化工企業(yè)VOC氣體回收工藝調(diào)整及改善

賀文奇

摘要：VOC氣體中含有大量具有揮發(fā)性的有機(jī)化合物，造成的污染嚴(yán)重程度較高、范圍也較廣，通常在石化化工、重金屬冶煉、工業(yè)涂裝、汽車尾氣排放和房屋裝修材料中所產(chǎn)生的VOC氣體最多。為了保護(hù)人身健康和生態(tài)環(huán)境，不僅需要降低VOC氣體的排放量，還需要對VOC氣體進(jìn)行科學(xué)的回收處理，降低VOC氣體的有害性。鑒于此，本文主要分析化工企業(yè)VOC氣體回收工藝調(diào)整及改善。

關(guān)鍵詞：化工企業(yè);VOC氣體;回收工藝

1、引言

粗苯是煉焦煤高溫干餾后生成的產(chǎn)物，經(jīng)脫氨后的焦?fàn)t煤氣中回收的苯系化合物，其中以苯含量為主，稱之為焦化粗苯，焦?fàn)t煤氣一般含有25～40g/m3苯烴。一般焦化粗苯的產(chǎn)量是裝爐煤的1%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）左右，是煉焦煤氣凈化高附加值的副產(chǎn)品。焦化粗苯產(chǎn)量與煉焦煤種的Vdaf組成、煉焦的工藝控制條件等有關(guān)，我國目前大多采用洗油吸收法進(jìn)行粗苯回收，洗油吸收粗苯工藝主要由洗油吸苯和富油脫苯工序組成。

2、粗苯的性質(zhì)及危害

粗苯呈現(xiàn)黃色透明狀，存儲過程苯的顏色會(huì)發(fā)生變化，由于產(chǎn)生了樹脂類物質(zhì)溶解在了產(chǎn)品中，樹脂類物質(zhì)是由不飽和化合物的氧化聚合反應(yīng)所生成的。相對密度約為0.9，易燃、易爆炸、中毒，閃燃溫度-11℃，爆炸極限為1.45%～7.5%。

3、粗苯 VOC 尾氣回收裝置

3.1、VOC 系統(tǒng)的工藝方案設(shè)計(jì)

為了解決粗苯工段的揮發(fā)性有機(jī)物污染問題，于 2017 年設(shè)計(jì)并投用了 VOC尾氣回收裝置，一段粗苯 VOC 尾氣系統(tǒng)工藝流程圖見圖1。

圖1的工藝流程為：將粗苯工段各儲罐，中間槽等的放散管與 VOC 尾氣回收管道相連，管道的另一端連著電捕后的煤氣管道。該系統(tǒng)利用了煤氣鼓風(fēng)機(jī)前產(chǎn)生的吸力將各粗苯儲罐產(chǎn)生的苯蒸汽直接抽到機(jī)前煤氣管道中，在不額外增加吸力設(shè)備的條件下，將“廢氣”吸收，變廢為寶。

3.2、VOC 系統(tǒng)投用

粗苯 VOC 系統(tǒng)的投入說明有：1）校正管道截門，確認(rèn)各槽罐放散與系統(tǒng)分離并處于自然放散狀態(tài)。2）打開尾氣回收管道伴熱，并通過疏水點(diǎn)位確認(rèn)伴熱管運(yùn)行正常。3）自動(dòng)閥組 F2 處泄液和冷凝捕霧器處的泄液處于關(guān)閉狀態(tài)。4）打開貧油中間槽和氮?dú)饴?lián)通截門，打開尾氣回收系統(tǒng)與貧油中間槽的聯(lián)通截門;打開南側(cè)殘?jiān)鄯派⑴c尾氣回收系統(tǒng)聯(lián)通截門。5）手動(dòng)緩慢打開氮?dú)忾y組 F3，控制閥后壓力不超過 30 kP a。6）手動(dòng)緩慢打開氮?dú)忾y組 F4，控制閥后壓力不超過 300 Pa。7）檢測南側(cè)殘?jiān)鄯派⒑趿?，確認(rèn)放散氣體含氧量大幅度（含氧量低于18 %）下降后，打開油地下槽放散與尾氣回收系統(tǒng)的連通截門。8）關(guān)閉南側(cè)殘?jiān)劢亻T放散，檢測油地下槽放散含氧量，確認(rèn)放散氣體含氧量大幅度（含氧量低于 18%）下降后，打開北苯罐放散。9）關(guān)閉油地下罐放散，檢測北苯罐放散含氧量，確認(rèn)放散氣體含氧量大幅度（含氧量低于 18%）下降后，打開自動(dòng)調(diào)節(jié)閥組 F2，打開自動(dòng)調(diào)節(jié)閥組 F1 處現(xiàn)場壓力表作為放散點(diǎn)。10）關(guān)閉北苯罐放散，由于壓力表放散點(diǎn)位偏小，注意調(diào)整氮?dú)鈮毫Ψ乐钩瑯?biāo)。11）檢測壓力表放散點(diǎn)處含氧量，確認(rèn)放散氣體含氧量大幅度（含氧量低于18%）下降后，確認(rèn)為主管道氮?dú)馔ㄟ^。12）打開閥組 F1，控制壓力在-100 Pa，關(guān)閉放散壓力表截門，安裝壓力表，調(diào)整閥組 F2 處吸力在-50 Pa，指標(biāo)以閥組 F2 處吸力為準(zhǔn)。13）通知風(fēng)機(jī)崗位注意注意含氧量變化，有問題時(shí)及時(shí)聯(lián)系現(xiàn)場。14）關(guān)閉粗苯分離器、控制分離器、回流缸放散。16）各自動(dòng)閥組的對應(yīng)控制壓力調(diào)整見表1。17）如系統(tǒng)無法與上述設(shè)定的控制值相匹配，則按 F4 閥組控制壓力不超過500 Pa 進(jìn)行控制，F(xiàn)2 閥組按不超過-200 pa 進(jìn)行控制，其余控制值忽略。

4、粗苯VOC氣體的具體治理技術(shù)

4.1、吸附性處理

在化工生產(chǎn)中所產(chǎn)生的VOC的危害不言而喻，為保證其得到有效的治理，就要采取針對性的治理措施。采用固定床吸附技術(shù)與熱氣流吹掃再生技術(shù)，就能保證石油化工生產(chǎn)中的催化劑通過再生的方式發(fā)揮催化裂化的優(yōu)勢，提高產(chǎn)品的純度。這種方式能及時(shí)將揮發(fā)性有機(jī)物中的有害成分及時(shí)去除，使氣體達(dá)到相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)。

4.2、冷凝治理技術(shù)

冷凝治理技術(shù)在現(xiàn)階段較為常見，這一方式需要以不同溫度與飽和度作為基礎(chǔ)，通過對參數(shù)進(jìn)行提升或降低，將蒸汽中有機(jī)物質(zhì)通過冷凝方式進(jìn)行提取，經(jīng)過這一方式處理過后的VOC廢氣能夠得到大幅凈化，同時(shí)對其進(jìn)行回收。但是這一技術(shù)由于會(huì)產(chǎn)生難以分離的重金屬，因此實(shí)際應(yīng)用較為局限，并不適用本文案例的VOC處理。

4.3、高溫燃燒治理技術(shù)

首先，將VOC廢氣直接燃燒，這一操作方式優(yōu)勢在于VOC廢氣破壞率較高，但對含量較少的VOC無法達(dá)到理想治理效果。其次，在燃燒過程當(dāng)中增加助燃物質(zhì)，這一方式能夠促使VOC燃燒溫度上升，但是成本相對較高。最后，催化燃燒法，這一操作方法需要在燃燒物中加入催化劑，這一操作方法對溫度并無過高要求，并且成本相對低廉，在現(xiàn)階段高溫燃燒治理方式當(dāng)中較為常見。

6、結(jié)束語

為保證VOC氣體得到有效的治理，要積極完善現(xiàn)有的治理技術(shù)，根據(jù)VOC氣體的特點(diǎn)不斷提高治理水平，對VOC氣體的排放進(jìn)行嚴(yán)格的控制，有效改善環(huán)境質(zhì)量，進(jìn)而為人們打造宜人宜居的城市環(huán)境。

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