質(zhì)低劣,在加氫反應中容易伴隨焦炭生成,此外含有的重金屬如Ni和V等可與H2S反應生成金屬硫化物。催化劑對渣油在反應過(guò)程中能夠吸附Fe、Ca、Na、Ni、V等,同時(shí)固體硫化物也將附著(zhù)于催化劑孔的內表面。除了這些金屬雜質(zhì)以外,焦炭也可沉積。然而這些都容易使催化體系失效并迅速堵塞。

  于是,這些經(jīng)過(guò)使用后失效、堵塞的催化劑需要不斷更新,報廢催化劑含油含炭,且含有一定的貴重稀有金屬(Ni、V、Mo等),還含有較高成分S及其他成分,故報廢催化劑被國家劃定為危廢物質(zhì)。

  報廢催化劑在過(guò)去通常被石化企業(yè)作填埋保存處理。近年來(lái)環(huán)保企業(yè)的發(fā)展,可將報廢催化劑進(jìn)行分解處理,將提取出的貴重稀有金屬(Ni、V、Mo等)再次利用,有著(zhù)較大的社會(huì )效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

  在環(huán)保企業(yè)分解、提取處理這些石油化工廢催化劑前,首先是將報廢催化劑做脫油處理,脫油后的廢催化劑與還原劑及助熔劑一起,通過(guò)高溫加熱爐加熱熔融,使廢催化劑中的活性金屬組分經(jīng)還原熔融成金屬或合金狀回收,再作為合金或合金原材料。

  以前一些廢催化劑再生單位為了再生前脫油通常采用土窯焚燒的方式進(jìn)行脫油,這樣不僅造成能源的浪費,由于焚燒時(shí)會(huì )產(chǎn)生大量煙塵及有害物質(zhì),可謂濃煙滾滾,極大地污染了大氣環(huán)境,給人們的身心健康造成了極大的危害。還有一些環(huán)保企業(yè)是采用回轉窯將報廢催化劑和純堿混合焙燒的方法進(jìn)行脫油,這樣也造成焙燒工程中產(chǎn)生熱力不能回收利用,浪費能源,并且焙燒產(chǎn)物中含有一定量的炭黑,增加了分解提取難度,影響分解提取物的質(zhì)量。

  基于上述原因,我公司受有關(guān)處理廢催化劑環(huán)保企業(yè)委托,自主研發(fā)、設計制造一種新型的報廢催化劑脫油設備—脫油爐,將報廢催化劑作為燃料在特殊設計的鍋爐中燃燒, 燃燒所產(chǎn)生的熱能被鍋爐吸收,生產(chǎn)出飽和蒸汽,用于分解提取過(guò)程下一道工序使用。燃燒脫油后的報廢催化劑形成純度較高的潔凈物料,作為分解提取生產(chǎn)的原料。燃燒后產(chǎn)生的煙氣,經(jīng)除塵設備、脫硫設備、脫硝設備處理后達到排放標準排入大氣,從而在脫油的過(guò)程中實(shí)現了節能、減排的目的。

 

  脫油爐結構設計原則

  1、 廢催化劑為直徑1.5㎜、長(cháng)為5㎜顆粒狀物質(zhì),其表面及內部孔隙內含有重質(zhì)油,可燃成分為:油20%、S 9%、C 5% 、HO21%,平均低位發(fā)熱值為3800kcal/kg。

  2、 由于該廢催化劑含有較高硫的成分、水份及其它腐蝕性物質(zhì),燃燒后對鍋爐的水冷壁蝕性極強,水冷壁管經(jīng)常會(huì )大面積被強酸所腐蝕爛透,因此鍋爐結構形式需特殊設計,在滿(mǎn)足鍋爐換熱的前提下,盡可能減少鍋爐受熱面,提高爐膛溫度,避免酸性煙氣在爐膛結露,形成強酸對鍋爐進(jìn)行腐蝕。

  3、 由于廢催化劑在爐膛內不能充分燃燒,產(chǎn)生的煙氣中含一定量的粘性物質(zhì),這些粘性物質(zhì)粘結到鍋爐受熱面上,如:鍋爐管束及煙管、煙道、省煤器處不易脫落,從而造成煙氣流程堵塞,使鍋爐運行產(chǎn)生正壓燃燒,因此在爐膛設計有充足供風(fēng)裝置,使煙氣中粘性物質(zhì)充分燃燒。另外為了減少鍋爐清灰次數,在鍋爐前煙箱、后煙箱、省煤器上部安裝脈沖式吹灰裝置。

  4、 廢催化劑在燃燒過(guò)程中,在爐膛的溫度不能過(guò)高,不能停留時(shí)間過(guò)長(cháng),否則廢催化劑會(huì )發(fā)生性質(zhì)變化。停留時(shí)間應控制在50分鐘左右。爐排減速機應設變頻調節。爐排上廢催化劑的料層厚度應控制在70㎜左右。

  5、 廢催化劑在爐排上燃燒后形成的較細的粉末,粉末的比重較大,如果爐排的縫隙較大,燃燒后形成的粉末及沒(méi)有燃燒完全的粉末會(huì )漏到爐排下側風(fēng)室中,未完全燃燒的粉末在風(fēng)室中繼續燃燒,導致?tīng)t排燒壞。所以爐排應選擇一種漏料少、密封嚴的爐排形式,以減少爐排漏料。爐排調風(fēng)門(mén)也應作特殊設計,防止燃燒后的粉末漏入爐排風(fēng)箱中。

  6、 由于廢催化劑含重質(zhì)油,燃點(diǎn)較低,容易發(fā)生爐膛火焰“聯(lián)斗”現象,料斗、煤閘板采用水冷結構,防止料斗及煤閘板過(guò)燒變形。

  7、 爐排下部應考慮清灰方便,建議鍋爐采用二層布置,二層樓板、爐排底部設有三個(gè)落灰倉,落灰倉錐底處設有行星式放灰閥,兩臺行星式放灰閥開(kāi)啟,將落灰通過(guò)放灰閥下部輕型刮板出料機,一并將落灰送入總出渣機。

  8、 鼓、引風(fēng)機選用風(fēng)機機體、傳動(dòng)組、電機整體出廠(chǎng)的形式,保證傳動(dòng)軸同軸度,機架下部配減震裝置,保證風(fēng)機噪音低,運行平穩可靠,司爐工維護量少。根據廢催化劑比重大,及鍋爐尾部配有除塵、脫硫系統的阻力,合理選配鼓風(fēng)機型號、引風(fēng)機型號,保證燃燒過(guò)程中供氧充足及粉末狀燃燒物的滲漏。風(fēng)機配有變頻調節,以便調整風(fēng)量、風(fēng)壓,并節省電能。

  9、 電控操作臺除常規配置外,還配有顯示排煙溫度、爐膛溫度、爐膛負壓、鍋爐壓力傳感、連續給水、煙道負壓、煙氣含氧量。以便司爐工及時(shí)觀(guān)察鍋爐運行工況,如煙管及省煤器掛灰堵塞通過(guò)爐膛負壓和煙道負壓就可判斷,柜中配有連續給水裝置,使蒸汽壓力平穩。

  10、 廢催化劑燃燒后生成粉末狀的爐渣,爐渣在進(jìn)入出渣機時(shí)仍處于高溫狀態(tài),這種粉末狀的爐渣是廢催化劑再生單位進(jìn)行下一步提煉的原料,要保持粉末的無(wú)水狀態(tài)。因此不能水冷卻,所以出渣機應采用耐熱、耐磨形式除渣機。

  11、 上料機采用多斗提升機,多斗提升機采用環(huán)鏈結構。多斗提升機下部設有隔篩料斗,內設電磁振動(dòng)給料機,防止蓬料,使給料均勻。多斗提升機電機采用變頻調節,控制給料速度。

  12、 軟化水設備采用雙頭雙罐、流量型全自動(dòng)水處理設備,自動(dòng)還原反沖洗,處理后的水質(zhì)達到國家《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》要求。

  13、 鍋爐給水泵采用國內優(yōu)質(zhì)品牌,立式不銹鋼多級給水泵,水泵采用變頻調節,實(shí)現鍋爐連續給水。

  14、 由于國內石油化工行業(yè)廢催化劑的組成成分不盡相同及不確定因素,并且廢催化劑脫油爐尚屬試制階段,所以要求乙方在設計、制造時(shí)考慮到上述不利因素,盡可能完善脫油爐的使用性能,盡可能的延長(cháng)脫油爐的使用壽命。

 

  脫油爐技術(shù)參數:

  產(chǎn)品名稱(chēng):燃石油化工報廢催化劑蒸汽鍋爐(30T/D脫油爐)

  產(chǎn)品型號:TY8-1.0-C

  額定蒸發(fā)量: 8 t/h

  額定壓力: 1.0 MPa

  飽和蒸汽溫度:184℃

  鍋爐給水溫度:20℃

  額定處理量:30T/天

  最大處理量:40T/天

  鍋爐運輸外形尺寸(長(cháng)×寬×高):9000×4325×5631㎜


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