煉廠廢氣的治理措施探析

摘 要：隨著人類對能源需求的增加，燃煤、燃油、煉油、煤化工、無機化工等過程形成的SO2排放量日益增加，酸雨和SO2污染逐年增加，嚴重危害居民健康，破壞生態環境。隨著我國國民經濟的高速增長，工業發展與環境污染之間的矛盾越來越突出，為遏制大氣污染的進一步惡化，國家頒發出臺了一系列促進廢氣中污染物控制的法律、法規和政策，并采用多種措施加快廢氣治理。工業生產作為提高國民經濟的主要力量，但其生產過程產生的廢氣也是造成大氣污染的重要因素。因此，進行廢氣治理，減少污染物排放，降低大氣污染已經成為煉化企業生存和發展的關鍵因素，文章就此進行了初步的探討。

關鍵詞：煉油；廢氣；治理；石化

中圖分類號：X757 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）27-0170-02

1 煉廠廢氣的分類

煉廠廢氣主要包括含硫化物的酸性氣體、氨類及烴類，主要分布在硫磺回收裝置、污水汽提裝置、常減壓裝置、脫硫裝置、焦化裝置、油品罐區及裝車設施。

1.1 硫磺回收裝置尾氣

以酸性氣為原料的硫磺回收裝置，從制硫部分排出的尾氣，仍含有少量的H2S、SO2、COS、Sx等有害物質。

1.2 催化裂化再生煙氣

蠟油催化裂化裝置在實際運行中，再生煙氣中SO2排放濃度約為330～890 mg/Nm3，顆粒物（粉塵）排放濃度約為80～250 mg/Nm3，不能達到新出臺的《石油煉制工業污染物排放標準》（征求意見稿）中煙氣中SO2和顆粒物（粉塵）排放濃度的要求。

1.3 污水汽提裝置廢氣

以含硫污水為原料的污水汽提裝置，其原料污水罐揮發的惡臭氣體，以及含硫污水經汽提處理后產生的硫化氫、氨廢氣。

1.4 常減壓裝置減壓塔不凝氣

常減壓裝置初常頂與減壓塔頂不凝氣，含有硫化物、烴類。

1.5 液態烴、汽油脫硫醇尾氣

在液態烴、汽油脫硫醇過程中，產生的含有揮發性有機物、硫醇、硫醚等的惡臭廢氣。不能進入瓦斯管網，只能進入火炬或直接排放，一方面造成了環境污染，給裝置操作人員帶來身體傷害；另一方面使得裝置操作環境惡化，存在著相當大的火災隱患，同時還損失大量的汽油組分。

1.6 含烴類的有機廢氣

輕質油品裝車過程中產生的含烴類的有機廢氣。

2 廢氣的治理措施

針對煉廠不同加工工藝過程中產生的廢氣，我們立足于強化源頭控制，分階段分類別，根據其特點，采用不同的治理措施，同時，加快淘汰落后產能，提高新建項目環保準入門檻，把污染物總量控制作為新建項目的前置條件，嚴格執行環保“三同時”制度，確保配套污染防治措施的治理效果，有效控制新增污染物排放量。加強污染減排工程管理，嚴把技術論證、施工進度、效果評估等關鍵環節，確保工程按期投運并實現良好減排效果。

2.1 硫磺回收裝置尾氣

硫磺回收裝置制硫尾氣，在很小的氫分壓和極低的操作壓力下（約0.02～0.03 MPa），用特殊的尾氣處理專用加氫催化劑，將其還原或水解為H2S，再用貧胺液吸收，吸收了H2S的MDEA 富液，返回溶劑再生裝置，凈化尾氣則進入尾氣焚燒爐，將凈化尾氣中殘留的硫化物焚燒生成SO2，剩余的H2和烴類燃燒生成H2O和CO2。

2.2 催化裂化再生煙氣治理

蠟油催化裂化裝置再生煙氣脫硫治理，采用美國Belco Technologies公司EDV工藝技術。該技術采用模塊化組合，其吸收系統包括激冷和吸收模塊、濾清模塊、水珠分離器等幾個部分，這幾部分均設置在一座塔內。煙氣進入洗滌塔后，在激冷區達到降溫飽和，并除去氣體中較大的顆粒；在吸收區，隨后與專用噴嘴噴出的吸收液逆向接觸，脫去SO2。微細顆粒和微細水珠在噴嘴上方的濾清元件中被清除，凈化的煙氣進入液滴分離器進行液/氣分離。塔內設置氧化部分，用來控制硫酸鈉和亞硫酸鈉的含量，保持穩定的運轉，排放的凈化煙氣經過多級堿洗處理后的煙氣符合《石油煉制工業污染物排放標準》（征求意見稿）特別排放限值要求底部排出廢液送往廢液后續處理系統經處理后排放。

EDV？誖濕法洗滌系統的工藝以氫氧化鈉或氫氧化鎂等堿性作為吸收劑，采用分層式的煙氣凈化處理程序，利用噴嘴噴出的的吸收劑來凈化煙氣，該系統是一套低壓降的系統，總壓降小于4.0 kPa，該工藝主要分兩部分，洗滌塔系統和排液處理系統。另外專用的排液處理系統（PTU）處理自噴水系統排出的液體，其處理過程包括沉降、氧化、過濾等，該過程可以減少排液化學需氧量（COD）和固體懸浮顆粒在排放液中的含量，使之達到直排標準。蠟油催化裂化煙氣經過EDV濕法脫硫治理后，效果如下：

①SO2的濃度。蠟催煙氣脫硫設施開工運行以來，凈化后煙氣中SO2濃度基本穩定在0～10 mg/m3，由于受原料中硫含量的影響，注堿量比開工初期有所增加，開工初期注堿量約為100 kg/h，目前注堿量高時達到400 kg/h，3月5日22點左右蠟催加工三常重蠟油，硫含量較高，蠟催原料硫含量徒增，造成塔底PH值明顯下降，凈化后煙氣中的SO2明顯上升，最高達到280 mg/m3，增加注堿量后，凈化后煙氣中SO2降低至10 mg/m3以下。

②顆粒物濃度。凈化煙氣顆粒物濃度較穩定為0～10 mg/m3。催化裂化煙氣相關參數見表1。

2.2 污水汽提裝置廢氣

以含硫污水為原料的污水汽提裝置，其原料污水罐揮發的惡臭氣體，及含硫污水經汽提處理后產生的硫化氫、氨廢氣，直排均會對大氣造成污染。其中污水經汽提處理后產生硫化氫氣體送至硫磺回收裝置處理，氨尾氣送至氨精制處理。

原料污水罐揮發的惡臭氣體通過溶劑的吸收和除臭劑的化學反應，除去惡臭達到凈化的目的。原料污水罐透氣孔密閉，廢氣從罐頂通氣孔或透光孔正三通引出，匯集后進入吸收塔。循環吸收采用二級旋流板塔串聯布置，在吸收塔前后安裝二級并聯噴射器作為引用動力，同時也使吸收劑和廢氣再噴射器再次充分混合吸收，混合液進吸收劑循環罐氣液分離后去排氣筒排放。首先，惡臭氣體和溶劑進行接觸初步除去氣體中的惡臭成分，然后在和除臭劑進行充分反應脫出殘余的惡臭成分。主要反應方程式如下：

CH3SO3H→（CH3）2S2

在除臭劑混合液作用下：

H2S+吸收劑→S2-+2H2O

CH3SH+吸收劑→CH3S-+H2O

（CH3）S+吸收劑→（CH3）2SO3

（CH3）2 S2+吸收劑→2（CH3）2SO3H

2.3 常減壓裝置減壓塔不凝氣

常減壓裝置初常頂與減壓塔頂不凝氣，含有硫化物、烴類，經過溶劑塔脫硫后，供加熱爐燃燒使用，一方面減少了燃料氣的耗量，另一方面也降低了加熱爐燃燒后排放煙氣中SO2的濃度，通過現場監測，常減壓加熱爐燃燒煙氣中的SO2、NOX監測值均遠低于排放要求。

2.4 液態烴、汽油脫硫醇尾氣

汽油脫硫醇尾氣經過膜回收處理系統后，不僅可以回收95%以上排放到大氣中的汽油組分，而且經過膜回收處理后的尾氣中非甲烷濃度<120 mg/m3，排放符合《GB 16297-1996大氣污染物的綜合排放標準》，有效解決了排放中的安全隱患。膜法有機蒸汽回收技術的基本原理是利用了特殊的高分子膜對有機蒸汽的優先透過性的特點，讓有機蒸汽（如乙烯、丙烯、輕烴、氯乙烯等）/惰性氣體（如氮氣、甲烷、空氣、氫氣、氬氣等）的混合氣在一定的壓差推動下，經選擇性透過膜，使混合氣中的有機蒸汽優先透過膜得以富集回收，而空氣等則被選擇性的截留，從而達到分離的目的，獲得回收的油品。

汽油脫硫醇排放尾氣體積流量約101 m3/h，達到了裝置設計能力100 m3/h，可以滿足脫硫醇尾氣的處理要求。裝置運行平穩后，進行了連續采樣分析，數據見表2。

外排尾氣的油氣回收效率見表3。

E=101×（19.13-0.0125）/101×19.13×100%=99.93%

油氣回收率達到設計所要求的90%以上。

汽油回收量=101 m3/h×19.13%×8 400 h/22.4 l/moL×55×99.93%=398.2 t

式中，101 m3/h，脫前尾氣流量；19.13%，脫前尾氣中非甲烷烴濃度；8 400 h，每年按8 400 h計算；22.4 l/moL，氣體的摩爾分率；55，未處理尾氣中烴類平均分子量按照55計算；99.3%，外排尾氣的油氣回收效率。因此，一年大約可回收汽油398.2 t，實現經濟效益約1 991 000 元/a（汽油5 000 元/t）。

2.5 油品裝車過程

膜法油氣回收裝置工作原理為混合氣（烷烴、烯烴、芳烴、醋酸類、酮類、醚類、鹵化碳氫化合物等的有機氣體與氧氣、氮氣、二氧化碳、一氧化碳等的常規氣體的混合氣）經過壓縮與冷凝，其含有的有機組分凝結為輕質汽油；而不凝氣體進過非多孔性橡膠態高分子氣體分離膜，利用不凝氣體的余壓作為分離膜組件的分離動力，依靠分離膜對不同氣體具有不同的透過速度，不凝氣中的有機氣體比空氣更優先的通過膜，使得經過膜組件后的氣體達到排放標準排放，而透過膜的氣體回壓縮機入口復疊處理。汽油、溶劑油及石腦油揮發氣體密閉回收，共用一套油氣回收裝置。石油苯單獨設置一套油氣回收裝置。膜法油氣回收裝置的設計能力為100 Nm3/h，回收處理后的排放氣濃度≤10 g/m3。

3 結 語

煉化企業生產過程中產生的廢氣治理是目前企業發展過程中刻不容緩的問題之一，在實施治理措施的同時，加強過程監督管理，盡可能將環境危害降低到最小程度，著眼長遠、立足當前，多措并舉，防治煉化企業的大氣污染。

參考文獻：

[1] 譚淑英，湯心虎，李秀玉，等.煉油廠惡臭污染的防治[J].石化技術與應用，2004，（2）.

[2] 劉忠生，方向晨，戴文軍.煉油廠惡臭污染及其控制技術[J].當代化工，2005，（4）.