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苯储罐区VOCs治理
您的位置: 首页储罐区VOCs治理苯储罐区VOCs治理》三苯储罐区VOCs治理技术应用案例分析

 1、三苯罐区VOCs治理需求

3个内浮顶罐:溶剂罐T-601、湿溶剂罐T-602和混合芳烃缓冲罐T-701罐顶挥发性废气治理,以满足排放标准。

2、三苯罐区VOCs主要组分

 

 

分析项目

分析组分

分析数据,mg/m3

 

87.5

 

甲苯

88

 

乙苯

41.6

 

对二甲苯

47.7

苯系物

邻二甲苯

49.1

 

间二甲苯

60.5

 

苯系物

374.4

3、三苯罐区VOCs治理废气收集

每座储罐罐顶设置油气收集支管,各储罐VOCs气相支线靠近储罐位置设置阻爆轰型阻火器,其目的是防止极端情况下的蹿火,阻火器两端设置切断阀。油气总管后设置一台增压的液环压缩机,采用撬装设备。增压风机采用变频调速系统,既保证罐顶排气通畅,又能起到节能的作用。

每一个品种油气联通管道(如苯)上设置压控切断阀,压控阀全开启压力取900Pa。气相管线的连通,其目的是保持压力平衡,避免单一储罐进料压力升高导致风机频繁启停和储罐压力振荡。

4、适用的三苯罐区VOCs治理技术分析

4.1罐区VOCs治理冷凝+吸附组合工艺

冷凝法一般采用多级(三级)连续冷却的方法实现油气分离。冷凝过程分为预冷、一级冷凝、二级冷凝、三级冷凝。一般设置四级冷凝温度,分别为5,-35,-75,-110℃。对芳烃类介质而言,存在介质结晶析出问题(如苯在5.1℃就会结晶析出),如果温度偏低会堵塞系统造成事故,所以冷凝法如果用于芳烃类介质的油气回收,不适合采用深冷,可预冷至6~10℃回收部分芳烃。

由于苯的排放要求高,而单级活性炭罐的吸附效率为97%~99%,无法满足排放要求,因此吸附部分的配置需要增加一级吸附罐,采用活性炭二级吸附罐,苯及其他烃类的吸附效率可达到99.5%以上,满足排放要求。冷凝(预冷)+吸附组合工艺去掉了耗能大的深冷部分,吸附装置处理较低浓度的进气,有助于组合工艺的长周期运行。

也有部分企业采用吸附+冷凝的油气处理工艺。装置运行实践显示,在吸附过程中产生大量吸附热,特别在夏季,经常出现由于吸附罐温度过高而报警的现象,造成装置连锁停车,可以通过在原吸附罐上新增喷淋装置,利用生产用水进行降温的措施来解决吸附罐高温报警的问题。吸附+冷凝组合工艺的缺点是三苯易使活性炭失活,活性炭吸附过程如进气浓度过高,会造成吸附热效应,可能使吸附剂床层超温,易引起活性炭失活,严重的会引起塔内油气氧化发生爆炸,存在安全隐患。失活活性炭的处理也存在二次污染问题。

4.2罐区VOCs治理冷凝+催化氧化组合工艺

催化氧化的工作原理是VOCs在250~450℃的温度和催化剂作用下,与氧发生氧化反应,生成水和二氧化碳,目前应用于石化企业污水处理场废气、苯储罐逸散废气、橡胶尾气、聚醚废气、化学品装船废气等净化治理,在石化企业已经投用20余套治理装置。如中国石油化工股份有限公司金陵分公司的污水处理场高浓度尾气治理装置,采用催化氧化燃烧技术,该装置总烃的平均去除率为92.58%;扬子石化-巴斯夫有限责任公司对聚乙烯工艺尾气进行收集,并将收集气送蓄热式氧化炉处理,在高温条件下有效地氧化、分解烟气中的有机气体。

通过冷凝法工艺(预冷),可部分回收罐区苯、甲苯、二甲苯等有机物,有一定的经济效益。

4.3罐区VOCs治理冷凝+膜分离+吸附组合工艺

其主流的油气处理工艺为气柜收集-压缩/冷凝-吸收-膜分离-变压吸附组合工艺,该流程集成了压缩/冷凝、吸收、膜分离、变压吸附等工艺技术,充分发挥了各技术的优点。冷凝法适于较高浓度进气的初步处理,能迅速降低油气浓度;吸附工艺对于较低浓度的油气处理效率比较好,可设置在系统尾部;膜分离对油气浓度适应性较好,但无法直接得到液态产品,适合用作冷凝法和吸附工艺的中间连接工艺。

长岭分公司三苯铁路装车系统油气回收装置设计能力为300m3/h,采用德国BorsigGmbH工艺技术与德国GKSS膜,尾气经油气回收装置处理后,非甲烷总烃的排放质量浓度由5880~16233.3mg/m3降至97.3~117.0mg/m3,吸收率为98.01%~99.40%,平均吸收率为98.81%;苯质量浓度为3.6mg/m3,甲苯质量浓度1.7mg/m3,二甲苯质量浓度3.4mg/m3,乙苯质量浓度为0,均符合GB31570—2015的要求。

当组合工艺中缺少吸附工艺时,三苯铁路装车系统油气中苯质量浓度由1870mg/m3(平均值)降至2.5mg/m3(平均值),平均吸收率为99.87%;油气中总烃质量浓度由4.7×105mg/m3(平均值)降至4.1×103mg/m3,平均吸收率为99.1%。但总烃质量浓度超过了120mg/m3的限值,至少需要去除率达到97%的另一级工艺才满足标准要求。

5、三苯罐区VOCs治理技术的应用分析

冷凝+膜分离+吸附组合工艺适用于大型芳烃罐区的VOCs处理,可以满足严格的环保标准,经吸附器净化后的氮气可进行回收使用,以降低氮气消耗,但投资较大;

冷凝+催化氧化组合工艺可回收一部分三苯有机物,油气经催化氧化能得到较彻底的处理(一般低于20mg/m3),可满足严格的环保排放要求,适用于较低浓度的VOCs处理;

冷凝+二级吸附组合工艺可满足环保标准要求,但占地较大,且存在由于预冷后油气浓度相对较高使活性炭相对较易失活的问题;

含苯油气直接去煅后焦的窑尾处理,由于其气量较大可能导致窑尾压力有较大波动,且由于浓度较低,需要较多燃料气伴烧。

6、三苯罐区VOCs治理总结

储罐呼出排放 VOCs 不但造成资源损失,还污染大气环境。治理储罐区 VOCs 排放是节约资源减少损失的需要,保护大气环境的需要。治理主要方法是安装顶空联通气相管路和末端油气回收装置,油气回收处理装置的尾气达标排放。安装罐顶联通管路系统,必须正确选型储罐保护的罐顶配置、合理设置氮封和各种保护配置的压力控制区间、稳妥做好群罐防火防爆的系统设计。 

 

 

 

 

 
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