浅谈焦化有机废气处理技术

浅谈焦化有机废气处理技术

(山西省焦炭集团益兴焦化股份有限公司山西省晋中市031200)

摘要:对比分析目前常用的焦化有机废气处理技术,寻找最佳解决方案。

关键词:焦化;有机;废气;技术

为了贯彻《中华人民共和国大气污染防治法》,改善大气环境质量,保护生态环境,对于有机废气排放量大的焦化行业,国家与地方政府相继出台了一系列更加严格的污染物排放标准及控制措施,要求在2019年10月1日前全面完成特别排放限值改造。另外,环保改造工程的建设有利于提高企业社会形象,在认真履行社会责任方面也能起到一定的模范作用,具有显著的社会效益。因此,焦化有机废气治理不仅必须而且紧迫,焦化企业应立即严格按照排污许可证管理要求完成有机废气的治理工作。

焦化有机废气治理,是指运用多种技术措施,通过不同途径消除有机废气带来的环境污染,对排气净化是目前切实可行的治理途径。选用净化方法时,应尽量优先选用效果好、费用低、耗能少、无二次污染的方法,尽量做到化害为利、变废为宝。

焦化有机废气处理的方式目前大致有以下几种:引入负压系统法、各工段分散洗涤吸收法、多级洗涤吸收+活性炭吸附集中净化法、

直接燃烧法、等离子法、Uv高效光解净化法等。虽然这些成熟的污染物控制技术为环保改造奠定了坚实的技术基础,但由于各种控制技术的适用范围、工艺简洁性、减排力度、占地空间、施工周期、投资和运行费用、潜在的二次污染等差异较大,在针对具体工程时,仍然需要因地制宜从工艺技术、工程实施、投资成本、运行费用等多方面进行综合考虑。现将各种处理方式的工艺原理、利弊和适用范围等简述如下:

1、引入负压系统法

工艺原理为将各工段排放的有机废气收集后用风机送入鼓风机前负压管道中。适用于中小风量粗苯等密闭储槽所产废气,收集率较低,不适合开放式排放部位的收集;易造成煤气系统含氧量升高,安全性较低;对硫铵、脱硫、综合罐区装卸平台等开口式区域无法全部收集,会影响下游用户产品质量;易腐蚀风机设备和管道,对自动化的要求非常高;属于较为落后工艺,安全风险大,几乎很少应用。

2、各工段分散洗涤吸收法

工艺原理为在冷鼓、脱硫、硫铵、粗苯、综合罐区分别增设洗涤吸收装置分散处理。适用于超大风量常温有机废气,但已属于两年前的工艺,无法满足环保要求;而且分散处理耗电多,活性炭无脱附,需经常更换,造成运行成本大大升高;使用PP材质无法处理焦油中萘结晶的问题,无法承受长期蒸汽吹扫;自动化程度低,现场需手动操作,系统饱和后如人工操作处理不及时会造成指标超标;排放点位多,在线上传费用高,每个排口均需设置在线监测设备,造成不必要的浪费。

3、多级洗涤吸收+活性炭吸附集中净化法

工艺原理为将各工段有机废气全密闭收集后集中进入多级洗涤+活性炭吸附脱附塔。除洗涤吸收外(包括酸洗吸收塔、水洗吸收塔、洗油吸收塔),利用活性炭内部孔隙结构发达、比表面积大的特点,对各种有机物进行高效吸附。适用于超大风量常温有机废气,净化效率达到90%以上,设备为全不锈钢材质;采用集中处理变频风机,活性炭吸附器为两吸附+一脱附,活性炭使用寿命为1.5-2年更换一次,投资费用、运行成本和维护费用较低;整个系统为西门子300控制系统,全自动操作,变频风机节能降耗;活性炭吸附+脱附为自动切换,无需人工操作;整个化产只有一个排放点,只需设置一台在线监测设备,投资费用低,排放指标易控制;焦油气等含萘收集管道采用伴热、保温和蒸汽吹扫等措施避免萘结晶堵塞;粗苯等易燃易爆区域管线全部增设不锈钢阻火器,整个系统为全防爆,安全系数高;工艺成熟无安全风险,无任何二次污染。

4、直接燃烧法

工艺原理为利用有机物在高温条件下的可燃性将其通过化学氧化反应进行净化处理。适用于光电、制药等产生的大风量中高浓度含毒物质废气。但投资费用较高,需不间断的提供燃料维持燃烧,运行维护费用最高;燃烧后二氧化硫、颗粒物超标,指标难以控制;自动化等级一般,工艺不适用于焦化行业,防火、安全间距要求高,危险系数高,不适合处理易燃易爆气体,不适合在化产区域使用。

5、等离子法

工艺原理为利用高压电极发射的等离子及电子,裂解和氧化有机物分子结构,生成无害化的物质。只适用于焊接烟气、污水池臭气等。处理效率只有40%左右,工艺危险性大;系统用电量大,且还需要清灰,运行维护成本高;该技术目前还处在研究开发阶段,对易燃有机物处理性能的可靠性和稳定性不强,不适合焦化行业。

6、Uv高效光解净化法

工艺原理为利用高能UV紫外线的光能裂解和氧化有机物质分子链,改变其物质结构。只适用于实验室、油烟等小风量、低浓度、不含尘、干燥的废气。采用高能紫外灯管,寿命短,容易爆管和触电;工艺不成熟,不适合焦化有机废气处理;而且目前还处在研究开发阶段,对易燃有机物处理性能的可靠性和稳定性不强,不适合焦化行业。

综合以上对比分析,结合焦化行业治理有机废气的实践经验,本人认为采用“多级洗涤吸收+活性炭吸附集中净化法”最为理想。针对冷鼓、脱硫、硫铵、粗苯、综合罐区等各区域废气采用分段分部位全密闭收集,集中收集后的废气进入综合处理净化工艺设备(包括酸洗吸收塔、水洗吸收塔、洗油吸收塔、活性炭吸附器)。该系统采用全自动化控制、全不锈钢材质设备及防爆电气系统,系统运行安全稳定、变频节能;运行成本低、使用寿命长、无二次污染;一次投资即能满足环保要求,避免重复投资;整个化产区域只有一个排放点,只需安装一台在线监测设备,并能做到稳定达标排放。因此该工艺可以在焦化行业大范围推广,大大提升焦化企业有机废气治理水平。

参考文献:

[1]《中华人民共和国环境保护法》

[2]《中华人民共和国大气污染防治法》

[3]《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)

[4]《工业企业挥发性有机物排放控制标准》(DB13/2322—2016)

[5]《工业废气吸附净化装置》(HCRJ037-1998)

[6]《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》(HJ2026-2013)

作者简介:王刚(1985-03-20),男,汉族,籍贯:河北省石家庄市井陉县,当前职务:环保技术员,当前职称:工程师,学历:本科,研究方向:焦化厂环保治理

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