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        酸性水汽提裝置不停工換劑的探索

        2018-07-20 05:45:26鄭理富
        石油石化綠色低碳 2018年3期

        鄭理富

        (中國石油蘭州石化公司,甘肅蘭州 730060)

        惡臭是7種典型公害之一(大氣污染、水質(zhì)污染、土壤污染、噪聲、振動、土地下沉、惡臭)。目前常用惡臭治理方法有水洗法、吸附法、化學(xué)吸收法、氧化法、燃燒法、生物法等[1]。蘭州石化120 t/h酸性水汽提裝置利用脫臭塔T103AB及吸附罐V111、V130脫除酸性水罐、酸性水中間罐的惡臭氣體,以保護環(huán)境。

        1 存在問題

        酸性水汽提裝置自2014年檢修后投用,目前脫臭劑已超過使用周期,脫臭效果下降,需切出除臭塔及吸附罐對在用脫臭劑進行更換。由于兩座脫臭塔的脫臭劑均達到飽和狀態(tài),無法切換處理后換劑,原料水中間罐共用一個吸附罐,也無法切換出來換劑。

        惡臭物質(zhì)成分復(fù)雜,對環(huán)境的影響很大,對人身健康也會造成很大的危害。隨著環(huán)境保護的日趨嚴格,如何在裝置不停工情況下,避免惡臭氣體排放并確保換劑的順利進行,成為一道難題。

        2 惡臭氣體組成分析

        裝置惡臭氣體中主要包括NH3、H2S、甲硫醇、甲硫醚、苯乙烯等,且濃度很高。具體分析結(jié)果見表1。

        3 脫除惡臭氣體的措施

        1)水吸收法

        利用臭氣中某些物質(zhì)易溶于水的特性,使臭氣直接與水接觸,達到脫臭目的。從表1可以看出,惡臭氣體中含有NH3,NH3在水中的溶解度較大,1個體積的水可溶解700個體積NH3。通過水洗,就能較好地將NH3除去。H2S溶于水,通常情況下1個體積水溶解2.6個體積H2S,溶解度相對較小,去除效果不明顯。其他的惡臭物質(zhì)如甲硫醇、甲硫醚、苯乙烯不溶于水,不能利用水吸收法除去。

        2)物理吸附法

        物理吸附法即利用吸附劑的吸附功能使惡臭物質(zhì)由氣相轉(zhuǎn)移到固相。裝置目前使用的DSC-05脫臭劑,主要組分為活性炭(60%~80%)和NaOH(1%~10%),NaOH作為活化劑,用來浸漬原料,在高溫處理后可制得活性炭,以改善活性炭的微觀機構(gòu),增加活性炭的比表面積,增強活性炭的吸附能力。

        表1 惡臭氣組成(GB 14554-1993) mg/m3

        3)化學(xué)吸附法

        利用臭氣中某些物質(zhì)和化學(xué)藥劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的特性,去除某些臭氣成分。裝置目前使用ZCJ-961含硫、氨氮工業(yè)污水處理劑,代替固定式除臭劑消除酸性水大罐頂部的惡臭氣體。

        4 不停工換劑具體措施和效果

        4.1 T103換劑措施

        4.1.1 流程前端強制脫臭,達到切出脫臭罐的條件

        用含硫氨氮污水處理劑水溶液(10%)代替水洗塔T102新鮮水,原料水罐V102A/B頂惡臭氣經(jīng)T102水洗除臭后自T102頂部直接排空。首次加入含硫氨氮污水處理劑200 kg,然后加入新鮮水稀釋,配置成10%的水溶液,用計量泵打入T102,采用高進低出的方式,循環(huán)清洗,將清洗后的液體返回清洗水槽。一旦檢測H2S濃度達到10 μg/g時,重新配置含硫氨氮污水處理劑置換老劑,確保惡臭氣體排放濃度不超標。對于置換出的廢水排入V102A/B中,加以回收利用(裝置2016年大修時,就將三套酸性水汽提裝置、兩套氣體精制裝置的除臭水打入酸性水汽提裝置原料罐區(qū),加以回?zé)?,有成熟的?jīng)驗和技術(shù)可以借鑒)。預(yù)處理單元共用除臭劑4噸,相應(yīng)產(chǎn)生廢水40噸,全部進行回收處理。

        4.1.2 脫臭罐鈍化

        為防止除臭劑更換過程中自燃,對除臭劑罐進行鈍化。鈍化過程中產(chǎn)生的廢水,分析合格后排入工業(yè)污水系統(tǒng)。除臭劑罐T103A/B經(jīng)過鈍化處理后,檢測數(shù)據(jù)見表2。

        表2 T103A/B有限空間分析

        4.1.3 其他

        上游裝置來的酸性水盡可能改進公司二套酸性水汽提裝置(110 t/h)的預(yù)處理單元,以減少V102A/B頂惡臭氣體排放量,為換劑的順利進行,創(chuàng)造良好的環(huán)境。特別是在夏季氣溫居高不下的情況下,更有現(xiàn)實的意義。

        該次換劑到投用,從2017年6月26日一直持續(xù)到7月19日,共計26天,未發(fā)現(xiàn)H2S、NH3超標現(xiàn)象,說明用含硫氨氮污水處理劑處理惡臭氣體中的H2S、NH3可行。

        4.2 酸性水中間罐V108AB與V113AB換劑采取的措施

        4.2.1 裝置原料降量

        在確保平衡酸性水的基礎(chǔ)上,盡量提高第二套酸性水汽提裝置(110 t/h)的處理量,降低本裝置處理量從80~100 t/h降到60 t/h。這樣,酸性氣罐、粗氨罐脫后液體相應(yīng)減少(脫后液體統(tǒng)一進入V108)。

        4.2.2 調(diào)整工藝流程

        將V108AB與V113AB頂部放空用預(yù)制管線連接;處理V108AB吸附罐V111時,將V108AB頂部惡臭氣體改進V113AB,并經(jīng)其吸附罐V130脫臭后排空。V111換劑完成投用正常后,再處理V130,將V113AB頂部惡臭氣體改進V108AB,并經(jīng)其吸附罐V111脫臭后排空。優(yōu)化前后的流程對比,見圖2。

        圖2 酸性水中間罐流程優(yōu)化前后對比

        處理V130前將V113AB 頂惡臭氣體通過頂部臨時管線改進V108AB,并經(jīng)試用觀察2天,壓力能夠控制在正常范圍(0~0.2 kPa),換劑工作順利推進;V130換劑投用正常后將V108AB頂惡臭氣體通過頂部臨時管線改進V113AB,并經(jīng)試用觀察1天,壓力無法控制在正常范圍(0~0.2 kPa),只好將V108頂部惡臭氣體采用臨時管線,引到化學(xué)清洗水槽內(nèi),采用噴淋含硫氨氮污水處理劑以吸附脫臭氣體,達到惡臭氣體達標排放的目的。分析原來方案不適合V108的原因,主要為隨著T103的投用,處理的酸性水達到滿負荷,造成惡臭氣體數(shù)量增大,臨時配置的管線已不能滿足惡臭氣體流量的要求,造成整個罐壓力逐漸升高;整個換劑工作持續(xù)時間太長,酸性水無法平衡,裝置被迫提高處理量,造成脫液量增大。

        4.2.3 對除臭劑罐進行脫臭處理

        采用含硫氨氮污水處理劑對除臭劑進行清洗后的廢水排入V102,進行回收處理。裝置處理共用除臭劑0.8噸,相應(yīng)產(chǎn)生廢水8噸。

        4.2.4 V111、V130鈍化處理

        避免在換劑過程中或投用前出現(xiàn)FeS自燃現(xiàn)象,對V111、V130 2座吸附罐進行鈍化處理,處理過程中產(chǎn)生的廢水,經(jīng)分析合格后排入工業(yè)污水系統(tǒng)。處理后打開2座儲罐人孔時,未發(fā)現(xiàn)脫臭劑板結(jié)的情況,說明脫臭劑剛剛達到飽和狀態(tài)。

        5 結(jié)論及建議

        采用含硫氨氮污水處理劑對惡臭氣體進行清洗,可有效脫除硫化物及氨氮。用含硫氨氮污水處理劑處理脫臭劑,是一種理想的清潔處理方式,可以在行業(yè)內(nèi)推廣。由于含硫氨氮污水處理劑對烴的處理效果不理想,造成處理過程中可燃氣超標。建議今后及時切換脫臭劑塔,確保預(yù)處理單元脫臭塔能夠平穩(wěn)運行,以減少運行期間裝置檢修的時間。

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