張小靜 中石化股份天津分公司水務(wù)部

一、引言

原廢氣催化燃燒裝置2004年底建成投入使用，主要處理老裝置內(nèi)散發(fā)的含烴、硫類惡臭氣體。配備了廢氣分水罐、脫硫及總烴濃度均化罐等附屬設(shè)備。2008年原老裝置停止使用，陸續(xù)將各新建裝置廢氣引入廢氣催化燃燒裝置，其處理量嚴(yán)重不足，急需新建一套裝置增加處理量。新建廢氣催化燃燒裝置項(xiàng)目于2017年5月批復(fù)，建成后將滿足現(xiàn)有的廢氣排放處理量，使苯、甲苯、二甲苯、VOCs等指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，減輕環(huán)境污染，具有明顯的環(huán)境效益和社會(huì)效益。

二、原廢氣催化燃燒裝置工藝概述

原廢氣催化燃燒裝置廢氣首先由一次引風(fēng)機(jī)從裝置引出，經(jīng)過(guò)輸送管路進(jìn)入廢氣預(yù)熱器、廢氣分水罐、阻火器，再進(jìn)入脫硫及總烴濃度均化罐。然后廢氣經(jīng)過(guò)二次引風(fēng)機(jī)、過(guò)濾器進(jìn)入加熱-換熱-反應(yīng)單元。處理后的氣體通過(guò)換熱器進(jìn)行熱能回收，對(duì)原料氣進(jìn)行加熱，處理后的達(dá)標(biāo)廢氣通過(guò)排氣筒排放到大氣中。

三、新建廢氣催化燃燒裝置工藝概述

車間各新裝置產(chǎn)生的廢氣在風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，經(jīng)過(guò)阻火器，進(jìn)入汽水分離罐，再進(jìn)入脫硫罐，脫除廢氣中的H2S 和有機(jī)硫等；進(jìn)入脫硫及總烴濃度均化罐，進(jìn)一步脫除硫化物同時(shí)完成廢氣濃度的均化，脫硫均化后的廢氣進(jìn)入組合反應(yīng)器與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)，處理后的氣體通過(guò)換熱器將熱量傳給處理前的廢氣，使廢氣加熱；處理后的氣體經(jīng)充分回收熱量后，經(jīng)排氣筒排放到大氣中。

四、新建廢氣催化燃燒裝置改進(jìn)分析

（一）工藝方面改進(jìn)

1.處理量增大。原廢氣催化燃燒裝置處理量3000Nm3／h，而新建廢氣催化燃燒裝置處理量達(dá)到10000Nm3／h，更適合現(xiàn)在的工況。2.提高脫硫性能，增加脫硫罐。由于目前污水處理場(chǎng)產(chǎn)生的廢氣中的總硫濃度已經(jīng)超過(guò)了50mg/m3，因此新建廢氣催化燃燒裝置我們?cè)诿摿蚓拗霸黾恿艘患?jí)脫硫罐，避免廢氣中硫化物超過(guò)脫硫均化罐設(shè)計(jì)負(fù)荷，延長(zhǎng)脫硫均化劑的使用壽命。3.風(fēng)機(jī)增加變頻調(diào)節(jié)。新建廢氣催化燃燒裝置風(fēng)機(jī)控制柜增加變頻器，裝置處理量可以根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，滿足不同風(fēng)量下的運(yùn)行要求。

（二）排放指標(biāo)方面改進(jìn)

處理后廢氣排放指標(biāo)滿足國(guó)家環(huán)保要求：

（三）主體設(shè)備方面改進(jìn)

1.設(shè)備、管線材質(zhì)方面改進(jìn)。新建廢氣催化燃燒裝置所有與廢氣接觸部分材質(zhì)均為06Cr19Ni10（304），避免了硫化亞鐵的產(chǎn)生，提高裝置運(yùn)行安全性。

新的加熱-換熱-催化燃燒反應(yīng)單元采用一體化設(shè)計(jì)，較原廢氣催化燃燒裝置運(yùn)行效率更高，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖如下圖所示：

2.換熱器改進(jìn)。原換熱器為熱管式，存在高溫爆裂隱患，新?lián)Q熱器非熱管式，不存在高溫爆裂可能，其換熱效率更高，和廢氣接觸部位（包括換熱器器壁、熱管、列管、翅片等）均為304不銹鋼材質(zhì)，不會(huì)產(chǎn)生硫化亞鐵，而且換熱器結(jié)構(gòu)更合理，便于清理燃燒不充分時(shí)產(chǎn)生的積碳。

3.過(guò)濾器改進(jìn)。為進(jìn)一步保證過(guò)濾效果，將袋式過(guò)濾器更換成了帶自動(dòng)除塵的過(guò)濾器，使裝置運(yùn)行更加穩(wěn)定。

五、新建廢氣催化燃燒裝置投用后運(yùn)行建議

（一）定期檢查清理?yè)Q熱器。根據(jù)原廢氣催化燃燒裝置運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，廢氣中的水、油、烴類以及均化罐中的活性炭等物質(zhì)混合后，會(huì)在換熱器上形成粘性污垢，這些固體廢物在高溫下均可燃燒，存在安全隱患，因此換熱器需要定期檢查清理，提高裝置安全性。

（二）定期檢查更換脫硫劑、均化劑、催化劑。脫硫罐、脫硫及總烴濃度均化罐、反應(yīng)器是廢氣催化燃燒裝置中的重要設(shè)備，其內(nèi)部填充劑是否失效直接關(guān)系到裝置是否能夠平穩(wěn)運(yùn)行，因此新裝置在運(yùn)行過(guò)程中脫硫劑、均化劑、催化劑必須做到定期檢查更換。

（三）加強(qiáng)進(jìn)出氣監(jiān)測(cè)。新建廢氣催化燃燒裝置廢氣來(lái)源復(fù)雜，不同工況、不同季節(jié)下廢氣成分變化比較大，為了防止催化劑中毒，必須加強(qiáng)進(jìn)氣非甲烷總烴濃度和總硫濃度的監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)作為裝置廢氣處理量的調(diào)整依據(jù)，逐步摸索規(guī)律，形成符合實(shí)際工況的裝置操作法。

（四）總結(jié)冬季運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)原廢氣催化燃燒裝置的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，冬季的時(shí)候部分廢氣來(lái)源總烴濃度較低，會(huì)降低廢氣催化燃燒裝置的處理效果。因此冬季時(shí)可根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)適當(dāng)減少總烴濃度低區(qū)域的進(jìn)氣量，適當(dāng)?shù)脑黾忧岸丝偀N濃度高區(qū)域進(jìn)氣量，并做好定期排凝工作，保證新建廢氣催化燃燒裝置在冬季時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行。

總結(jié)：新建廢氣催化燃燒裝置較原裝置設(shè)計(jì)處理量更大，處理效果更好，在工藝、設(shè)備、安全性等方面都進(jìn)行了改進(jìn)，但由于是新建裝置，因此需要我們?cè)谶\(yùn)行初期增加進(jìn)出廢氣數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)頻次，做好各廢氣來(lái)源廢氣量及廢氣濃度的監(jiān)控調(diào)整，只要不斷總結(jié)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，持續(xù)做好裝置監(jiān)控、調(diào)整、維護(hù)工作，定能取得良好的運(yùn)行效果。