乙烯廠汽油加氫裝置燒焦尾氣VOCs治理實(shí)踐淺析

劉 猛 張學(xué)智 段 文

（1. 北京樂文科技發(fā)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(jīng)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(jìn)行再生。按照以往操作，燒焦尾氣在經(jīng)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(jīng)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(yán)重污染，并且散發(fā)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(guān)注，行政監(jiān)管及環(huán)保立法逐漸嚴(yán)格和完善，同時揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）污染防治工作也是國家環(huán)保治理的重要任務(wù)之一。關(guān)于VOCs治理方面，國家頒布了一系列標(biāo)準(zhǔn)，例如：GB 31570--2015《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，GB 31571--2015《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》等。

為此，北京樂文科技發(fā)展有限公司專門設(shè)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(chǎn)生的廢氣，減少VOCs污染物排放，從而達(dá)到凈化氣體、減少污染物排放、營造良好的綠色環(huán)保的工作環(huán)境的目的，于2021年在蘭州石化公司乙烯裝置應(yīng)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(yīng)器（如表1所示）一般采用空氣/蒸汽混合加熱工藝進(jìn)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(zhì)（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(shè)備明細(xì)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(yīng)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?dú)馄犭A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(zhì)經(jīng)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(tǒng)；未冷凝的氣相先后經(jīng)過藥劑吸收撬。此時燒焦尾氣中90%以上VOCs成分已經(jīng)被吸收。

剩余氣體再經(jīng)過深冷吸附撬后，達(dá)到排放合格標(biāo)準(zhǔn)，排入大氣。

3 治理效果

經(jīng)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(shù)據(jù)看，此套VOCs治理工藝，可以應(yīng)對反應(yīng)器燒焦尾氣的VOCs治理，經(jīng)過處理之后廢氣排放口周圍污染物環(huán)境VOCs≤112mg/m3，硫化氫為0，臭氣濃度≤700，現(xiàn)場無異味。

此套VOC治理設(shè)備治理效果明顯，由于燒焦尾氣通過此套VOC治理設(shè)備得到充分吸收吸附，使燒焦尾氣排放達(dá)到無害化、資源化、環(huán)?；?，符合國家對廢氣的排放要求。

4 改進(jìn)建議

該治理設(shè)備通過實(shí)際運(yùn)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(shè)備難以承受，因此，需考慮治理設(shè)備的耐溫、防腐問題，以及對應(yīng)的安全措施；

（2）氮?dú)馄徇^程中，溫度在空冷中難以降下，且氮?dú)饨禍睾笕匀粫斐珊舐穳毫ι?，易造成憋壓，可以將設(shè)備管路進(jìn)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(nèi)的停留時間；

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

（4）處理過程中的液相，也會產(chǎn)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(yīng)的除臭劑。

5 結(jié)語

通過VOCs治理設(shè)備很好的解決了加氫反應(yīng)器燒焦時VOC氣體處理這一難題，該VOCs治理技術(shù)在國內(nèi)VOCs治理行業(yè)處于領(lǐng)先地位，且首次應(yīng)用到反應(yīng)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(yīng)用于燒焦尾氣工況外，通過適當(dāng)改進(jìn)還可以應(yīng)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(shù)如全面推廣，必將會對穩(wěn)定生產(chǎn)、環(huán)境治理起到積極作用。