國內焦化企業VOCs治理的一些情況
相較于常規的回收銷毀技術,焦化化產回收區VOCs 放散氣的治理可利用初冷器前煤氣總管的負壓回收裝置槽罐放散氣,使焦化槽體的尾氣經初冷器前負壓系統吸收、洗滌,此工藝流程被稱為負壓煤氣凈化系統。該系統最大程度上將無組織排放VOCs 轉化為有組織排放VOCs,工藝簡單,運行成本低,因此負壓煤氣凈化系統是焦化工藝化產回收必不可少、優先考慮的環節。不具備回收條件的VOCs 放散氣通??紤]引入焦爐燃燒回收熱量。冷鼓、脫硫、脫氨工段排氣濃度低,回收價值較低,可直接作為助燃風引入焦爐,既能回收熱量又能氧化分解廢氣。脫苯工段及苯儲槽、裝車等VOCs 逸散氣易回收,且具有回收價值,因此可引入煤氣負壓系統或采取吸附/冷凝回收工藝。
與煤制氣有所不同,焦化廠污水處理區域廢氣中含有更多苯系物、氨和硫化氫,直接采用RTO法或低溫等離子技術會產生大量SO2、NOx 等二次污染,不滿足排放要求;直接采用RCO 或光催化法會增加催化劑失活頻率;酸堿物質對微生物菌群產生沖擊和腐蝕填料。焦化廠污水治理需首先對污水處理工段設施設備進行加蓋密封,逸散氣體經收集匯總后送入酸洗塔、堿洗塔去除可溶性酸堿氣體。
臨渙焦化股份有限一期工程為滿足環保新要求對鼓冷區域VOCs 治理進行技術升級改造。考察該廠鼓冷段排放特征:組分復雜(主要含H2S、氨、苯、非甲烷總烴)、廢氣量大(約10000m3/h),末端治理采用堿洗+油洗+酸洗+其他綜合技術,最終實現達標排放。
內蒙古某焦化廠通過對機械刮渣槽排氣筒處放散口采用“冷凝+精細分離+資源回收”技術方案,實現非甲烷總烴排放濃度低于10mg/m3,VOCs減排效率達99%以上。該治理方案利用排放廢氣中有機物組分的熔點和沸點差異較大,分別采用不同的冷凝溫度,使之分步驟液化、收集。
李兵等人對焦化行業污水處理工段廢氣治理工藝進行技術分析,“加蓋收集+酸洗+堿洗+生物濾池+焦炭吸附”工藝具有實際可行性。酸洗、堿洗作為預處理,生物濾池作為污染物主要降解途徑,焦炭吸附作為深處理,可實現達標排放。
目前國內焦化企業均采用組合式末端治理技術,基本能實現達標排放,但從綜合效益考慮,單純的末端處理手段其經濟性遠不如將VOCs 放散氣引入負壓煤氣系統,因此負壓煤氣系統應是焦化企業優先考慮的處理工藝。寶鋼、首鋼、宣鋼等多家焦化企業都已將VOCs 放散氣引入煤氣洗滌系統進行凈化吸收處理,目前該系統存在以下幾個方面問題亟待解決:
①放散氣腐蝕管道;
②氮氣消耗量大;
③聚合物及結晶造成管道堵塞。
有學者和研究員對此展開研究,采取適當改進措施,有望形成安全、自動化、穩定的放散氣處理工藝。舒廣]分析了負壓煤氣系統中負壓條件對吸收推動力、化產設備尺寸、和系統安全性的影響,計算結果表明:負壓對洗苯工段的影響不大,粗笨的回收效率只降低了1.5%;洗苯塔壓力減小,導致洗苯塔塔徑增加了3.4%,增加的幅度較?。回搲翰僮鳁l件安全系數較高。劉興濤等在兩苯塔油管管外加裝蒸汽伴管,可有效減少管內萘結晶堵塞事故。河鋼集團宣鋼公司焦化廠對負壓煤氣吸氣機進行技術改造,通過對吸氣機油冷凝器擴容、采用小循環閥門,有效增強了焦爐集氣管穩定性、提高了吸氣機效率,解決了吸氣機軸溫超標問題。