一种处置化工尾气的方法与流程

本发明涉及一种处置化工尾气的方法。

背景技术：

化工尾气含有异味，气体成分有氨、非甲烷总烃、硫化氢、萘、苯类等，主要特点是有机物含量高，低温情况下容易结晶凝固。voc气体除了对人体感官有刺激之外，还会对人体粘膜产生刺激并导致病态，更为严重的是其具有基因毒性和致癌性，而且在自然环境下又难以降解。焦化行业voc排放点较多，并具有普遍性及雷同性。伴随不断提高的环保要求，voc已被列入强行治理的行列之中，并且治理方式较为繁多。常用的方法主要有冷凝回收法、吸收法、燃烧法、催化法、吸附法以及引入煤气负压系统法等。

1、冷凝回收法：将废气直接冷凝或吸附浓缩后冷凝，冷凝液经分离回收有价值的有机物。该法适用于高浓度、低温度、小风量的废气处理。由于该方法投资大、能耗高、运行费用大，因此无特殊需要，一般不采用此法；2、吸收法：选用具有较小的挥发性的液体吸收剂，可分为水洗和油洗。它与被吸收组分有较高的亲和力，吸收饱和后经加热解析冷却后重新使用。该法用于大气量、低温度、低浓度的废气。该方法装置复杂、投资较大；3、直接燃烧法：利用燃气或燃油等辅助燃料燃烧放出的热量将混合气体加热到一定温度（700—800℃），驻留一定的时间，使可燃的有害气体燃烧。该方法工艺简单、设备投资少，但能耗大、运行成本高，燃烧尾气需进行二次处理，往往存在硫化物及氮氧化物超标的现象；4、催化燃烧法：将废气加热到200～300℃经过催化床燃烧，达到净化目的。该方法能耗低、净化率高、无二次污染、工艺简单、操作方便，适用于高温、高浓度的有机废气治理，不适用于低浓度、大风量的有机废气治理；5、吸附法：（1）直接吸附法：有机气体直接通过活性碳，可达到95%的净化率，设备简单、投资小、操作方便，但需经常更换活性碳，适用于浓度低、污染物不需回收的场合。（2）吸附回收法：有机气体经活性碳吸附，活性碳饱和后用热空气或水蒸汽进行脱附再生，脱附后的气体经换热器冷凝，回收部分苯，该方法处理效率高，且能回收部分苯，但是装置复杂，投资较大，另外，吸附后的活性碳需要专业废弃物回收公司回收处理，回收处理成本高；6、引入煤气负压系统法：与国内传统尾气回收工艺相比，其具有明显的优点。首先，该方法基本上杜绝了尾气无组织放散，运行成本低、工艺简单，而且没有二次污染；其次，引入负压系统中的废气通过煤气净化系统可以回收废气中含有的苯、氨等有价值的成分，从而实现了变废为宝。但，如有空气泄露进负压系统，容易造成废气处理系统停机，影响废气回收效果和系统安全性。该方法适用于靠近煤气负压系统且密封性能较好的部分装置的废气处理。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种处置化工尾气的方法，可以充分利用钢铁联合企业的生产特性及装置特性，将voc气体收集后送入已建其它功能区块的高温设备内进行焚烧处理，不但主要成因有机物质燃烧可提供热量，而且燃烧后的尾气可借助已建环保设备进行二次治理，达标排放。

本发明的目的是这样实现的：一种处置化工尾气的方法，包括如下步骤：

a、voc尾气收集：

1）对鼓冷、洗涤、提盐、粗苯、油库、蒸氨6个区域模块化设计；2）每个区域设主干管道；3）在管架上部设置voc气体收集总管，并将各支路主管与总管相联接；4）各支管充分利用现有能源介质管架，并进行荷载确认；5）对所有塔、罐、槽的密封性进行检查，并进行封堵，脱硫塔所有检修人孔加装玻璃钢密封盖，机械化氨水澄清槽和机械化焦油澄清槽排渣口与大气接通，必须为其配备密闭排渣装置；6）上述各区域模块中的每个废气出口处加装压力调节阀，每个区域管路上加装压力调节阀，并安装于各个大槽废气管道的起始端，大槽内部压力可保持较低水平，每个大槽需设置1台废气调节阀；7）每个点采用微负压控制，压力为-150pa~0pa，并引入化工中控，电脑控制，根据各支管压力情况实时调节，保证整个系统压力平衡；8）各废气收集点需加装阀门，在单个系统出现问题后，能及时进行有效切断，便于检修；9）对罐、槽进行氮气稳压，当罐、槽由于出料或温度下降，导致槽内压力下降至设定下限时，废气出口压力调节阀逐渐关闭，贮槽处于密闭状态，既不向负压系统呼出废气，也不向槽内注入氮气，当贮槽内压力继续下降至设定下限时，氮气稳压装置开启，向贮槽内注入氮气，使槽内压力保持的设定上限与下限之间；10）对每个收集点对应的管道加装伴热管进行保温；11）对每个收集点对应的管道增设蒸汽反吹扫联接阀；12）引风机电机采用变频调速，并连入电脑根据压力情况自动调节转速；13）尾气收集管道要有一定倾角，部分汇集管道增设冷凝液排放管；14）加装废气管道流量计；

b、废气送入锅炉入口风道，并对气体成分及爆炸情况进行分析。

本发明充分结合钢铁联合企业的特性。锅炉在此工艺中充当了燃烧炉，同时voc气体中的有机物质燃烧生成二氧化碳及水，提供了热量，最主要的是依靠已有设备，投资省，占地少，工艺简单，安全可靠，无二次污染，可操作性强。经过半年的使用，装置稳定，满足环保要求。

较常规voc治理技术相比较，此次结合钢铁联合企业的特点，有如下优越性：

1、较常规工艺方法即酸洗、碱洗的一次性投资明显降低，此次工艺投资总计700万左右，而常规方法在4500万左右；2、新工艺一次性燃烧处理，无其它外排点，并且有机物质替代了一部分锅炉的燃料；3、新工艺安全性好。常规方法中，一部分气体回收后送入负压煤气管道，如果回收时氧含量超标，对原有煤气管网造成很大隐患，存在电捕跳电及爆炸的风险。4、新工艺设备少。新工艺中关键设备是小型风机、调节阀、呼吸阀等，因此故障率将明显降低。本发明突破原有化工voc气体的治理方式，以一种全新的理念、创造性思维来治理voc气体，意在复杂事情简单化，不但节省占地与投资，而且安全可靠，实用性强，在行业内有很好的利用价值和推广前景，实际意义重大。

具体实施方式

一种处置化工尾气的方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、voc尾气收集：

1）对鼓冷、洗涤、提盐、粗苯、油库、蒸氨6个区域模块化设计；2）每个区域设主干管道；3）在管架上部设置voc气体收集总管，并将各支路主管与总管相联接；4）各支管充分利用现有能源介质管架，并进行荷载确认；5）对所有塔、罐、槽的密封性进行检查，并进行封堵，脱硫塔所有检修人孔加装玻璃钢密封盖，机械化氨水澄清槽和机械化焦油澄清槽排渣口与大气接通，必须为其配备密闭排渣装置；6）上述各区域模块中的每个废气出口处加装压力调节阀，每个区域管路上加装压力调节阀，并安装于各个大槽废气管道的起始端，大槽内部压力可保持较低水平，每个大槽需设置1台废气调节阀；7）每个点采用微负压控制，压力为-150pa~0pa，并引入化工中控，电脑控制，根据各支管压力情况实时调节，保证整个系统压力平衡；8）各废气收集点需加装阀门，在单个系统出现问题后，能及时进行有效切断，便于检修；9）对罐、槽进行氮气稳压，当罐、槽由于出料或温度下降，导致槽内压力下降至设定下限时，废气出口压力调节阀逐渐关闭，贮槽处于密闭状态，既不向负压系统呼出废气，也不向槽内注入氮气，当贮槽内压力继续下降至设定下限时，氮气稳压装置开启，向贮槽内注入氮气，使槽内压力保持的设定上限与下限之间；10）对每个收集点对应的管道加装伴热管进行保温；11）对每个收集点对应的管道增设蒸汽反吹扫联接阀；12）引风机电机采用变频调速，并连入电脑根据压力情况自动调节转速；13）尾气收集管道要有一定倾角，部分汇集管道增设冷凝液排放管；14）加装废气管道流量计；

b、废气送入锅炉入口风道，并对气体成分及爆炸情况进行分析。

1）voc气体成分检测及爆炸极限检测

全投产情况下voc气体成分总计检测4次，数据如上表；

按照单种气体的最大检测浓度核算最大百分浓度，所有数值低于对应爆炸极限的下线值；混合气体爆炸极限＜1。

分析发现，各尾气收集点全部投产后，未达到爆炸极限的下限值，voc气体浓度是安全的。经过检测，管道内气体流量约为6000nm³/h，而180t锅炉入口空气流量为6万nm³/h~10万nm³/h，混合后稀释倍数为10~16.7倍，稀释后的各气体成分浓度值更低于爆炸下限值，更具备安全条件。

进一步保障该工艺安全性的应对措施，检测数据表可以看出，苯的浓度达到了0.766%，而爆炸下限位为1.2%，虽然具备安全条件，但数值较为接近，有必要采取措施降低苯气的浓度，同时降低化工产品的浪费。一般在负压情况下，苯罐内的物质容易挥发，进而voc气体的中该物质的浓度升高。后期计划用氮封进行治理，依据氮气的密度小于苯气的密度这一原理，向罐内顶部鼓入氮气，形成微正压，可有效降低苯气的挥发，可进一步创造安全生产条件。

目前voc气体进入能源中心锅炉是1开2备，在锅炉正常工况条件下，实施2开1备，稀释倍数可达到20~33.4，可进一步创造安全条件。经过论证发现，安全方面可行。voc主管与能源中心4*180t锅炉风道采用并联方式连接，并且与每台锅炉用翻板阀、眼镜阀连接，便于锅炉检修，并能保证voc气体100%输送进入风道。

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