化工生產(chǎn)過(guò)程中的尾氣處理工藝技術(shù)分析

王文龍，李永輝，霍磊陽(yáng)

（昊華駿化集團(tuán)河南駿化發(fā)展股份有限公司，河南駐馬店 463000）

化工行業(yè)所面臨的最大問(wèn)題就是尾氣的排放，由于化工生產(chǎn)中會(huì)排放大量的含硫物質(zhì)，若不經(jīng)過(guò)處理，直接在居民的生活區(qū)進(jìn)行排放，不僅會(huì)給環(huán)境帶來(lái)巨大的負(fù)面影響，還會(huì)影響居民生活質(zhì)量，難以保障居民的生命健康，基于此背景以及負(fù)面效應(yīng)，化工企業(yè)必須要將尾氣排放問(wèn)題放在生產(chǎn)流程中的突出位置。通過(guò)保養(yǎng)尾氣回收裝置以及回收流程的優(yōu)化，提高硫資源的回收，達(dá)到尾氣排放的標(biāo)準(zhǔn)，降低環(huán)境環(huán)境污染的壓力。

1 尾氣處理工藝技術(shù)內(nèi)容

在回收裝置的運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)化工尾氣進(jìn)行回收的流程就是將化工生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的氮，硫等酸性氣體處理成可排放氣體的過(guò)程。排放的尾氣中含有二氧化硫氣體，在回收的過(guò)程中，二氧化硫氣體會(huì)在通過(guò)裝置時(shí)受到加熱，從而可以產(chǎn)生催化反應(yīng)，以便再次循環(huán)被回收利用。在此回收過(guò)程中二氧化硫還會(huì)跟原有的氣體產(chǎn)生一定的化合反應(yīng)，在反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生硫化氫等物質(zhì)。有機(jī)硫經(jīng)過(guò)水解后會(huì)與甲烷在燃燒條件下反應(yīng)，降低氣體中硫濃度，并降低到可以排放的標(biāo)準(zhǔn)，化工尾氣的工藝技術(shù)內(nèi)容就是如此。所謂尾氣處理主要就是對(duì)在化工生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的氮，硫等氣體進(jìn)行回收與排放，對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的硫黃等有害物質(zhì)，對(duì)這些氣體進(jìn)行綜合性的處理，會(huì)降低氣體的濃度和污染度，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。這種處理工藝主要是采用了分級(jí)別的處理。需要加氫反應(yīng)脫除氣體中的硫類(lèi)氣體，接著對(duì)硫氣體進(jìn)行充分的處理和燃燒。在對(duì)硫燃燒之后，激冷降溫氣體。大量的尾氣通過(guò)冷凝區(qū)后會(huì)通過(guò)燃燒再生塔的蒸汽，再一次經(jīng)過(guò)硫燃燒爐進(jìn)行加熱處理。最后剩余的氣體，會(huì)再次經(jīng)過(guò)硫燃燒爐燃燒，排放到大氣中。通過(guò)對(duì)尾氣進(jìn)行全套的工藝處理過(guò)程中，能夠?qū)⒃诨み^(guò)程產(chǎn)生的尾氣通過(guò)煙氣排放進(jìn)行系統(tǒng)排放，從而在一定層面上降低大氣污染的情況出現(xiàn)。

2 化工生產(chǎn)過(guò)程中的尾氣處理技術(shù)策略

2.1 尾氣處理技術(shù)的工藝流程

對(duì)化工生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的尾氣需要對(duì)鈷-鉬類(lèi)的還原劑進(jìn)行催化，并處理尾氣中的硫化蒸汽和二氧化硫等對(duì)大氣造成污染的物質(zhì)，并將這些有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為硫化氫，對(duì)硫化氫使用脫硫物質(zhì)進(jìn)行處理，并通過(guò)上述的一系列措施將氣體中的硫含量降低，能夠達(dá)到國(guó)家所規(guī)定的排放的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于化工生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的氫氣，也需要對(duì)氫氣進(jìn)行回收，以符合尾氣回收的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。使用回收處理裝置能夠完成氫氣的過(guò)濾工作。綜上所述，合理使用尾氣的回收裝置能夠在一定程度上保護(hù)環(huán)境，降低對(duì)大氣的污染，保證尾氣處理工作過(guò)程中的安全性。

2.1.1 提升裝置溫度，增加氧含量

在準(zhǔn)備前期，需要把握與控制好升溫?zé)煔庵械难鯕夂?；如果前期剛剛檢修過(guò)，第一次升溫，就需要將裝置中煙氣氧含量控制在占比總空氣質(zhì)量1%以?xún)?nèi)，從而防止催化系統(tǒng)中硫化鐵的殘留可能導(dǎo)致自燃等問(wèn)題。另外，除去控制氧氣含量，還需要保障氣體的充分燃燒，因?yàn)槿绻紵龤怏w不能完全燃燒會(huì)使碳稀釋進(jìn)而導(dǎo)致催化劑層受到一定的污染。在尾氣回收處理之前，可以先對(duì)燃料氣體的含量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和評(píng)估，并且按照合理的比例使用水蒸氣予以調(diào)節(jié)。在系統(tǒng)升溫過(guò)程中，需要使用玻璃棉在燃燒出口采樣處測(cè)試碳析。若玻璃棉上有產(chǎn)生褐色的物質(zhì)，出現(xiàn)碳析現(xiàn)象，這時(shí)候就需要及時(shí)調(diào)整風(fēng)量，直到不出現(xiàn)褐色的物質(zhì)。

2.1.2 空氣及酸性氣體的配比控制

首先需要對(duì)酸性氣體按照實(shí)際情況進(jìn)行用量的分析，并合理配置在處理過(guò)程中所需的空氣和氧氣含量。通過(guò)氣風(fēng)比使酸性氣體與空氣趨于平衡狀態(tài)，從而提升轉(zhuǎn)化率。在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中需要將可能用到的酸性氣體進(jìn)行測(cè)量和分析，并將這些數(shù)據(jù)作為主配風(fēng)流量給定的依據(jù)，從而對(duì)反應(yīng)的主調(diào)空氣進(jìn)行控制。另外，在化工尾氣的分液灌表面需要及時(shí)標(biāo)注二氧化硫和硫化氫的比值，并使用相關(guān)設(shè)備和軟件對(duì)尾氣中的二氧化硫、CS2、COS進(jìn)行濃度的調(diào)整，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比和分析，并將數(shù)據(jù)的比對(duì)結(jié)果直接反饋給控制風(fēng)量系統(tǒng)中，進(jìn)行微調(diào)使硫化氫和二氧化硫的比例接近2∶1。如果需要對(duì)燃料進(jìn)行一定量的保留，那么需要結(jié)合這個(gè)考慮確定風(fēng)氣比值，一旦確定初值，就需要對(duì)燃燒爐進(jìn)行密切的觀察，并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)做出判斷，同時(shí)需要將尾氣回收裝置的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換為氣/風(fēng)/比狀態(tài)，穩(wěn)定設(shè)備后需要根據(jù)采樣出口對(duì)氣體的構(gòu)成進(jìn)行深層次的分析，并將二者的比例趨于1∶2。

隨后在線分析硫化氫和二氧化硫的數(shù)據(jù)，在保證設(shè)備信號(hào)趨于穩(wěn)定狀態(tài)后，再啟動(dòng)配風(fēng)的微調(diào)閥。

2.1.3 使用高溫?fù)胶烷y

對(duì)設(shè)備溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)的過(guò)程中可以選用高溫?fù)胶烷y。從實(shí)踐情況來(lái)說(shuō)，閾值應(yīng)該控制在3%～10%，不建議開(kāi)度過(guò)大，另外在對(duì)汽包進(jìn)行操作過(guò)程中需要將壓力不斷升高，從而促進(jìn)系統(tǒng)內(nèi)部的溫度保持安全和穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。此外，由于制硫爐內(nèi)的環(huán)境多為硫化腐蝕環(huán)境，因此在爐內(nèi)腐蝕過(guò)程中，在這種環(huán)境下會(huì)使得二氧化硫以及高溫硫化氫發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而腐蝕回收裝置的表面，且隨著各種因素的變化，腐蝕的速度也會(huì)不一樣，例如不同的溫度，不同的硫化物的濃度都會(huì)對(duì)其造成影響。

2.2 尾氣生產(chǎn)裝置的維護(hù)保養(yǎng)策略

要想增強(qiáng)尾氣回收裝置的應(yīng)用效果，就必須對(duì)重點(diǎn)的裝置設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)，主要的維護(hù)工作需要專(zhuān)業(yè)的工作人員進(jìn)行。由于加氫設(shè)備的工作本身的工作特性，在具體的維護(hù)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很多問(wèn)題。因此，需要技術(shù)人員對(duì)裝置設(shè)備中的反應(yīng)器等裝置進(jìn)行全面和定期的維護(hù)從而優(yōu)化反應(yīng)器的環(huán)境，提升尾氣中硫的回收率，提高尾氣處理的達(dá)標(biāo)率。在養(yǎng)護(hù)和處理裝置設(shè)備的過(guò)程中，首先需要將反應(yīng)器等主要設(shè)備調(diào)試到正常狀態(tài)，以保證各部門(mén)都能夠正常工作，同時(shí)還需要將維護(hù)重點(diǎn)放在氣體交換處。在滿足加熱條件的情況下，還要維持加氫反應(yīng)的運(yùn)行，在反應(yīng)過(guò)程中，氫氣還原含硫物質(zhì)，生成硫化氫等物質(zhì)。

2.3 尾氣處理工藝的技術(shù)優(yōu)化策略

有效處理化工生產(chǎn)中所產(chǎn)生的尾氣，在一定層面上不僅可以減少尾氣中含有的硫物質(zhì)，使氣體達(dá)到國(guó)家規(guī)定的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)，還能夠有效緩解大氣的污染情況，促進(jìn)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。尾氣回收處理的流程可以滿足大多化工產(chǎn)業(yè)排放尾氣的需求，對(duì)于化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有促進(jìn)作用，因此，有關(guān)化工尾氣的回收等問(wèn)題受到社會(huì)的廣泛關(guān)注。硫化氫是一種有揮發(fā)性的有毒物質(zhì)，若在化工生產(chǎn)中泄漏出去，或者企業(yè)部進(jìn)行處理直接排放，會(huì)對(duì)我們生活的環(huán)境有很大影響，甚至直接威脅相關(guān)工作人員的生命。為保障化工生產(chǎn)過(guò)程中的安全性，需要對(duì)尾氣中含硫的物質(zhì)進(jìn)行有效地去除，以防止含硫物質(zhì)因各種化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)橛卸镜牧蚧瘹?，在一定程度上?huì)威脅工作人員的生命健康安全。在化工生產(chǎn)中，常見(jiàn)的簡(jiǎn)單方法就是采用甲基二乙醇直接吸收，但存在問(wèn)題也很明顯，對(duì)硫的去除效果較差，加上氣體容易泄漏，造成資源浪費(fèi)，甚至?xí)捎卸镜牧蚧瘹涞任镔|(zhì)，若企業(yè)沒(méi)有進(jìn)一步對(duì)尾氣處理，會(huì)對(duì)環(huán)境造成不好的影響。綜上，企業(yè)需要找到合適的加氫反應(yīng)中使用的催化劑，還要借助活性氧化鋁等物質(zhì)來(lái)提高硫的回收率。化工企業(yè)可以通過(guò)挑選合適的催化劑降低回收的成本，還能大幅度提高硫的回收率，增加收益。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，化工企業(yè)在生產(chǎn)的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的含硫物質(zhì)，只有在回收處理后達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)才能排放。在此，化工企業(yè)需要研究化工過(guò)程來(lái)挑選最優(yōu)的催化劑，提高硫的回收率，降低處理的成本，提高相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益。