煤化工企業(yè)尾氣一體化治理的生產(chǎn)實踐

煤化工企業(yè)尾氣一體化治理的生產(chǎn)實踐楊永利;陳濤;張朋朋;張長潤;王雷【摘要】分析了陜西黃陵煤化工公司凈化回收和產(chǎn)品貯存系統(tǒng)中存在的尾氣泄漏和直接對空排放等問題,對不同生產(chǎn)區(qū)域,對應采取冷凝冷卻法、吸收法、活性炭吸附法、氮氣密封等技術路徑,對各區(qū)域異味排放點進行一體化治理.生產(chǎn)實踐表明,煤化工尾氣一體化治理基本達到了消除異味的目的,具有較好的環(huán)境效益和社會效益.【期刊名稱】《煤化工》【年(卷),期】2014(042)006【總頁數(shù)】3頁(P55-57)【關鍵詞】煤化工;尾氣;一體化;活性炭吸附;吸收;氮氣密封【作者】楊永利;陳濤;張朋朋;張長潤;王雷【作者單位】陜西黃陵煤化工有限責任公司,陜西黃陵727307;陜西黃陵煤化工有限責任公司,陜西黃陵727307;陜西黃陵煤化工有限責任公司,陜西黃陵727307;陜西黃陵煤化工有限責任公司,陜西黃陵727307;陜西黃陵煤化工有限責任公司,陜西黃陵727307【正文語種】中文X784引言陜西黃陵煤化工有限責任公司為年產(chǎn)焦炭200萬t的煤化工企業(yè)，為了充分利用黃陵礦區(qū)富集的煤炭資源，發(fā)揮低成本優(yōu)勢，實現(xiàn)就地轉化升值，該公司構建了煉焦—化產(chǎn)品回收—焦爐煤氣制甲醇—甲醇弛放氣制合成氨—煤矸石產(chǎn)蒸汽的循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈。煤氣凈化回收、產(chǎn)品貯存等工藝過程中會產(chǎn)生廢氣，這些廢氣成分主要為NH3、H2S、焦油、粗苯、甲醇等揮發(fā)類物質(zhì)，為響應國家清潔生產(chǎn)要求，保護環(huán)境，減少資源浪費，對尾氣進行回收處理勢在必行。黃陵煤化工公司積極探索，從2013年初開始尋求有效技術路徑，對各廢氣排放點進行分類收集處理，以達到改善環(huán)境的目的。凈化回收及產(chǎn)品罐區(qū)系統(tǒng)存在的問題在凈化回收系統(tǒng)鼓冷區(qū)域，原設計的尾氣回收管道起始于機械化氨水澄清槽，依次經(jīng)過循環(huán)氨水槽、剩余氨水槽、剩余氨水緩沖槽、焦油中間槽，并聯(lián)至回收主管，尾氣從機械化氨水澄清槽尾部冒出[1]。同時因吸力不足，氣流速度慢，氣體容易粗苯區(qū)域以及產(chǎn)品罐區(qū)系統(tǒng)綜合罐區(qū)、產(chǎn)品裝車站，均未設置尾氣治理設施，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的尾氣直接對空排放，對環(huán)境造成嚴重影響。治理方案的確定鼓冷區(qū)域尾氣治理方案鼓冷區(qū)域尾氣主要產(chǎn)生于機械化氨水澄清槽、循環(huán)氨水槽、冷凝液槽、剩余氨水槽、地下槽、焦油中間槽及煤氣水封等設備放空處。尾氣逸出溫度在90℃～100℃，主要含有氨氣及焦油、萘等揮發(fā)類物質(zhì)。對于氨氣可用水洗法吸收，但由于焦油、萘不溶于水，考慮到萘的凝點為80.5℃，在尾氣進入洗滌塔前進行冷卻，使揮發(fā)物凝結后，隨冷凝液排入地下槽。脫硫區(qū)域尾氣治理方案脫硫區(qū)域尾氣包括放硫產(chǎn)生的氣體和脫硫液儲罐、再生塔頂部放散逸出的氣體，這些氣體為脫硫液揮發(fā)出的氨氣。利用氨氣易溶于水的特性，采用水噴淋洗滌的方式進行處理。洗脫苯區(qū)域尾氣治理方案洗脫苯區(qū)域異味來源于粗苯槽罐和粗苯冷凝冷卻器等設備的放空處。尾氣中主要含有粗苯揮發(fā)氣體，根據(jù)相似相溶原理，利用有機溶劑，對不凝氣進行吸收[2]，繼而對后續(xù)少量揮發(fā)類物質(zhì)用活性炭吸附劑處理。產(chǎn)品罐區(qū)尾氣治理方案產(chǎn)品罐區(qū)主要儲存粗苯、焦油以及甲醇等產(chǎn)品，對于焦油儲罐尾氣，可采取與鼓冷區(qū)域尾氣相同的治理方法。對于甲醇儲罐和粗苯儲罐的尾氣，可采取氮氣密封的方式，減少甲醇、粗苯揮發(fā)逸散，避免對環(huán)境的污染。液體裝車站異味治理方案在液體裝車站主要進行焦油、粗苯、甲醇等產(chǎn)品的汽車裝車。在裝車過程中，會有大量的揮發(fā)性物質(zhì)逸散，造成環(huán)境污染。根據(jù)其尾氣特性，采用水洗、溶劑吸收、活性炭吸附等一體化技術分別進行處理。改造措施及效果鼓冷區(qū)域尾氣治理鼓冷區(qū)域原設計機械化氨水澄清槽尾氣排放口距排氣風機較遠，吸力不足，尾氣無法完全進入回收管道，治理流程示意圖見圖1。圖1鼓冷區(qū)域尾氣治理工藝流程示意圖改造措施包括：Φ1500mm×17500mmΦ2000mm×20000mm，增加廢氣與水接觸面積，提高吸收效率。22.2kW215kW機，增加了風機吸力和風量。1后的尾氣體積大大減小，降低了風機運行負荷，提高了風機吸力。21系統(tǒng)。脫硫區(qū)域尾氣治理脫硫區(qū)域尾氣治理采用與鼓冷區(qū)域相同的工藝流程。新增1套排氣洗凈裝置，對這些尾氣進行收集、冷卻、洗滌，最后達到凈化的目的。對溶液循環(huán)槽、事故槽、地下槽，采用在放散處接廢氣引導管的方式，回收尾氣；對熔硫釜放硫口、熔硫釜清液回流口和再生塔頂部放散處，采用回收罩的方式回收尾氣。以上尾氣匯集至總管后進入換熱器，與循環(huán)水間接換熱后，氣體中的部分氨氣、水蒸氣冷凝后的廢液對廢氣進行洗滌、凈化。定期更換洗滌用水，將吸收飽和的循環(huán)液送去進行蒸氨處理。粗苯區(qū)域尾氣治理粗苯區(qū)域尾氣治理流程示意圖見圖2。從粗苯儲槽和粗苯冷凝器來的尾氣由排氣風機輸送，依次進入一次吸收罐和二次吸收罐，經(jīng)有機溶劑吸收粗苯揮發(fā)性氣體后，進入活性炭吸附裝置，利用活性炭的吸附作用，吸收殘余的粗苯揮發(fā)氣體，最后放散進入大氣。圖2粗苯區(qū)域尾氣治理工藝流程示意圖產(chǎn)品罐區(qū)尾氣治理從焦油儲罐放散逸出的氣體主要成分為氨氣、水蒸氣及少量焦油、萘等揮發(fā)類物質(zhì)，可通過排氣風機，導入排氣洗凈塔，通過水噴灑的方式，對其進行處理。焦油儲槽尾氣治理流程示意圖見圖3。止脫水過程中尾氣逸散至大氣。粗苯、甲醇是易揮發(fā)、低閃點的產(chǎn)品，不僅存在火災隱患，而且易揮發(fā)，會揮發(fā)逸散。圖3產(chǎn)品罐區(qū)焦油儲罐尾氣治理流程示意圖由于氮氣比油蒸氣輕，所以氮氣浮在油蒸氣上面[3]。氮氣密封是根據(jù)盤頂空間壓力變化，自動排出或補入氮氣。甲醇、粗苯儲罐尾氣治理流程示于圖4。圖4產(chǎn)品罐區(qū)甲醇、粗苯儲罐尾氣治理流程示意圖本系統(tǒng)主要由氮封閥和泄氮裝置的關閉和開啟來調(diào)節(jié)。氮氣由氮氣管道輸送，首先用過濾器對氮氣中的雜質(zhì)進行過濾，然后由減壓閥減壓至設定壓力。為防止揮發(fā)類物質(zhì)排入大氣中，在罐頂呼吸閥后的放散管上方，加裝活性炭吸附器，吸附放散氣體中的甲醇或粗苯揮發(fā)物。液體裝車站尾氣治理焦油裝車點裝車時逸出的氣體主要成分為氨氣、水蒸氣及少量焦油、萘等揮發(fā)類物質(zhì)，可通過專用收集罩，收集裝車時產(chǎn)生的尾氣，并導入產(chǎn)品罐區(qū)尾氣洗滌塔，進行無害化處理。粗苯裝車點裝車時逸出的氣體主要成分為粗苯中的揮發(fā)性烴類物質(zhì)，可通過專用收集罩，收集裝車時產(chǎn)生的廢氣，并利用風機輸送至吸收裝置，進行無害化處理。甲醇裝車點甲醇裝車時逸散出的氣體主要成分為甲醇揮發(fā)物，根據(jù)相似相溶原理，甲醇易溶于水，因此可用水進行吸收處理。甲醇裝車時，通過專用收集罩，收集裝車時產(chǎn)生的廢氣，利用風機輸送至罐區(qū)洗滌塔，進行無害化處理。結語經(jīng)過以上改造項目的實施和運行，到2014年初，鼓冷、脫