煤化工煤气净化尾气中VOCs治理技术探索1.docxVIP

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煤化工煤气净化尾气中VOCs治理技术探索

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摘要：随着我国经济的快速发展和煤化工产业的逐步壮大，环境保护问题日益突出。煤化工生产过程中不可避免地会产生大量有毒有害污染物。除SO2、NOx、和粉尘外，大气污染还产生大量vocs废气。vocs废气的收集和处理已成为废气处理的新热点。voc排放的有效控制对环境治理具有良好的作用，对人类健康也具有保护作用。在分析现有vocs处理技术的基础上，深入探讨了煤化工企业处理vocs废气的新方法、新思路。

关键词：VOCs治理；煤化工；环保管理；LDAR检测

1煤化工煤气净化尾气中VOCs治理技术分析

VOC废气被称为挥发性有机污染物气体。其主要化学物质为氧、氮、氯、硫、甲烷等有机化合物。在煤化工生产过程中，vocs废气的主要形成环节包括有机液体罐区；合成、过滤、蒸馏、离心等生产过程；生产车间的物料输送过程；生产环节泄漏情况等。工业vocs的危害主要体现在三个方面：对人体健康的危害、光化学污染、火灾爆炸。当前主要的VOCs治理技术有吸附法、吸收法、冷凝法、膜分离法、催化氧化法、焚烧法。

2VOCs治理工艺技术特点与优势

（1）高效性

VOCs净化效果显着、运行稳定、净化效率高、无二次污染。利用热力法燃烧方式氧化分解VOCs气体，在适当的温度下，提供充足的燃烧氧气和一定驻留时间，就能达到去除效率，净化效果好。同时该设备主机工作稳定，不存在堵塞现象。

（2）低能耗

废气风机管路上设置旁路，当待处理废气的压力大于10kpa时，废气风机低频运行，废气通过旁路送入燃烧室，该工艺能根据废气管路上的压力变送装置与气动调节阀实现自动调节，节能效果显著；

设置温度变送装置对预加热式直燃炉TO燃烧室温度变化及时反馈，通过预加热器旁通管路自动调节烟气进入预加热器的供气量，从而控制稀释空气换热后的温度，维持燃烧室炉膛内温度≥760℃，能实现运行过程中燃料气的最低消耗，降低燃料消耗也就意味着运行费用大大降低；

同时使用废气锅炉对余热再利用，最大限度回收燃烧产物中的显热，热效率高，排烟温度低。

（3）自动化

本系统自动化程度高，风机均为变频控制，各个管路上的控制阀为气动阀，通过联锁控制能实现自动运行，操作方便，可实现24小时无人值守。

（4）安全性

在工艺管路上设置水封罐，利用水封罐将TO装置与厂区内低温甲醇洗装置隔离开，杜绝了火焰传播的可能性,并且水封对爆炸冲击波有阻尼缓冲作用，为工艺装置提供可靠的安全屏障。在该工艺路线中存在爆炸风险的可燃气体与空气直接在燃烧器中混合燃烧，不提前在管路中预混，不存在爆炸的危险；同时系统中多处设置高温报警装置，严格控制该系统运行过程中的燃烧安全性；综合考虑该项目处理的低温甲醇洗装置与混合制冷装置（生产液氨的装置）以及硫化氢浓缩装置（生产高纯硫化氢）相邻，当装置检修或泄露，大量氨气或者硫化氢弥漫在周围空气中，助燃空气或稀释空气会将此氨气/硫化氢带入VOCs治理装置，因此在预加热式直燃炉TO+废热锅炉系统布置区域内合理增设6台可燃有毒气体报警装置，同时系统中空气进口设置为高位取风，且取风口设置为当地的上风向，保障VOCs治理装置正常运行；针对尾气湿度较大、冬季空气湿度较大、空气温度昼夜温差较大、冬季气温极低，夏季气温极高的气象条件，在助燃空气与稀释空气管路的风机入口前设置低压低温锅炉给水伴热，保障后续VOCs治理装置正常运行。

图1工艺线路

工艺路线：在处理低温甲醇洗D系列排气筒废气前，首先将预加热式直燃炉TO的燃烧室预热到设定温度，在助燃空气风机的作用下，助燃空气与厂区内燃料气在燃烧器中混合燃烧，当燃烧室中的温度恒定在设定的温度后，在稀释空气风机的作用下经TO后端的预加热器换热后将稀释空气送入燃烧室的炉膛，然后排气筒废气通过废气风机的作用直接送入燃烧器，与助燃空气在燃烧器内进行预热预混，进入燃烧室炉膛与稀释空气充分混合，与此同时当炉膛温度维持在≥760℃时，稀释空气提供VOCs气体在高温作用下分解成二氧化碳和水时所需的氧，同时为了增加VOCs与氧气分子的有效碰撞，工艺路线中严格控制烟气中氧含量＞3%，保障非甲烷总烃的去除率≥99%。

利用废热锅炉最大程度的回收显热，热回收效率高；针对烟气中二氧化硫浓度超标的问题，利用碱法脱硫脱除烟气中二氧化硫，使烟气达标排放。

3VOCs治理技术比对

一般来说，vocs的治理主要集中在三个方面。一是不断改进VOCs的生产工艺，从源头上加以控制。二是加强对生产过程中产生的VOCs的回收利用。三是对单独排放的挥发性有机物进行处理。由于前两种治理方法涉及企业的生产过程，本文主要对第三种治理方法进行研究和分析。

3.1传统技术

1、直接燃烧

vocs在一定温度下可被氧气氧化为