許亮明

(河北正元化工工程設(shè)計(jì)有限公司， 石家莊 050061)

石家莊柏坡正元化肥有限公司(簡(jiǎn)稱柏坡正元)生產(chǎn)30萬(wàn)t/a尿素聯(lián)產(chǎn)1套10萬(wàn)t/a雙氧水(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27.5%)裝置[1]，雙氧水裝置生產(chǎn)過(guò)程包括：氫化工序、氧化工序、萃取凈化工序、后處理工序和工作液配置回收工序[2]。其中，工作液重芳烴是揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)產(chǎn)生的重要原因。2018年以前，雙氧水各放空管道及地槽無(wú)回收設(shè)施，全部為無(wú)組織排放，界區(qū)異味較大。柏坡正元應(yīng)環(huán)保要求和自身發(fā)展需要，2018年8月對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行了立項(xiàng)及設(shè)計(jì)工作，2018年年底竣工投運(yùn)，達(dá)到了環(huán)保監(jiān)測(cè)要求[3]。

1 治理方案設(shè)計(jì)

1.1 配置工作液回收池

雙氧水裝置配置工作液回收池隔斷有4個(gè)水槽(A、B、C、D)，散發(fā)異味。治理方案為：在工作液回收池頂部全部用不銹鋼板全焊接密封，同時(shí)增加4個(gè)DN500人孔，A、B、C、D槽回收池人孔側(cè)增加DN50不銹鋼管抽負(fù)壓用，在DN80總管上增加1臺(tái)防爆防腐軸流風(fēng)機(jī)將散發(fā)的異味氣體送至空壓機(jī)過(guò)濾器前。工作液回收池回收流程見圖1。

圖1 工作液回收池回收流程

將A、B、C、D槽回收池內(nèi)DN200管道溢流口中心同時(shí)降低200～500 mm,以減少揮發(fā)量。

1.2 污水池

雙氧水事故池北側(cè)小口制作密封門。南側(cè)用DN100玻璃鋼管與污水站引出的DN150玻璃鋼引風(fēng)總管連接。

拆除污水站應(yīng)急池護(hù)欄，用水泥板全覆蓋東西側(cè)留觀察口，(西爬梯口與東觀察口)東側(cè)引DN100玻璃鋼引風(fēng)管與DN150玻璃鋼引風(fēng)總管連接。污水站3個(gè)污水處理反應(yīng)池、3個(gè)污水處理隔油池用玻璃鋼瓦建棚引DN80玻璃鋼引風(fēng)管與DN150玻璃鋼引風(fēng)總管連接。

在污水站南側(cè)新上1臺(tái)引風(fēng)機(jī)連接DN150玻璃鋼引風(fēng)總管把污水站各污水池和雙氧水事故池異味引入雙氧水空壓站離心空氣壓縮機(jī)過(guò)濾器前。具體污水流程見圖2。

圖2 污水流程

1.3 白土床

3個(gè)白土床放空管引DN150不銹鋼管與堿分離器的放空分離器法蘭連接。3個(gè)白土床放空正常生產(chǎn)時(shí)為微負(fù)壓，投運(yùn)初期、更換活性氧化鋁球、檢修時(shí)有工作液氣體產(chǎn)生。由于堿分離器出口工作液經(jīng)過(guò)白土床流入再生液槽時(shí)堿分離器放空槽形成負(fù)壓，導(dǎo)致氣體進(jìn)入再生液槽。具體白土床流程見圖3。

圖3 白土床流程

1.4 裝置工作液槽

再生液槽、氧化液槽、殘液分離器放空氣利用增壓引風(fēng)機(jī)通過(guò)DN150不銹鋼管送到吸附機(jī)組進(jìn)口(見圖4)。

圖4 裝置工作液槽流程

氫化液槽放空氣因含有氫氣，治理方案需要有安全設(shè)計(jì)。

氫化液槽放空單獨(dú)新上2臺(tái)活性炭吸附罐(利用舊設(shè)備)，配套再生蒸汽、冷凝液換熱器(利用現(xiàn)有的再生蒸汽冷卻器)；根據(jù)活性炭吸附罐放空VOCs數(shù)據(jù)確定活性炭再生及更換。

1.5 其他釋放點(diǎn)

芳烴槽放空：引DN100不銹鋼管到新制作的水封槽進(jìn)行液封，為防止芳烴槽打料時(shí)形成真空，放空管處安裝消真空閥(DN50)。

考慮拆除堿性事故槽、酸性事故槽放空管，加盲法蘭：柏坡正元萃取計(jì)量槽上部、萃取塔的頂部有連通管(DN400)到酸性事故槽的頂部，萃余計(jì)量槽與萃取塔頂部設(shè)計(jì)有放空管(DN300)到放空高位集料；堿性事故槽與再生液槽設(shè)計(jì)有連通管(DN400)。

吸附機(jī)組改造：將回收機(jī)組三箱八芯體改為四箱十二芯體，增大活性炭吸附面積。進(jìn)氣氣流均勻分布，采用上進(jìn)氣工藝，通過(guò)氣體分布器把尾氣均勻分布至每個(gè)吸附芯，實(shí)現(xiàn)每個(gè)吸附芯的均勻氣體分布，大大提高了活性炭纖維的吸附效率。干燥氣氣流分布均勻，采用上進(jìn)氣工藝，通過(guò)氣體分布器把干燥氣均勻分布至每個(gè)吸附芯，實(shí)現(xiàn)每個(gè)吸附芯的均勻氣體分布，大大提高了活性炭纖維的干燥均勻性。所有閥門采用金屬硬密封閥門、蝶閥。設(shè)備壁厚增加至4 mm的結(jié)構(gòu)也大大增強(qiáng)使用強(qiáng)度，防止設(shè)備外形發(fā)生變化。主體設(shè)備全部采用304材料，濾芯采用316 L材料。氣動(dòng)部分氣管使用不銹鋼氣管連接。活性炭纖維壽命長(zhǎng)，尾氣均勻分布后每個(gè)吸附芯的自然損耗相同。吸附層阻力衰減均勻。因?yàn)楦鱾€(gè)吸附芯都一樣,所以不易產(chǎn)生短路現(xiàn)象，才能長(zhǎng)時(shí)間保障回收率和尾氣指標(biāo)。干燥風(fēng)分布均勻，干燥效果好，尾氣風(fēng)對(duì)每個(gè)吸附芯的干燥效果相同，活性炭纖維壽命自然衰減均勻。

2 工期及費(fèi)用

該項(xiàng)目總投資198萬(wàn)元，具體投資情況見表1。2018年9月該項(xiàng)目開始施工，12月安裝完畢，歷時(shí)3個(gè)月。

表1 項(xiàng)目投資費(fèi)用

3 結(jié)語(yǔ)

自該裝置2018年底運(yùn)行以來(lái)，效果良好，在生產(chǎn)界區(qū)聞不到異味。通過(guò)環(huán)保單位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，VOCs能夠滿足河北省地方標(biāo)準(zhǔn)DB13/ 2322—2016 《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》排放限值[4]。