淺談焦化廠無組織排放尾氣治理實例

衛(wèi)晉剛

(山西潞安焦化有限責(zé)任公司一分廠，山西 潞城 047500)

1 工程概括

隨著國家對環(huán)保形勢的重視，特別是《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16171-2012)的頒布，很多焦化企業(yè)對污染物排放特別是針對氣體污染物的改造治理需要迫切，該廠為了環(huán)保要求，提前對廠內(nèi)無組織氣體進(jìn)行了分析研究，并提出了規(guī)劃、設(shè)計、改造具體方案，最后通過實施方案凈化排放，并取得了一定的效果[1]。

該廠現(xiàn)有兩種治理裝置，本文通過具體介紹及實際情況分別對這兩種裝置進(jìn)行介紹。

1.1 改造原則

1) 以環(huán)境和經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展為原則，采用較先進(jìn)的生產(chǎn)工藝技術(shù)設(shè)備，使污染在生產(chǎn)過程中得到控制，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一。

2) 在滿足環(huán)保要求的前提下，盡量選用現(xiàn)有的較成熟的工藝設(shè)備，貫徹節(jié)約的方針，最大限度的減少工程投資。

1.2 排放點、尾氣成分測量情況

邀請專業(yè)監(jiān)測公司對主要排放點的無組織排放進(jìn)行統(tǒng)計和排放濃度監(jiān)測，具體數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 無組織氣體排放口基本情況表

從表2數(shù)據(jù)可以看出，各排放點根據(jù)生產(chǎn)裝置的特點，主要排放物含量也各具不同。在設(shè)計時根據(jù)這一特點，針對不同的污染物采取不同的吸收劑和處理工藝。

表2 各排放尾氣組份表 mg/Nm3

2 焦油船及粗苯焦油成品罐區(qū)VOCs治理工藝技術(shù)

2.1 工藝流程

焦油、粗苯裝置的無組織放散氣的凈化處理工藝，現(xiàn)場采用文丘里+洗油洗氣塔的吸收裝置，再配合氣液分離器、活性炭吸附塔的把關(guān)處理，做到了該部分的尾氣達(dá)標(biāo)處理的目的。對洗脫苯工段和油庫區(qū)的無組織放散氣體，考慮到主要為苯類、烴類等有機(jī)可燃物質(zhì)，可以參考以上工藝。

通過高壓頭的洗油泵將洗油泵入文丘里裝置，在吸入段通過高速流動的液體形成的負(fù)壓，將各放散點的尾氣進(jìn)行收集，與洗油在喉管部分混合、產(chǎn)生吸收效果，然后尾氣和洗油一起經(jīng)過尾管排出文丘里管，進(jìn)入循環(huán)液槽，通過引風(fēng)機(jī)，尾氣再經(jīng)過填料洗氣塔和氣液分離器、活性炭吸附處理收集后的經(jīng)過風(fēng)機(jī)加壓，通過塔頂?shù)呐艢馔哺呖张欧臶2-3]。

活性炭對尾氣中可能夾帶的氰化物、油氣等物質(zhì)一并脫除，因此活性炭吸附劑也有一定消耗，運行費用較高，且需要定期回收產(chǎn)生的活性炭固體廢物。同時，本方法對氨氣和硫化氫均具有較高的脫除效率。

洗油通過洗油泵在文丘里和洗氣塔裝置部分循環(huán)使用，一定濃度的富油通過洗油泵出口分支管道送至脫苯塔再生。

2.2 工藝特點

1) 投資少，占地小，操作簡單。

2) 充分依托洗脫苯工段的洗油作為吸收劑，吸收效率高，而且減少了運行投資。

3) 經(jīng)過文丘里+洗氣塔+氣液分離器+活性炭吸附箱，真真做到尾氣達(dá)標(biāo)排放。

2.3 焦油船及焦油粗苯罐區(qū)VOCs設(shè)備一覽表(如表3所示)

表3

2.4 流程圖

工藝具體流程如圖1所示。

圖1 焦油船及粗苯焦油成品罐區(qū)VOCs治理工藝流程圖

焦油、粗苯裝置尾氣→洗油洗氣塔→引風(fēng)機(jī)→活性炭吸附塔→排氣筒排出。

3 脫硫再生VOCs凈化治理工藝

3.1 工藝技術(shù)

脫硫再生尾氣凈化處理采用酸洗+水洗方法達(dá)標(biāo)排放(預(yù)留氣液分離器和活性炭箱作為尾氣二級處理的裝置，做到達(dá)標(biāo)排放萬無一失)。

采用硫銨母液作為吸收劑處理再生尾氣。硫銨母液，酸度為4%～6%，從塔頂噴淋，吸收塔采用三段填料，尾氣從塔底進(jìn)入，逆流接觸，塔內(nèi)下部的兩層填料上采用循環(huán)母液噴淋，循環(huán)母液重度控制在>1.3，將多余的母液送回硫銨工段結(jié)晶；硫銨工段補(bǔ)充來的新母液從三層填料頂部噴淋，作為氨噴淋吸收填料層。從塔頂出來的尾氣通過管道風(fēng)機(jī)引入水洗塔底部，水洗塔以氨水作為吸收劑，氨水含氨濃度約為0.1 g/L～0.3 g/L，水洗塔采用三段填料，吸收劑從塔頂噴淋，尾氣從塔底進(jìn)入，逆流接觸，塔內(nèi)下部的兩層填料上采用循環(huán)液噴淋，循環(huán)液濃度控制在約0.3%～0.5%；氨水從三層和四層填料頂部噴淋，作為主吸收劑，塔頂預(yù)留軟水噴淋裝置，作為氨達(dá)標(biāo)排放把關(guān)噴淋吸收裝置。從塔頂出來的尾氣通過塔頂排氣筒直接排放(預(yù)留氣液分離器和活性炭箱作為尾氣二級處理的裝置)。

整套裝置配套風(fēng)機(jī)四臺(二開二備)，循環(huán)泵四臺(二開二備)。酸洗塔和水洗塔各一臺。水洗塔可以增加一個循環(huán)液槽。由于酸的循環(huán)量相對水洗時水的循環(huán)量較小，可以采用吸收塔底部作為循環(huán)槽，省去專門的循環(huán)槽設(shè)備[4]。

3.2 工藝特點

1) 投資少，占地小，操作簡單。

2) 充分利用硫銨母液和氨水作為吸收劑，吸收效率高，提高了水的重復(fù)利用率，減少了運行投資。

3) 操作靈活、運行穩(wěn)定。

4) 酸洗滌凈化該方法通過化學(xué)吸收的原理，用風(fēng)機(jī)將裝置區(qū)內(nèi)的含氨尾氣收集，使用硫銨工段飽和器或母液槽內(nèi)的硫銨母液作為吸收劑在吸收塔內(nèi)循環(huán)噴淋，吸收尾氣中的氨氣，噴淋后的多余母液送至硫銨工段飽和器內(nèi)結(jié)晶回收硫銨產(chǎn)品。

該方法的特點是對管道和設(shè)備材質(zhì)要求高，吸收效率也高，有效依托了焦化廠的硫銨工段。但該方法對氨以外的其他氣體去除效果差[5-6]。

5) 水洗滌凈化該方法以物理吸收為主，將蒸氨廢水(或者其它含氨水)為吸收劑，用蒸氨廢水(或者其它含氨水)將放散尾氣洗滌后高空排放。通過風(fēng)機(jī)將裝置區(qū)內(nèi)的含氨尾氣收集，使用蒸氨工段冷卻至約40℃左右的蒸氨廢水在吸收塔內(nèi)循環(huán)噴淋，洗滌后的廢水再次送到蒸氨處理，回收尾氣中的氨。該方法的特點是工藝簡便、投資較小，有效利用了蒸氨工段的蒸氨廢水，提高了水的利用率。但該方法效率偏低，需要進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)才能提高吸收效率。

3.3 工藝要求

1) 需要硫銨工段增設(shè)母液出口和飽和液入口。布置時盡量靠近硫銨工段，以減少母液輸送距離。

2) 要求蒸氨工段盡量降低送來的蒸氨廢水的溫度，以增加吸收效果。

3) 要核實蒸氨廢水泵的流量和揚(yáng)程，以滿足尾氣吸收裝置的供塔頂排氣筒直接排放。

3.4 酸洗水洗處理脫硫再生尾氣設(shè)備表，如表4所示

表4

3.5 流程圖

脫硫再生VOCs凈化治理工藝流程圖，如圖2所示。

圖2 脫硫再生VOCs凈化治理工藝流程圖

脫硫裝置尾氣→引風(fēng)機(jī)→尾氣酸洗塔→引風(fēng)機(jī)→尾氣水洗塔→排氣筒排出。

4 結(jié)語

經(jīng)過以上改造，做到了投資成本低、污染控制水平高，符合清潔生產(chǎn)工藝，滿足了環(huán)保要求，同時還確保了廠區(qū)的穩(wěn)定生產(chǎn)。

現(xiàn)階段VOCS的治理有許多種，本文對其中的兩種進(jìn)行了研究，并現(xiàn)場實施。現(xiàn)在設(shè)備剛投用，具體效果還需進(jìn)一步觀察。

該裝置對本廠其它尾氣治理提供了經(jīng)驗，也可以將此治理工藝推廣到其它焦化廠，共同保護(hù)好一片藍(lán)天。