浅谈焦化厂无组织排放尾气治理实例

卫晋刚

(山西潞安焦化有限责任公司一分厂，山西 潞城 047500)

1 工程概括

随着国家对环保形势的重视，特别是《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171-2012)的颁布，很多焦化企业对污染物排放特别是针对气体污染物的改造治理需要迫切，该厂为了环保要求，提前对厂内无组织气体进行了分析研究，并提出了规划、设计、改造具体方案，最后通过实施方案净化排放，并取得了一定的效果[1]。

该厂现有两种治理装置，本文通过具体介绍及实际情况分别对这两种装置进行介绍。

1.1 改造原则

1) 以环境和经济协调发展为原则，采用较先进的生产工艺技术设备，使污染在生产过程中得到控制，实现经济效益、社会效益和环境效益的统一。

2) 在满足环保要求的前提下，尽量选用现有的较成熟的工艺设备，贯彻节约的方针，最大限度的减少工程投资。

1.2 排放点、尾气成分测量情况

邀请专业监测公司对主要排放点的无组织排放进行统计和排放浓度监测，具体数据如表1所示。

表1 无组织气体排放口基本情况表

从表2数据可以看出，各排放点根据生产装置的特点，主要排放物含量也各具不同。在设计时根据这一特点，针对不同的污染物采取不同的吸收剂和处理工艺。

表2 各排放尾气组份表 mg/Nm3

2 焦油船及粗苯焦油成品罐区VOCs治理工艺技术

2.1 工艺流程

焦油、粗苯装置的无组织放散气的净化处理工艺，现场采用文丘里+洗油洗气塔的吸收装置，再配合气液分离器、活性炭吸附塔的把关处理，做到了该部分的尾气达标处理的目的。对洗脱苯工段和油库区的无组织放散气体，考虑到主要为苯类、烃类等有机可燃物质，可以参考以上工艺。

通过高压头的洗油泵将洗油泵入文丘里装置，在吸入段通过高速流动的液体形成的负压，将各放散点的尾气进行收集，与洗油在喉管部分混合、产生吸收效果，然后尾气和洗油一起经过尾管排出文丘里管，进入循环液槽，通过引风机，尾气再经过填料洗气塔和气液分离器、活性炭吸附处理收集后的经过风机加压，通过塔顶的排气筒高空排放[2-3]。

活性炭对尾气中可能夹带的氰化物、油气等物质一并脱除，因此活性炭吸附剂也有一定消耗，运行费用较高，且需要定期回收产生的活性炭固体废物。同时，本方法对氨气和硫化氢均具有较高的脱除效率。

洗油通过洗油泵在文丘里和洗气塔装置部分循环使用，一定浓度的富油通过洗油泵出口分支管道送至脱苯塔再生。

2.2 工艺特点

1) 投资少，占地小，操作简单。

2) 充分依托洗脱苯工段的洗油作为吸收剂，吸收效率高，而且减少了运行投资。

3) 经过文丘里+洗气塔+气液分离器+活性炭吸附箱，真真做到尾气达标排放。

2.3 焦油船及焦油粗苯罐区VOCs设备一览表(如表3所示)

表3

2.4 流程图

工艺具体流程如图1所示。

图1 焦油船及粗苯焦油成品罐区VOCs治理工艺流程图

焦油、粗苯装置尾气→洗油洗气塔→引风机→活性炭吸附塔→排气筒排出。

3 脱硫再生VOCs净化治理工艺

3.1 工艺技术

脱硫再生尾气净化处理采用酸洗+水洗方法达标排放(预留气液分离器和活性炭箱作为尾气二级处理的装置，做到达标排放万无一失)。

采用硫铵母液作为吸收剂处理再生尾气。硫铵母液，酸度为4%～6%，从塔顶喷淋，吸收塔采用三段填料，尾气从塔底进入，逆流接触，塔内下部的两层填料上采用循环母液喷淋，循环母液重度控制在>1.3，将多余的母液送回硫铵工段结晶；硫铵工段补充来的新母液从三层填料顶部喷淋，作为氨喷淋吸收填料层。从塔顶出来的尾气通过管道风机引入水洗塔底部，水洗塔以氨水作为吸收剂，氨水含氨浓度约为0.1 g/L～0.3 g/L，水洗塔采用三段填料，吸收剂从塔顶喷淋，尾气从塔底进入，逆流接触，塔内下部的两层填料上采用循环液喷淋，循环液浓度控制在约0.3%～0.5%；氨水从三层和四层填料顶部喷淋，作为主吸收剂，塔顶预留软水喷淋装置，作为氨达标排放把关喷淋吸收装置。从塔顶出来的尾气通过塔顶排气筒直接排放(预留气液分离器和活性炭箱作为尾气二级处理的装置)。

整套装置配套风机四台(二开二备)，循环泵四台(二开二备)。酸洗塔和水洗塔各一台。水洗塔可以增加一个循环液槽。由于酸的循环量相对水洗时水的循环量较小，可以采用吸收塔底部作为循环槽，省去专门的循环槽设备[4]。

3.2 工艺特点

1) 投资少，占地小，操作简单。

2) 充分利用硫铵母液和氨水作为吸收剂，吸收效率高，提高了水的重复利用率，减少了运行投资。

3) 操作灵活、运行稳定。

4) 酸洗涤净化该方法通过化学吸收的原理，用风机将装置区内的含氨尾气收集，使用硫铵工段饱和器或母液槽内的硫铵母液作为吸收剂在吸收塔内循环喷淋，吸收尾气中的氨气，喷淋后的多余母液送至硫铵工段饱和器内结晶回收硫铵产品。

该方法的特点是对管道和设备材质要求高，吸收效率也高，有效依托了焦化厂的硫铵工段。但该方法对氨以外的其他气体去除效果差[5-6]。

5) 水洗涤净化该方法以物理吸收为主，将蒸氨废水(或者其它含氨水)为吸收剂，用蒸氨废水(或者其它含氨水)将放散尾气洗涤后高空排放。通过风机将装置区内的含氨尾气收集，使用蒸氨工段冷却至约40℃左右的蒸氨废水在吸收塔内循环喷淋，洗涤后的废水再次送到蒸氨处理，回收尾气中的氨。该方法的特点是工艺简便、投资较小，有效利用了蒸氨工段的蒸氨废水，提高了水的利用率。但该方法效率偏低，需要进一步优化改进才能提高吸收效率。

3.3 工艺要求

1) 需要硫铵工段增设母液出口和饱和液入口。布置时尽量靠近硫铵工段，以减少母液输送距离。

2) 要求蒸氨工段尽量降低送来的蒸氨废水的温度，以增加吸收效果。

3) 要核实蒸氨废水泵的流量和扬程，以满足尾气吸收装置的供塔顶排气筒直接排放。

3.4 酸洗水洗处理脱硫再生尾气设备表，如表4所示

表4

3.5 流程图

脱硫再生VOCs净化治理工艺流程图，如图2所示。

图2 脱硫再生VOCs净化治理工艺流程图

脱硫装置尾气→引风机→尾气酸洗塔→引风机→尾气水洗塔→排气筒排出。

4 结语

经过以上改造，做到了投资成本低、污染控制水平高，符合清洁生产工艺，满足了环保要求，同时还确保了厂区的稳定生产。

现阶段VOCS的治理有许多种，本文对其中的两种进行了研究，并现场实施。现在设备刚投用，具体效果还需进一步观察。

该装置对本厂其它尾气治理提供了经验，也可以将此治理工艺推广到其它焦化厂，共同保护好一片蓝天。