瀝青尾氣處理系統的改造

安陽鋼鐵集團有限責任公司焦化廠 邱洪森 李笑芳 解玉麗 沈 潔

瀝青尾氣處理系統的改造

安陽鋼鐵集團有限責任公司焦化廠 邱洪森 李笑芳 解玉麗 沈 潔

環境問題與生產的發展過程聯系密切，只有解決了生產中的環境問題，才能保證生產過程更好地進行。為了適應社會進步、經濟發展的要求，應對世界氣候變化，生產過程中的環境問題應加以綜合治理，防止污染的發生。焦油深加工過程中瀝青煙氣是主要污染問題之一，隨著“綠色大焦化”建設步伐的加快，安鋼焦化廠對瀝青生產區環境污染的治理和投入也逐步加大，通過工藝、設備以及瀝青尾氣系統進行了多次改造，逐步改善了瀝青生產區域的操作環境，保障了職工的身心健康。本文，筆者針對安鋼焦化廠瀝青尾氣處理系統中存在的問題，對其工藝和設備的改進進行了探討。

一、工藝流程

從焦油蒸餾系統出來的中溫瀝青（油溫約為300℃）進入瀝青高置槽，自然冷卻后（油溫約為260℃）經瀝青鏈板機送至瀝青庫。瀝青尾氣處理系統采用同一文氏管引入，來自瀝青高置槽和瀝青鏈板機機尾放料斗的尾氣中的有害物質在尾氣洗凈塔經洗油循環噴灑吸收后，由洗凈塔煙囪排出。洗滌所用洗油系生產系統所產洗油，循環使用并定期更換，多次使用后送至焦油原料槽，以達到“零”排放。系統工藝流程如圖1所示。

二、存在問題

從焦油蒸餾系統出來的中溫瀝青，因未經冷卻，進入瀝青高置槽后仍高達300℃，自然冷卻12 h后放至瀝青鏈板機時仍有250～260℃。這樣，瀝青高置槽和瀝青鏈板機尾放料斗就會產生大量瀝青煙氣。由于單靠洗油循環噴灑產生的吸力偏小，瀝青煙氣不能被抽入尾氣洗凈塔，而是“被迫”四處飄逸。這些瀝青煙氣含有大量致癌的苯并芘，不僅會對操作人員的眼睛、皮膚產生較強的刺激作用，并且，作為致癌物、致畸源及誘變劑，苯并芘還會直接影響操作環境和職工的身心健康。

三、改造過程

隨著焦油蒸餾系統加工量的增長，瀝青生產量基本達到設計水平，未經冷卻的中溫瀝青在生產過程中產生許多問題。例如，焦油蒸餾生產系統無法繼續提高加工量，瀝青尾氣系統無法滿足環保要求等。針對以上問題，筆者認為要想從根本上解決瀝青系統的尾氣問題，應該從以下兩方面著手：一是盡可能地減少瀝青煙氣量，二是加大尾氣系統的吸收能力。

1.工藝改進（方法）。瀝青煙氣的產生主要是由于其溫度偏高所致，而且溫度越高產生量越大。瀝青溫度如若得到降低，瀝青煙氣自然就會減少。按照此思路，在瀝青管線上增加了1臺汽化冷凝冷卻器（冷凝段33 m2，汽化段36 m2），增加了4個瀝青高置槽。另外，還在尾氣循環油槽上新增1臺文氏管專供機尾放料斗使用，原文氏管供4個瀝青高置槽使用。這樣，機尾料斗處的尾氣處理能力大大增加，機尾的操作環境也隨之大為改善。

2.設備改進。經過分析探討，提高尾氣系統吸收能力可以采取兩種方案：一是加高煙囪高度，二是尾氣系統引入外部動力（風機）。經過對系統阻力、煙囪吸力（高度）等的核算，借用附近的改質瀝青煙囪（H=42 m）即可。但因煙囪內壁砌有一層120 mm厚的砌層，且內壁非常粗糙，直接影響了系統的吸力。那么就只有從外部來考慮，引入風機來提高系統的吸力。在系統中增加了1臺型號為9-26的離心風機（其參數Q=5 940 m3/h，HT=5 553 Pa，P=15 kW，n=2 900 r/min），并將經尾氣洗凈塔處理后的尾氣引入風機，經改質瀝青煙囪排向大氣。另外，還將機尾料斗向下延伸，減少了瀝青煙氣外逸。

四、實施效果

1.在瀝青管線上增設了瀝青汽化冷卻器，瀝青冷卻后的溫度降為230℃左右，進入高置槽再經自然冷卻（增加1臺高置槽可增加6 h自然冷卻時間）可降到200℃左右。這樣，4臺瀝青高置槽內及機尾放料斗處的瀝青煙氣大大減少，改造效果明顯。但是，機尾部位的瀝青煙氣仍未得到完全有效控制。

2.在尾氣處理系統引入風機，增強了系統吸力，瀝青高置槽內和機尾放料斗的煙氣均可被及時抽走，瀝青生產區域的環境得到了極大改善。

3.由于風機的引入，系統吸力有余，可適時將困擾多時的焦油蒸餾系統開、停工期間的尾氣也引到瀝青尾氣系統。具體操作：開、停工期間二段焦油循環至1#瀝青高置槽（改為開停工循環槽），尾氣由洗凈塔處理后排出。

五、結論

經過對瀝青尾氣系統的多次改造，瀝青生產區的環境得到了明顯改善，為職工創造了一個清潔的操作環境。但是該工藝的缺點是運行費用較高，如風機和循環泵負荷約為37 kW，循環洗油（油價較高）需要定期更換等。接下來設想用酚水替代洗油循環使用，或者使用自動變頻器對尾氣風機、洗油循環泵進行控制，以降低運行費用。