CN110124440A - 一种焦化化产***VOCs综合治理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于及大气环境污染治理、生物过滤和环境污染治理技术领域，具体公开了一种焦化化产***VOCs综合治理工艺，具体包括如下步骤：(1)避免槽体气体外泄：在焦化***具有槽体的部分设置氮封装置避免槽体的气体外泄；(2)挥发性有机废气处理：将焦化***排出的尾气先经过燃烧装置进行燃烧，再将燃烧后的气体经吸附装置进行吸附。该工艺可以有效的对挥发性有机气体进行处理，提高挥发性有机废气的治理效率。

Description

一种焦化化产***VOCs综合治理工艺
技术领域
本发明属于及大气环境污染治理、生物过滤和环境污染治理技术领域，具体公开了一种焦化化产***VOCs综合治理工艺。
背景技术
VOCs是指挥发性有机物/挥发性有机化合物，其是导致雾霾的重要污染物，严重影响了大气质量、动植物生长以及人类健康。其主要来源于炼油与石化、化学原料和化学制品制造、化学药品原料药制造、合成纤维制造、表面涂装、印刷、制鞋、家具制造、人造板制造、电子元件制造、纺织印染、塑料制造及塑料制品、生活服务业等行业排放废气中的主要污染物。挥发性有机化合物按其化学结构分为8类：烷类、芳烃类、烯类、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其它化学物。大多具有毒性并伴有恶臭，有些还是致癌物质，如氯乙烯、苯、甲苯、二甲苯等。而且，多数挥发性有机化合物易燃、易爆，这对企业生产带来诸多的不安全因素。
焦化一般指有机物质碳化变焦的过程，在煤的干馏中指高温干馏，在石油加工中，焦化是渣油焦炭化的简称，是指重质油在500℃左右的高温条件下进行深度的裂解和缩合反应，产生气体、汽油、柴油、蜡油和石油焦的过程。在焦化过程中，一般会产生大量的VOCs，对大气产生严重的污染，目前虽然对焦化化产***产生的VOCs进行了治理，但是治理效果不太理想。目前VOCs处理的各种技术方法包括臭氧氧化法，等离子裂解法和浓缩焚烧法等等，上述方法，都存在处理不够彻底、体量大、效率低等问题，而且部分处理方法的成本偏高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种焦化化产***VOCs综合治理工艺，该工艺可以有效的对挥发性有机气体进行处理，处理效率高。
为达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种焦化化产***VOCs综合治理工艺，包括如下步骤：
(1)避免槽体气体外泄：在焦化***具有槽体的部分设置氮封装置避免槽体的气体外泄；
(2)挥发性有机废气处理：将焦化***排出的尾气先经过燃烧装置进行燃烧，再将燃烧后的气体经吸附装置进行吸附。
采用本基础方案的工作原理和有益效果在于：焦化厂的VOCs主要集中在鼓风冷凝、洗涤和油库等部分区域。而上述区域都有槽体，而在保证槽体内的压力平衡时，需要进行放散气。而现有的槽体在进行放散气的同时也会造成部分挥发性有机废气的外泄，造成污染。本方案中，在焦化***中设置槽体的部分都设置了氮封装置，通过氮封装置来保证槽体处的压力平衡，避免挥发性有机废气外泄。
而且针对焦化***最后排放的挥发性有机废气，先经过燃烧装置来进行燃烧，使挥发性有机废气经燃烧而生成二氧化碳和水，然后再经过吸附装置进行吸附。本方案中，即避免了焦化***中的槽体处的挥发性有机废气外泄，又通过燃烧和吸附的两种方式结合对挥发性有机废气进行处理，使得挥发性有机废气被治理的效果更好，减少甚至避免了挥发性有机废气排入到空气中，提高了治理效率。
进一步，所述吸附装置包括依次连通的风机、第一吸附塔、第二吸附塔和冷凝器。通过这种吸附方式可以将空气中的吸附质吸附在吸附剂的表面上，通过吸附剂的吸附将有机物从主体中分离，这样就可以处理有机废气。当VOCs通过风机的作用，使它输送到第一吸附塔，当第一吸附塔中达到吸附饱和后，就可关闭阀门，再将VOCs气体切换到第二吸附塔进行吸附，由于VOCs是分别在第一吸附塔和第二吸附塔进行脱附，它们是相互交替操作，因此，就可以达到连续处理的结果，使VOCs得到净化。
进一步，所述第一吸附塔内设有活性炭。由于活性炭的性能较好，这主要是活性炭具有较大的比表面积，这就使活性炭具有较高的吸附容量，使VOCs得到较大的吸附。
进一步，所述第二吸附塔内设有沸石分子筛。沸石分子筛具有均匀的微孔结构，就可以使这种微型结构具有较强的选择性，在吸附VOCs的过程中，沸石分子筛具有较高的去除效率，就可以使它们达到吸附VOCs的作用，而且沸石分子筛的能耗和成本较低。
进一步，所述风机和第一吸附塔之间还设有过滤机构，过滤机构可以对吸附前的VOCs进行过滤，过滤掉VOCs中的固体颗粒、杂质等，使VOCs被吸附的效果更好。
进一步，所述过滤机构包括过滤管和过滤网，所述过滤管与吸附装置连通，所述过滤管下方设有副管，所述过滤管与副管连接处设有滑槽，所述过滤网下端设有连接板，所述连接板穿过滑槽且与过滤管密封滑动连接，所述过滤管内设有挡块，所述过滤网可与挡块相抵。过滤机构一般仅为过滤网，过滤网在过滤过程中非常容易被杂质给堵住，不仅影响过滤效果，而且影响VOCs的吸附。本方案中，过滤机构包括过滤管和过滤网，过滤网对杂质进行过滤，而且过滤网可以在过滤管内滑动，当过滤网与挡块接触时，过滤网会有一个震动，从而将过滤网过滤后的杂质震动下来，避免对过滤网产生影响。
进一步，还包括降温单元，所述副管内设有气囊，所述气囊与连接板一端连接，所述连接板另一端与副管侧壁间设有弹簧；所述过滤机构一侧还设有降温机构，所述降温单元包括涡流管以及为涡流管供气的供气机构，涡流管包括热气口和冷气口，冷气口上连通有冷却管，热气口上连通有预热管，所述预热管与气囊连通。供气机构为涡流管供气，并通过涡流管产生热气和冷气，热气可以使气囊膨胀，进而通过连接板推动过滤网沿滑槽滑动，而冷气可以对过滤网进行冷气，另一方面可以将杂志吹离过滤网，避免堵塞。
进一步，所述燃烧装置内设催化剂。催化剂可以催化挥发性有机废气的燃烧反应，降低挥发性有机废气的燃点，节省能源。
进一步，所述催化剂为Pt/H－Beta。Pt/H－Beta对己烷、苯和丙醇等挥发性有机物有很好的催化作用，可以使挥发性有机物得到最大程度的燃烧，提高挥发性有机废气的治理效率。
附图说明
图1为本发明一种焦化化产***VOCs综合治理工艺的工艺流程图；
图2为过滤机构的剖视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：风机1、过滤机构2、第一吸附塔3、第二吸附塔4、冷凝器5、过滤管6、挡块7、冷气管8、副管9、弹簧10、连接板11、滑槽12、气囊13、热气管14。
实施例基本如附图1所示：一种焦化化产***VOCs综合治理工艺，包括如下步骤：
(1)避免槽体气体外泄：在焦化***具有槽体的部分设置氮封装置避免槽体的气体外泄；
(2)挥发性有机废气处理：将焦化***排出的尾气先经过燃烧装置进行燃烧，再将燃烧后的气体经吸附装置进行吸附。
其中步骤(1)中还包括如下步骤：
a.对焦化厂密闭槽体安装开闭式氮封装置，将封闭式槽体放散阀接入负压***，并将负压***连接吸附装置的风机；
b.负压控氧装置安装：在风机前安装负压控氧装置，设定负压控氧装置前管道吸力为10-150Pa；
c.调节压力：设定负压控氧装置前管道吸力为100-200Pa，槽体放散口吸力为10-50Pa,负压控氧装置接入鼓风机回流管道上或者风机前管道上，通过调节阀调节负压控氧装置的吸力在10—-130Pa；
d.吸附挥发性有机废气：通过吸附装置吸附有机废气。
所述燃烧装置内设催化剂。催化剂可以催化挥发性有机废气的燃烧反应，降低挥发性有机废气的燃点，节省能源。具体的，所述催化剂为Pt/H－Beta。Pt/H－Beta对己烷、苯和丙醇等挥发性有机物有很好的催化作用，可以使挥发性有机物得到最大程度的燃烧，提高挥发性有机废气的治理效率。
其中，吸附装置包括依次连通的风机1、第一吸附塔3、第二吸附塔4和冷凝器5。第一吸附塔3内设有活性炭。由于活性炭的性能较好，这主要是活性炭具有较大的比表面积，这就使活性炭具有较高的吸附容量，使VOCs得到较大的净化。第二吸附塔4内设有沸石分子筛。沸石分子筛具有均匀的微孔结构，就可以使这种微型结构具有较强的选择性。就可以使它们具有较大的优势，在吸附VOCs的过程中，它们都具有较高的去除效率，就可以使它们达到吸附VOCs的作用，同时由于它们的能耗低。
风机1和第一吸附塔3之间还设有过滤机构2。如图2所示，过滤机构2包括过滤管6和过滤网，过滤管6与吸附装置连通，过滤管6下方设有副管9，过滤管6与副管9连接处设有滑槽12，过滤网下端设有连接板11，连接板11穿过滑槽12且与过滤管6密封滑动连接，过滤管6内设有挡块7，过滤网可与挡块7相抵。副管9内设有气囊13，气囊13与连接板11一端连接，连接板11另一端与副管9侧壁间设有弹簧10；过滤机构2一侧还设有降温机构，降温单元包括涡流管以及为涡流管供气的供气机构，涡流管包括热气口和冷气口，冷气口上连通有冷却管，热气口上连通有预热管，预热管与气囊13连通。
具体实施时，首先对焦化厂的封闭式槽体安装开闭式氮封装置，当槽体进出料作业时，氮封阀进行供氮与泄氮作业，泄氮时部分尾气随氮气排出。将封闭式槽体放散阀接入负压***，在风机1前安装一套负压控氧装置，设定一定的压力，刚好将这些槽体排出的尾气吸人负压***，而不至于在风机1压力变化时将过多的氧气吸人到负压***，从而产生安全隐患。当槽体进料液位上升或温度升高造成槽内气体压力升高时，泄氮阀打开，氮气逸出，从而保持槽内压力平衡。该方法可有效减少库存槽罐作业过程中的尾气排放，也有利于提高槽罐本质安全水平。另外，氮气属于惰性气体不会对煤气***造成的不利影响。同时，氮封处理引入煤气***的废气量很少，对煤气***管道也不会产生不利影响。
本方案中，根据管道长度、口径、阻力情况来设定各放散口吸力，槽体安装开闭式供氮阀、泄氮阀，用变频控制器调节风机1转速，各点用调节阀调节吸力，保证气体不会逸散到大气中，同时，又能保证保持足够的吸力。
通过这种吸附方式可以将空气中的吸附质吸附在吸附剂的表面上，通过吸附剂的吸附将有机物从主体中分离，这样就可以处理有机废气。当VOCs通过风机1的作用，使它输送到第一吸附塔3，当第一吸附塔3中达到吸附饱和后，就可关闭阀门，再将VOCs气体切换到第二吸附塔4进行吸附，由于VOCs是分别第一吸附塔和第二吸附塔进行脱附，它们是相互交替操作，因此，就可以达到连续处理的结果，使VOCs得到净化。
本方案中，过滤机构2包括过滤管6和过滤网，过滤网对杂质进行过滤，而且过滤网可以在过滤管6内滑动，当过滤网与挡块7接触时，过滤网会有一个震动，从而将过滤网过滤后的杂质震动下来，避免对过滤网产生影响。供气机构为涡流管供气，并通过涡流管产生热气和冷气，热气可以使气囊13膨胀，进而通过连接板11推动过滤网沿滑槽12滑动，而冷气可以对过滤网进行冷气，另一方面可以将杂志吹离过滤网，避免堵塞。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.一种焦化化产***VOCs综合治理工艺，其特征在于：包括如下步骤：
(1)避免槽体气体外泄：在焦化***具有槽体的部分设置氮封装置避免槽体的气体外泄；
(2)挥发性有机废气处理：将焦化***排出的尾气先经过燃烧装置进行燃烧，再将燃烧后的气体经吸附装置进行吸附。
2.根据权利要求1所述的一种焦化化产***VOCs综合治理工艺，其特征在于：所述步骤(2)中，所述吸附装置包括依次连通的风机、第一吸附塔、第二吸附塔和冷凝器。
3.根据权利要求2所述的一种焦化化产***VOCs综合治理工艺，其特征在于：所述第一吸附塔内设有活性炭。
4.根据权利要求3所述的一种焦化化产***VOCs综合治理工艺，其特征在于：所述第二吸附塔内设有沸石分子筛。
5.根据权利要求4所述的一种焦化化产***VOCs综合治理工艺，其特征在于：所述风机和第一吸附塔之间还设有过滤机构。
6.根据权利要求5所述的一种焦化化产***VOCs综合治理工艺，其特征在于：所述过滤机构包括过滤管和过滤网，所述过滤管与吸附装置连通，所述过滤管下方设有副管，所述过滤管与副管连接处设有滑槽，所述过滤网下端设有连接板，所述连接板穿过滑槽且与过滤管密封滑动连接，所述过滤管内设有挡块，所述过滤网可与挡块相抵。
7.根据权利要求6所述的一种焦化化产***VOCs综合治理工艺，其特征在于：还包括降温单元，所述副管内设有气囊，所述气囊与连接板一端连接，所述连接板另一端与副管侧壁间设有弹簧；所述过滤机构一侧还设有降温机构，所述降温单元包括涡流管以及为涡流管供气的供气机构，涡流管包括热气口和冷气口，冷气口上连通有冷却管，热气口上连通有预热管，所述预热管与气囊连通。
8.根据权利要求1所述的一种焦化化产***VOCs综合治理工艺，其特征在于：所述燃烧装置内设催化剂。
9.根据权利要求8所述的一种焦化化产***VOCs综合治理工艺，其特征在于：所述催化剂为Pt/H－Beta。
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