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RTO在焦化行业的实际应用

         关键字:旋转阀式RTO独立燃烧技术     发布时间:2023/6/2     来源:郭航

概述:

焦化行业化产回收装置中鼓冷、硫铵、脱硫、脱苯、脱硫废液提盐、酚氰废水挥发气处理工序存在设备与外界相通的排气口,在生产及存储这些产品的过程中,液体、固体自然挥发过程中VOCs会排放出来,在装置周边形成的低浓度恶臭气味问题,对大气环境造成严重影响。此外,库区部分的苯罐、焦油罐和脱苯工段的粗苯中间罐、洗油罐为拱顶罐,自然呼吸会排放可燃饱和气,同时甲醇、液氨、粗苯、焦油装车同样会逸散可燃饱和气,此部分气体不仅味道难闻,同时存在一定安全生产隐患。

随着国家提出去产能、调结构等政策推行,环境保护将作为焦化工业的硬性指标之一。在焦化工业的各类环保问题中,焦化工业VOCs(挥发性有机物)整治、臭气整治的迫切性和复杂性尤为突出。

一、化产区域VOCs废气来源与特征

焦化厂化产区域常见工序为鼓冷、脱硫、硫铵、粗笨、脱硫废液提盐工序、酚氰废水等工序,各废气的来源与特征见图1。

图1  化产各工序VOCs来源与特征

二、焦化厂VOCs治理技术

2.1 治理技术选择

由于焦化工业的VOCs逸散气点多面广而且成分复杂,依据《工业企业挥发性有机物排放控制标准》(DB13/2322-2016)、《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)对炼焦行业挥发性有机物排放的要求,过去旧的洗涤+活性炭吸附工艺已经无法满足最新的环保标准,目前多数焦化企业对于高氧废气采用的是将废气引入焦炉燃烧的这种传统的治理工艺,但此种工艺在实际的生产过程中,在安全、稳定、达标性等方面仍存在诸多问题。

随着国家焦化行业“上大关小、转型升级”的政策指引下,炼焦企业向大型化、现代化方向转型发展,对环保治理设施在安全、稳定、排放指标等方面有了更严格的要求,因此一种新的、更彻底的处理工艺应运而生。新的工艺是将化产区域各点位逸散的废气根据废气特征、工况进行高低氧分类处理,将密闭性好、氧含量低的储槽、储罐等排放点位的废气引入煤气负压系统进行循环净化处理;将氧含量高的、难以密闭收集的排放点位废气进入旋转阀式高温蓄热氧化焚烧炉(RTO)进行独立的焚烧处理。

2.2 氮封+引入煤气负压系统(低氧废气)

图2  氮封+引入负压系统工艺流程图

在废气管线主管上设有紧急自动放散阀、压力传感器、温度传感器、压力调节阀、手动切断阀、紧急自动切断阀,系统通过压力调节阀来控制主管路压力,系统中压力传感器与压力调节阀自动连锁,紧急自动放散阀和紧急自动切断阀与氧含量分析仪连锁,当系统中氧含量超标时,紧急自动切断阀自动关闭,紧急自动放散阀自动打开,废气进入洗涤主处理系统,以保证电捕系统的正常运行。

2.3 多级洗涤+气液分离+高温蓄热氧化炉(RTO)燃烧技术(高氧废气)

图3   RTO独立燃烧技术工艺流程示意图

利用管路及引风机,就近收集逸散尾气,各个工序废气分类进行洗涤预处理,废气中的NH3在酸洗塔内被吸收液洗涤并与吸收液中的H2SO4发生反应,酸洗塔内的吸收液排至硫铵段母液槽;在碱洗塔内采用NaOH溶液对废气中的H2S、HCN等酸性气体进行吸收,碱洗塔内的吸收液排入机械化澄清槽;提盐工段废气经过洗涤后,洗涤废气中的盐颗粒;废气经过洗涤后汇集到废气总管,再由中继风机送入气液分离器进行气液分离,后经过程中一系列的浓度在线检测、压力/流量控制,由主引风机送入旋转阀式高温蓄热氧化焚烧炉(RTO)内进行废气净化处理,从而达标排放。

三、案例介绍

3.1 内蒙某焦化企业脱硫硫铵提盐RTO项目

3.2 排放点位:

3.3 工艺流程示意图

3.4 旋转阀式RTO独立燃烧工艺实践应用特点

针对焦化废气VOCs治理这一难题,在焦化厂废气治理采用旋转阀式RTO独立燃烧技术,具有以下技术特点:

(1)运行成本低,无需消耗煤气;

(2)废气处理系统与焦炉生产系统互不影响,相互独立;

(3)不对焦炉本体产生影响,避免回炉废气长期对焦炉的侵害影响;

(4)拥有比回炉燃烧更高的废气净化效率,满足未来更高的排放要求;

(5)旋转阀式RTO系统设置了28项安全措施,装置的本质上杜绝了安全隐患;

(6)自动化程度较高,整套系统可实现全自动运行,无人值守。

四、结论

通过对焦化厂各工艺工段废气进行收集预处理,根据各工段废气的特征采用高、低氧分类组合的治理工艺(低氧废气回负压,高氧废气进旋转阀式RTO高温焚烧),对焦化厂化产区域废气进行彻底的治理。在实际的应用过程中,取得了非常好的效果,可以满足未来更高的环保指标要求,同时兼具高度安全性、稳定达标性、运行能耗低等优点。旋转阀式RTO独立燃烧技术已逐渐成为焦化行业高氧VOCs废气治理的新趋势!