烷基苯车间VOCs装置运行分析

张冠华，姚凤娟

（江苏金桐表面活性剂有限公司，江苏南京 210047）

1 VOCs装置建设背景概述

随着我国工业化的深入推进，能源资源消耗持续增加，大气污染防治压力持续加大，我国在2015年对《大气污染防治法》进行了修订。为切实改善空气质量，2013年10月国务院发文（国发〔2013〕37号）专门制定了大气污染防治行动计划，明确指出要推进挥发性有机物（VOCs）污染治理。2014国家又对《环境保护法》进行了修订。为贯彻新的《大气污染防治法》和《环境保护法》，2015年4月国家又专门针对石油炼制企业发布了《石油炼制企业污染物排放标准》（GB31570- 2015）。

江苏金桐表面活性剂有限公司（简称—江苏金桐）烷基苯联合装置是年产100kt 烷基苯的大型石化装置，罐区有两个3 000m3储量的苯储罐、两个300m3容积的轻质油储罐及6个 3 000m3储量的轻蜡储罐，均存放有挥发性的物料。

为积极响应国务院大气污染防治行动计划，江苏金桐按照南京江北新区环保局的要求于2019年新上一套油气回收设施（VOCs 装置），将原料罐区10台储罐罐顶油气及烷基化装置内苯干燥接收器V-403的排放气引入VOCs 装置处理后达标排放。

2 VOCs装置运行状况

经过近一年的设计及施工安装，2019年10月，我厂烷基苯车间VOCs 装置建成投用，见图1。

图1 江苏金桐VOCs装置现场图

本装置采用“冷凝+吸附”处理工艺，主要包括冷凝单元和吸附单元两个部分。工艺流程见图2。

（1）冷凝单元

冷凝单元用于油气的降温，采用双通道三级梯度式冷凝，其主要设备包括压缩机、油分离器、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、增压风机、储液罐、输油泵等。

（2）吸附单元

吸附单元用于冷凝出口气体的进一步净化处理，达标后通过排气筒排放。吸附单元的主要设备包括吸附罐（罐内装填油气回收专用吸附剂）、真空泵、电加热器、排气筒、切换阀门等。

图2 VOCs装置系统工艺流程图

经过近半年的运行，期间虽然也出现了冷凝二级压缩机吸入口压力低、冷凝系统结霜、罗茨风机轴销断裂、程序参数设置故障等一些小问题，但目前总体运行良好，一直保持连续运行，保障了我厂冬季的安全平稳生产和环保达标排放。

3 VOCs装置运行中出现的问题分析

3.1 冷凝二级压缩机吸入口压力低

冷凝系统二级压缩机入口数次出现吸入压力低而联锁停运状况。这是因为正常状态下，储罐挥发出的物质很少，导致压力偏低，目前采取了在缓冲罐入口稍微补充一些氮气的做法来保证其有一定压力。

表1 二级压机吸气压力低故障列表

3.2 储罐收料时呼吸阀会有排放

当储罐收料时，物料进罐量较大（10-20t/h），此时VOCs 系统无法完全回收全部挥发物，会有少量气体排放出去。下一步需要对呼吸阀压力重新优化设定。

3.3 冷凝系统出现过结霜，需要一些融霜操作

为了确保装置连续稳定运行，本装置采用了双通道设计，其中一个通道进行冷凝，另一通道进行融霜。

3.4 在线含氧量分析仪测氧量会超设定值

进尾气回收集气总管上设有在线含氧量分析仪及补氮调节阀支管，当含氧量分析仪检测到含氧量超过设定值时，打开补氮调节阀补充氮气，确保不产生爆炸性混合气体。本公司装置在线含氧量分析仪测氧量偏高。

3.5 装置能耗，物耗较高

VOCs 装置连续运行，就需要氮气、工业风、仪表风、循环冷却水，机、电、仪等各种消耗。

3.6 员工还需要加强培训

VOCs 装置基本上是程序化控制操作，不需要人工调节。但操作人员还需要进一步培训，以加强对装置原理以及可能出现故障的分析和处理。

4 小结及下一步展望

VOCs 装置连续运行近半年，取得了良好的社会效益。

同时，经过不断的工程实践摸索，探索VOCs 装置存在的问题，对操作的影响并分析总结，解决了二级压机入口压力低、冷凝机组结霜、机械故障等各种问题，找到了VOCs 装置较佳的操作条件和操作方法，保证了VOCs 装置的安全平稳生产。

对VOCs 装置目前存在的问题，比如呼吸阀定压值、吸附系统参数设置等需要进一步优化，补充，处理。

下一步江苏金桐烷基苯车间油气回收装置（VOCs）考虑预留未来将其他单元的油气引入处理的能力，目前烷基化岗位中和池、储油池，公用工程岗位污水池的挥发物回收方案已进入设计阶段。