乙烯廠汽油加氫裝置燒焦尾氣VOCs治理實踐淺析

劉 猛 張學智 段 文

（1. 北京樂文科技發展有限公司，北京 102488；2. 中國石油蘭州石化公司，甘肅 蘭州 730060）

0 引言

乙烯裝置的汽油加氫裝置的催化劑在經過長期使用后，為保證催化劑活性，需利用高溫空氣氧化燒焦進行再生。按照以往操作，燒焦尾氣在經過冷卻水冷卻后，液相被送入污水處理廠，廢氣直接排放至大氣。經冷卻水冷卻后廢氣仍然有150～180℃，在空氣中冷卻后，夾雜的可冷卻成分（如烴類）冷卻飄落在排放口附近，造成大面積嚴重污染，并且散發出惡臭氣味。

PM2.5、霧霾、VOCs等大氣污染問題越來越收到廣泛關注，行政監管及環保立法逐漸嚴格和完善，同時揮發性有機物（VOCs）污染防治工作也是國家環保治理的重要任務之一。關于VOCs治理方面，國家頒布了一系列標準，例如：GB 31570--2015《石油煉制工業污染物排放標準》，GB 31571--2015《石油化學工業污染物排放標準》等。

為此，北京樂文科技發展有限公司專門設計了“藥劑吸收+深度冷凝吸附”處理工藝，來處理乙烯裝置在燒焦期間產生的廢氣，減少VOCs污染物排放，從而達到凈化氣體、減少污染物排放、營造良好的綠色環保的工作環境的目的，于2021年在蘭州石化公司乙烯裝置應用，效果良好。

1 燒焦尾氣工藝介紹

以乙烯車間汽油加氫裝置為例：

汽油加氫裝置停工期間對反應器（如表1所示）一般采用空氣/蒸汽混合加熱工藝進行燒焦處置（如圖1所示），期間燒焦氣中含有烴類等VOCs，硫化氫、二氧化硫、三氧化硫等有毒有害物質（如表2所示），計劃燒焦時間合計168h（一段二段各84h），尾氣流量約60m3/h，合計約10000m3。

表1 燒焦設備明細表

表2 治理前燒焦尾氣主要污染物極值

圖1 燒焦再生曲線

2 燒焦過程中VOCs治理工藝

在汽油加氫裝置反應器燒焦過程中，將燒焦尾氣從排放口接臨時管線引入冷卻器中，此步驟在氮氣汽提階段可將燒焦尾氣溫度降至90℃以下，在引入蒸汽后可將燒焦尾氣溫度降至50℃以下。

冷卻之后介質經過分液罐，其中冷凝下的液相（顯酸性，pH值2-3）會排放中和，中和后的液相排放至污水處理系統；未冷凝的氣相先后經過藥劑吸收撬。此時燒焦尾氣中90%以上VOCs成分已經被吸收。

剩余氣體再經過深冷吸附撬后，達到排放合格標準，排入大氣。

3 治理效果

經過治理后效果（如表3所示）。

表3 治理效果分析表

從上述治理分析數據看，此套VOCs治理工藝，可以應對反應器燒焦尾氣的VOCs治理，經過處理之后廢氣排放口周圍污染物環境VOCs≤112mg/m3，硫化氫為0，臭氣濃度≤700，現場無異味。

此套VOC治理設備治理效果明顯，由于燒焦尾氣通過此套VOC治理設備得到充分吸收吸附，使燒焦尾氣排放達到無害化、資源化、環保化，符合國家對廢氣的排放要求。

4 改進建議

該治理設備通過實際運行能滿足尾氣治理要求，但需要注意：

（1）因燒焦尾氣溫度高、腐蝕性大，一般設備難以承受，因此，需考慮治理設備的耐溫、防腐問題，以及對應的安全措施；

（2）氮氣汽提過程中，溫度在空冷中難以降下，且氮氣降溫后仍然會造成后路壓力升高，易造成憋壓，可以將設備管路進行升級改造，增大管徑，同時延長氣相在空冷及藥劑吸收撬內的停留時間；

（3）因反應器燒焦尾氣呈現酸性，在設備中冷凝后，易造成腐蝕，可以提升設備材質，使其耐酸腐蝕，也可在燒焦尾氣出口與VOCs治理設備相連接處增加注緩蝕劑、堿液設備，來減緩酸性介質對設備的腐蝕；

（4）處理過程中的液相，也會產生惡臭等氣味，因此需保證整個過程中液相的密閉處理及排放，同時在液相中加入相應的除臭劑。

5 結語

通過VOCs治理設備很好的解決了加氫反應器燒焦時VOC氣體處理這一難題，該VOCs治理技術在國內VOCs治理行業處于領先地位，且首次應用到反應器燒焦尾氣治理工況中來，這也為以后類似燒焦問題指明了方向，具有很大的推廣及研究價值。

除應用于燒焦尾氣工況外，通過適當改進還可以應用到裝置停工蒸汽吹掃階段VOCs治理、氨及氨氣吸收治理等多個工況條件下。此技術如全面推廣，必將會對穩定生產、環境治理起到積極作用。