焦化行業(yè)VOCs治理技術(shù)參考
從務(wù)實(shí)達(dá)標(biāo)角度來講，焦化行業(yè)是目前VOCs治理最為復(fù)雜的行業(yè)之一，目前孤陋寡聞，還未聽見/看見哪里有可以經(jīng)得住推敲的參考案例，也請同行朋友多互通分享。
粗苯工段、鼓冷工段(機(jī)械刮渣槽及排渣口除外)屬于密封性好的儲(chǔ)槽。鼓冷工段、粗苯工段在生產(chǎn)過程中揮發(fā)性氣體成分復(fù)雜，鼓冷工段有焦油氣、氨氣、氰化氫、硫化氫、非甲烷總烴、苯并(a)芘以及萘等揮發(fā)性復(fù)雜成分，粗苯工段主要揮發(fā)苯氣和非甲烷總烴。
因此治理起來難度就比較大。采用傳統(tǒng)的吸收吸附處理工藝很容易因?yàn)椴僮鞑划?dāng)?shù)仍蛟斐膳欧懦瑯?biāo)。采用“氮?dú)饷芊馐占?負(fù)壓調(diào)節(jié)—廢氣合并后油洗—引風(fēng)機(jī)—回煤氣負(fù)壓管道”工藝路線可有效解決上述問題，具體工藝流程圖如下圖。
廢氣引入煤氣負(fù)壓系統(tǒng)最大的問題是安全性，需嚴(yán)格限制廢氣中的氧含量，確保廢氣中的氧含量不高于2%。在廢氣總管上增加在線氧分析儀和緊急切斷閥，并采用DCS自動(dòng)控制連鎖，當(dāng)廢氣中氧含量高于2%時(shí)，立即關(guān)閉緊急切斷閥，同時(shí)采用源頭分組氮封單元(對于每個(gè)容積達(dá)到或超過100m3的槽
罐或幾個(gè)水封以及槽罐加起來容積達(dá)到100m3時(shí)，使用1個(gè)廢氣調(diào)節(jié)閥+1個(gè)氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥+1個(gè)壓力在線監(jiān)測點(diǎn)+呼吸閥+阻火器的組合控制方式)和負(fù)壓控制兩項(xiàng)措施從源頭上控制氧氣的進(jìn)入。
密封性不好的儲(chǔ)槽主要包括硫銨、脫硫、鼓冷工段機(jī)械刮渣槽及排渣口等。采用“分工段水洗-多路廢氣匯合后進(jìn)焦?fàn)t燃燒”工藝路線，工藝流程見下圖。
密封性不好的收集點(diǎn)采用水簡單洗滌經(jīng)風(fēng)機(jī)匯總后送到焦?fàn)t廢氣盤，作為空氣的配風(fēng)送至焦?fàn)t進(jìn)行燃燒。在廢氣總管上增加可燃?xì)怏w檢測儀，實(shí)時(shí)檢測廢氣中可燃?xì)怏w含量，當(dāng)可燃?xì)怏w超標(biāo)時(shí)，及時(shí)切斷廢氣進(jìn)口，廢氣通過煙囪臨時(shí)排放。
由兩臺(tái)小風(fēng)機(jī)將VOCs送入焦?fàn)t的機(jī)焦兩側(cè)，總流量計(jì)后安裝一個(gè)自動(dòng)配風(fēng)閥，2臺(tái)風(fēng)機(jī)及自動(dòng)配風(fēng)閥均由DCS系統(tǒng)自動(dòng)控制，保證機(jī)焦兩側(cè)流量均衡，同時(shí)保證機(jī)焦兩側(cè)流量之和略大于總流量，當(dāng)廢氣量不穩(wěn)定時(shí)，系統(tǒng)供焦?fàn)t減少的廢氣量由空氣補(bǔ)足，維持焦?fàn)t進(jìn)氣量穩(wěn)定，不影響焦?fàn)t加熱系統(tǒng)。
一、焦化VOCs負(fù)壓治理技術(shù)解決方案
針對負(fù)壓煤氣處理工藝中出現(xiàn)的問題，可將氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)系統(tǒng)與壓力自動(dòng)分程調(diào)節(jié)控制聯(lián)合運(yùn)用到該工藝中，同時(shí)根據(jù)各裝置中介質(zhì)性質(zhì)的差異，選取不同的處理方式。最終形成安全性強(qiáng)、自動(dòng)化程度高、系統(tǒng)運(yùn)行較為穩(wěn)定的改進(jìn)式引入負(fù)壓煤氣處理工藝。
1.放散氣逸散點(diǎn)技術(shù)改造
放散氣收集以車間為獨(dú)立單元綜合考慮，根據(jù)介質(zhì)特性和設(shè)備體系壓力，分別采用氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)系統(tǒng)與壓力自動(dòng)分程調(diào)節(jié)控制放散氣壓力。放散氣截止易堵塞管道應(yīng)單獨(dú)設(shè)收集管，管道增設(shè)吹掃與放空接口，含萘結(jié)晶的管道應(yīng)設(shè)置伴隨管道，腐蝕性介質(zhì)管道采用不銹鋼材質(zhì)。不同設(shè)備的生產(chǎn)壓力各異，分別設(shè)置不同壓力等級進(jìn)行保護(hù)，為保護(hù)設(shè)備本體的安全，頂部均設(shè)帶阻火器的呼吸閥和液壓安全閥，避免系統(tǒng)壓力異常時(shí)設(shè)備超壓。各設(shè)備之間的放散氣應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況采用串聯(lián)或并聯(lián)方式接入放散氣總管，總體上并聯(lián)優(yōu)于串聯(lián)形式。
2.放散氣總管設(shè)計(jì)優(yōu)化
放散氣總管的設(shè)計(jì)是整個(gè)放散體系的核心。通常，在理論氣量計(jì)算得出的管徑基礎(chǔ)上，總管應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)大1-2個(gè)等級，這樣有利于管道后期的維護(hù)。放散氣總管材質(zhì)宜選用不銹鋼材質(zhì)，在總管適當(dāng)位置應(yīng)設(shè)置管道吹掃與放空接口，總管進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)前負(fù)壓煤氣的進(jìn)口閥前增加放散管，便于開停工時(shí)清掃。放散氣總管在外部管線上的宜按“步步高”或“步步低”的原則布置管道，如受現(xiàn)場條件限制，放散氣總管在低點(diǎn)處應(yīng)設(shè)置排液口，在高點(diǎn)處應(yīng)設(shè)置對空放散口。
3.氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化
氮?dú)庋a(bǔ)入設(shè)備時(shí)，一般根據(jù)設(shè)備的承受壓力來設(shè)定氮?dú)獾恼{(diào)節(jié)閥前壓力，同時(shí)放散氣管道上的調(diào)節(jié)閥也根據(jù)設(shè)備的承受壓力來確定。若此類分程調(diào)節(jié)的壓力設(shè)定不合理，極易造成氮?dú)馕雌鸨Ｗo(hù)設(shè)備作用，并在進(jìn)出口調(diào)節(jié)閥都開啟狀態(tài)下流失。設(shè)計(jì)中應(yīng)把設(shè)備的承受壓力確定在合理的上下限范圍，而非控制在1個(gè)壓力平衡點(diǎn)。氮?dú)獾恼{(diào)節(jié)閥前壓力比設(shè)備承壓上限高少許即可，但管道可比放散氣管道大1個(gè)等級。從調(diào)節(jié)閥角度看，氮?dú)膺M(jìn)口和放散氣出口調(diào)節(jié)閥不應(yīng)存在兩者都開啟的狀態(tài)，否則氮?dú)獾南牧繒?huì)加劇。
4.增設(shè)緩沖罐、冷凝罐、洗凈系統(tǒng)或增壓設(shè)備
以往負(fù)壓煤氣系統(tǒng)回收放散氣設(shè)計(jì)中為降低壓力損失，系統(tǒng)盡可能不增設(shè)設(shè)備。有時(shí)為平衡放散氣總管的壓力，使所有逸散點(diǎn)的放散氣均能進(jìn)入系統(tǒng)，會(huì)在總管尾部增設(shè)放散氣緩沖罐。在某些場合，放散氣中仍有部分芳香烴可回收，也會(huì)增設(shè)冷凝罐，這樣既可回收有用烴，還能降低放散氣溫度，有利于鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定。有些放散體系含較多的萘及易聚合的有機(jī)衍生物，此時(shí)有必要再設(shè)置洗油洗凈系統(tǒng)，用于洗脫易堵塞管道的物質(zhì)。若放散氣路程長，管道及設(shè)備壓損較大，在放散氣總管尾部還可設(shè)增壓設(shè)備，如鼓風(fēng)機(jī)等。
二、焦化VOCs負(fù)壓處理技術(shù)及存在問題
焦化行業(yè)VOCs治理是化工生產(chǎn)型行業(yè)最為復(fù)雜的行業(yè)，涉及工段較多，每個(gè)工段氣排放物不盡相同，且對安全防爆技術(shù)要求高。其VOCs放散氣的治理有很多方法，如吸收、冷凝、吸附、焚燒、生物處理和引入負(fù)壓煤氣系統(tǒng)等，特別是近來的三級洗滌(油洗+酸洗+堿洗+活性炭吸脫附)很普遍，但其持續(xù)性達(dá)標(biāo)性及吸脫附控制目前看來不是行業(yè)最優(yōu)解。
這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件，國內(nèi)許多焦化企業(yè)將其有機(jī)組合應(yīng)用到VOCs處理中。從單純的工藝角度來看，只要最終處理后的放散氣符合排放標(biāo)準(zhǔn)，這些方法都可行，但從綜合效益考慮，工藝的合理性還需考慮運(yùn)行成本和操作穩(wěn)定安全。對于焦化企業(yè)而言，負(fù)壓煤氣凈化系統(tǒng)是焦?fàn)t化產(chǎn)回收必不可少的環(huán)節(jié)。因此，將VOCs放散氣引入負(fù)壓煤氣系統(tǒng)應(yīng)是焦化企業(yè)優(yōu)先考慮的工藝流程。
放散氣引入負(fù)壓煤氣處理工藝的基本原理是將裝置內(nèi)VOCs放散氣統(tǒng)一收集后，利用煤氣凈化裝置鼓風(fēng)機(jī)前的負(fù)壓將VOCs引入煤氣系統(tǒng)中，依托煤氣凈化的脫氨、洗苯和脫硫等設(shè)備處理VOCs。與其他工藝相比，此法基本杜絕了裝置的無組織排放，運(yùn)行成本低，工藝簡單，且無二次污染，還能通過煤氣凈化系統(tǒng)回收放散氣中的苯和氨等，實(shí)現(xiàn)放散氣變廢為寶，改善現(xiàn)場大氣環(huán)境，降低系統(tǒng)總能耗。
從運(yùn)行狀態(tài)來看，該工藝流程中主要存在焦化VOCs放散氣供氣壓力低、VOCs含萘易結(jié)晶堵塞管道和管道易腐蝕等問題。綜合各企業(yè)在運(yùn)行中遇到的各種問題，分析造成放散氣回收工藝無法穩(wěn)定運(yùn)行的主要原因有以下幾點(diǎn)。
(1)聚合物及結(jié)晶造成管道堵塞。VOCs放散氣中介質(zhì)種類繁多，其中芳香烴衍生物形成的聚合物和萘結(jié)晶是造成管道堵塞的主要原因。一般在開工初期管路干凈、氣路流暢，后期隨著放散氣中聚合物和結(jié)晶萘粘附在管壁，放散氣流通不暢。一旦出現(xiàn)放散氣管道完全堵塞，若無安全保護(hù)裝置，設(shè)備在進(jìn)出料時(shí)就會(huì)因頂部氣體超壓被吸癟或爆裂。
(2)放散氣腐蝕管道。放散氣中普遍存在的NH3、H2S、HCN與水蒸汽混合凝結(jié)在管壁，具有較強(qiáng)的腐蝕性。放散氣管道通常選用碳鋼材質(zhì)，一旦出現(xiàn)腐蝕泄漏，對管道檢漏和維修都非常困難。
(3)放散氣管系復(fù)雜，各排放點(diǎn)壓力不均，操作困難。對放散氣管系而言，不同工段裝置及設(shè)備的放散氣最終都集中到總管上。放散點(diǎn)經(jīng)支管到總管
的阻力差異及任何設(shè)備的液位波動(dòng)或壓力差異都會(huì)造成放散氣總管和各支管的壓力波動(dòng)。此時(shí)，壓力調(diào)節(jié)閥無論是手動(dòng)還是自動(dòng)狀態(tài)，都難調(diào)節(jié)壓力穩(wěn)定。
(4)放散氣中氧含量威脅?；a(chǎn)回收中為保證煤氣系統(tǒng)的安全，要求煤氣氧含量<2%，氧含量達(dá)1%時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警。放散氣管道長，連接設(shè)備較
多，密封性差，可能存在大量氧被吸至煤氣主管的情況，對整個(gè)煤氣系統(tǒng)造成極大安全隱患。
(5)氮?dú)庀牧看?。裝置液位波動(dòng)或體系壓力變化都會(huì)造成放散氣體系壓力的波動(dòng)，為平衡體系壓力穩(wěn)定，一般需充入氮?dú)膺M(jìn)行壓力保護(hù)。按照目
前已運(yùn)行的放散氣管路來看，日耗氮?dú)獾馁M(fèi)用較高。
三、焦化行業(yè)VOCs逸散點(diǎn)廢氣收集方式
焦化企業(yè)化產(chǎn)段的VOCs逸散點(diǎn)多而分散，最讓技術(shù)人員頭痛的還是大部分逸散點(diǎn)位其廢氣組成、濃度變化浮動(dòng)很大，比如焦油氨水分離槽逸散氣和儲(chǔ)罐大呼吸逸散均有成分、濃度上的巨大差別，需要根據(jù)工段逸散點(diǎn)的不同區(qū)別對待治理。再比如，某焦化企業(yè)粗苯工段的放散點(diǎn)信息經(jīng)先現(xiàn)場采集如下，看見其數(shù)量和位置特征，看后的第一個(gè)問題躍然紙上，這些點(diǎn)位該如何有效收集?
焦化行業(yè)中主要的VOCs逸散收集方式分為三類，這主要是是根據(jù)逸散點(diǎn)的類型等來劃分，分別是就地控制、直接抽取、配風(fēng)收集。
1.就地控制
在焦化化產(chǎn)運(yùn)行中，許多點(diǎn)位并不需要進(jìn)行收集，其VOCs排放為現(xiàn)場設(shè)備的跑冒滴漏，屬于VOCs無組織過程排放，可以用LDAR技術(shù)解決。如:機(jī)械化焦油澄清槽頂部檢修孔和觀察孔，在長時(shí)間的使用中出現(xiàn)變形的問題，導(dǎo)致槽內(nèi)污染物從觀察孔逸散氣體，該點(diǎn)位直接更換蓋板，加強(qiáng)接口密封即可，就地控制方法即建立LDAR體系。
2.直接抽取
直接抽取的方式，從罐體、槽提、空間進(jìn)行直接抽氣收集。其代表方案為壓力平衡技術(shù)，利用管道將煤氣凈化單元各貯槽及相關(guān)設(shè)備的放散口與煤氣管道連接在一起，通過充入氮?dú)獾姆绞秸{(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力，保證整個(gè)系統(tǒng)處于一150-50Pa壓力范圍，各放散口放散氣引入煤氣鼓風(fēng)機(jī)前的煤氣管道內(nèi)，避免放散氣外排。
該方案存在一定的弊端，從系統(tǒng)壽命方面，系統(tǒng)內(nèi)的氣體中含有大量的萘、蒸汽、氨水等物質(zhì)，在冷凝過程中對管道和風(fēng)機(jī)都有負(fù)面的影響;在操作方面，系統(tǒng)通入氮?dú)獗Ｗo(hù)且需要保證負(fù)壓，該效果需要較多的調(diào)節(jié)，若降低調(diào)節(jié)量，需加入大量的電控點(diǎn)位保證系統(tǒng)的負(fù)壓狀態(tài)和氮?dú)獗Ｗo(hù)的效果;從安全方面，在以往的設(shè)計(jì)過程中遇到多家企業(yè)己經(jīng)將罐體連接引入風(fēng)機(jī)前，但均未開啟，該方案關(guān)鍵安全隱患在于廠內(nèi)停電后，無主動(dòng)力推動(dòng)下有罐區(qū)回火風(fēng)險(xiǎn)，系統(tǒng)內(nèi)氣體在各罐體內(nèi)相互竄流，失去各自罐體的單獨(dú)性，若出現(xiàn)起火現(xiàn)象，會(huì)造成大范圍的火勢失控。
且《國家安全監(jiān)管總局關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)化學(xué)品罐區(qū)安全管理的通知》安監(jiān)總管三〔201引68號(hào)文件中明確表明“立即暫停使用多個(gè)化學(xué)品儲(chǔ)罐尾氣聯(lián)通回收系統(tǒng)，經(jīng)安全論證合格后方可投用?！痹诎脖O(jiān)檢查中，已有多個(gè)企業(yè)被處罰。
直接抽取的方法可用于裝車點(diǎn)油氣的回收，其治理效果顯著。裝車過程中，車輛罐體和輸出罐體聯(lián)為一個(gè)系統(tǒng)，車輛罐體內(nèi)液位上升油氣排出回到輸出罐體、輸出罐體液位下降自動(dòng)吸氣將車輛罐體排出油氣收集。
3.配風(fēng)收集
配風(fēng)收集，對各排口溢散點(diǎn)不直接對口，其配有放散，在排口呼出氣體時(shí)，氣體被收集，排口吸入氣體時(shí)，可從放散口吸入氣體。該方式在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中不進(jìn)行強(qiáng)抽，使用微負(fù)壓設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)內(nèi)的負(fù)壓，在罐體呼出氣體時(shí)系統(tǒng)將呼出氣體進(jìn)行捕獲，在罐體吸氣時(shí)，負(fù)壓結(jié)構(gòu)不會(huì)造成罐體的吸氣的阻礙，該措施可防止罐體直連導(dǎo)致的通氣不暢或罐體突然受冷造成的罐體癟裂現(xiàn)象的出現(xiàn)。該方式收集氣體，對罐體槽提有較好的控制效果，且不影響系統(tǒng)的原始運(yùn)行狀況，可操作性強(qiáng)，避免了直接抽取收集時(shí)弊端。其主要可應(yīng)用在，罐體、槽體的呼吸口和間歇性開啟的排口。
大空間的氣體收集，主要依靠空間內(nèi)的多點(diǎn)位收集換氣完成，在其控制中排放點(diǎn)要單獨(dú)控制，從源頭將污染物收集，避免造成大空間的氣體污染。
四、焦化行業(yè)VOCs排放點(diǎn)位分類、污染物種類及排放特點(diǎn)
焦化行業(yè)自2017年底以來逐漸進(jìn)入VOCs治理企業(yè)視線，因涉及污水池逸散、化產(chǎn)段冷鼓、脫硫、硫氨、蒸氨、粗苯、苯/焦油槽及裝車逸散等，涉及工段多，切各個(gè)工段的排放特征均不相同，加之是產(chǎn)煤氣區(qū)域，對防火防爆要求更加嚴(yán)苛。
近一年多，涉及VOCs治理服務(wù)企業(yè)幾乎把涉及VOCs治理工藝的幾乎都羅列組合了一遍，市面上經(jīng)推敲且能持續(xù)性達(dá)標(biāo)的案例極少，可以客觀的將，這是涉VOCs排放行業(yè)里其治理難度相當(dāng)高的行業(yè)。業(yè)主主要涉及區(qū)域?yàn)樯轿鳌㈥兾?、?nèi)蒙、安徽及鋼鐵行業(yè)較為發(fā)達(dá)的區(qū)域等。
1.焦化VOCs排放點(diǎn)位分類
焦化行業(yè)內(nèi)VOCs排放點(diǎn)位和物料的轉(zhuǎn)移及存放緊密相連，在物料的轉(zhuǎn)運(yùn)中，將會(huì)導(dǎo)致存放罐體內(nèi)液位的波動(dòng)和存放物的暴露，在此過程中VOCs氣體將從密閉狀態(tài)變?yōu)殚_放狀態(tài)進(jìn)行擴(kuò)散。其主要點(diǎn)位為:呼吸閥、人孔、觀察孔、排料孔、機(jī)械動(dòng)力結(jié)構(gòu)縫隙、污染物的暴露存放、污染物的轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)的外露、系統(tǒng)正壓的外泄、原料和產(chǎn)物中在存放過程中的揮發(fā)等。
2.焦化VOCs排放方式分類
VOCs氣體的排放通過排放方式分類可分為揮發(fā)排放、蒸發(fā)排放、液位波動(dòng)排放、氣體夾帶排放。揮發(fā)排放是VOCs氣體在冷態(tài)下自然揮發(fā)，通過逸散點(diǎn)進(jìn)行擴(kuò)散的排放方式，其特點(diǎn)是氣量小，溫度低。蒸發(fā)排放是為保證設(shè)備內(nèi)儲(chǔ)藏物的流動(dòng)性或儲(chǔ)藏物自身為熱液而產(chǎn)生的VOCs的排放，其特點(diǎn)是
氣量較大，溫度高。液位波動(dòng)排放是設(shè)備或罐體在料位波動(dòng)過程中，由于料位的上升使內(nèi)部氣體主動(dòng)排出的排放方式，其特點(diǎn)是氣量大，排放和吸氣循環(huán)出現(xiàn)。氣體夾帶排放是蒸汽或者空氣在加熱、輸送、吹掃的過程中夾帶污染物的排放方式。以上4種排放方式并非單一的出現(xiàn)，一般為1到2種并存，例如，焦油儲(chǔ)罐自身儲(chǔ)存熱焦油，有蒸發(fā)排放的特點(diǎn)，在焦油輸送過程中，有液位波動(dòng)特點(diǎn)。
3.焦化系統(tǒng)化產(chǎn)VOCs污染點(diǎn)位
焦化企業(yè)的化產(chǎn)工段，分為冷鼓工段、脫硫工段、硫氨工段、粗苯工段，在不同的工段內(nèi)其特征污染物有所不同、排口形式不同。廢氣來源:粗苯工段的廢氣主要來自于泵在打料一和進(jìn)料一過程中的氣體逸散以及儲(chǔ)罐內(nèi)原料的表面揮發(fā)。包括粗苯貯槽、貧油槽、洗油槽、地下槽和粗苯計(jì)量槽等區(qū)域。冷鼓工段的廢氣主要指氨氣、硫化氫和少量的VOCs。主要來自焦油貯槽、氨水槽、焦油中間槽、焦油船、地下水封槽、焦油渣出口。脫硫工段的廢氣主要是氨氣、硫化氫和少量的VOCs。來自于母液槽、再生槽和破泡沫槽等區(qū)域。污水調(diào)節(jié)池工段的廢氣主要是苯系物有機(jī)揮發(fā)物，重點(diǎn)對苯系物進(jìn)行處理。
4.常見幾個(gè)工段排放點(diǎn)的對比見如下
五、焦化行業(yè)全工段VOCs末端治理解決方案
1、焦化行業(yè)有機(jī)廢氣特點(diǎn)
?、購U氣來源：粗苯工段的廢氣主要來自于泵在打料和進(jìn)料過程中的氣體逸散以及儲(chǔ)罐內(nèi)原料的表面揮發(fā)。包括粗苯貯槽、貧油槽、洗油槽、地下槽和粗苯計(jì)量槽等區(qū)域。冷鼓工段的廢氣主要指氨氣、硫化氫和少量的VOCs。主要來自焦油貯槽、氨水槽、焦油中間槽、焦油船、地下水封槽、焦油渣出口。脫硫工段的廢氣主要是氨氣、硫化氫和少量的VOCs。來自于母液槽、再生槽和破泡沫槽等區(qū)域。污水調(diào)節(jié)池工段的廢氣主要是苯系物有機(jī)揮發(fā)物，重點(diǎn)對苯系物進(jìn)行處理。
②尾氣分析：粗苯罐區(qū)氣體具有流量小，濃度高的特點(diǎn)。要根據(jù)罐內(nèi)壓強(qiáng)變化間歇性工作，對粗苯成分進(jìn)行回收。冷鼓工段的生產(chǎn)狀況屬常年連續(xù)開機(jī)，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，排氣連續(xù)、穩(wěn)定，需要對尾氣進(jìn)行連續(xù)處理。主要成分為焦油、硫化氫、水蒸氣、氨氣、萘、苯系物等有機(jī)、無機(jī)混合物。脫硫工段的生產(chǎn)狀況屬常年連續(xù)開機(jī)，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，系統(tǒng)排氣屬連續(xù)、穩(wěn)定狀態(tài)，需要對尾氣進(jìn)行連續(xù)處理。主要成分為焦油、硫化氫、水蒸氣、氨氣、萘、苯系物等有機(jī)、無機(jī)混合物。污水調(diào)節(jié)池的主要成分為苯系物、硫化氫燈有機(jī)、無機(jī)混合物。
?、蹚U氣濃度：粗苯罐區(qū)原料直接揮發(fā)，苯的沸點(diǎn)為80.1℃，是輕液，極易揮發(fā)，故粗苯罐區(qū)VOCs濃度含量高;根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，冷鼓工段廢氣濃度較低。具體濃度根據(jù)專業(yè)機(jī)構(gòu)檢測結(jié)果為準(zhǔn);
?、軓U氣溫度：粗苯罐區(qū)為常溫儲(chǔ)罐。冷鼓工段廢氣經(jīng)過降溫后，氣體溫度均低于200℃(通常在80℃以下)。
?、輳U氣風(fēng)量：粗苯罐區(qū)：儲(chǔ)罐的大呼吸排放來源于儲(chǔ)罐進(jìn)料過程，廢氣流量跟進(jìn)出料泵的流量相關(guān)，小呼吸為因溫度變化儲(chǔ)罐內(nèi)的氣體體積膨脹而呼出的廢氣量。裝車過程排放的機(jī)油氣采用蒸氣平衡系統(tǒng)。冷鼓工段和脫硫工段：兩個(gè)工段廢氣放散點(diǎn)由于距離很近，為優(yōu)化投資，決定將兩處廢氣集中收集處理。收集方式采用敞口式集氣罩，收集每個(gè)放散口排除的廢氣，確保不主動(dòng)抽取物料氣的同時(shí)，能保證所有放散出來的廢氣都被收集。收集率≥90%。污水池：首先需要對污水池開放空間進(jìn)行加蓋密封，其密閉空間按照廢氣換氣量6-10次每小時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
?、夼欧欧绞剑捍直焦迏^(qū)呼吸閥連接冷凝回收設(shè)備，經(jīng)過15m煙囪排放;冷鼓、脫硫段排放口廢氣經(jīng)收集處理后，經(jīng)過15m煙囪排放;污水池表面需要加蓋收集揮發(fā)的廢氣經(jīng)過頂部安裝管道通入廢氣治理設(shè)備除臭、除VOC之后，經(jīng)過15m煙囪排放。
2、達(dá)標(biāo)排放要求
焦化行業(yè)，粗苯罐區(qū)氣體主要成分為苯，冷鼓工段主要?dú)怏w成分為焦油氣，根據(jù)《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB31571—2015)、《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16171-2012)中規(guī)定的主污染物排放限值，還需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡貥?biāo)要求。
3、各工段治理技術(shù)
(1)粗苯罐區(qū)
粗苯罐區(qū)為廢氣回收系統(tǒng)，選取冷凝回收+活性炭吸附+裝車蒸汽平衡的處理技術(shù)。其粗苯罐區(qū)VOC治理示意圖如下所示：
?、俅直絻?chǔ)罐進(jìn)料時(shí)排放的廢氣，經(jīng)過接管呼吸閥呼出方向的管路，當(dāng)管路上壓力變送器感應(yīng)到100Pa，自動(dòng)開啟密閉氣相管路排氣方向的閥門，儲(chǔ)罐排放機(jī)油氣輸送到回收設(shè)備，冷凝回收處理。
?、诖直綒饣厥赵O(shè)備冷凝單元的運(yùn)行流程：從密閉氣相管路輸出的粗苯氣，傳輸回收處理設(shè)備前端，壓差感應(yīng)器感應(yīng)到管路壓力100Pa時(shí)，啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)，粗苯氣依次進(jìn)入冷凝單元一級、二級凝結(jié)器，冷凝至-75℃。分段冷凝液化，余氣達(dá)標(biāo)進(jìn)入富集(吸附)單元;一級冷凝分為A、B兩個(gè)凝結(jié)器切換使用，目的是為了防止凝結(jié)器中因水蒸氣/萘的物質(zhì)凝結(jié)而堵塞設(shè)備。氣體中易凝結(jié)物質(zhì)由氣體通道進(jìn)入凝結(jié)器后迅速凝結(jié)，并由刮刀從凝結(jié)器表面刮除，刮下的結(jié)晶由收集槽收集氣體由收集槽上方排出，由后端工序經(jīng)行處理。
③粗苯氣回收設(shè)備富集單元的運(yùn)行流程：儲(chǔ)罐系統(tǒng)靜止排放的粗苯氣，是隨氣溫升高罐內(nèi)液態(tài)氣體體積膨脹所排放的粗苯氣，此時(shí)回收設(shè)備不在運(yùn)行狀態(tài)，機(jī)油氣經(jīng)過冷凝單元通道，直接進(jìn)入富集單元的吸附床，粗苯組分被吸附劑吸附，空氣達(dá)標(biāo);
④回收裝置整體能耗低、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)合理。
(2)冷鼓、脫硫工段
對于含焦油、洗油、萘、氨、硫化氫等物質(zhì)的尾氣，根據(jù)氣體濃度低、風(fēng)量大的特點(diǎn)，選用堿性洗滌塔+酸洗洗滌塔+UV光催化氧化+納米催化活性炭吸附技術(shù)處理;
?、賰刹糠止ざ蔚幕旌蠌U氣中含有酸類物質(zhì)(硫化氫)、堿類物質(zhì)(氨氣)及揮發(fā)性有機(jī)物(非甲烷總烴)，為了保證尾氣達(dá)標(biāo)排放，同時(shí)也為了節(jié)約再生處理能源，采用了化學(xué)洗滌法中的洗滌塔堿液和酸液兩級氧化吸收法。對排氣中的酸性硫、堿性氨、粘性大及熔點(diǎn)高的大分子有機(jī)物部分有機(jī)物進(jìn)行回收處理，通過測定吸收液的pH值對自動(dòng)加藥系統(tǒng)進(jìn)行控制，保證吸收處理的效果。定期打撈洗滌塔水性中的焦油浮層，保持水體質(zhì)量，延長循環(huán)水使用周期。
②難降解的有機(jī)物經(jīng)過光催化氧化凈化設(shè)備進(jìn)行處理后的尾氣達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，其中凈化設(shè)備包括前端除濕裝置+高能離子管+高能紫外燈光催化氧化裝置+納米催化活性炭裝置。
?、墼O(shè)備示意圖如下所示：
(3)污水池面加蓋設(shè)計(jì)
玻璃鋼弧形蓋板(如下圖所示)的弧形起拱，中間無需支撐結(jié)構(gòu)，底邊通過緊固件與池壁或鋼結(jié)構(gòu)固定。
FRP復(fù)合材料是由纖維材料與基體材料按一定的比例混合后形成的高性能型材料。具有質(zhì)輕而硬，不導(dǎo)電，機(jī)械強(qiáng)度高，耐腐蝕等特性。
(4)污水池
根據(jù)焦化行業(yè)污水池廢氣濃度低、風(fēng)量大、臭氣濃度高的特點(diǎn)，選用******技術(shù)處理;
?、匐y降解的有機(jī)物經(jīng)過廢氣凈化除臭設(shè)備進(jìn)行處理后的尾氣達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，其中凈化設(shè)備包括一級噴淋洗滌塔+除濕裝置+高能紫外燈光催化氧化裝置+納米催化活性炭裝置。
?、谙礈焖饕侨コ龔U氣中可溶性的有機(jī)廢氣，達(dá)到除臭的目的。
③光催化氧化是基于光催化劑TiO2在高能紫外燈照射下具有的氧化還原能力而凈化污染物。利用光催化凈化技術(shù)去除空氣中的有機(jī)污染物具有以下特點(diǎn)：
a.直接用空氣中的氧氣作為氧化劑，反應(yīng)條件溫和(常溫、常壓)。
b.可以將有機(jī)污染物分解為二氧化碳和水等無機(jī)小分子，凈化效果徹底，除臭效果好。
c.TiO2催化劑化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，氧化還原性強(qiáng)，成本低，不存在吸附飽和現(xiàn)象，使用壽命長。
?、茏詈螅瑸榱舜_保處理效果，在光催化氧化凈化設(shè)備末端安裝有納米催化活性炭吸附裝置，利用催化活性炭吸附少量其難降解的有害氣體，保證排放合格。
?、菰O(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖如下所示：
該系統(tǒng)優(yōu)勢：①針對焦化尾氣特定開發(fā)，處理效率高、投資低、運(yùn)行能耗低;②前段吸收可以對大部分污染物進(jìn)行處理，同時(shí)進(jìn)行化學(xué)吸收、物理吸收和降溫冷凝，同時(shí)處理效果更佳;③除濕回溫裝置的使用和安裝，保證了后續(xù)光催化裝置的壽命;④適用于業(yè)主廠區(qū)的防爆配置，滿足業(yè)主廠區(qū)的安全要求;活性炭吸附裝置，安全可靠，尾氣達(dá)標(biāo)排放;⑤有針對性的安全性設(shè)計(jì)，可以保證在系統(tǒng)運(yùn)行的絕對安全;系統(tǒng)操作彈性0~120%，滿足業(yè)主不同生產(chǎn)負(fù)荷及生產(chǎn)波動(dòng)情況。
市面其他治理技術(shù)：①經(jīng)典的噴淋+活性炭一招打天下的治理技術(shù)需要對照新的排放要求及危廢的成本考慮，是否該技術(shù)可行;②將各工段廢氣直通焚燒爐的解決方案要考慮安全性等問題。
廣東建樹環(huán)?？萍加邢薰臼且患覍I(yè)從事工業(yè)廢水處理、工業(yè)廢氣處理和環(huán)境修復(fù)的環(huán)保設(shè)備研發(fā)與銷售服務(wù)的企業(yè)。為工業(yè)企業(yè)和市政工程等項(xiàng)目提供工業(yè)廢水處理、工業(yè)廢氣處理、有機(jī)廢氣VOCs處理的一體化解決方案，從“工程設(shè)計(jì)”、“工程承包”、“設(shè)備采購”、“安裝調(diào)試”、“耗材銷售”、“運(yùn)營管理”、“環(huán)評辦理”等環(huán)節(jié)提供專業(yè)的差異化服務(wù)，聯(lián)系電話：135 5665 1700。
