焦化厂挥发性有机物(VOC)治理改造工程设计方案

焦化厂挥发性有机物〔焦化厂挥发性有机物〔VOC〕治理、改造工程设计方案--13-邯郸钢铁集团设计院概述

1 总论目前，中国的工业进展进入到一个阶段，环境问题的日益突出影响到了人们的正常工作和生活，环境问题越来越受到人们的关注。针对当前严峻环保形势，为了更进一步治理环境，依据《河北省焦化行业污染整治〔GB16171-2022〕的相关规定，现对邯钢焦化厂煤气净化区域挥发性有机物进展治理。把握工业等生产领域有害气体的排放，削减其对大气环境的污染。邯钢焦化厂煤气净化区域，由于没有实行尾气处理措施，不能满足当前的环保要求，需要进展挥发性有机物的治理，在两个油库区域、两个〔其中二冷凝区域需要考虑蒸氨装置，涉及到的硫铵工艺一并考虑。设计依据中华人民共和国环境保护法〔20221月〕《石油化学工业污染物排放标准》(GB31571—2022)河北省工业企业挥发性有机物排放把握标准〔DB13/2322—2022〕《炼焦化学工业污染物排放标准〔GB16171-2022〕《焦化厂安全规程》〔JGJ79-2022〕〔GB50025-2022〕〔JGJ94-2022〕〔JGJ106-2022〕《建筑地基根底工程施工质量验收标准〔GB50202-2022〕〔GB50348-2022〕《钢构造工程施工质量验收标准〔GB50205-2022〕《混凝土构造工程施工质量验收标准〔GB50204-2022〕〔GB50203-2022〕〔JGJ116-2022〕〔GB50207-2022〕〔GB/T50344-2022〕〔GBJ107-2022〕〔JGJ59-2022〕《砌体工程现场检测技术标准化〔GB/T50315-2022〕《建筑施工高处作业安全技术标准〔JGJ80-2022〕《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术标准〔JGJ130-2022〕《建筑施工门式钢管脚手架安全技术标准〔JGJ128-2022〕〔JGJ33-2022〕〔JGJ46-2022〕《建设工程施工现场供用电安全标准〔GB50194-2022〕《建筑施工现场环境与卫生标准化〔JGJ146-2022〕《火灾自动报警系统施工及验收标准〔GB50166-2022〕《建筑物电子信息系统防雷技术标准〔GB50343-2022〕〔GB50052-2022〕〔GB50016-2022〕〔GB12710-2022〕设计范围及内容本工程的设计范围为：一系统冷凝区域、二系统冷凝区域、一系统粗苯区域、二系统粗苯区域、南油库区域、北油库区域的尾气治理。〔1〕与系统配套的电气设施；〔〔2〕与系统配套的把握系统，与系统配套的PLC把握系统及仪表配套的配电室等其他与尾气治理系统必要的配套设施；，由厂区管网送来，接点位置由焦化厂指定。把握软件编程。总体要求投标方具有同类型企业挥发性有机物治理工艺业绩，同时稳定运行一年以上。在充分利用原有设施、设备的根底上，投标方依据技术要求，因地制宜，选择合理的工艺技术，设计方案，进展提标升级改造。焦化厂挥发性有机物治理工程废气排放指标要到达《石油化学工业污染物排放标准》(GB31571—2022)GB16171-20226标准要求，其中非甲烷总烃、酚类、苯要到达《河北省工业企业挥发性有机物排放把握标准〔DB13/2322—2022〕的排放限值，建立泄露与检测修复制度(LDAR)。焦化厂挥发性有机物治理工程为两局部，一局部是现有设备的改造，另一局部为建挥发性有机物治理装置和建立LDAR制度。焦化厂挥发性有机物治理的操作把握实现PLC集中把握要求。施工期间，设备改造、建、安装、调试等不得影响现有工艺正常运行，全部施工均由承包方担当，承包方应对其施工及供货的产品质量负有全责。规模和指标要求治理规模焦化厂需要在两个油库区域、两个冷凝区域〔其中二冷凝区域需要考虑蒸氨域建立泄露与检测修复制度(LDAR)，并到达环保验收合格水平。指标要求到达《炼焦化学工业污染物排放标准》GB16171-20226“大气污染物特别排放限值”要求、《河北省工业企业挥发性有机物排放把握标准》〔DB13/2322—2022〕(GB31571—2022)。具体如下： 单位：mg/m3非甲烷总烃50非甲烷总烃50酚类50冷鼓、库区焦油苯并[a]芘0.3µg/m3各类储槽氰化氢1.0氨10硫化氢1苯储槽苯4非甲烷总烃501.2厂址简述1.2.1厂址位置工艺设施 污染物工程度

排放监控位置车间或设施排气筒工程建设地点位于邯钢公司焦化厂厂区化产回收区域内。厂址气象资料环境温度最冷月平均温度：最热月平均温度：极端最低温度：极端最高温度：环境湿球温度〔夏季设计条件最小：最大：最小：最大：风速、风向及频率平均风速：最大风速：风向：风载荷设计雪载荷地震烈度抗震设防烈度为七度。1.3工程建设条件

-7.8℃27.8℃-19℃42.5℃34℃47%79%66.5%995hPa.a1018hPa.a1008hPa.a2.5m/s19m/sNS0.4kN/m2kN/m2工程在焦化厂厂内建设，电、水、气等能源介质供给能够得到充分保证。修理、检化验及生活设施利用焦化厂现有设施。设计原则为确保工程施工进度和工程质量，除尘系统设计方案遵循生产工艺先进、运行牢靠、符合标准要求、力量满足要求以及安全环保生产的总体思路。其设计原则如下：承受成熟稳定的先进技术，合理选用牢靠的除尘〔工艺〕设备和“三电”设备，使技术装备水平到达国内先进水平。承受先进、牢靠、合理的尾气治理设施，并实行有效的吸取密封措施，使工程投产后尾气排放量符合国家标准；总图布置紧凑、合理、顺畅；在确保工艺和环保设施完善的前提下，优化工艺配置，以尽量节约投资。5〕充分考虑与焦炉生产连接，施工时分步实施，保证建设过程对现有焦化生产影响最小。主要设备选型：喷洒泵Q=160m3/h，H=80m，380V，CS，配防爆电机N=75kW。75kW45kW或以下5000m3/h316L；2焦化工艺设备改造局部工程总述：当前严峻的环保形势，对焦化厂化产回收区域内的挥发性有机物〔VOC〕VOC治理，改善大气环境，需要对现有局部设备进展改造。撤除、改造储槽局部按图纸要求制作Φ1400×35002〔含管道重约2.2吨/台；在一风机机前煤气管道西侧建长3.5m宽2米深3.5米的机前水1座，用于安装机前水封，铺设机前水封池至该区域液下槽的地埋防腐管道〔DN200〕25米，地埋深度约150mm。在一风机西侧建液下槽1台〔规格DN2500L=400，安装液下泵2台，配接排液DN50管道120米。设备、管道刷防腐漆，管道保温。.2建φ5000*26001台，其根底制作时，需撤除3m×3m×6m1DN200管道15米、DN150128米、DN125260米及各种蒸汽、放空、液位计DN80160DN2004台、DN1508台、DN120阀门12台、各种蒸汽、放空、排液阀〔DN80以下小阀门〕约12台。制作该槽的内部蛇管加热器、操作平台、栏杆等，槽体、相应管道防腐保温。建成后，将原有规格为φ3000*4500的2台储槽〔含管道〕和规格为φ4500*60001台储槽〔含管道〕撤除。撤除原有的φ6500*9000 富萘油槽1 座。在根底上建DN6500*2600焦油中间槽1台配接机械化澄清槽至该槽的蒸汽DN200/150夹套管道180米、DN200焦油管道40米、DN150配油管道35米、DN100放空管道25米、DN25蒸汽管道40米。制作该槽的操作平台、栏杆等，在6个。槽体、管道防腐保温。配接初冷排液满流水封槽至机械化澄清槽的DN200满流管道30米。撤除、配接初冷器DN20060米。管道刷防腐漆、保温。撤除2〔规格3×4×32台〔按DN2500L=4000卧槽计算，安装4台重配接DN1005001座洗苯区域的冷凝液水泥池，撤除自吸泵1台及其DN8020米，重安装液下泵2台，配接DN8030米。管道的拆装均含阀门，管道及液下槽需刷漆防腐。2座，在此水泥池内部建钢制储槽〔规格DN3000H=2022〕2台，将泵的排液引至钢制储槽，配接DN8060米，DN5040米。1台，规格DN3000L=6000，安装液下泵2台，配接废水DN80140米。储槽、管道刷防腐漆、保温。更换储槽局部1〔2台规格DN=5100H=2500储槽防腐刷漆、保温。2DN=5150H=4205DN60015DN500、DN2502台，槽体、管道防腐刷漆、保温。.32台，规格DN=7000H=10000。储槽防腐刷漆、保温。1台，规格DN=4400H=4250，配接DN100轻40DN2560米。储槽、管道防腐刷漆，旧轻苯槽撤除。更换一冷凝氨水事故槽1台，规格DN5100H=4500。储槽检修局部3台机械化氨水澄清槽更换机头钢板〔8mm钢板约28吨、修复传动装置〔12202m20块等。2台机械化氨水澄清槽〔单重约37吨〕大修。14个机械化澄清槽出渣口改造。关心系统改造6DN50800米，DN20300米，管道防腐刷漆、保温。重制作焦油泵、初冷喷洒泵、油库废水泵水泥〔防腐〕7DN150喷洒管道70米、DN200/150焦油管道90米、DN80450米、各种排液放空管道〔均在DN80以下〕200米。管道刷漆防腐、保温。储槽、管道、泵、操作台等设备〔设施〕在现场撤除、制作、安装、更换〔对接〕等过程中，需抽堵必要的盲板、搭设必需的脚手架、〔此局部内容在施工前的检修方案中再具体细化〕电气系统改造设备改造局部全部泵的配电及把握引自旧有配电柜，此局部不再增配电柜及配电设施。电气把握系统的元件承受施耐德品牌。电缆敷设及选型符合«电力工程电缆设计标准»，电缆长度依据泵的安装位置确定。喷洒泵要具有停泵报警功能。一旦停泵，在操作室进展声光报警。仪表系统改造更换或添加改造工程涉及到的原有设备或建〔储槽、管道等〕各种介质的液位、温度、压力、尾气的仪表监控。供货、安装及调试监控调整点安装的仪表等设备。需要在线显示数据引入回收中控室，并对原有系统编程，增加相应的I/O模板、变送器、机架、盘柜等设备〔如需要及系统调试等工作。所设计的仪表的电缆和桥架、线管铺设。VOC现场存在的尾气来源煤气净化生产过程中，由于各种介质流淌、气体的存压等均会产生尾气，正常生产时局部储槽等生产装置也会排出一些废气。化产废气普遍存在易燃易爆易中毒等单一或多种危害，它们大局部因含有不同杂质存在刺激性、腐蚀性，有的甚至含有大量致癌、致畸、致突变的有害成分，有的加剧设备的腐蚀，有些处置不当简洁发生燃烧、爆炸等安全事故，焦化生产过程产生此类废气的源头如下：1、在生产过程中，化产品槽之间的转移，进料时通过放散管排出其内气体，或温度上升气体挥发出来的气体；2、在生产过程中，清扫管道、设备产生的废气；3、设备不正常及其他不正常生产状况下的短期排空；4、设备泄漏产生的废气；5、化产槽溢槽产生的废气；6、化学反响等生产过程中产生的一些气体。处理工艺选择化产废气污染物种类繁多，特性各异，因此相应承受的治理方法也应VOCs吸附法、冷凝法、燃烧法、稀释法、负压回收法、旋转式分子筛吸附浓缩技术、RCO、RTO、氮气循环脱附吸附回收技术、生物处理法等。结合邯钢焦化实际和济钢焦化尾气处理系统运行效率效果我们承受如下方法：1、吸取法：吸取是利用气体在液体中溶解度的不同来分别和净化气体混合物的一种操作过程。它在化工生产中是一个重要单元，是发生两相间的质量传递过程。吸取法也常用于气态污染物的处理，例如硫化氢、氨等污染物的工业废气都可用吸取法加以处理。吸取可分为物理吸取和化学吸取两大类。物理吸取：大局部利用相像相溶原理，用吸取液吸取类似组分的气体。这种一般吸取所溶解的气体与吸取液不发生明显的化学反响，仅仅是被吸取的气体组分溶于液体的过程。如用水洗氨、用洗油吸取烃类蒸气等过程都属于物理吸取。化学吸取：被吸取的气体与吸取液发生明显化学反响的过程称为化学吸取。由于废气中污染物的含量一般很低，所以它们的处理多承受化学吸取NOx吸取法尾气处理技术应用较广的是喷射吸取器产生的吸力作为尾气捕集、洗净的动力，尾气经洗涤液喷洒进入喷射吸取器是第一次洗净，经洗净塔二次洗净后外排。这种技术优点集喷射吸取器、洗涤净化塔、贮槽三位一体，占地面积小。另外，高效喷射器喷洒，具有足够的吸力的压头，维护便利，洗涤喷洒喷嘴承受有特别构造的喷心，喷洒断面实心。缺点是一次投资较高，运行需要消耗动力等。2、吸附法：吸附是一种简单的外表现象。它是利用多孔性固体吸附剂来处理气态〔或液态〕混合物，使其中的一种组分在固体外表未平衡的分子引力或化学键力的作用下被吸附在固体外表未，从而到达分别目的。目前吸附操作在净化有毒有害气体方面也得到了广泛应用，成为处理气态污染物的重要方法之一。吸附与吸取是有区分的，吸取时液相中分子根本上是均匀分散的，而吸附时在固体外表上分子“浓缩”形成了吸附层，所以从分子角度上看，它是不均匀过程。气体吸附原理和液体吸附原理相像，在废气处理上主要适用于除混合气中的低浓度气态污染物。常用的气态吸附剂有分子筛、活性炭、焦炭等，其中用的最广泛的是活性炭。3、负压回收法：利用负压工艺装置，将废气回收至装置内。现在应用实施简便，但必需进展严格有效的安全评估，并在设计上实行有效的安全把握措施。尾气治理总体思想尾气治理必需要双管齐下，把握增量，削减存量。1、一方面要从源头减排，提高清洁生产水平，承受先进的工艺装备。在化产各工序的生产过程中，要防止或削减跑、冒、滴、漏现象，尤其在2、要加强末端治理，依据不同区域尾气的性质实行分类治理的方案，同时日常操作及尾气洗涤等环保设施要把握好运行参数指标。3、在保证系统运行安全的前提下，设计科学合理的尾气治理工艺，尽量不耗能或少耗能。焦化厂尾气治理技术方案序号装置名称介质尾气成分备注初冷器上段冷凝焦油氨水混氨气、水汽、萘序号装置名称介质尾气成分备注初冷器上段冷凝焦油氨水混氨气、水汽、萘160℃液槽 合物 等初冷器下段冷凝焦油氨水混氨气、水汽、萘初冷器下段冷凝焦油氨水混氨气、水汽、萘2液槽 合物 等焦油氨水混氨气、水汽、萘3机械化澄清槽合物 等4焦油槽焦油萘、氨气等氨气、萘、水汽5剩余氨水槽氨水等依据现场实际状况，结合尾气产生量及介质性质，我们建议选用喷射吸取工艺。该工艺的优点是：利用洗涤介质的喷射作用产生微负压，同时实现洗涤介质和尾气的充分接触，使尾气降温并被洗涤介质吸取，吸取效果好且能耗较低；洗涤介质使用回收工序内部产生的分别水，不产生二次污染。工艺流程简图如图下排气洗净排气洗净塔低温水冷却低温水上水回水洗涤液补充澄清槽循环液槽洗涤液罐喷洒泵1冷凝区域尾气处理工艺流程图2、机械化刮渣槽密封无尘排渣方案针对邯钢焦化机械化刮渣槽使用现状，结合机械化刮渣槽构造及使用焦化厂挥发性有机物〔VOC〕治理、改造工程 设计方案特点，确定密封技术方案如下：本密封装置--，操作维护便利，能明显改善现场环境的装置。结合现场特点，设计机械化刮渣槽专用密封装置及配套的渣斗装置，该装置投入使用后，可明显改善现场工作环境。工艺流程示意图如下设计安装机械化刮渣槽放料斗密封装置，通过密封装置，可有效防止放料斗放料时液体喷溅，杜绝焦油异味集中，现场环境可得到明显改同时实现设备维护简洁，操作便利，可明显降低现场工人的劳动强度。针对现场工况及设备构造特点，设计放料专用渣斗，通过渣斗与密封装置的密封连接，可以使放料作业在设定的密闭空间进展，防止异味集中。待渣斗盛满焦油渣时，渣斗可用叉车送到渣场后自动倾倒焦油渣，便利操作，节约人力。使用前后效果比照邯郸钢铁集团设计院 -14-焦化厂挥发性有机物〔VOC〕治理、改造工程 设计方案3、粗苯区域尾气治理方案依据苯类物质易燃易爆的特性，以及苯汽密度大于空气、氮气的性质，考虑到安全性和环保效果，拟在该区域选用氮封工艺。氮封工艺不需要外加动力，氮气消耗量很小，密封效果好。粗苯地下池、油水分别器、等尾气集中收集后进入洗涤装置，工艺同冷凝尾气工艺一样。4、油库区域尾气治理方案焦油贮槽、粗苯贮槽等槽内苯、萘等有毒有害气体会不断逸出，污染环境的同时对人体造成损害较大，依据生产工艺和设备布局的状况，在槽工艺同冷凝尾气工艺一样。5、蒸氨尾气治理方案蒸氨工段主要收集蒸氨区域两个储槽及蒸氨塔排焦油池尾气，焦油池需要密封后收集至尾气处理装置，工艺同冷凝尾气工艺一样，邯郸钢铁集团设计院 -15-焦化厂挥发性有机物〔焦化厂挥发性有机物〔VOC〕治理、改造工程设计方案-16-16-邯郸钢铁集团设计院总图总平面布置总平面布置原则a、力求工艺流程顺畅，管线短捷，在满足生产、运输需要的前提下节约用地；b、符合防火、防爆、安全、卫生以及环保等标准要求；c、结合风向、地形等自然条件，因地制宜进展布置，使主要建构筑物位置做到填方最少以削减基建工程量，并使多数建筑物有良好的朝向。总平面布置说明本工程的总平面布置依据厂方供给的区域进展布置，充分利用现有场地地形条件，满足焦化工艺流程要求需要。竖向布置本工程所处区域地形平坦，煤气净化区域系统区域标高为64.00米。场地雨排水：场地排水承受暗管方式。场地雨水集合到路面，流入道路雨水口，经下水道排入厂区主下水道外排。土建气象条件多年平均气温：13.5℃极端最高气温：42.5℃极端最低气温：-19℃多年平均降水量：627.2mm19m/s年平均风速：2.5m/s0.4KN/㎡多年平均气压：1008hPa.a极端最高气压：1018hPa.a极端最低气压：995hPa.a170mm最大冻土深度：50mm多年平均相对湿度：66.5%主要计算依据抗震设防烈度为7度〔0.150.40kN/m²。0.35kN/m²。建筑设计厂房跨度、柱距及定位轴线无特别状况均按“建筑统一根本规划”进展设计。各建〔构〕筑物按生产需要分别满足工艺专业提出的采暖、封闭、放开等要求。1/201/10坡度〔按屋面构造形式〕无组织排水，门窗：电气室局部按标准规定设防火门。一般窗户承受塑钢玻璃窗。装修：除特别要求均承受素砼地面，水泥砂浆抹面。配电室内外抹灰、刷内外墙涂料，全部建〔构〕筑物均由