改質瀝青煙氣的控制及治理

楊帥遠 顧鵬 許永獻

摘 要：介紹了改質瀝青煙氣的產生和危害，通過優(yōu)化生產工藝，增加瀝青煙收集和處理設施，合理控制瀝青儲存溫度，對煤焦油加工裝置的瀝青煙逸散源進行了有效的治理，廠區(qū)及周邊環(huán)境得到了顯著改善。

關鍵詞：瀝青煙；工藝優(yōu)化；收集與治理；儲存溫度

河南開炭新材料有限公司是由中國平煤神馬集團及其所屬焦化、炭素公司共同出資組建的股份制企業(yè)，公司兩套15萬噸/年焦油加工裝置于2014年10月投料試車，系統(tǒng)投產以來運行安全、穩(wěn)定，自主研發(fā)的一次性加熱生產改質瀝青技術節(jié)能效果明顯，產品質量得到開封炭素公司等下游國內一流炭素企業(yè)的廣泛認可。公司在產品得到市場檢驗后更加注重環(huán)境保護，其中，把改質瀝青2×1000m3儲罐及其裝車棧臺瀝青煙氣這一行業(yè)難題作為重點攻堅克難對象。公司裝置達產以來，改質瀝青2×1000m3儲罐及其裝車棧臺周邊環(huán)境因瀝青煙氣逸散，特別是黃色煙氣彌漫，大氣污染較為嚴重，給職工的健康也造成了一定的損害，如何對瀝青煙氣進行有效控制和治理十分迫切。

1 瀝青煙氣及其危害

煤焦油加工生產出的改質瀝青入罐溫度一般在260-300℃，2×1000m3瀝青儲罐溫度通常維持在220℃以上，在此溫度下，儲罐頂部人孔、裝車過程中棧臺鶴管及罐車裝車口都會冒出大量煙氣，溫度越高黃色程度越重，毒性越大，該煙氣的主要組分為五環(huán)以上芳烴和雜環(huán)有機物，呼吸道吸入容易使人感到頭暈、惡心，皮膚接觸可能導致皮膚形成明顯的黑色色素沉淀，致癌物質苯并芘在黃色瀝青煙中的濃度有時甚至高達20mg/m3，瀝青煙氣危害非常嚴重。

2 瀝青煙氣的控制和治理措施

改質瀝青生產過程：煤焦油經焦油加工“一爐雙塔”分離出93-95℃軟化點的瀝青后，進入滯留塔反應器，在此，瀝青利用“閃蒸持壓結合電伴持溫”工藝進行一次改質，經過一次改質的瀝青由一次改質泵打入閃蒸改質塔進行二次改質，改質完成的瀝青經換熱降溫后打入2×1000m3產品槽外賣。

2.1 優(yōu)化生產工藝，降低改質溫度

瀝青煙氣的大小及色度與焦油加工及瀝青改質的溫度密切相關。通過工藝優(yōu)化，將整套系統(tǒng)唯一的熱源-管式加熱爐出口控制溫度由380℃降低到370℃，繼續(xù)降低并穩(wěn)定至365℃；滯留改質塔由負壓操作改為正壓改質，塔頂加裝防爆板和安全閥，并將進料口由塔進料分布盤組下方改為上方以穩(wěn)定物料，進而改善塔的操作環(huán)境，滯留時間維持在10小時以上，滯留溫度不低于350℃；閃蒸改質塔保持75kPa以上的真空度，并盡可能提高，閃蒸溫度不低于330℃；保證改質瀝青采出進換熱器降溫效果，確保出換熱器改質瀝青溫度降低至200-250℃（夏季200℃、冬季250℃）。

2.2 增加瀝青煙氣處理設施

生產工藝優(yōu)化可以降低瀝青煙氣的數(shù)量，減少瀝青黃煙的濃度，減輕瀝青煙氣的危害，但降低入槽改質瀝青溫度后，白色煙氣的逸散仍無法避免，采取尾氣治理措施，增加尾氣處理裝置是最終解決瀝青煙問題的必要手段。

通過在2×1000m3改質瀝青儲罐頂部增加人孔防爆板、安全閥、呼出接管呼吸閥；在改質瀝青裝車棧臺鶴管上增加煙氣收集罩，將優(yōu)化工藝后的白色瀝青煙氣經風機引入洗油煙氣吸收釜。尾氣由煙氣吸收釜底部進入與塔頂噴淋下來的洗油逆流接觸傳質傳熱，洗去尾氣中的有機組分，由塔頂排出的氣體經捕液器除去尾氣中的液滴后，再經引風機鼓入管式爐焚燒或排至煙囪。洗凈后的尾氣根據(jù)管式爐燃燒器熄火情況自動切換。洗油煙氣吸收釜中用于洗滌的洗油選用一期技改系統(tǒng)生產出的輕質洗苯洗油：萘含量低于3%，230-270℃餾出量大于96%，該部分洗油由罐區(qū)輕質洗苯洗油槽送來入煙氣吸收釜，再經洗滌循環(huán)泵抽出打入洗油冷卻器冷卻，然后大部分循環(huán)進入煙氣吸收釜頂部洗滌瀝青煙氣，另一部分洗油送至罐區(qū)普通洗油槽。煙氣收集處理改造主體方案如下圖所示：

2.3 合理控制瀝青儲存溫度

根據(jù)客商距離以及季節(jié)變化，夏季2×1000m3改質瀝青儲罐一個用于儲存180℃左右的瀝青，一個用于儲存200℃以上的瀝青；冬季2×1000m3改質瀝青儲罐一個用于儲存220℃左右的瀝青，一個用于儲存250℃左右的瀝青?？蛻舴诸?、瀝青儲存溫度精細化控制不僅滿足了公司產品銷售需要，而且提高了公司的精細化管理水平，是公司現(xiàn)代化管理理念的重要組成部分。

3 瀝青煙氣控制及治理效果

瀝青煙氣控制和治理措施實施以來，廠區(qū)及周邊環(huán)境得到了很大改善，成效非常顯著。近幾個月以來，由于工藝指標控制嚴格，煙氣收集和處理裝置運行安全、穩(wěn)定，煙氣收集裝置中的瀝青黃煙已基本消失，瀝青儲罐及裝車棧臺區(qū)域的瀝青煙氣味大幅減小。公司通過瀝青煙處理攻堅工作不僅達到了消除廠區(qū)及周邊異味的目的，而且加強了部門之間的協(xié)調配合，進一步發(fā)揚了公司員工的團隊精神，為公司走向更廣闊的市場，迎接更大更艱巨的挑戰(zhàn)打下了堅實的基礎。