催化燃烧技术处理石油化工企业含VOCs废气的工艺研究

1.4 应用效果

某石化公司聚丙烯装置在生产过程中会向大气中排放聚丙烯尾气，其组成如表 1 所示。

表 1 聚丙烯尾气组成和性质

M-303 尾气中非甲烷总烃数值约为 65 477 mg/ Nm3，远超国家标准《合成树脂工业污染物排放标 准》（GB 31572-2015）对合成树脂工业非甲烷总烃 的排放要求（非甲烷总烃排放限值为 100 mg/m3 ）。 由于 M-303 尾气有机烃浓度不高，回收没有太 大的经济价值，考虑直接采用催化燃烧工艺对M-303尾气进行治理。

由于尾气中含有少量对催化 剂有毒物质 HCL，首先采用碱洗除去 HCL，之后进 入催化燃烧单元除去尾气中的非甲烷总烃，工艺流 程如图 1 所示。

在反应器入口温度 350~450 ℃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 60 mg/m3 ，符合我国《合成树脂工业污染物排放标准》（GB 31572-2015）规定的排放要求。

2 催化燃烧处理污水处理场废气

2.1 污水处理场废气特点

炼油与石油化工企业污水处理场排放的废气 具有以下特点： 

（1）浓度与流量波动较大；

（2）污水处理场排放的废气含有充足的氧气；

（3）污水处理场前端构筑物如隔油池、浮选 池等排放的废气中非甲烷总烃浓度较高，约为 2 000~5 000 mg/m3 ，可考虑直接采用催化燃烧工艺来 进行处理；后端构筑物如曝气池、生化池等排放的 废气中非甲烷总烃浓度较低，约为 100~500 mg/m3 ， 如直接采用催化燃烧工艺处理能耗较高，可考虑先 采用吸附浓缩再采用催化燃烧工艺来进行处理；

（4）污水处理场排放的废气中含有硫化氢、 硫醇、硫醚等易使催化燃烧催化剂中毒的组分。

2.2 污水处理场废气处理工艺流程

根据污水处理场排放废气的特点，处理污水处 理场废气的催化燃烧工艺如图 2 所示。

图 2 催化燃烧工艺处理污水处理场废气工艺流程示意图

隔油池、浮选池等构筑物逸散的含 VOCs 废气 由催化风机引出经阻火器进入脱硫罐，脱硫罐中内 置脱硫吸附剂，脱除废气中的有机硫、无机硫。脱 硫处理之后的废气之后进入均化罐，利用均化罐中 的均化剂完成废气总烃浓度的均化，使废气中的总 烃浓度维持在较稳定的水平避免对催化燃烧反应器 的冲击。

经过脱硫、均化的废气与空气混合，使废 气中的总烃浓度满足催化燃烧反应器对浓度的要求 （浓度低于爆炸下限的 25%），之后废气进入过滤 器，脱除废气中的颗粒物，避免堵塞催化剂床层。 经过预处理后的废气进入尾气换热器，与燃烧后的 高温尾气充分换热，进入催化燃烧反应器，在催化 剂的作用下，与氧气进行催化燃烧反应，将废气中 的 VOCs 组分转化为二氧化碳和水，并释放出大量 的反应热。从催化燃烧反应器出来的净化气体携带 热量，进入尾气换热器与待处理废气进行充分换热。 最后净化尾气通过排气筒排放到大气中。

延伸阅读：

VOCs催化燃烧处理技术、催化剂基础和常见问题分析

废气处理之催化燃烧法

【新工艺】沸石转轮吸附浓缩+催化燃烧