化工企業低熱值廢氣綜合利用分析

山西潞安煤基合成油有限公司 山西 長治 046000

引言

化工廠在生產過程中，會產生多種氣體，這些氣體不但易爆炸，還會危害人體健康。將其直接排放到大氣中，會對生態環境造成污染，當其濃度達到一定比重后，會造成嚴重的事故，對人身造成影響，還會誘發火災。化工廠常規的處理方式，不利于資源再利用，還會對環境造成污染。需要化工廠采取有效的措施，結合氣體的特性，對其綜合利用，減少氣體造成的影響。

一、低熱值氣體概述與分類

(一)概述。因我國工業化水平較高，使得我國一直擁有較為豐富的低熱值氣體資源。但是對于低熱值廢氣的理解始終不足，導致廢氣一直得不到有效的應用，導致污染現象出現。

因低熱值氣體具有易燃易爆的特性，導致各種事故發生，造成較大的損失；并且低熱值氣體中含有甲烷，產生的溫室效應是CO2的21倍，工廠的肆意排放，導致大氣層受到影響，造成全球變暖。盡管低熱值氣體具有毒性，對人體造成傷害。同時又是一種綠色的能源，對其加以利用，可以實現可再生能源的供應，改善生態環境。

(二)分類。化工生產過程中，在高壓和厭氧的條件下，產生了低熱值氣體，因含有的甲烷成分過多，并吸附于媒體上，通常這種氣體被稱為瓦斯。其熱值與天然氣相當，可以作為清潔能源來使用；填埋氣也是低熱值氣體的一種，我國國內垃圾大多數采取的處理方式是填埋處理。被填埋后的垃圾經過厭氧反應，會形成混合氣體，也就是填埋氣。填埋氣中也含有至少50%的甲烷與CO2等微量氣體，國內打擊排放量較大，也使得填埋氣的產量比較可觀；污水、有機廢物等進行厭氧處理時，出產生大量的氣體，這種氣體被稱為沼氣。沼氣內部含有大量的甲烷成分。從構成來看，與填埋氣成分比價類似。

因低熱值氣體是在燃料完全燃燒后，煙氣冷卻到初始溫度后，含有的水蒸氣依舊呈現蒸汽的狀態不斷排除，產生了低熱值氣體。除了上述的低熱值氣體外，還存在多種低熱值氣體，其中高爐煤氣、焦爐煤氣等，都屬于低熱值氣體，對其進行綜合利用，可以減少污染現狀，實現可持續發展。

二、氣體綜合利用

我國屬于多煤少油的國家，盡管技術不斷的成熟，但是對于煤焦油的需求還是在不斷的提升。化工排放的低熱值氣體難以處理，通常采取燃燒的方式進行處理。其中催化燃燒因低熱值氣體爆炸點極限較低，為了防止氣體在與空氣等接觸后產生爆炸氣體，需要合理保持其濃度。對此，對于濃度較低的可燃性氣體，需要采用催化燃燒進行處理，否則將無法點燃。

以前采用的處理方式是催化燃燒，是利用催化劑的效用。低熱值氣體在經過催化層后，會在其 表面上進行燃燒，但是催化劑的本身卻不會受到影響。并且因為可燃性氣體本身濃度較低，經過燃燒后也難以釋放出較高的熱值，因此只能用于加熱熱載體；除去催化燃燒以外，更加具有經濟性的就是直接燃燒。但是直接燃燒需要具備一定條件，首先需要氣體純度較高，并且可以在此基礎上進行直接燃燒，燃燒后不會產生有毒害的物質[1]。

通常煤基油公司對于低熱值的廢氣的處理模式，多是采用排放火炬。火炬系統可以有效對化工廠產生的有毒氣體或者無法處理的氣體進行燃燒處理，保障工廠的安全。不像傳統的燃燒處理方式，對環境的污染影響較大。并且為了更好的綜合利用低熱值氣體，公司更積極地應用外部空間，解決內部利用空間小的問題，聯合工業園區進行實現低熱值氣體的綜合利用。與園區內部的公司達成協議，充分利用廠內的廢氣與公司設備相結合，輸送氣體到活性氧化鈣公司，為石灰窯提供熱源。低熱值氣體的綜合利用方案，是利用現有的煤鎖氣柜，將工廠產生的氣體釋放氣等，與煤鎖泄壓煤氣進行混合，之后將混合后的氣體運輸到燃氣回收裝置中。通過燃氣回收裝置，對低熱值氣體進行處理，使用鼓風機為氣體加壓。經過處理后的氣體，其參數在0.028MPa后，送至石灰廠進行使用。

現有的低熱值氣體，利用該系列氣體與燃料氣管網管道，分別在管道上增設切斷的閥門設置，之后在管廊處將其合并為總管。總管上設置用于調節的閥門組，之后低熱值氣體經過燃料閥門組進行減壓，壓力降至0.04MPa(g)后，將總管道與燃氣回收裝置的鼓風機出口進行有效對接。這樣經過處理的低熱值氣體，就可以同煤鎖氣共同輸送到石灰廠進行使用，有效對氣體進行綜合利用。

三、綜合利用方案的優點

利用上述的綜合利用方案，通過原煤鎖氣壓縮機實現煤鎖氣和低熱值氣體的帶液分離。通過對氣柜進行設置，實現對氣柜自動化的有效控制。對氣柜進行有效設置，實現對氣柜的高低控制，減少對人工控制的依賴，保障氣柜運行的穩定性。燃氣回收裝置中的鼓風機設備采用變頻電視，可以通過頻率的控制實現對氣體的控制，不但對輸送到石灰廠的氣體做出有效的調節，還可以節約電能。經過本次的綜合利用方案，有效實現燃氣回收再利用。每年可以為煤基油公司帶來可觀的利潤，實現工業對工業產業園區的整合，提升了資源利用效率。降低熱值廢氣成功轉化成石灰廠使用的燃料，實現資源綜合利用的目的，有利于園區進一步朝向一體化發展方向，符合國家節能減排的目標[2]。

結論

綜上所述，因低熱值廢氣排放，對外界環境造成極大的污染。為了減少廢氣污染現狀，采用綜合治理工程。通過對工程設計，有效利用低熱值廢氣，將其轉化為石灰廠的燃料，減少了資源的浪費，更有助于實現節能減排的目標。該項工程，經過試驗可以有效對廢氣綜合利用，對于其他工業產業園區來說值得推廣。