煤化工企业尾气一体化治理的生产实践

煤化工企业尾气一体化治理的生产实践杨永利;陈涛;张朋朋;张长润;王雷【摘要】分析了陕西黄陵煤化工公司净化回收和产品贮存系统中存在的尾气泄漏和直接对空排放等问题,对不同生产区域,对应采取冷凝冷却法、吸收法、活性炭吸附法、氮气密封等技术路径,对各区域异味排放点进行一体化治理.生产实践表明,煤化工尾气一体化治理基本达到了消除异味的目的,具有较好的环境效益和社会效益.【期刊名称】《煤化工》【年(卷),期】2014(042)006【总页数】3页(P55-57)【关键词】煤化工;尾气;一体化;活性炭吸附;吸收;氮气密封【作者】杨永利;陈涛;张朋朋;张长润;王雷【作者单位】陕西黄陵煤化工有限责任公司,陕西黄陵727307;陕西黄陵煤化工有限责任公司,陕西黄陵727307;陕西黄陵煤化工有限责任公司,陕西黄陵727307;陕西黄陵煤化工有限责任公司,陕西黄陵727307;陕西黄陵煤化工有限责任公司,陕西黄陵727307【正文语种】中文X784引言陕西黄陵煤化工有限责任公司为年产焦炭200万t的煤化工企业，为了充分利用黄陵矿区富集的煤炭资源，发挥低成本优势，实现就地转化升值，该公司构建了炼焦—化产品回收—焦炉煤气制甲醇—甲醇弛放气制合成氨—煤矸石产蒸汽的循环经济产业链。煤气净化回收、产品贮存等工艺过程中会产生废气，这些废气成分主要为NH3、H2S、焦油、粗苯、甲醇等挥发类物质，为响应国家清洁生产要求，保护环境，减少资源浪费，对尾气进行回收处理势在必行。黄陵煤化工公司积极探索，从2013年初开始寻求有效技术路径，对各废气排放点进行分类收集处理，以达到改善环境的目的。净化回收及产品罐区系统存在的问题在净化回收系统鼓冷区域，原设计的尾气回收管道起始于机械化氨水澄清槽，依次经过循环氨水槽、剩余氨水槽、剩余氨水缓冲槽、焦油中间槽，并联至回收主管，尾气从机械化氨水澄清槽尾部冒出[1]。同时因吸力不足，气流速度慢，气体容易粗苯区域以及产品罐区系统综合罐区、产品装车站，均未设置尾气治理设施，生产过程中产生的尾气直接对空排放，对环境造成严重影响。治理方案的确定鼓冷区域尾气治理方案鼓冷区域尾气主要产生于机械化氨水澄清槽、循环氨水槽、冷凝液槽、剩余氨水槽、地下槽、焦油中间槽及煤气水封等设备放空处。尾气逸出温度在90℃～100℃，主要含有氨气及焦油、萘等挥发类物质。对于氨气可用水洗法吸收，但由于焦油、萘不溶于水，考虑到萘的凝点为80.5℃，在尾气进入洗涤塔前进行冷却，使挥发物凝结后，随冷凝液排入地下槽。脱硫区域尾气治理方案脱硫区域尾气包括放硫产生的气体和脱硫液储罐、再生塔顶部放散逸出的气体，这些气体为脱硫液挥发出的氨气。利用氨气易溶于水的特性，采用水喷淋洗涤的方式进行处理。洗脱苯区域尾气治理方案洗脱苯区域异味来源于粗苯槽罐和粗苯冷凝冷却器等设备的放空处。尾气中主要含有粗苯挥发气体，根据相似相溶原理，利用有机溶剂，对不凝气进行吸收[2]，继而对后续少量挥发类物质用活性炭吸附剂处理。产品罐区尾气治理方案产品罐区主要储存粗苯、焦油以及甲醇等产品，对于焦油储罐尾气，可采取与鼓冷区域尾气相同的治理方法。对于甲醇储罐和粗苯储罐的尾气，可采取氮气密封的方式，减少甲醇、粗苯挥发逸散，避免对环境的污染。液体装车站异味治理方案在液体装车站主要进行焦油、粗苯、甲醇等产品的汽车装车。在装车过程中，会有大量的挥发性物质逸散，造成环境污染。根据其尾气特性，采用水洗、溶剂吸收、活性炭吸附等一体化技术分别进行处理。改造措施及效果鼓冷区域尾气治理鼓冷区域原设计机械化氨水澄清槽尾气排放口距排气风机较远，吸力不足，尾气无法完全进入回收管道，治理流程示意图见图1。图1鼓冷区域尾气治理工艺流程示意图改造措施包括：Φ1500mm×17500mmΦ2000mm×20000mm，增加废气与水接触面积，提高吸收效率。22.2kW215kW机，增加了风机吸力和风量。1后的尾气体积大大减小，降低了风机运行负荷，提高了风机吸力。21系统。脱硫区域尾气治理脱硫区域尾气治理采用与鼓冷区域相同的工艺流程。新增1套排气洗净装置，对这些尾气进行收集、冷却、洗涤，最后达到净化的目的。对溶液循环槽、事故槽、地下槽，采用在放散处接废气引导管的方式，回收尾气；对熔硫釜放硫口、熔硫釜清液回流口和再生塔顶部放散处，采用回收罩的方式回收尾气。以上尾气汇集至总管后进入换热器，与循环水间接换热后，气体中的部分氨气、水蒸气冷凝后的废液对废气进行洗涤、净化。定期更换洗涤用水，将吸收饱和的循环液送去进行蒸氨处理。粗苯区域尾气治理粗苯区域尾气治理流程示意图见图2。从粗苯储槽和粗苯冷凝器来的尾气由排气风机输送，依次进入一次吸收罐和二次吸收罐，经有机溶剂吸收粗苯挥发性气体后，进入活性炭吸附装置，利用活性炭的吸附作用，吸收残余的粗苯挥发气体，最后放散进入大气。图2粗苯区域尾气治理工艺流程示意图产品罐区尾气治理从焦油储罐放散逸出的气体主要成分为氨气、水蒸气及少量焦油、萘等挥发类物质，可通过排气风机，导入排气洗净塔，通过水喷洒的方式，对其进行处理。焦油储槽尾气治理流程示意图见图3。止脱水过程中尾气逸散至大气。粗苯、甲醇是易挥发、低闪点的产品，不仅存在火灾隐患，而且易挥发，会挥发逸散。图3产品罐区焦油储罐尾气治理流程示意图由于氮气比油蒸气轻，所以氮气浮在油蒸气上面[3]。氮气密封是根据盘顶空间压力变化，自动排出或补入氮气。甲醇、粗苯储罐尾气治理流程示于图4。图4产品罐区甲醇、粗苯储罐尾气治理流程示意图本系统主要由氮封阀和泄氮装置的关闭和开启来调节。氮气由氮气管道输送，首先用过滤器对氮气中的杂质进行过滤，然后由减压阀减压至设定压力。为防止挥发类物质排入大气中，在罐顶呼吸阀后的放散管上方，加装活性炭吸附器，吸附放散气体中的甲醇或粗苯挥发物。液体装车站尾气治理焦油装车点装车时逸出的气体主要成分为氨气、水蒸气及少量焦油、萘等挥发类物质，可通过专用收集罩，收集装车时产生的尾气，并导入产品罐区尾气洗涤塔，进行无害化处理。粗苯装车点装车时逸出的气体主要成分为粗苯中的挥发性烃类物质，可通过专用收集罩，收集装车时产生的废气，并利用风机输送至吸收装置，进行无害化处理。甲醇装车点甲醇装车时逸散出的气体主要成分为甲醇挥发物，根据相似相溶原理，甲醇易溶于水，因此可用水进行吸收处理。甲醇装车时，通过专用收集罩，收集装车时产生的废气，利用风机输送至罐区洗涤塔，进行无害化处理。结语经过以上改造项目的实施和运行，到2014年初，鼓冷、脱