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三、焦化冷焦水异味治理技术的应用和效果
九江石化现有三套异味气体治理设施,其中1套为冷焦水系统密闭异味治理设施,于2014年12月建成并投入运行;1套污水处理场生化PACT活性炭吸附治理设施,于2014年12月建成并投入运行;1套煤制氢污水预处理异味治理设施,于2015年7月建成并投入运行。本文重点介绍焦化装置冷焦系统密闭异味治理设施运行情况。
1、装置设计工艺性能
该装置设计废气排放量为300m3/h~500m3/h。废气出口指标按照国家《恶臭污染物排放标准》(GB/T14554-93)执行,控制脱硫罐出口总硫≤1.0mg/m3,装置下风口10m处界区H2S≤0.32mg/m3,甲硫醇≤0.02mg/m3。
2、装置工艺流程介绍
焦化装置冷焦系统密闭异味治理工艺主要是引进襄阳航生的一套废气处理一体化装置。
通过在东、西两塔的除焦溜槽上部废气收集罩废气,冷焦水溢流放空水罐(D-133)增设废气收集罩废气及污油罐(D-134)呼吸阀废气,在液环真空泵形成的负压作用下,高温废气(来自各个蒸汽收集罩收集废气,平均温度在100℃左右)被吸入焦化废气处理一体化装置,经冷凝换热器冷却到常温,废气中的水蒸气和油气冷凝后进入油气分离罐中,使含油污水从焦化废气中分离出来,未凝气进入脱硫罐(内含脱硫剂)脱去硫化物,处理后的清洁气体高空排放。
本系统的脱硫罐采用一用一备方式,也可串联使用。脱硫剂装填量0.5t/单罐。每隔6个月填料有失效的可能时或者感觉出口气体臭味明显时,操作员需要考虑采样分析,在装置运行的不同时间段采样三次,出口总硫大于1.0mg/m3时即可考虑换剂,先更换前罐的脱臭剂,后罐的脱硫剂暂不更换,换剂后将两罐反向串联,使后罐的旧脱硫剂优先吸附饱和,失效后再更换。设施的流程图及现场运行图,具体见图4。
3、装置实际运行效果
2015年10月和2016年5月,运行部对该系统投用后的运行效果进行了标定,环保监测站分别采集了冷焦过程中D133、D134顶及除焦过程焦炭塔溜焦槽的汇合废气以及一体化异味治理设施出口废气,出口气中H2S<1.0mg/m3,其去除率≥90%,废气出口指标满足国家《恶臭污染物排放标准》(GB/T14554-93),具体数据见表6。
由上表6可以看出,该装置通过集气罩收集后的高温废气排放的气体基本达到总硫≤1.0mg/m3;从表7可看出,装置下风口10m处界区H2S≤0.32mg/m3,甲硫醇≤0.02mg/m3的设计要求。
四、结论及建议
1、酸性水罐、污油罐罐顶气和产品精制尾气“低温柴油吸收+碱洗”技术既可回收部分高浓度VOCs储罐油气,减少了油品的损失;也可对硫化氢和总硫等特征污染因子有良好的去除作用,达到VOCs及异味治理的效果。因该治理技术对VOCs的吸收效果有限,出口废气中非甲烷总烃及去除率都不能满足《石油炼制工业污染物排放标准》GB31570-2015,因此建议将以上设施作为预处理设施保留,后增加活性炭吸附,再增加阻火器、氧含量及可燃气在线仪表等,然后尾气进加热炉烧尽;或后加低温催化氧化处理实施,处理后的烃类及处理效率均可满足排放要求。
2、铁路装车苯、混二甲苯及航煤“缓冲干式气柜+压缩+吸收+膜+PSA工艺流程”回收治理设施运行平稳时,既可回收苯、混二甲苯或航煤等产品,减少苯系物等排放,同时治理后尾气中苯、甲苯和二甲苯、非甲烷总烃以及治理设施去除率均优于《石油炼制工业污染物排放标准》GB31570-2015新标准对应项特别限值(苯4mg/m3,甲苯15mg/m3,二甲苯20mg/m3,非甲烷总烃120mg/m3,去除效率97%),减轻了环境空气的污染,大大地改善了环境空气质量。
3、铁路装车轻质油“活性炭吸附法油气回收装置”治理设施运行平稳时,铁路汽油装车标定检测出口气中非甲烷总烃及其处理效率均优于《石油炼制工业污染物排放标准》GB31570-2015对应指标(非甲烷总烃120mg/m3,去除率97%)。
4、焦化冷焦水系统一体化异味治理设施运行平稳时,标定检测结果均符合设计要求,脱硫罐出口总硫≤1.0mg/m3,装置下风口10m处界区H2S≤0.32mg/m3,甲硫醇≤0.02mg/m3。因该项目投用后,启动废气处理系统后,现场焦炭塔溜焦槽的高温蒸汽尚有部分逸出,初步判断可能是在除焦初期,焦炭塔内焦炭温度较高,产生的高温废气量比较大,超过了设计负荷,建议设计单位进一步核算并扩大集气罩至废气处理设备的管径(目前的管径为DN100)以及液环泵的负荷;又该设施未对挥发酚、氨等异味进行有效处理,建议下一步深度治理时考虑增加挥发酚、氨等异味的治理技术,以减少异味物质的排放,改善现场环境空气质量。
5、目前,九江石化8套VOCs回收治理设施运行平稳,运行效果明显;既回收了油气,也大大地减少了VOCs及异味的排放,改善了环境空气质量,具有一定的经济和社会效益。
作者:肖慧英 高级工程师,大学本科,1990年毕业于抚顺石油学院环境工程专业;现在中国石化九江分公司安全环保处工作,主要从事环境监测与管理,VOCs检测、治理、总量核算及其减排等环保管理工作。
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