焦化VOCs深度治理的实践应用

焦化VOCs深度治理的实践应用

王彪

身份证：620422198809134612  新疆阿克苏 842300

摘要：普通意义上的VOCs通常指挥发性有机物；但是环保意义上的定义是指活泼的、挥发和参加大气光化学反应的，也即会产生危害的那一类挥发性有机物，其对光化学污染、大气环境质量、气候变暖等有重要影响。焦化厂在炼焦生产及化产品回收过程中，会产生大量含有苯、酚及其他有机挥发性物质的气体，其污染物排放治理是焦化企业环保工作的重中之重。焦化VOCs排放的四大特征:排放节点多、差异大、组分复杂、异味重。国家生态环境保护管理部门为进一步改善环境状况，针对焦化VOCs治理陆续出台了相应的规范和标准，要求企业加大环保投入，增加环保设施，控制VOCs的排放。

关键词：焦化VOCs;深度治理;实践应用

引言

焦化厂所从事的生产活动主要为焦炭及其相关产品的生产、制造及回收，在生产过程中所形成的污染物对厂区有着极大的危害，因此，这些物质的排放及处理在厂区环保工作的开展中占据了十分重要的比例。厂区之中会出现大量的VOCs废气，由于这类废气的分散方式是多元的，因此，生产过程之中包含了较多个环节，这些都为这一废气的分散提供了良好的条件，同时也为厂区改善异味提供了基础。我国为了更好地保护环境，对于该废气的治理工作也相继推出了多种相关的标准及规范，要求各个行业都增加自身对环保工作的投入，有效控制VOCs的排放量。

1焦化厂VOCs的构成

VOCs的成分较为复杂，当前已明确检测出的超过300种，此类工厂的工艺流程包括煤的高温干馏，以煤炭为原料，且以配合煤为主，其作为化合物中的主要构成，成分多变。VOCs产量最大的车间以炼焦、回收为主，特别是回收区应给予高度重视。此外，鼓风区的主要污染物为焦油气、萘、氨气等；粗苯区域以苯系物、萘为主；硫铵区域以酸气为主、废水处理站以氨气、酚类有机物为主。通过使用炼焦除尘装置，可抑制部分VOCs的排放，但因生产区的设备数量较多，且各类罐体排放气体直接进入大气，如氨水、酚、萘、氰化物等等，产生严重异味，部分气体带有毒性，在危害环境的同时还对工人的身体健康构成极大威胁。

2焦化行业VOCs治理存在的主要问题

2.1无组织排放污染严重

一是源头管控不到位。调研发现,近15%的焦化企业存在焦炉炉墙串漏、废气交换开闭器调节翻板操作失误、烟道吸力不足等问题,导致在装煤、炼焦、推焦等过程中焦炉炉顶、炉门处有大量烟尘外逸,甚至部分企业有肉眼可见的阵发性黄烟排放。二是标准落实存在差距。GB37822—2019对VOCs无组织排放提出管控要求,包括VOCs物料储存、转移和输送、设备与管线组件泄漏、敞开液面等环节。调研发现,企业对该标准重视程度不够,超过30%的企业落实标准要求仍有差距,如部分企业密封点个数大于2000但未开展泄漏检测与修复(LDAR)工作。

2.2VOCs深度治理难度大

目前焦化企业在处理各类有机贮槽尾气、装载废气时,70%的企业主要采用综合洗涤或活性炭吸附等末端治理措施,30%的企业采用压力平衡技术将废气返回煤气负压管道或引入燃烧系统。在对废水处理单元产生的废气进行处理时,近65%的企业采用“酸洗+碱洗+水洗+低温等离子/光催化氧化/生物滤池”工艺,净化效率在50%左右,整体效率较低,距离无组织排放标准处理效率≥80%的要求差距较大。

3 VOCs 深度治理措施

3.1VOCs洗涤吸附及低氮燃烧工艺

收集厂区内各个区域的VOCs废气来进行处理，将各个区域所收集到的其他进行融合，之后将送入到洗涤塔之内来实施一系列操作。之后，将处理完成的尾气及时输送到捕捉器之内，利用相关的设备来将废气传输到地下室的开闭器中，并利用空气来进入焦炉燃烧室，在经过了一系列的处理之后将气体排放到空气中。VOCs洗涤吸附的主要工艺:（1）油洗环节。该环节主要是通过吸油装置来吸收废气之中的有机气体。（2）酸洗环节。在经过了第一个环节之后，对气体实施酸洗，将气体之中含有的碱性气体进行吸收，并及时排出其中含有的酸性液体。（3）碱洗环节。该环节是对其他之中的酸性杂质实施有效的碱性处理，并将洗涤液及时排出。（4）水洗环节。对废气实施更深入的洗涤，及时消除杂质，利用烟囱的排烟口将废气送入到焦炉之内。

3.2引入负压煤气系统工艺

粗苯工段密闭槽罐放散的VOCs引入负压煤气系统，同时设置氮封和压力平衡调节系统，将尾气引入电捕后负压煤气管道，再次进入煤气净化系统净化回收。引入负压煤气系统回收VOCs的主要工艺：1）粗苯中间槽和洗油中间槽、油库工段粗苯储槽采用氮封控制技术，通过压力控制，使区域内密闭槽罐器上部空间始终保持在200~1000Pa之间，氮源压力不低于2kPa。槽罐自动补氮泄氮阀采用自力式压力调节阀。当槽罐内液体出料下降时，槽罐内压力逐步降低，当降低到一定值时，通过自动补氮阀向槽罐内补充氮气；当向槽罐内进料液位上升时，槽罐内压力逐步增大，当增大到一定值时，通过自动泄氮阀进行泄压操作，泄压后的废气进入工段内尾气输送主管道，引入负压煤气系统进行回收。2）采用微压输送控制技术，在VOCs输送主管道上设有调节阀，将VOCs输送压力控制在一定范围之内，防止因吸力过大而消耗大量氮气。3）入电捕后负压煤气管道前，VOCs输送主管道安装1台原位激光型氧含量在线分析仪，并与VOCs输送主管道的应急切断阀进行联锁控制，保证安全。

3.3鼓冷区治理技术

对于半密封储罐的VOCs来说，坚持就近原则进行治理，将介质相同、槽位相邻的设置成同一组，每组用相同的主管采集VOCs，各个主管采集的VOCs集中预处理。在预处理阶段，系统利用横管冷却器对VOCs进行降温处理，使其温度降低到约30℃，将油类、萘、氨气等物质清理干净。该项技术原理在于气体上进下出，低温水由下方进入上方输出，上方冷凝大量氨水、萘等混合液，可用于冷却管冲洗，冲洗后可保持一段时间不用清洗冷却器横管，再将洗涤塔净化过的少量氨气输送到硫铵区，经过处理后的挥发性有机物（VOCs）经过主管输送到缓冲罐，去除部分夹带液体，在平衡压力后运送到主管区。各槽顶部安装压力表，利用多个压力表和调节阀确保不同槽内微负压稳定，控制在-100Pa上下。当处理后的VOCs去除容易堵塞的物质后，后续管道便无需安装夹套保温管道，只要安装双侧蒸汽保温管即可，此举可有效节约成本，减少资本投入。对于密封槽罐的VOCs来说，在治理时可利用主管采集，使用压力表与调节阀连锁灵活控制主管压力。在采集后使气体直接进入该区域负压缓冲罐中，再进入初冷器之前的焦炉煤气负压管道。

结束语

根据我国对VOCs气体作出的排放及治理要求，在焦化厂所安装的化产系统之中创建有效的回收及处理装置，对尾气开展有效的治理。通过将多种处理技术进行有效结合，并与生产的实际状况相结合，制定与废气相关回收及治理措施，有助于收集、治理VOCs气体。自从实施了该项目之后，VOCs废气的治理工作已经满足了国家规定的要求，使得焦化厂的环保水平得到极大提升。

参考文献

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