化产回收工段VOC气体回收工艺改造及优化

胡君立

摘   要：对回收工段洗净塔回收VOC气体工艺设备不正常运转、工段内VOC气体回收不完全以及洗净塔尾气排放不标准等问题，进行原因分析。在此基础上，用VOC气体负压回收工艺替代洗净塔回收VOC气体的工艺，针对负压回收工艺运转中出现的问题，进行了焦油罐脱水温度上的调整、清扫VOC管道方式优化等一系列的改善技术，以实现化产品回收工段VOC气体的完全回收以及无害、高效益的效果。

关键词：化产回收工段;VOC气体;工艺;尾气;负压

挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds，VOC）主要存在于化产回收工段，由焦油气、苯气、洗油气等组成。总的来说，化产回收工段中的VOC回收是化工企业必须要运行好的一项工程。

1    原洗净塔回收VOC气体容易出现的问题

1.1  原洗净塔回收VOC气体工艺的流程

从化产回收Ⅰ工段鼓冷区域澄清槽、水封、地下槽、氨水罐、焦油槽等处收集来的氨水、焦油和煤气的混合物等VOC气体通过引风机，进入气液分离器，煤气、焦油与氨水等在此处分离。再将分离后的气体送进洗净塔下部，与洗净塔上部冷凝液循环泵喷洒下来的循环水逆流接触，如此循环使用。循环液吸收废气中的氨气、焦油气等气体，其净化后的废气通过洗净塔顶排放进入大气。此外，将对循环液进行定期的更换以保证其冷凝液循环系统有一定的吸收能力。

1.2  运行中存在问题

1.2.1  洗净塔尾气排放不达标

从鼓冷区域收集的VOC气体，仅经过洗净塔的循环水单次洗涤、吸收，尾气中仍存在着大量的杂质气体，且受到许多外在因素的影响，在此过程中还有可能產生聚合反应，生成聚合物，导致生成少量不完全产物、一氧化碳等有害气体，因此需要进一步的治理，从而达到排放的标准。

1.2.2  引风机前VOC气体回收管道积料严重

工业上从鼓冷区域回收来的大部分VOC气体温度比较高，且回收来的气体中焦油气、笨含量较高，导致气体经过回收管道后，冷凝、沉积在管道的内部，由于焦油气的黏度较高，流动性较差，导致管道内气体通道越来越小。且由于回收管道的管径较大，采用蒸汽法清扫回收管道，并不能把管道内部残留的杂质物质彻底清扫干净。同时，经过蒸汽法多次反复清扫后，管道内部残留的杂物变更加坚硬，导致回收管道堵塞，积料严重。

2    负压回收VOC气体的工艺设计

2.1  负压回收VOC气体的工艺设计流程

将煤气鼓风机作为基本动力源，使用氮气密封VOC系统，同时设置压力自动调节系统，并通过管道把化产回收工段冷凝、风机、粗苯、油库等区域各处塔器、槽罐放散的VOC气体全部汇总到风机前煤气管道，利用现有的装置：化产回收工段煤气净化工艺的初冷器、饱和器、脱硫塔、洗苯塔等设施，焦炉煤气与脱除焦油气、硫化氢、氨、苯等污染物质为同步进行，由此来实现化产回收工段VOC气体的零排放。

2.2  运行中存在的问题

2.2.1  VOC气体回收管道吸力波动大

VOC气体分支管道设计吸力是微负压，约在﹣50～﹣20 Pa，际运行中在﹣200～0 Pa，且频繁波动。VOC总管道吸力由初冷器前吸力提供，初冷器前吸力大约在﹣1.2 kPa，波动稳定且较小，对VOC分支管道吸力的波动也不会造成影响。此次VOC分支管道吸力则采用两套气动阀控制，其中VOC管道吸力的较大调节主要靠气动阀组开闭来进行，VOC管道吸力的微调则依靠VOC管道氮气保压阀组开闭来进行。

2.2.2  VOC管道吸力偏低

首先，VOC管道较长，属于为适应新工艺而增添的管道，设计过程需要摸索完善，而且在VOC管道各个爬坡处都设有泄液管道，管道内存液会不断地自动排出。当气温过低时，一旦泄液管道发生冻堵，则会造成VOC管道积液而影响吸力。其次，VOC管道设计管径有限的问题，同样会造成VOC管道吸力偏低，致使部分点位废气得不到有效回收。其原因是，油库工段焦油罐脱水温度过高，比如在85～95 ℃时，气体挥发量增多，自然而然导致当冷凝工段焦油管道蒸汽吹扫被开启时，蒸汽量大。最后，VOC管道底部容易沉积焦粉、焦油等杂物，造成气体通道的堵塞。

3    VOC气体回收工艺的优化与改造

传统的VOC气体回收系统往往都存在回收气体时管道波动较大、管道的吸力不足，导致吸收不完全等问题。VOC气体回收时的动力一般来自初期冷气回吸的动力，气体回收时不会产生较大的波动，但是由于实际操作过程中经常出现氮气保护气范围不稳定，导致气体压力产生较大幅度的波动。在回收VOC气体时，一般工厂的管道都比较长，所以经常出现吸力不足的情况。除技术问题外，现代的VOC气体回收工艺经常存在因回收工艺设计周期较短导致的安全问题，因此，优化VOC气体回收装置的同时，也要对其安全系数进行优化。在气体回收装置建设之前，全面了解化学药品的性质及其是否有毒或具有腐蚀性，保证装置的密闭性、抗氧化和抗腐蚀性。

4    结语

通过对工厂化产回收工段中VOC负压回收工艺的调整和优化，本系统可供工段长期稳定地运转，解决了化产回收工段的排放问题，改善了现场的环境问题，尤其是大气方面。同样，VOC回收的焦油、氨以及苯等，通过洗苯塔等工程回收后，可变成其他产品以提高回收率，极大地扶持工厂的经济效益，达到无害、高效益的效果。

[参考文献]

[1]杨建华，王永林，沈立嵩.焦炉煤气净化[M].北京：化学工业出版社，2005.

[2]何建平.炼焦化学产品回收与加工[M].北京：化学工业出版社，2005.