Установка для очистки сернисто-щелочных стоков
Изобретение относится к установкам очистки сернисто-щелочных стоков, образующихся при щелочной очистке продуктов нефтедобычи, нефтепереработки и других отраслей промышленности. Установка включает аппарат с погружной горелкой и десорбционной секцией, окислительную колонну, рекуперативный теплообменник, нагреватель, холодильник и абсорбционную колонну. Сернисто-щелочные стоки подают в десорбционную секцию, где отдувают сероводород и легкие органические соединения частью дымового газа, получаемого в горелке. Сернистый газ подают в линию подачи воздуха или непосредственно в горелку, в которую подают также топливо. Карбонизированные стоки выводят с низа аппарата с погружной горелкой, нагревают до температуры каталитического окисления в теплообменнике и нагревателе и направляют совместно с кислородсодержащим газом в низ окислительной колонны, в которой в присутствии катализатора осуществляют окисление сернистых соединений с получением нетоксичных солей. Окисленные стоки охлаждают и направляют в верхнюю часть абсорбционной колонны, где подвергают вторичной карбонизации путем контакта с дымовым газом, содержащим углекислый газ, подаваемым в низ колонны, из которой выводят очищенные стоки и отходящий газ. Технический результат заключается в безреагентной и безотходной очистке сернисто-щелочных стоков. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к установкам очистки сернистощелочных стоков, образующихся при щелочной очистке продуктов нефтедобычи, нефтепереработки и других отраслей промышленности.
Известна установка, используемая в способе обезвреживания сульфидно-щелочных стоков [RU 2587437, опубл. 20.06.2016 г., МПК C02F 1/72, C10G 53/14, C10G 27/12], содержащая механический фильтр, объемный расходомер, насос-дозатор, узел смешения с технической водой, трубчатый реактор каталитического окисления водным раствором пероксида водорода в присутствии гомогенного катализатора и емкостный реактор.
Недостатками известной установки является загрязнение стоков катализатором и использование в качестве окислителя сернистых соединений дорогостоящего взрывоопасного реагента - перекиси водорода.
Наиболее близким по технической сущности является способ очистки сульфидно-щелочных стоков [RU 2460692, опубл. 10.09.2012 г., МПК C02F 1/24, C02F 9/14, B01D 3/38, C02F 103/18], осуществляемый на установке, включающей теплообменник, расположенный на линии подачи стоков, смесители стока с углекислым газом и серной кислотой, отпарную (десорбционную) колонну, оснащенную линией вывода сернистого газа с холодильником и сепаратором.
Недостатками данной установки являются использование водяного пара и реагентов (углекислого газа и серной кислоты), а также получение отхода - сернистого газа, требующего дальнейшей утилизации.
Задачей изобретения является безреагентная и безотходная очистка сернистощелочных стоков.
Техническим результатом является безреагентная и безотходная очистка сернистощелочных стоков за счет оснащения установки окислительной колонной и аппаратом с погружной горелкой в качестве источника углекислого газа.
Технический результат достигается тем, что в предлагаемой установке, включающей теплообменник, холодильник и десорбционную колонну с линиями подачи стоков и вывода сернистого газа, особенностью является то, что установка оборудована аппаратом с погружной горелкой, который в качестве десорбционной колонны оснащен десорбционной секцией, соединенной линией вывода сернистого газа с горелкой или с линией подачи воздуха в горелку, оснащенную линией подачи топлива, а также соединен с низом абсорбционной колонны линией подачи дымового газа, а с низом окислительной колоны - линией подачи карбонизированных стоков, на которой установлены теплообменник и нагреватель, при этом верх окислительной колоны соединен с верхом абсорбционной колонны линией подачи окисленных стоков, на которой расположен теплообменник и холодильник, а абсорбционная колонна оснащена линиями вывода очищенных стоков и отходящего газа, кроме того, линия подачи карбонизированных стоков или низ окислительной колонны оснащены линией подачи кислородсодержащего газа.
На линии ввода кислородсодержащего газа для повышения степени очистки может быть установлен озонатор, на линии подачи стоков - устройство для очистки от механических примесей, например, в виде центробежного декантора, а на линии вывода отходящего газа - печь дожига.
В окислительной колонне размещен гранулированный твердый, например, металлокомплексный, катализатор окисления. Десорбционная секция и абсорбционная колонна могут быть выполнены с насадочными или тарельчатыми контактными устройствами, а горелка - в виде устройства для каталитического окисления или огневого сжигания топлива. Остальные элементы установки могут представлять собой любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.
Оснащение установки окислительной колонной позволяет окислить кислородом гидросульфид-, сульфид-ионы и органические соединения серы до нетоксичных сульфитов, сульфатов и карбонатов, за счет чего обеспечить безреагентную и безотходную очистку сернистощелочных стоков, а оборудование установки аппаратом с погружной горелкой позволяет повести первичную карбонизацию стоков углекислым газом и затем направить полученный сернистый газ на сжигание, а также нейтрализовать щелочные стоки углекислым газом при вторичной карбонизации.
Предлагаемая установка включает аппарат 1 с погружной горелкой 2 и десорбционной секцией 3, окислительную колонну 4, рекуперативный теплообменник 5, нагреватель 6, холодильник 7 и абсорбционную колонну 8.
При работе установки сернисто-щелочные стоки по линии 9 подают в секцию 3, где отдувают сероводород и легкие органические соединения частью дымового газа, получаемого в горелке 2, осуществляя первичную карбонизацию стоков. Сернистый газ по линии 10 подают в линию 11 подачи воздуха или непосредственно в горелку 2 (не показано), в которую по линии 12 подают также топливо. Карбонизированные стоки выводят с низа аппарата 1 по линии 13, нагревают до температуры каталитического окисления в теплообменнике 5 и нагревателе 6 и направляют в низ колонны 4 совместно с кислородсодержащим газом, подаваемым по линии 14 в линию 13 или непосредственно в колонну 4 (не показано), в которой в присутствии катализатора осуществляют окисление сернистых соединений, не отдутых в секции 3, с получением нетоксичных солей. Окисленные стоки выводят по линии 15, охлаждают в теплообменнике 5 и холодильнике 7 и направляют в верхнюю часть колонны 8, где подвергают вторичной карбонизации путем контактирования с дымовым газом, содержащим углекислый газ, подаваемым по линии 16 в низ колонны 8, из которой по линии 17 выводят очищенные стоки, а по линии 18 - отходящий газ. На линии 18 может быть установлена печь дожига 19, а на линии 9 - устройство для очистки от механических примесей 20 с линией вывода концентрата механических примесей 21 (показано пунктиром). Кроме того, на линии 14 может быть расположен озонатор (не показан).
Таким образом, предлагаемая установка позволяет осуществлять безреагентную и безотходную очистку сернисто-щелочных стоков и может быть использована в промышленности.
1. Установка для очистки сернисто-щелочных стоков, включающая теплообменник, холодильник и десорбционную секцию с линиями подачи стоков и вывода сернистого газа, отличающаяся тем, что установка оборудована аппаратом с погружной горелкой, который оснащен десорбционной секцией, соединенной линией вывода сернистого газа с горелкой или с линией подачи воздуха в горелку, оснащенную линией подачи топлива, а также соединен с низом абсорбционной колонны линией подачи дымового газа, а с низом окислительной колоны - линией подачи карбонизированных стоков, на которой установлены теплообменник и нагреватель, причем верх окислительной колоны соединен с верхом абсорбционной колонны линией подачи окисленных стоков, на которой расположен теплообменник и холодильник, а абсорбционная колонна оснащена линиями вывода очищенных стоков и отходящего газа, кроме того, линия подачи карбонизированных стоков или низ окислительной колонны оснащены линией подачи кислородсодержащего газа.
2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что на линии ввода кислородсодержащего газа установлен озонатор.
3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что на линии подачи стоков установлено устройство для очистки от механических примесей.
4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что на линии вывода отходящего газа установлена печь дожига.
