國內焦化企業(yè)VOCs治理的一些情況
相較于常規的回收銷(xiāo)毀技術(shù),焦化化產(chǎn)回收區VOCs 放散氣的治理可利用初冷器前煤氣總管的負壓回收裝置槽罐放散氣,使焦化槽體的尾氣經(jīng)初冷器前負壓系統吸收、洗滌,此工藝流程被稱(chēng)為負壓煤氣凈化系統。該系統最大程度上將無(wú)組織排放VOCs 轉化為有組織排放VOCs,工藝簡(jiǎn)單,運行成本低,因此負壓煤氣凈化系統是焦化工藝化產(chǎn)回收必不可少、優(yōu)先考慮的環(huán)節。不具備回收條件的VOCs 放散氣通??紤]引入焦爐燃燒回收熱量。冷鼓、脫硫、脫氨工段排氣濃度低,回收價(jià)值較低,可直接作為助燃風(fēng)引入焦爐,既能回收熱量又能氧化分解廢氣。脫苯工段及苯儲槽、裝車(chē)等VOCs 逸散氣易回收,且具有回收價(jià)值,因此可引入煤氣負壓系統或采取吸附/冷凝回收工藝。
與煤制氣有所不同,焦化廠(chǎng)污水處理區域廢氣中含有更多苯系物、氨和硫化氫,直接采用RTO法或低溫等離子技術(shù)會(huì )產(chǎn)生大量SO2、NOx 等二次污染,不滿(mǎn)足排放要求;直接采用RCO 或光催化法會(huì )增加催化劑失活頻率;酸堿物質(zhì)對微生物菌群產(chǎn)生沖擊和腐蝕填料。焦化廠(chǎng)污水治理需首先對污水處理工段設施設備進(jìn)行加蓋密封,逸散氣體經(jīng)收集匯總后送入酸洗塔、堿洗塔去除可溶性酸堿氣體。
臨渙焦化股份有限一期工程為滿(mǎn)足環(huán)保新要求對鼓冷區域VOCs 治理進(jìn)行技術(shù)升級改造??疾煸搹S(chǎng)鼓冷段排放特征:組分復雜(主要含H2S、氨、苯、非甲烷總烴)、廢氣量大(約10000m3/h),末端治理采用堿洗+油洗+酸洗+其他綜合技術(shù),最終實(shí)現達標排放。
內蒙古某焦化廠(chǎng)通過(guò)對機械刮渣槽排氣筒處放散口采用“冷凝+精細分離+資源回收”技術(shù)方案,實(shí)現非甲烷總烴排放濃度低于10mg/m3,VOCs減排效率達99%以上。該治理方案利用排放廢氣中有機物組分的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)差異較大,分別采用不同的冷凝溫度,使之分步驟液化、收集。
李兵等人對焦化行業(yè)污水處理工段廢氣治理工藝進(jìn)行技術(shù)分析,“加蓋收集+酸洗+堿洗+生物濾池+焦炭吸附”工藝具有實(shí)際可行性。酸洗、堿洗作為預處理,生物濾池作為污染物主要降解途徑,焦炭吸附作為深處理,可實(shí)現達標排放。
目前國內焦化企業(yè)均采用組合式末端治理技術(shù),基本能實(shí)現達標排放,但從綜合效益考慮,單純的末端處理手段其經(jīng)濟性遠不如將VOCs 放散氣引入負壓煤氣系統,因此負壓煤氣系統應是焦化企業(yè)優(yōu)先考慮的處理工藝。寶鋼、首鋼、宣鋼等多家焦化企業(yè)都已將VOCs 放散氣引入煤氣洗滌系統進(jìn)行凈化吸收處理,目前該系統存在以下幾個(gè)方面問(wèn)題亟待解決:
①放散氣腐蝕管道;
②氮氣消耗量大;
③聚合物及結晶造成管道堵塞。
有學(xué)者和研究員對此展開(kāi)研究,采取適當改進(jìn)措施,有望形成安全、自動(dòng)化、穩定的放散氣處理工藝。舒廣]分析了負壓煤氣系統中負壓條件對吸收推動(dòng)力、化產(chǎn)設備尺寸、和系統安全性的影響,計算結果表明:負壓對洗苯工段的影響不大,粗笨的回收效率只降低了1.5%;洗苯塔壓力減小,導致洗苯塔塔徑增加了3.4%,增加的幅度較??;負壓操作條件安全系數較高。劉興濤等在兩苯塔油管管外加裝蒸汽伴管,可有效減少管內萘結晶堵塞事故。河鋼集團宣鋼公司焦化廠(chǎng)對負壓煤氣吸氣機進(jìn)行技術(shù)改造,通過(guò)對吸氣機油冷凝器擴容、采用小循環(huán)閥門(mén),有效增強了焦爐集氣管穩定性、提高了吸氣機效率,解決了吸氣機軸溫超標問(wèn)題。