催化燃烧技术处理石油化工企业含VOCs废气的工艺研究

2.3 主要控制方案

为保证催化燃烧工艺在处理污水处理场废气时能 高效安全平稳的运行，主要的控制与联锁方案如下：

（1）催化燃烧反应器出口温度控制——催化燃 烧反应器的出口温度控制是通过调节空气量来实现 的。当催化燃烧反应器出口温度大于设定值时，增 大空气入口调节阀的开度，增大空气量，使催化燃 烧反应器出口温度回到设定值；当催化燃烧反应器 出口温度小于设定值时，减小空气入口调节阀的开 度，降低空气量，使催化燃烧反应器出口温度回到 设定值。

（2）催化燃烧反应器入口温度控制——催化燃 烧反应器的入口温度是通过调节电加热器输出功率 来实现的。当催化燃烧反应器入口温度大于设定值 时，降低电加热器输出功率，使催化燃烧反应器入 口温度回到设定值；当催化燃烧反应器入口温度小 于设定值时，增大电加热器输出功率，使催化燃烧 反应器入口温度回到设定值。

（3）当催化燃烧反应器入口温度超过设定值、 催化燃烧反应器出口温度超过设定值、电加热器内 部温度超过设定值或电加热器故障时，以上条件， 只要满足一个即触发联锁即切断废气进装置、全开 空气阀、关闭电加热器。

2.4 应用效果

某污水处理场预处理设施在水处理过程中会向 外逸散含 VOCs 恶臭废气，其组成如表 2 所示。

表 2 污水处理场废气组成和性质

由表 2 可知，污水处理场隔油池、浮选池等污 水预处理设施排放的废气远超国家标准《石油炼制 工业污染物排放标准》（GB 31570-2015）对污水处 理场废气排放要求（非甲烷总烃排放限值为 120 mg/ Nm3 ，苯排放限值为 4 mg/Nm3 ，甲苯排放限值为 15 mg/ Nm3 ，二甲苯排放限值为 20 mg/Nm3 ）。

由于污水处理场预处理设施排放的废气达到 3 000 mg/Nm3 ，废气燃烧放出的热量可维持系统的 热量平衡，因此考虑直接采用催化燃烧工艺对废气 进行治理。废气中含有的对催化剂有毒物质硫化氢、 甲硫醇，首先采用干法脱硫吸附脱除（总硫小于 10 mg/Nm3 ），之后进入催化燃烧单元除去尾气中的非 甲烷总烃、三苯类物质，工艺流程如图 2 所示。 

表 3 催化燃烧处理工艺尾气及污水处理场废气对比表

在反应器入口温度 250~350 ℃的条件下，经过 催化燃烧装置处理，净化气体中的非甲烷总烃浓度 低于 100 mg/Nm3 、苯浓度低于 3 mg/Nm3 、甲苯浓度 低于 10 mg/Nm3 ，二甲苯浓度低于 10 mg/Nm3 ，符合 我国《石油炼制工业污染物排放标准》（ GB 31570-2015）规定的排放要求。

3 结 论

针对工艺尾气及污水处理场废气的不同特点， 对催化燃烧工艺处理这两类废气的工艺流程及主要 控制方案进行了研究，结果对比如表 3 所示。 采用催化燃烧工艺来处理工艺尾气及污水处理 场废气时，应根据不同种类废气的特点合理组织工 艺流程及控制联锁方案：针对工艺尾气采用碱洗— 催化燃烧组合工艺，针对污水处理场废气采用脱硫 —均化—催化燃烧组合工艺。研究表明，针对上述 两种废气，合理选择催化燃烧组合工艺及控制方案， 能够有效处理废气中的 VOCs 组分，且处理后的气 体烃类浓度均可达到国家有关标准。

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