本發(fā)明屬于石化行業(yè)中分子篩焙燒尾氣治理，具體涉及一種治理分子篩焙燒尾氣中氯化銨結(jié)晶的噴霧洗淋系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、由于貧油少氣，目前煉油廠煉制含有n、cl等雜質(zhì)的劣質(zhì)原油，在工藝過(guò)程中n和cl元素會(huì)與h2發(fā)生反應(yīng)生成nh3和hc1，伴隨著工藝物流的冷卻分離過(guò)程，氣相中的hc1與nh3會(huì)反應(yīng)生成nh4c1晶體。晶體顆粒受環(huán)境溫度及濕度影響，將會(huì)發(fā)生潮解作用或形成腐蝕性鹽溶液，從而對(duì)相關(guān)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕。液相中溶解的酸性腐蝕性介質(zhì)對(duì)管束造成的電化學(xué)腐蝕，同時(shí)伴隨著多相流的沖刷，造成嚴(yán)重的流體沖刷腐蝕，導(dǎo)致裝置的非計(jì)劃停工，且腐蝕一旦發(fā)生便會(huì)反復(fù)發(fā)生，對(duì)于安全生產(chǎn)十分不利。

2、目前的治理手段主要有源頭控制和末端治理兩種：第一種，氯化銨結(jié)晶問(wèn)題有一部分來(lái)源于原料中的n和cl經(jīng)加氫反應(yīng)后轉(zhuǎn)變?yōu)閔cl和nh3，兩者在低溫下(約30℃)條件下就能生成氯化銨，銨鹽初始結(jié)晶溫度一般與原料中的n、cl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、系統(tǒng)壓力的平方成正比關(guān)系。原料n、cl含量越高，銨鹽結(jié)晶沉積的初始溫度越高，結(jié)晶可能性越大，結(jié)晶溫度區(qū)域越寬。因此為了減少銨鹽結(jié)晶造成的堵塞和腐蝕現(xiàn)象，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)通過(guò)加裝脫氮、脫氯罐的方法可以降低原料中攜帶的n、cl元素，從而達(dá)到使生成的氯化銨結(jié)晶大幅減小的目的，如果使用的脫氯劑性能不好，會(huì)導(dǎo)致?lián)Q熱器一個(gè)多月就會(huì)出現(xiàn)銨鹽結(jié)晶，需要注水處理。第二種，由于石油化工工藝限制，氯化銨結(jié)晶問(wèn)題的控制措施主要集中在末端治理，當(dāng)氯化銨冷卻結(jié)晶后再通過(guò)加熱升華、脈沖波動(dòng)、注水溶解、加緩蝕劑等方式去除生成的銨鹽結(jié)晶防止其堵塞腐蝕管道設(shè)備，不過(guò)當(dāng)注水溶解時(shí)需要控制注水量和注水時(shí)間，以免因?yàn)樗坎蛔阋鹇然@部分溶解，造成酸性沖刷腐蝕作用。銨鹽的升華溫度為350℃，如果只在局部管段結(jié)晶，可通過(guò)加熱升華的方式讓銨鹽轉(zhuǎn)化為氣體，但是其在后續(xù)經(jīng)過(guò)冷卻還是會(huì)結(jié)晶析出。針對(duì)銨鹽結(jié)晶溫度區(qū)間，還可以通過(guò)加強(qiáng)伴熱及保溫，避開(kāi)銨鹽的結(jié)晶的溫度區(qū)間，減緩甚至防治銨鹽結(jié)晶。而脈沖噴吹則是利用閥門(mén)的大小變化引起流量的變化，從而沖擊銨鹽結(jié)晶，使其散落為小塊，不堵塞管道。注水是一種方便且非常有效破除露點(diǎn)腐蝕和銨鹽結(jié)晶沉積垢下腐蝕的工藝防護(hù)措施。注水溶解時(shí)要保證注水的水質(zhì)和水量，其中加注水避免含有可促進(jìn)腐蝕加劇的hcn和氧氣，最好使用脫鹽水和凈化水；加注水量保證含25％的液相水，用以沖刷氯化銨結(jié)晶，同時(shí)經(jīng)常更換注水點(diǎn)，保證工藝正常運(yùn)行，避免注水對(duì)設(shè)備造成的傷害。

3、綜上所述，在傳統(tǒng)治理方法中，眾多學(xué)者提出在原料帶有n、cl元素時(shí)，最好使用脫氯罐、脫氮吸收劑等方法從源頭治理，如果受工藝限制不方便從源頭治理，則是在氯化銨結(jié)晶生成之后再進(jìn)行針對(duì)治理，其中采用最多的方法是高壓注水溶解和加熱使氯化銨結(jié)晶升華。但是這些尾端治理的方法都有很大的弊端，注水溶解時(shí)注水量不夠會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生垢下腐蝕問(wèn)題，長(zhǎng)期注水產(chǎn)生的沖刷腐蝕作用會(huì)減短管道儀器的使用壽命，而加熱升華的氯化銨氣體，還會(huì)在后端生成結(jié)晶，并沒(méi)有真正解決氯化銨結(jié)晶問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種治理分子篩焙燒尾氣中氯化銨結(jié)晶的噴霧洗淋系統(tǒng)及方法，其目的在于減少氯化銨結(jié)晶的產(chǎn)生以及弱化結(jié)晶過(guò)程中發(fā)生垢下腐蝕和沖刷腐蝕對(duì)設(shè)備管道的影響。

2、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

3、根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種治理分子篩焙燒尾氣中氯化銨結(jié)晶的噴霧洗淋系統(tǒng)，包括噴霧洗淋冷卻室，所述噴霧洗淋冷卻室包括殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置有噴霧洗淋組件，所述殼體上設(shè)置有進(jìn)氣口和出氣口，所述進(jìn)氣口連接至分子篩焙燒爐的尾氣輸出端；所述噴霧洗淋組件用于向所述殼體內(nèi)噴淋微米級(jí)霧滴，并且所述微米級(jí)霧滴的噴淋方向與所述進(jìn)氣口和所述出氣口形成的氣流方向相反。

4、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述噴霧洗淋組件包括高壓氣輸送管、噴淋液輸送管和噴嘴，所述高壓氣輸送管和所述噴淋液輸送管設(shè)置在所述殼體內(nèi)，所述噴嘴上設(shè)置有高壓氣入口和噴淋液入口，所述高壓氣輸送管與所述高壓氣入口連接，所述噴淋液輸送管與所述噴淋液入口連接。

5、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述殼體內(nèi)沿豎直方向間隔設(shè)置有多組所述噴霧洗淋組件，每組所述噴霧洗淋組件包括多個(gè)位于同一高度的所述噴嘴。

6、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述噴霧洗淋組件還包括空氣壓縮機(jī)和水箱，所述空氣壓縮機(jī)和所述水箱設(shè)置在所述殼體外，所述空氣壓縮機(jī)與所述高壓氣輸送管連接，所述水箱與所述噴淋液輸送管連接。

7、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述進(jìn)氣口設(shè)置在所述殼體的側(cè)壁上靠近底部的位置，所述出氣口設(shè)置在所述殼體的頂部，所述噴嘴的噴淋端朝下。

8、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述微米級(jí)霧滴的粒徑小于10μm。

9、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，噴霧洗淋系統(tǒng)還包括尾氣處理單元，所述尾氣處理單元的輸入端與所述出氣口連接。

10、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，噴霧洗淋系統(tǒng)還包括引風(fēng)機(jī)，所述引風(fēng)機(jī)的入口與所述出氣口連接，所述引風(fēng)機(jī)的出口與所述尾氣處理單元的輸入端連接。

11、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述進(jìn)氣口與所述分子篩焙燒爐的尾氣輸出端通過(guò)第一管道連接，所述引風(fēng)機(jī)的入口與所述出氣口通過(guò)第二管道連接。

12、根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種治理分子篩焙燒尾氣中氯化銨結(jié)晶的噴霧洗淋方法，采用所述的噴霧洗淋系統(tǒng)，包括：

13、將分子篩焙燒爐的尾氣輸出端的尾氣通過(guò)所述進(jìn)氣口輸入到所述殼體內(nèi)，通過(guò)所述噴霧洗淋組件向所述殼體內(nèi)噴淋微米級(jí)霧滴，噴淋出的微米級(jí)霧滴與進(jìn)入所述殼體內(nèi)的尾氣逆向接觸進(jìn)行物理化學(xué)反應(yīng)，處理后的尾氣通過(guò)所述出氣口排出。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：

15、本發(fā)明提供的一種治理分子篩焙燒尾氣中氯化銨結(jié)晶的噴霧洗淋系統(tǒng)，分子篩焙燒爐吹掃尾氣中的高溫氯化銨氣體在未冷卻到結(jié)晶溫度時(shí)通過(guò)進(jìn)氣口進(jìn)入噴霧洗淋冷卻室中，噴霧洗淋組件向殼體內(nèi)噴淋微米級(jí)霧滴形成噴淋降溫和過(guò)飽和度環(huán)境，微米級(jí)霧滴的噴淋方向與進(jìn)氣口和出氣口形成的氣流方向相反，高溫氯化銨氣體在尚未達(dá)到結(jié)晶溫度前與殼體內(nèi)微米級(jí)霧滴逆向接觸進(jìn)行物理化學(xué)反應(yīng)，在噴淋降溫和過(guò)飽和度環(huán)境下迅速降溫，從而結(jié)晶成核。微米級(jí)霧滴將氯化銨結(jié)晶小顆粒捕集之后，將會(huì)與氯化銨發(fā)生溶解反應(yīng)，從而避免了堵塞問(wèn)題，形成氯化銨小液滴的同時(shí)還會(huì)增大氯化銨液滴的體積與重量，從而降低其流體曳力從分子篩焙燒爐吹掃尾氣中分離出來(lái)，完成分子篩焙燒爐吹掃尾氣中氯化銨氣體的治理。

16、為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。

技術(shù)特征：

1.一種治理分子篩焙燒尾氣中氯化銨結(jié)晶的噴霧洗淋系統(tǒng)，其特征在于，包括噴霧洗淋冷卻室(1)，所述噴霧洗淋冷卻室(1)包括殼體(10)，所述殼體(10)內(nèi)設(shè)置有噴霧洗淋組件(11)，所述殼體(10)上設(shè)置有進(jìn)氣口(12)和出氣口(13)，所述進(jìn)氣口(12)連接至分子篩焙燒爐(2)的尾氣輸出端；所述噴霧洗淋組件(11)用于向所述殼體(10)內(nèi)噴淋微米級(jí)霧滴，并且所述微米級(jí)霧滴的噴淋方向與所述進(jìn)氣口(12)和所述出氣口(13)形成的氣流方向相反。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種治理分子篩焙燒尾氣中氯化銨結(jié)晶的噴霧洗淋系統(tǒng)，其特征在于，所述噴霧洗淋組件(11)包括高壓氣輸送管(110)、噴淋液輸送管(111)和噴嘴(112)，所述高壓氣輸送管(110)和所述噴淋液輸送管(111)設(shè)置在所述殼體(10)內(nèi)，所述噴嘴(112)上設(shè)置有高壓氣入口(1120)和噴淋液入口(1121)，所述高壓氣輸送管(110)與所述高壓氣入口(1120)連接，所述噴淋液輸送管(111)與所述噴淋液入口(1121)連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種治理分子篩焙燒尾氣中氯化銨結(jié)晶的噴霧洗淋系統(tǒng)，其特征在于，所述殼體(10)內(nèi)沿豎直方向間隔設(shè)置有多組所述噴霧洗淋組件(11)，每組所述噴霧洗淋組件(11)包括多個(gè)位于同一高度的所述噴嘴(112)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種治理分子篩焙燒尾氣中氯化銨結(jié)晶的噴霧洗淋系統(tǒng)，其特征在于，所述噴霧洗淋組件(11)還包括空氣壓縮機(jī)(113)和水箱(114)，所述空氣壓縮機(jī)(113)和所述水箱(114)設(shè)置在所述殼體(10)外，所述空氣壓縮機(jī)(113)與所述高壓氣輸送管(110)連接，所述水箱(114)與所述噴淋液輸送管(111)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種治理分子篩焙燒尾氣中氯化銨結(jié)晶的噴霧洗淋系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)氣口(12)設(shè)置在所述殼體(10)的側(cè)壁上靠近底部的位置，所述出氣口(13)設(shè)置在所述殼體(10)的頂部，所述噴嘴(112)的噴淋端朝下。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種治理分子篩焙燒尾氣中氯化銨結(jié)晶的噴霧洗淋系統(tǒng)，其特征在于，所述微米級(jí)霧滴的粒徑小于10μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種治理分子篩焙燒尾氣中氯化銨結(jié)晶的噴霧洗淋系統(tǒng)，其特征在于，噴霧洗淋系統(tǒng)還包括尾氣處理單元(3)，所述尾氣處理單元(3)的輸入端與所述出氣口(13)連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種治理分子篩焙燒尾氣中氯化銨結(jié)晶的噴霧洗淋系統(tǒng)，其特征在于，噴霧洗淋系統(tǒng)還包括引風(fēng)機(jī)(4)，所述引風(fēng)機(jī)(4)的入口與所述出氣口(13)連接，所述引風(fēng)機(jī)(4)的出口與所述尾氣處理單元(3)的輸入端連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種治理分子篩焙燒尾氣中氯化銨結(jié)晶的噴霧洗淋系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)氣口(12)與所述分子篩焙燒爐(2)的尾氣輸出端通過(guò)第一管道(5)連接，所述引風(fēng)機(jī)(4)的入口與所述出氣口(13)通過(guò)第二管道(6)連接。

10.一種治理分子篩焙燒尾氣中氯化銨結(jié)晶的噴霧洗淋方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的噴霧洗淋系統(tǒng)，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種治理分子篩焙燒尾氣中氯化銨結(jié)晶的噴霧洗淋系統(tǒng)及方法，包括噴霧洗淋冷卻室，所述噴霧洗淋冷卻室包括殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置有噴霧洗淋組件，所述殼體上設(shè)置有進(jìn)氣口和出氣口，所述進(jìn)氣口連接至分子篩焙燒爐的尾氣輸出端；所述噴霧洗淋組件用于向所述殼體內(nèi)噴淋微米級(jí)霧滴，并且所述微米級(jí)霧滴的噴淋方向與所述進(jìn)氣口和所述出氣口形成的氣流方向相反。本發(fā)明的目的在于減少氯化銨結(jié)晶的產(chǎn)生以及弱化結(jié)晶過(guò)程中發(fā)生垢下腐蝕和沖刷腐蝕對(duì)設(shè)備管道的影響。

技術(shù)研發(fā)人員：張吉華,魏金祥,陳軍,鄒旭彪,高艷,張海毅,魏增懷,劉宇航,張國(guó)鑫,李超博,石茂才,趙亮,張海瑞,陳廣興,裴永稚
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)石油天然氣股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24