粗苯加氫裝置處理煤化工廢氣的研究

粗苯加氫裝置處理煤化工廢氣的研究

1裝置及設(shè)施設(shè)計(jì)上海寶沙化工有限公司（以下簡(jiǎn)稱寶沙溪寶沙化工公司）的粗苯深加工裝置處理能力為10萬(wàn)噸。粗苯加氫裝置采用提取粗苯作為原料。通過(guò)添加氫、提取和提取甾醇中的雜質(zhì)，去除聚苯、氯仿、氮和其他雜質(zhì)，生產(chǎn)高質(zhì)量的苯、甲苯、二甲苯等產(chǎn)品。裝置包括加氫精制、萃取蒸餾兩個(gè)單元。其中加氫精制單元包括預(yù)分餾、催化加氫和穩(wěn)定塔三部分;萃取蒸餾單元包括萃取蒸餾、溶劑回收與再生芳烴分離蒸餾三部分。輔助設(shè)施主要包括原料、產(chǎn)品存儲(chǔ)及裝卸設(shè)施。廢氣主要包括工藝裝置廢氣、槽區(qū)廢氣以及物料和產(chǎn)品收發(fā)產(chǎn)生的廢氣等。1.1工業(yè)廢物各類反應(yīng)器、蒸餾塔、分離器產(chǎn)生的含苯廢氣,穩(wěn)定塔外排的含氨、硫化氫廢氣,真空泵排放的廢氣等,各類工藝廢氣產(chǎn)生情況見圖1。1.2槽區(qū)廢物苯類原料及產(chǎn)品存儲(chǔ)槽區(qū)的無(wú)組織廢氣。槽區(qū)物料主要包括苯類原料、苯類產(chǎn)品、重苯槽、非芳烴槽、廢水槽等。1.3拆卸和廢物苯類原料及產(chǎn)品裝運(yùn)過(guò)程中產(chǎn)生的放散廢氣。2廢氣治理應(yīng)用目前煤化工廢氣治理主要技術(shù)有吸附法、吸收法、燃燒法、生物法、等離子技術(shù)等。吸收法目前在制造企業(yè)中使用比較廣泛,主要是吸收劑容易得到,而且吸收劑可以通過(guò)再生回收副產(chǎn)物后循環(huán)使用,所以廣泛應(yīng)用于廢氣治理;吸附法應(yīng)用相對(duì)少于吸收法,因?yàn)槲絼╋柡秃?存在吸附劑再生及失效后的危險(xiǎn)固廢的處置問題。吸收法可以利用寶鋼梅山公司生產(chǎn)的中間產(chǎn)品做噴淋液來(lái)吸收污染物,吸收液飽和后可以回到生產(chǎn)系統(tǒng),既可以回收有用物質(zhì),又可以除去污染物,但是由于吸收液的選擇性,不能通過(guò)吸收法脫除所有污染物,吸收效果有一定的局限性。燃燒法比較徹底,而且能消除廢氣惡臭味,但是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)條件要求比較高,對(duì)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)要求也比較高。目前還在開發(fā)的有等離子技術(shù)治理廢氣,該技術(shù)對(duì)設(shè)備及現(xiàn)場(chǎng)可燃?xì)獾臐舛纫蠛芨?不適宜應(yīng)用于防爆等級(jí)要求較高的區(qū)域。2.1廢氣排放與燃燒處理對(duì)工藝廢氣的治理,主要考慮兼顧回收利用及無(wú)害化處置。將含硫化氫較高的廢氣送往煤氣凈化廠的焦?fàn)t煤氣系統(tǒng)進(jìn)行脫硫治理,各類廢氣治理措施如下:(1)穩(wěn)定塔系統(tǒng),加氫所產(chǎn)生的輕質(zhì)組分及H2S從加氫油中分離出來(lái),送往煤氣精制系統(tǒng)脫硫裝置進(jìn)行處理,既回收硫,又凈化了廢氣。(2)預(yù)分餾塔及回收塔真空泵尾氣排放壓力小于0.02MPa,送往地面低壓火炬進(jìn)行燃燒無(wú)害化處理,低壓火炬氣由DN50(公稱直徑50mm)的火炬氣總管送入火炬界區(qū)后,經(jīng)過(guò)阻火器閥組,直接接入圓柱形地面燃燒爐,通過(guò)高壓火炬氣系統(tǒng)第一級(jí)的一臺(tái)特殊結(jié)構(gòu)兩路地面燃燒器進(jìn)行燃燒處理。(3)生產(chǎn)裝置中各類反應(yīng)器、蒸餾塔、分離器產(chǎn)生的含苯廢氣排放壓力小于0.05MPa,送往地面高壓火炬進(jìn)行燃燒處理,高壓火炬氣由DN250火炬氣總管送至界區(qū),經(jīng)過(guò)分液罐(PF-2801-V01)和水封罐(PF-2801-V02),隨后送至集氣總管,經(jīng)各分級(jí)燃燒系統(tǒng)進(jìn)入圓柱形地面燃燒爐,經(jīng)地面燃燒器燃燒處理。生產(chǎn)中各類裝置壓力升高時(shí),裝置安全閥起跳排放的廢氣也送往地面高壓火炬,進(jìn)行燃燒無(wú)害化處理。2.2槽區(qū)廢物處理措施槽區(qū)廢氣的治理主要采用內(nèi)浮頂結(jié)構(gòu),通過(guò)浮頂結(jié)構(gòu)封閉槽的廢氣放散,減少?gòu)U氣排放。2.3原材料產(chǎn)品裝卸系統(tǒng)的廢物處理措施設(shè)計(jì)采用吸收法,通過(guò)廢氣收集管道將收集的廢氣送入廢氣洗凈噴淋裝置,凈化后排放。3槽區(qū)內(nèi)浮頂結(jié)構(gòu)投用情況(1)工藝廢氣治理設(shè)施投運(yùn)后,運(yùn)行穩(wěn)定,消除了裝置排放的含苯廢氣,既起到改善環(huán)境的作用,同時(shí)也解決了生產(chǎn)裝置排放廢氣無(wú)害化處置的難題。(2)槽區(qū)內(nèi)浮頂結(jié)構(gòu)剛投用時(shí),效果不錯(cuò),槽區(qū)泵的異味很小,但是使用2年后,由于內(nèi)浮頂密封設(shè)施長(zhǎng)期使用,造成磨損及老化,導(dǎo)致廢氣從槽壁與密封圈處泄漏,影響現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。(3)原料、產(chǎn)品裝卸廢氣治理設(shè)施由于設(shè)計(jì)時(shí)考慮通過(guò)物料流動(dòng)壓力將廢氣送入廢氣噴淋洗凈裝置,但是在使用過(guò)程中,由于裝卸口密封效果不好,裝料時(shí)有廢氣泄漏,不用的裝料壁由于沒有切斷閥門,導(dǎo)致與大氣聯(lián)通,進(jìn)而增加了廢氣的收集量和廢氣的收集難度,影響現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。4進(jìn)一步改進(jìn)措施4.1內(nèi)浮頂結(jié)構(gòu)槽方案為了徹底解決槽區(qū)內(nèi)浮頂密封圈泄漏的問題,不能單純地進(jìn)行檢修更換,這樣檢修難度較大,而必須停產(chǎn)檢修,這樣工程量又很大。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)同類企業(yè)進(jìn)行調(diào)研,表明:部分企業(yè)采用內(nèi)浮頂結(jié)構(gòu)槽;部分企業(yè)采用氮封,并將氮封排氣進(jìn)行收集凈化后排放;部分企業(yè)將槽區(qū)排放廢氣收集后直接燃燒處理。根據(jù)寶鋼梅山公司目前現(xiàn)有裝置狀況,既不能停產(chǎn),又須盡快完成廢氣治理設(shè)施的優(yōu)化改善工作。通過(guò)專家討論最終形成一套方案:封閉槽頂放散孔,增加氮?dú)夤艿?并在槽頂安裝安全閥及相關(guān)管道儀表,形成一套“苯類槽區(qū)氮封火炬燃燒廢氣治理系統(tǒng)”,該系統(tǒng)詳細(xì)工藝控制參數(shù)涉及公司技術(shù)秘密,在此不詳細(xì)介紹。該處理系統(tǒng)簡(jiǎn)易工藝流程見圖2。4.2增設(shè)廢氣吸收設(shè)施,減少?gòu)U氣中的廢氣外溢,完善現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,提高現(xiàn)場(chǎng)氣價(jià)將現(xiàn)有廢氣治理裝置裝車密封蓋,改造為橡膠契形密封裝置,契形上端大頭處直徑為650mm,下端小頭處直徑為250mm。這樣能夠用于多種型號(hào)槽罐車不同大小裝車口的密封,減少?gòu)U氣外溢的可能,改善現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。在每個(gè)裝料臂鶴管上的吸氣管至廢氣總管間的廢氣支管上增設(shè)切斷閥,不作業(yè)時(shí)處于常關(guān)狀態(tài),作業(yè)時(shí)打開切斷閥既保證廢氣的有效收集同時(shí)又降低了廢氣凈化設(shè)施的廢氣處理量;增設(shè)廢氣冷凝設(shè)施對(duì)廢氣進(jìn)行降溫,部分廢氣降溫液化后進(jìn)行回收,既減少了廢氣苯的濃度,又有效回收苯類物質(zhì);拆除原有收發(fā)料區(qū)域的煙氣吸收裝置,新建一套帶文丘里的煙氣吸收裝置;將收發(fā)料臂的所有煙氣引至該煙氣吸收裝置進(jìn)行洗凈,廢氣總管放大至DN150~DN200,滿足廢氣量輸送需求。5進(jìn)一步改進(jìn)的效果5.1解決槽區(qū)周圍苯類廢氣的問題進(jìn)一步改造后,原來(lái)槽體微泄漏問題得到解決,槽區(qū)周圍沒有苯類廢氣的味道,即使在槽頂也聞不到苯的味道,現(xiàn)場(chǎng)及周邊環(huán)境改善明顯,見圖3。5.2苯類原料、產(chǎn)品的裝卸、廢水處理效果發(fā)貨時(shí)由于廢氣能夠被有效收集,現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境比以前有很大改善,最重要的是物料