瀝青尾氣處理系統(tǒng)的改造

安陽(yáng)鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司焦化廠 邱洪森 李笑芳 解玉麗 沈 潔

瀝青尾氣處理系統(tǒng)的改造

安陽(yáng)鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司焦化廠 邱洪森 李笑芳 解玉麗 沈 潔

環(huán)境問(wèn)題與生產(chǎn)的發(fā)展過(guò)程聯(lián)系密切，只有解決了生產(chǎn)中的環(huán)境問(wèn)題，才能保證生產(chǎn)過(guò)程更好地進(jìn)行。為了適應(yīng)社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，應(yīng)對(duì)世界氣候變化，生產(chǎn)過(guò)程中的環(huán)境問(wèn)題應(yīng)加以綜合治理，防止污染的發(fā)生。焦油深加工過(guò)程中瀝青煙氣是主要污染問(wèn)題之一，隨著“綠色大焦化”建設(shè)步伐的加快，安鋼焦化廠對(duì)瀝青生產(chǎn)區(qū)環(huán)境污染的治理和投入也逐步加大，通過(guò)工藝、設(shè)備以及瀝青尾氣系統(tǒng)進(jìn)行了多次改造，逐步改善了瀝青生產(chǎn)區(qū)域的操作環(huán)境，保障了職工的身心健康。本文，筆者針對(duì)安鋼焦化廠瀝青尾氣處理系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，對(duì)其工藝和設(shè)備的改進(jìn)進(jìn)行了探討。

一、工藝流程

從焦油蒸餾系統(tǒng)出來(lái)的中溫瀝青（油溫約為300℃）進(jìn)入瀝青高置槽，自然冷卻后（油溫約為260℃）經(jīng)瀝青鏈板機(jī)送至瀝青庫(kù)。瀝青尾氣處理系統(tǒng)采用同一文氏管引入，來(lái)自瀝青高置槽和瀝青鏈板機(jī)機(jī)尾放料斗的尾氣中的有害物質(zhì)在尾氣洗凈塔經(jīng)洗油循環(huán)噴灑吸收后，由洗凈塔煙囪排出。洗滌所用洗油系生產(chǎn)系統(tǒng)所產(chǎn)洗油，循環(huán)使用并定期更換，多次使用后送至焦油原料槽，以達(dá)到“零”排放。系統(tǒng)工藝流程如圖1所示。

二、存在問(wèn)題

從焦油蒸餾系統(tǒng)出來(lái)的中溫瀝青，因未經(jīng)冷卻，進(jìn)入瀝青高置槽后仍高達(dá)300℃，自然冷卻12 h后放至瀝青鏈板機(jī)時(shí)仍有250～260℃。這樣，瀝青高置槽和瀝青鏈板機(jī)尾放料斗就會(huì)產(chǎn)生大量瀝青煙氣。由于單靠洗油循環(huán)噴灑產(chǎn)生的吸力偏小，瀝青煙氣不能被抽入尾氣洗凈塔，而是“被迫”四處飄逸。這些瀝青煙氣含有大量致癌的苯并芘，不僅會(huì)對(duì)操作人員的眼睛、皮膚產(chǎn)生較強(qiáng)的刺激作用，并且，作為致癌物、致畸源及誘變劑，苯并芘還會(huì)直接影響操作環(huán)境和職工的身心健康。

三、改造過(guò)程

隨著焦油蒸餾系統(tǒng)加工量的增長(zhǎng)，瀝青生產(chǎn)量基本達(dá)到設(shè)計(jì)水平，未經(jīng)冷卻的中溫瀝青在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生許多問(wèn)題。例如，焦油蒸餾生產(chǎn)系統(tǒng)無(wú)法繼續(xù)提高加工量，瀝青尾氣系統(tǒng)無(wú)法滿足環(huán)保要求等。針對(duì)以上問(wèn)題，筆者認(rèn)為要想從根本上解決瀝青系統(tǒng)的尾氣問(wèn)題，應(yīng)該從以下兩方面著手：一是盡可能地減少瀝青煙氣量，二是加大尾氣系統(tǒng)的吸收能力。

1.工藝改進(jìn)（方法）。瀝青煙氣的產(chǎn)生主要是由于其溫度偏高所致，而且溫度越高產(chǎn)生量越大。瀝青溫度如若得到降低，瀝青煙氣自然就會(huì)減少。按照此思路，在瀝青管線上增加了1臺(tái)汽化冷凝冷卻器（冷凝段33 m2，汽化段36 m2），增加了4個(gè)瀝青高置槽。另外，還在尾氣循環(huán)油槽上新增1臺(tái)文氏管專供機(jī)尾放料斗使用，原文氏管供4個(gè)瀝青高置槽使用。這樣，機(jī)尾料斗處的尾氣處理能力大大增加，機(jī)尾的操作環(huán)境也隨之大為改善。

2.設(shè)備改進(jìn)。經(jīng)過(guò)分析探討，提高尾氣系統(tǒng)吸收能力可以采取兩種方案：一是加高煙囪高度，二是尾氣系統(tǒng)引入外部動(dòng)力（風(fēng)機(jī)）。經(jīng)過(guò)對(duì)系統(tǒng)阻力、煙囪吸力（高度）等的核算，借用附近的改質(zhì)瀝青煙囪（H=42 m）即可。但因煙囪內(nèi)壁砌有一層120 mm厚的砌層，且內(nèi)壁非常粗糙，直接影響了系統(tǒng)的吸力。那么就只有從外部來(lái)考慮，引入風(fēng)機(jī)來(lái)提高系統(tǒng)的吸力。在系統(tǒng)中增加了1臺(tái)型號(hào)為9-26的離心風(fēng)機(jī)（其參數(shù)Q=5 940 m3/h，HT=5 553 Pa，P=15 kW，n=2 900 r/min），并將經(jīng)尾氣洗凈塔處理后的尾氣引入風(fēng)機(jī)，經(jīng)改質(zhì)瀝青煙囪排向大氣。另外，還將機(jī)尾料斗向下延伸，減少了瀝青煙氣外逸。

四、實(shí)施效果

1.在瀝青管線上增設(shè)了瀝青汽化冷卻器，瀝青冷卻后的溫度降為230℃左右，進(jìn)入高置槽再經(jīng)自然冷卻（增加1臺(tái)高置槽可增加6 h自然冷卻時(shí)間）可降到200℃左右。這樣，4臺(tái)瀝青高置槽內(nèi)及機(jī)尾放料斗處的瀝青煙氣大大減少，改造效果明顯。但是，機(jī)尾部位的瀝青煙氣仍未得到完全有效控制。

2.在尾氣處理系統(tǒng)引入風(fēng)機(jī)，增強(qiáng)了系統(tǒng)吸力，瀝青高置槽內(nèi)和機(jī)尾放料斗的煙氣均可被及時(shí)抽走，瀝青生產(chǎn)區(qū)域的環(huán)境得到了極大改善。

3.由于風(fēng)機(jī)的引入，系統(tǒng)吸力有余，可適時(shí)將困擾多時(shí)的焦油蒸餾系統(tǒng)開(kāi)、停工期間的尾氣也引到瀝青尾氣系統(tǒng)。具體操作：開(kāi)、停工期間二段焦油循環(huán)至1#瀝青高置槽（改為開(kāi)停工循環(huán)槽），尾氣由洗凈塔處理后排出。

五、結(jié)論

經(jīng)過(guò)對(duì)瀝青尾氣系統(tǒng)的多次改造，瀝青生產(chǎn)區(qū)的環(huán)境得到了明顯改善，為職工創(chuàng)造了一個(gè)清潔的操作環(huán)境。但是該工藝的缺點(diǎn)是運(yùn)行費(fèi)用較高，如風(fēng)機(jī)和循環(huán)泵負(fù)荷約為37 kW，循環(huán)洗油（油價(jià)較高）需要定期更換等。接下來(lái)設(shè)想用酚水替代洗油循環(huán)使用，或者使用自動(dòng)變頻器對(duì)尾氣風(fēng)機(jī)、洗油循環(huán)泵進(jìn)行控制，以降低運(yùn)行費(fèi)用。