某化工企業(yè)廢氣專項(xiàng)整治工程設(shè)計(jì)與探討

潘如彬

摘 要：化工企業(yè)廢氣排放量大，污染種類多且有毒有害，是大氣污染治理的重要環(huán)節(jié)。文章以某化工企業(yè)廢氣專項(xiàng)整治工程為實(shí)例，分析和探討解決企業(yè)廢氣處理問題的有效方案，為化工企業(yè)廢氣處理工作提供參考。

關(guān)鍵詞：化工企業(yè)；廢氣；整治工程

隨著社會物質(zhì)文化需求的不斷提高，化工企業(yè)得到了蓬勃增長，相應(yīng)的企業(yè)廢氣排放加重大氣污染的問題也逐漸突顯?；て髽I(yè)排放的廢氣常常數(shù)量大、種類多、有毒有害，會嚴(yán)重影響人們生活水平的提高和社會循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[1，2]。因此，如何有效合理地控制和解決化工企業(yè)廢氣污染問題成為企業(yè)和環(huán)境工作者們需要共同面對的問題[3，4]。本文以某化工企業(yè)廢氣專項(xiàng)整治工程為實(shí)例，分析和探討解決廢氣處理問題的有效方案，為廢氣治理工作提供參考。

江蘇某化工企業(yè)主要產(chǎn)品為苯胺衍生物系列合成中間體，是聚氨酯等塑料的擴(kuò)鏈添加劑的主要原料，目前企業(yè)已形成年產(chǎn)3萬噸2-甲基-6-乙基苯胺（MEA）和2萬噸2，6-二異丙基苯胺（DEA）的能力。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生廢氣主要為大量的乙烯、苯胺類有機(jī)氣體和少量的乙烷氣體。各車間雖已配備了廢氣治理相關(guān)設(shè)施，但氣體收集不完善且處理效果欠佳，難以滿足現(xiàn)行的大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)，因此需要對企業(yè)廢氣排放進(jìn)行專項(xiàng)整治。

1 企業(yè)廢氣處理現(xiàn)狀

廢氣的產(chǎn)生按照生產(chǎn)工藝流程和廢氣產(chǎn)生位置分為MEA合成車間、DEA合成車間、精餾車間、儲罐區(qū)和危廢倉庫共五個(gè)區(qū)域。

MEA合成車間為一條生產(chǎn)線，根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目實(shí)際建設(shè)情況的現(xiàn)場勘查，MEA車間在生產(chǎn)過程中主要產(chǎn)生的廢氣有兩部分，一部分是蒸發(fā)釜溢出的少部分乙烷廢氣，一部分是真空泵廢氣經(jīng)冷凝后所產(chǎn)生的不凝氣，主要污染物為苯胺類，兩股廢氣經(jīng)收集后進(jìn)入廢氣處理裝置，工藝為一級冷凝+活性炭吸附。由于MEA生產(chǎn)過程所用的原料理化性質(zhì)比較活潑，不能遇水，所以企業(yè)生產(chǎn)過程無工藝廢水，真空泵不使用水環(huán)真空泵，不存在廢氣吸收廢水，整個(gè)生產(chǎn)裝置密封要求高，投料及物料轉(zhuǎn)移過程密閉管路運(yùn)輸，產(chǎn)品及原料為罐儲存；無組織廢氣基本無排放。

DEA合成車間為兩條生產(chǎn)線，在生產(chǎn)過程中主要產(chǎn)生的有組織廢氣，分為蒸發(fā)釜溢出的乙烷廢氣和真空泵廢氣經(jīng)冷凝后所產(chǎn)生的苯胺類廢氣?，F(xiàn)有處理方案是將廢氣通過管路收集后，進(jìn)入活性炭吸附廢氣處理裝置處理，然后進(jìn)入15米高排氣筒高空排放。

精餾車間是將粗產(chǎn)品DEA、MEA進(jìn)入精餾工段進(jìn)行分離的場所。在脫輕塔分離出苯胺回用，在脫重塔分離出DEA、MEA產(chǎn)品，在回收塔將焦油分離出來，未餾出的粗DEA、MEA再送回脫重塔。所有物料轉(zhuǎn)移及輸送全部密閉管路，冷凝后的不凝氣通過密閉管路進(jìn)入活性炭吸附塔處理，精餾工段沒有無組織廢氣排放，脫重后的焦油由管路分別輸送到DEA及MEA回收塔回收焦油，無組織廢氣在DEA及MEA車間排放。

儲罐區(qū)主要用來對原料、中間產(chǎn)物和產(chǎn)品進(jìn)行儲存的場所。按照項(xiàng)目內(nèi)容，企業(yè)共設(shè)計(jì)了4個(gè)中間儲罐區(qū)和1個(gè)產(chǎn)品儲罐區(qū)，共13臺儲罐，其中有7臺為產(chǎn)品罐，為保證產(chǎn)品的純度，企業(yè)對7臺產(chǎn)品罐均進(jìn)行了氮封，因此無呼吸廢氣產(chǎn)生。其余6臺儲罐的呼吸廢氣暫未進(jìn)行收集處理。

危廢倉庫現(xiàn)有危廢主要為精餾殘?jiān)?，其排放的廢氣經(jīng)管道收集后，進(jìn)入活性炭吸附裝置。因?yàn)槲U采用密封桶裝，廢氣產(chǎn)生量相對很少，經(jīng)過活性炭吸附后，VOCs排放濃度為0.4mg/m3，能夠滿足環(huán)保要求。

通過對企業(yè)廢氣處理現(xiàn)狀進(jìn)行評估，目前主要問題為一部分生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的無組織廢氣未進(jìn)行收集處理。企業(yè)廢氣處理現(xiàn)狀問題匯總表如表1。

表1 企業(yè)廢氣處理現(xiàn)狀問題匯總表

2 廢氣整治方案

針對企業(yè)廢氣處理現(xiàn)狀提出廢氣治理的整改方案：在現(xiàn)有各車間廢氣處理設(shè)施不變的基礎(chǔ)上，DEA合成車間、MEA合成車間、精餾車間中間罐區(qū)新增廢氣收集、處理設(shè)施；危廢倉庫廢氣排放新增15米高排氣筒一個(gè)；儲罐區(qū)新增廢氣收集處理設(shè)施，對儲量大，揮發(fā)量大的儲罐增加冷凝設(shè)備。企業(yè)罐區(qū)整治后現(xiàn)狀見圖1。

罐區(qū)無組織廢氣的收集處理采用“冷凝器+活性炭吸附”工藝，《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）中苯胺的排放限值為20mg/m3，整個(gè)罐區(qū)容積較大的3臺儲罐，經(jīng)冷凝器工藝后進(jìn)行收集，氣量為1500m3/h，冷凝效率以80%計(jì)算，則經(jīng)過冷凝后的苯胺濃度為：665.89*（1-80%）=133.18mg/m3，其他儲罐小呼吸產(chǎn)生的無組織廢氣經(jīng)收集后，氣量為1500m3/h，苯胺濃度為：372.43mg/m3，兩者匯總后總氣量為3000m3/h，苯胺類進(jìn)氣濃度約為252.81mg/m3，經(jīng)活性炭吸附后，去除效率以95%計(jì)算，廢氣排放濃度為12.64mg/m3，滿足苯胺排放要求。

3 廢氣整治效果

通過企業(yè)廢氣專項(xiàng)整治工程后，現(xiàn)有處理裝置運(yùn)行后苯胺排放量為0.29t/a；非甲烷總烴排放量為0.283t/a。企業(yè)全部排放廢氣以VOCs計(jì)算，整改前為13.707t/a，整改后排放量為3.092t/a，實(shí)現(xiàn)減排10.615t/a，外排廢氣達(dá)到大氣排放標(biāo)準(zhǔn)。

此外，罐區(qū)、危廢庫以及回收釜放料廢氣整改前為無組織排放，整改后成為有組織排放，其廢氣產(chǎn)生量以VOCs計(jì)為27.395t/a，排放量為1.519t/a。

4 結(jié)束語

經(jīng)過上述廢氣專項(xiàng)整治工程改造后，企業(yè)DEA和MEA生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣污染大大減少，處理后廢氣能達(dá)標(biāo)排放，實(shí)現(xiàn)了VOCs減排，具有較好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。該工程對類似廢氣治理具有較大的實(shí)際參考價(jià)值，具有良好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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