改质沥青烟气的控制及治理

杨帅远 顾鹏 许永献

摘 要：介绍了改质沥青烟气的产生和危害，通过优化生产工艺，增加沥青烟收集和处理设施，合理控制沥青储存温度，对煤焦油加工装置的沥青烟逸散源进行了有效的治理，厂区及周边环境得到了显著改善。

关键词：沥青烟；工艺优化；收集与治理；储存温度

河南开炭新材料有限公司是由中国平煤神马集团及其所属焦化、炭素公司共同出资组建的股份制企业，公司两套15万吨/年焦油加工装置于2014年10月投料试车，系统投产以来运行安全、稳定，自主研发的一次性加热生产改质沥青技术节能效果明显，产品质量得到开封炭素公司等下游国内一流炭素企业的广泛认可。公司在产品得到市场检验后更加注重环境保护，其中，把改质沥青2×1000m3储罐及其装车栈台沥青烟气这一行业难题作为重点攻坚克难对象。公司装置达产以来，改质沥青2×1000m3储罐及其装车栈台周边环境因沥青烟气逸散，特别是黄色烟气弥漫，大气污染较为严重，给职工的健康也造成了一定的损害，如何对沥青烟气进行有效控制和治理十分迫切。

1 沥青烟气及其危害

煤焦油加工生产出的改质沥青入罐温度一般在260-300℃，2×1000m3沥青储罐温度通常维持在220℃以上，在此温度下，储罐顶部人孔、装车过程中栈台鹤管及罐车装车口都会冒出大量烟气，温度越高黄色程度越重，毒性越大，该烟气的主要组分为五环以上芳烃和杂环有机物，呼吸道吸入容易使人感到头晕、恶心，皮肤接触可能导致皮肤形成明显的黑色色素沉淀，致癌物质苯并芘在黄色沥青烟中的浓度有时甚至高达20mg/m3，沥青烟气危害非常严重。

2 沥青烟气的控制和治理措施

改质沥青生产过程：煤焦油经焦油加工“一炉双塔”分离出93-95℃软化点的沥青后，进入滞留塔反应器，在此，沥青利用“闪蒸持压结合电伴持温”工艺进行一次改质，经过一次改质的沥青由一次改质泵打入闪蒸改质塔进行二次改质，改质完成的沥青经换热降温后打入2×1000m3产品槽外卖。

2.1 优化生产工艺，降低改质温度

沥青烟气的大小及色度与焦油加工及沥青改质的温度密切相关。通过工艺优化，将整套系统唯一的热源-管式加热炉出口控制温度由380℃降低到370℃，继续降低并稳定至365℃；滞留改质塔由负压操作改为正压改质，塔顶加装防爆板和安全阀，并将进料口由塔进料分布盘组下方改为上方以稳定物料，进而改善塔的操作环境，滞留时间维持在10小时以上，滞留温度不低于350℃；闪蒸改质塔保持75kPa以上的真空度，并尽可能提高，闪蒸温度不低于330℃；保证改质沥青采出进换热器降温效果，确保出换热器改质沥青温度降低至200-250℃（夏季200℃、冬季250℃）。

2.2 增加沥青烟气处理设施

生产工艺优化可以降低沥青烟气的数量，减少沥青黄烟的浓度，减轻沥青烟气的危害，但降低入槽改质沥青温度后，白色烟气的逸散仍无法避免，采取尾气治理措施，增加尾气处理装置是最终解决沥青烟问题的必要手段。

通过在2×1000m3改质沥青储罐顶部增加人孔防爆板、安全阀、呼出接管呼吸阀；在改质沥青装车栈台鹤管上增加烟气收集罩，将优化工艺后的白色沥青烟气经风机引入洗油烟气吸收釜。尾气由烟气吸收釜底部进入与塔顶喷淋下来的洗油逆流接触传质传热，洗去尾气中的有机组分，由塔顶排出的气体经捕液器除去尾气中的液滴后，再经引风机鼓入管式炉焚烧或排至烟囱。洗净后的尾气根据管式炉燃烧器熄火情况自动切换。洗油烟气吸收釜中用于洗涤的洗油选用一期技改系统生产出的轻质洗苯洗油：萘含量低于3%，230-270℃馏出量大于96%，该部分洗油由罐区轻质洗苯洗油槽送来入烟气吸收釜，再经洗涤循环泵抽出打入洗油冷却器冷却，然后大部分循环进入烟气吸收釜顶部洗涤沥青烟气，另一部分洗油送至罐区普通洗油槽。烟气收集处理改造主体方案如下图所示：

2.3 合理控制沥青储存温度

根据客商距离以及季节变化，夏季2×1000m3改质沥青储罐一个用于储存180℃左右的沥青，一个用于储存200℃以上的沥青；冬季2×1000m3改质沥青储罐一个用于储存220℃左右的沥青，一个用于储存250℃左右的沥青。客户分类、沥青储存温度精细化控制不仅满足了公司产品销售需要，而且提高了公司的精细化管理水平，是公司现代化管理理念的重要组成部分。

3 沥青烟气控制及治理效果

沥青烟气控制和治理措施实施以来，厂区及周边环境得到了很大改善，成效非常显著。近几个月以来，由于工艺指标控制严格，烟气收集和处理装置运行安全、稳定，烟气收集装置中的沥青黄烟已基本消失，沥青储罐及装车栈台区域的沥青烟气味大幅减小。公司通过沥青烟处理攻坚工作不仅达到了消除厂区及周边异味的目的，而且加强了部门之间的协调配合，进一步发扬了公司员工的团队精神，为公司走向更廣阔的市场，迎接更大更艰巨的挑战打下了坚实的基础。