煤化工企業(yè)尾氣一體化治理的生產(chǎn)實(shí)踐

煤化工企業(yè)尾氣一體化治理的生產(chǎn)實(shí)踐楊永利;陳濤;張朋朋;張長(zhǎng)潤(rùn);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(duì)空排放等問(wèn)題,對(duì)不同生產(chǎn)區(qū)域,對(duì)應(yīng)采取冷凝冷卻法、吸收法、活性炭吸附法、氮?dú)饷芊獾燃夹g(shù)路徑,對(duì)各區(qū)域異味排放點(diǎn)進(jìn)行一體化治理.生產(chǎn)實(shí)踐表明,煤化工尾氣一體化治理基本達(dá)到了消除異味的目的,具有較好的環(huán)境效益和社會(huì)效益.【期刊名稱】《煤化工》【年(卷),期】2014(042)006【總頁(yè)數(shù)】3頁(yè)(P55-57)【關(guān)鍵詞】煤化工;尾氣;一體化;活性炭吸附;吸收;氮?dú)饷芊狻咀髡摺織钣览?陳濤;張朋朋;張長(zhǎng)潤(rùn);王雷【作者單位】陜西黃陵煤化工有限責(zé)任公司,陜西黃陵727307;陜西黃陵煤化工有限責(zé)任公司,陜西黃陵727307;陜西黃陵煤化工有限責(zé)任公司,陜西黃陵727307;陜西黃陵煤化工有限責(zé)任公司,陜西黃陵727307;陜西黃陵煤化工有限責(zé)任公司,陜西黃陵727307【正文語(yǔ)種】中文X784引言陜西黃陵煤化工有限責(zé)任公司為年產(chǎn)焦炭200萬(wàn)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(shì)，實(shí)現(xiàn)就地轉(zhuǎn)化升值，該公司構(gòu)建了煉焦—化產(chǎn)品回收—焦?fàn)t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(jì)產(chǎn)業(yè)鏈。煤氣凈化回收、產(chǎn)品貯存等工藝過(guò)程中會(huì)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(yīng)國(guó)家清潔生產(chǎn)要求，保護(hù)環(huán)境，減少資源浪費(fèi)，對(duì)尾氣進(jìn)行回收處理勢(shì)在必行。黃陵煤化工公司積極探索，從2013年初開(kāi)始尋求有效技術(shù)路徑，對(duì)各廢氣排放點(diǎn)進(jìn)行分類收集處理，以達(dá)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(wèn)題在凈化回收系統(tǒng)鼓冷區(qū)域，原設(shè)計(jì)的尾氣回收管道起始于機(jī)械化氨水澄清槽，依次經(jīng)過(guò)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(jī)械化氨水澄清槽尾部冒出[1]。同時(shí)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(shè)置尾氣治理設(shè)施，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的尾氣直接對(duì)空排放，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)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(jī)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(shè)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(duì)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(diǎn)為80.5℃，在尾氣進(jìn)入洗滌塔前進(jìn)行冷卻，使揮發(fā)物凝結(jié)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(chǔ)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(jìn)行處理。洗脫苯區(qū)域尾氣治理方案洗脫苯區(qū)域異味來(lái)源于粗苯槽罐和粗苯冷凝冷卻器等設(shè)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(jī)溶劑，對(duì)不凝氣進(jìn)行吸收[2]，繼而對(duì)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(chǔ)存粗苯、焦油以及甲醇等產(chǎn)品，對(duì)于焦油儲(chǔ)罐尾氣，可采取與鼓冷區(qū)域尾氣相同的治理方法。對(duì)于甲醇儲(chǔ)罐和粗苯儲(chǔ)罐的尾氣，可采取氮?dú)饷芊獾姆绞?，減少甲醇、粗苯揮發(fā)逸散，避免對(duì)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(jìn)行焦油、粗苯、甲醇等產(chǎn)品的汽車裝車。在裝車過(guò)程中，會(huì)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(shù)分別進(jìn)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(shè)計(jì)機(jī)械化氨水澄清槽尾氣排放口距排氣風(fēng)機(jī)較遠(yuǎn)，吸力不足，尾氣無(wú)法完全進(jìn)入回收管道，治理流程示意圖見(jiàn)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(jī)，增加了風(fēng)機(jī)吸力和風(fēng)量。1后的尾氣體積大大減小，降低了風(fēng)機(jī)運(yùn)行負(fù)荷，提高了風(fēng)機(jī)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(duì)這些尾氣進(jìn)行收集、冷卻、洗滌，最后達(dá)到凈化的目的。對(duì)溶液循環(huán)槽、事故槽、地下槽，采用在放散處接廢氣引導(dǎo)管的方式，回收尾氣；對(duì)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(jìn)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(duì)廢氣進(jìn)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(jìn)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(jiàn)圖2。從粗苯儲(chǔ)槽和粗苯冷凝器來(lái)的尾氣由排氣風(fēng)機(jī)輸送，依次進(jìn)入一次吸收罐和二次吸收罐，經(jīng)有機(jī)溶劑吸收粗苯揮發(fā)性氣體后，進(jìn)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(jìn)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(chǔ)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(guò)排氣風(fēng)機(jī)，導(dǎo)入排氣洗凈塔，通過(guò)水噴灑的方式，對(duì)其進(jìn)行處理。焦油儲(chǔ)槽尾氣治理流程示意圖見(jiàn)圖3。止脫水過(guò)程中尾氣逸散至大氣。粗苯、甲醇是易揮發(fā)、低閃點(diǎn)的產(chǎn)品，不僅存在火災(zāi)隱患，而且易揮發(fā)，會(huì)揮發(fā)逸散。圖3產(chǎn)品罐區(qū)焦油儲(chǔ)罐尾氣治理流程示意圖由于氮?dú)獗扔驼魵廨p，所以氮?dú)飧≡谟驼魵馍厦鎇3]。氮?dú)饷芊馐歉鶕?jù)盤(pán)頂空間壓力變化，自動(dòng)排出或補(bǔ)入氮?dú)?。甲醇、粗苯?chǔ)罐尾氣治理流程示于圖4。圖4產(chǎn)品罐區(qū)甲醇、粗苯儲(chǔ)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(guān)閉和開(kāi)啟來(lái)調(diào)節(jié)。氮?dú)庥傻獨(dú)夤艿垒斔?，首先用過(guò)濾器對(duì)氮?dú)庵械碾s質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾，然后由減壓閥減壓至設(shè)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(diǎn)裝車時(shí)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(guò)專用收集罩，收集裝車時(shí)產(chǎn)生的尾氣，并導(dǎo)入產(chǎn)品罐區(qū)尾氣洗滌塔，進(jìn)行無(wú)害化處理。粗苯裝車點(diǎn)裝車時(shí)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(guò)專用收集罩，收集裝車時(shí)產(chǎn)生的廢氣，并利用風(fēng)機(jī)輸送至吸收裝置，進(jìn)行無(wú)害化處理。甲醇裝車點(diǎn)甲醇裝車時(shí)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(jìn)行吸收處理。甲醇裝車時(shí)，通過(guò)專用收集罩，收集裝車時(shí)產(chǎn)生的廢氣，利用風(fēng)機(jī)輸送至罐區(qū)洗滌塔，進(jìn)行無(wú)害化處理。結(jié)語(yǔ)經(jīng)過(guò)以上改造項(xiàng)目的實(shí)施和運(yùn)行，到2014年初，鼓冷、脫