唐雪弢

江蘇大信環(huán)境科技有限公司 江蘇宜興 214200

因煉油生產(chǎn)工藝十分特殊，所以煉油生產(chǎn)廢氣處理難、危害廣、毒性大、廢氣組成復(fù)雜、種類繁多、腐蝕性強(qiáng)。為了解決氣體污染問題，國(guó)內(nèi)外早已展開了對(duì)各種處理技術(shù)的研發(fā)，包括各種處理設(shè)備設(shè)施、制作使用的新材料、不斷優(yōu)化的新工藝，在實(shí)際工業(yè)化的運(yùn)行中效果十分顯著。以上各種技術(shù)措施的推廣為煉油企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，產(chǎn)能擴(kuò)大化和廢氣治理提供了有力的技術(shù)支持和發(fā)展空間。本文將以目前常用的各種廢氣處理技術(shù)作為參考對(duì)象，剖析這些技術(shù)的優(yōu)劣，思考這些裝置處理的適用性。

1 常見煉油企業(yè)廢氣處理辦法

1.1 高含硫污水儲(chǔ)罐罐頂廢氣回收

某煉油廠所用的硫污水儲(chǔ)罐包括裝置輕污油、罐區(qū)輕污油、罐區(qū)凝縮油、汽柴加氫精制裝置污水等。該類儲(chǔ)罐的頂部及儲(chǔ)罐罐區(qū)內(nèi)存在大量廢氣，其中主要廢氣成分為氨、硫醚、硫醇、硫化氫、鹵素等含油量大的物質(zhì)和VOCS,該組分廢氣熱值高，顆粒物大，臭氣嗅閾值低，直排或是初步處理后排放引起的污染嚴(yán)重，對(duì)周邊環(huán)境及居民影響大。該類廢氣的收集系統(tǒng)為在儲(chǔ)罐的頂部使用罐區(qū)微正壓密閉+低壓瓦斯系統(tǒng)回收+超重力反應(yīng)器的組合工藝。

這種工藝使用預(yù)處理除塵+焚燒+堿液洗滌吸收結(jié)合的處理辦法。利用堿洗過程去除廢氣中的氨、硫醚、硫醇、硫化氫、鹵素等物質(zhì)，防止廢氣中各種腐蝕性物質(zhì)在輸送中給管道帶來的酸性露點(diǎn)腐蝕，降低了后續(xù)的廢氣的處理難度。經(jīng)過脫硫工藝處理后的廢氣最終會(huì)在自身重力的作用下重新回到前段的低壓瓦斯系統(tǒng)之中，被工藝循環(huán)使用。

基于理論角度來說，這種裝置顯然不具備脫除烴類物質(zhì)的能力[1]。不過從實(shí)際運(yùn)行結(jié)果（目前主要采用三方取樣檢測(cè)或是在線檢測(cè)設(shè)備）來看，堿液脫除烴類物質(zhì)有一定的效果，但是去除率有限。當(dāng)然堿洗脫除后廢氣中非甲烷烴濃度的濃度仍然相當(dāng)高（大于300mg/m3），也就是說這種工藝的去除效率并不能滿足國(guó)家在該行業(yè)需要的排放要求（小于80mg/m3，此為最新的國(guó)標(biāo)排放要求）。所以堿液脫硫工序結(jié)束后，需將廢氣送入到低壓瓦斯系統(tǒng)當(dāng)中，使用加壓泵處理這些廢氣，控制去除效果。在各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)滿足國(guó)家排放要求以后才準(zhǔn)許排放。將其中部分回收的烴類當(dāng)作燃料[2]。既循環(huán)利用了廢氣中烴類的熱值，又達(dá)成了保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)。

1.2 高濃度廢氣處理

某煉油廠所用的處理工藝是氣態(tài)污染物催化燃燒法。處理系統(tǒng)、負(fù)責(zé)催化燃燒的裝置包括電氣控制系統(tǒng)、配套儀表、廢氣風(fēng)機(jī)、排氣筒、換熱加熱催化燃燒反應(yīng)單元、廢氣過濾器、引風(fēng)機(jī)、氣體均布罐、阻火器等設(shè)備。其中廢氣被廢氣風(fēng)機(jī)從封閉的氣浮池、隔油池、提升池引出[3]。該類廢氣為無組織與有組織混合氣體，利用輸送管路將其送入到阻火器，同時(shí)需對(duì)該廢氣進(jìn)行爆炸極限監(jiān)控，需將LEL控制在爆炸極限下限的25%以下，此情況才能確保氣體的輸送安全，隨后氣體進(jìn)入固態(tài)脫硫器，之后來到氣體均布混合器。用初效過濾器將混合氣體當(dāng)中的顆粒物去除，去除效率根據(jù)過濾器等級(jí)而定，此處可選用G4+F7+F9組合過濾器。過濾處理后將混合氣體送入到加熱換熱催化燃燒反應(yīng)單元，此時(shí)廢氣當(dāng)中的有機(jī)物在相對(duì)低溫條件下和催化劑發(fā)生反應(yīng)，最終通過氧化反應(yīng)生成了水和二氧化碳，完成氣體凈化處理要求。反應(yīng)器中的氧化反應(yīng)方程式為：CnHm+(n+m/4)O2=nCO2+(m/2)H2O+Q。這個(gè)方程式給出的反應(yīng)過程我們可以看到，廢氣當(dāng)中的烴在催化燃燒后會(huì)變成水和二氧化碳。該系統(tǒng)非甲烷烴去除率與入口烴濃度達(dá)到響應(yīng)范圍時(shí)能夠滿足排放要求。使用脫硫與總烴濃度均化系統(tǒng)控制廢氣中硫化物含量，可防止催化劑中毒，增加使用壽命。這種處理工藝能夠確保廢氣總烴濃度的均布化，防止催化燃燒裝置在廢氣濃度波動(dòng)及溫度波動(dòng)比較劇烈的狀態(tài)下無法穩(wěn)定運(yùn)行。使用加熱換熱催化燃燒反應(yīng)單元做到了熱能回收，減少外來增加能耗。經(jīng)該工藝處理的廢氣當(dāng)中的各種數(shù)據(jù)指標(biāo)（以非甲烷總烴為主）能夠滿足國(guó)家排放要求。

1.3 油品油氣回收

煉油廠的汽車裝卸設(shè)備使用的是活性炭吸附+低溫柴油吸收工藝，將油氣送往噴淋吸收塔，油氣與柴油在氣液雙相的逆向接觸中，依靠低溫柴油的對(duì)烴類物質(zhì)吸附特性進(jìn)行廢氣處理，能夠有效減少?gòu)U氣中烴濃度。柴油吸附后的廢氣依附在儲(chǔ)罐活性炭?jī)?nèi)。隨后真空脫附技術(shù)再生吸附罐內(nèi)的活性炭。使用干式真空泵脫附油氣，并將油氣送回至塔內(nèi)，依靠吸收塔吸收高濃度烴蒸汽?；厥盏哪敢鹤詈蠡氐焦迏^(qū)，降低排放濃度。

該工藝依靠低溫柴油氣液交換去除廢氣中非甲烷總烴。使用活性炭吸附油氣，減少總烴含量。這種工藝的去除率達(dá)60%，并不能滿足95%的要求，雖然做到廢氣的處理，但對(duì)于達(dá)標(biāo)排放存在難度。

2 問題

方法一為高含硫廢氣罐頂氣處理工藝技術(shù)。不過廢氣中的氮?dú)馊绻M(jìn)入到低壓瓦斯系統(tǒng)內(nèi)部，會(huì)引起燃料燃燒效率降低。此外廢氣氧含量需嚴(yán)格控制，可燃?xì)怏w濃度不控制在爆炸下限以下，同樣會(huì)成為該工藝穩(wěn)定運(yùn)行的重大隱患。

方法二高濃度廢氣處理工藝所用的方法能夠保障排放數(shù)據(jù)滿足國(guó)家要求。不過有機(jī)廢氣的濃度控制需要達(dá)到爆炸下限25%的局限性比較突出。

方法三即裝卸設(shè)施油氣回收處理工藝有著較高的安全系數(shù)。不過在烴類物質(zhì)回收效率中局限性比較顯著。無法滿足排放指標(biāo)規(guī)定。

3 結(jié)語

當(dāng)前所用廢氣處理技術(shù)有很多，不同技術(shù)在設(shè)備初始投入、運(yùn)行耗能、達(dá)標(biāo)排放、處理效果上的優(yōu)勢(shì)是不同的。吸附法成本低、投入小，但是達(dá)標(biāo)難度大，最終吸附載體存在污染轉(zhuǎn)移。熱力燃燒、低溫催化氧化等技術(shù)，處理效果穩(wěn)定、工業(yè)實(shí)用性強(qiáng)、不受外界因素影響，但設(shè)備的運(yùn)行安全隱患相對(duì)較高且初期投入較高，經(jīng)濟(jì)效益較差。