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焦化廠(chǎng)VOCs氮封裝置組成設(shè)計(jì)
點(diǎn)擊次數(shù):1709      更新時(shí)間:2020-07-14

焦化廠(chǎng)VOCs氮封裝置組成設(shè)計(jì)揮發(fā)性的有機(jī)物VOCs污染帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)受到廣泛的重視。在我國(guó),VOCs(volatile organic compouds)揮發(fā)性有機(jī)物,是指常溫下飽和蒸汽壓大于133.32Pa,常壓下沸點(diǎn)在50—260℃以下的有機(jī)化合物,或在常溫常壓下任何能揮發(fā)的有機(jī)固體或液體。揮發(fā)性有機(jī)混合物不僅對(duì)人體有刺激作用,而且其中不少對(duì)內(nèi)臟有毒害作用,還有的是致突變物與致癌物。揮發(fā)性有機(jī)混合物中的烯烴和某些芳香烴化合物,在大氣中,在陽(yáng)光的作用下,還可以和氮氧化物發(fā)生反應(yīng)形成洛杉磯型的光化學(xué)煙霧或工業(yè)型光化學(xué)煙霧,造成二次污染。因此為進(jìn)一步提升大氣污染防治水平,改善本地區(qū)域環(huán)境質(zhì)量,焦化廠(chǎng)的VOCs治理變得尤為重要。


焦化廠(chǎng)VOCs氮封裝置組成設(shè)計(jì)引言
煤化工作為傳統(tǒng)重工業(yè)性行業(yè),在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中很容易產(chǎn)生各種尾氣,因此煤化工(焦化)也是VOCs產(chǎn)生的主要領(lǐng)域之一。煉焦及后續(xù)煤氣凈化涉及到的眾多化工介質(zhì)中含有大量的VOCs。
在焦化生產(chǎn)過(guò)程中,由于介質(zhì)流動(dòng)、溫度及壓力的變化,極易出現(xiàn)含有VOCs的尾氣逸散。這些逸散尾氣組成復(fù)雜,含有不同刺激性、腐蝕性、惡臭甚至致癌致畸的有害成分,是焦化廠(chǎng)異味的主要來(lái)源。
尾氣的排放不僅嚴(yán)重污染環(huán)境,影響員工身心健康,加劇裝置腐蝕,而且會(huì)造成資源浪費(fèi),如果處置不當(dāng),還存在燃燒爆炸的安全風(fēng)險(xiǎn)。《煉焦工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16171-2012)對(duì)大氣污染特別排放限值提出了嚴(yán)格的要求。


1、焦化廠(chǎng)VOCs氮封裝置組成設(shè)計(jì)焦化廠(chǎng)VOCs的來(lái)源與組成
VOCs成分復(fù)雜,目前已經(jīng)監(jiān)測(cè)出的VOCs有300 多種,主要來(lái)自建筑裝飾、有機(jī)化工、鋼鐵冶金,石油石化、包裝印刷、表面涂裝等行業(yè)。在以往的VOCs治理中,焦化廠(chǎng)很少進(jìn)行處理,但實(shí)際上焦化在鋼鐵冶金企業(yè)中*,在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生各種各樣的異味,不僅污染環(huán)境,同時(shí)對(duì)員工的身體也造成潛在的危害。
焦化廠(chǎng)的工藝流程包括煤的高溫干餾,主要原料是煤,一般采用的是配合煤。配合煤作為化合物里面的成分,其組成并不固定。在整個(gè)工藝過(guò)程中煉焦、回收是產(chǎn)生VOCs多的車(chē)間,尤其在回收區(qū)域更為嚴(yán)重,因此對(duì)于焦化廠(chǎng)的VOCs治理主要集中在回收區(qū)域。煉焦的除塵裝置效果理想可以減少很大一部分VOCs的外排,而回收區(qū)域涉及的設(shè)備眾多,各種罐體的放散氣直接連通大氣,產(chǎn)生的異味嚴(yán)重。
氨水、焦油、萘、酚、甲烷類(lèi)烴等物質(zhì)會(huì)逸散到大氣中,特別是苯、硫化氫等物質(zhì),更是具有強(qiáng)烈的毒性,污染環(huán)境,嚴(yán)重影響環(huán)境和毒害操作工人的身體。


2、焦化廠(chǎng)VOCs氮封裝置組成設(shè)計(jì)焦化廠(chǎng)VOCs的治理措施
和其他環(huán)境治理措施類(lèi)似,焦化廠(chǎng)尾氣治理仍然要遵循“源頭減量、過(guò)程控制、末端治理”的總體思路。采用*工藝裝備,淘汰落后生產(chǎn)工藝,減少“跑冒滴漏”,實(shí)現(xiàn)源頭尾氣減量。同時(shí),要提高生產(chǎn)管理水平,減少操作維護(hù)不當(dāng)產(chǎn)生的尾氣排放,采取適當(dāng)?shù)闹卫泶胧?,將產(chǎn)生的尾氣加以回收或處理。
焦化廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的尾氣種類(lèi)繁多、性質(zhì)各異,發(fā)生源的特點(diǎn)亦不相同。根據(jù)其各自的特點(diǎn),處理方法也多種多樣。目前常用的方法主要有化學(xué)吸收法、物理吸附法、冷凝回收法、燃燒法、催化分解法、氮封法以及通過(guò)壓力平衡系統(tǒng)引入煤氣負(fù)壓管網(wǎng)回收等。
目前大部分焦化廠(chǎng)在設(shè)計(jì)時(shí)都設(shè)計(jì)有有害尾氣回收管道系統(tǒng),在施工時(shí)已裝配有害尾氣回收系統(tǒng),鼓風(fēng)、粗苯、油庫(kù)等槽放散尾氣均接入了鼓風(fēng)機(jī)前負(fù)壓管道。但由于安全原因,都沒(méi)有很好地發(fā)揮作用。


一些單位在進(jìn)行有害尾氣治理時(shí),采用洗滌吸附法、吸附燃燒法、洗滌氧化法、吸收法等,尾氣治理工藝各有特點(diǎn),效果各異,投資費(fèi)用及運(yùn)行費(fèi)用也差別較大。VOCs作為環(huán)保指標(biāo),之前很少在焦化廠(chǎng)中進(jìn)行治理。但隨著國(guó)家環(huán)保形勢(shì)的加劇,民眾對(duì)于環(huán)保的意識(shí)也在提高,企業(yè)投入資金和技術(shù)對(duì)VOCs的排放進(jìn)行治理,可以減少企業(yè)對(duì)環(huán)境的污染程度和范圍。
儲(chǔ)罐內(nèi)壓力升高至設(shè)定壓力時(shí),快速泄放閥迅速開(kāi)啟,將罐內(nèi)多余壓力泄放。微壓調(diào)節(jié)閥在儲(chǔ)罐內(nèi)壓力降低時(shí),開(kāi)啟閥門(mén),向罐內(nèi)充注氮?dú)?。因微壓調(diào)節(jié)閥必須使用在壓力為0.1Mpa壓力以下,現(xiàn)場(chǎng)壓力較高,必須安裝ZZYP型壓力調(diào)節(jié)閥將壓力調(diào)節(jié)閥將壓力降低至0.1Mpa以下才可使用。公稱(chēng)壓力0.1Mpa,壓力可按分段設(shè)定,從0.5Kpa 至66 Kpa以下,介質(zhì)溫度溫度≤80℃。
首先對(duì)封閉式槽體安裝開(kāi)閉式氮封裝置,當(dāng)槽體進(jìn)出料作業(yè)時(shí),氮封閥進(jìn)行供氮與泄氮作業(yè),泄氮時(shí)部分尾氣隨氮?dú)馀懦?。將封閉式槽體放散閥接入負(fù)壓系統(tǒng),在風(fēng)機(jī)前安裝一套微負(fù)壓控氧裝置,設(shè)定一定的壓力,剛好將這些槽體排出的尾氣吸入負(fù)壓系統(tǒng),而不至于在風(fēng)機(jī)壓力變化時(shí)將過(guò)多的氧氣吸入到負(fù)壓系統(tǒng),從而產(chǎn)生安全隱患。
儲(chǔ)罐內(nèi)壓力升高至設(shè)定壓力時(shí),快速泄放閥迅速開(kāi)啟,將罐內(nèi)多余壓力泄放。微壓調(diào)節(jié)閥在儲(chǔ)罐內(nèi)壓力降低時(shí),開(kāi)啟閥門(mén),向罐內(nèi)充注氮?dú)?。因微壓調(diào)節(jié)閥必須使用在壓力為0.1Mpa壓力以下,現(xiàn)場(chǎng)壓力較高,必須安裝ZZYP型壓力調(diào)節(jié)閥將壓力調(diào)節(jié)閥將壓力降低至0.1Mpa以下才可使用。公稱(chēng)壓力0.1Mpa,壓力可按分段設(shè)定,從0.5Kpa至66Kpa以下,介質(zhì)溫度溫度≤80℃。


焦化廠(chǎng)VOCs氮封裝置組成設(shè)計(jì)產(chǎn)品特點(diǎn):
   氮封裝置的供(泄)氮壓力設(shè)定方便,且可在連續(xù)生產(chǎn)的條件下進(jìn)行;
   氮?dú)鈮毫υO(shè)定范圍廣,低至0.5Kpa(50mm.w.c),高至Kpa,比值達(dá)132倍,壓力檢測(cè)膜片有效面積大,設(shè)定彈簧剛度小,動(dòng)作極靈敏。


調(diào)整:
   供氮壓力調(diào)整:在ZZV型微壓調(diào)節(jié)閥壓力調(diào)節(jié)范圍內(nèi)選定一設(shè)定值如1Kpa(100mm.w.c),通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)整螺絲2以改變彈簧3的預(yù)壓縮(拉伸)量來(lái)達(dá)到;
   泄氮壓力調(diào)整:在ZZDQ快速泄放閥在的壓力控制器部分,通過(guò)調(diào)整座3,改變彈簧4預(yù)壓縮量達(dá)到。一般為避免氮封裝置啟閉頻繁,泄氮設(shè)定值應(yīng)遠(yuǎn)離供氮壓力值,如2Kpa(200mm.w.c);
呼吸閥高定值調(diào)整:在上述兩設(shè)定值調(diào)整好后,為避免呼吸閥啟閉頻繁,呼吸閥設(shè)定值應(yīng)大于泄壓設(shè)定值。

焦化廠(chǎng)VOCs氮封裝置組成設(shè)計(jì)

氮封技術(shù)主要是應(yīng)用于庫(kù)區(qū)槽罐的密封。槽內(nèi)液位下降或溫度降低時(shí)利用氮?dú)庋a(bǔ)充槽內(nèi)氣體空間。通過(guò)氮?dú)獬錆M(mǎn)槽內(nèi)液位上方,阻止液體介質(zhì)持續(xù)氣化,抑制介質(zhì)氣化逸出。當(dāng)槽體進(jìn)料液位上升或溫度升高造成槽內(nèi)氣體壓力升高時(shí),泄氮閥打開(kāi),氮?dú)庖莩?,從而保持槽?nèi)壓力平衡。該方法可有效減少庫(kù)存槽罐作業(yè)過(guò)程中的尾氣排放,也有利于提高槽罐本質(zhì)安全水平。另外,氮?dú)鈱儆诙栊詺怏w,與氧氣反應(yīng)條件為4000oC電弧環(huán)境,因此不必考慮氮封廢氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)對(duì)煤氣系統(tǒng)造成的不利影響。同時(shí),氮封處理引入煤氣系統(tǒng)的廢氣量很少(大量不到1000m3),對(duì)煤氣系統(tǒng)管道也不會(huì)產(chǎn)生不利影響。

焦化廠(chǎng)VOCs氮封裝置組成設(shè)計(jì)具體工作原理:

(1) 設(shè)定微負(fù)壓控氧裝置前管道吸力為-100-200Pa,槽體放散口吸力為0~-50Pa,根據(jù)槽體至鼓風(fēng)機(jī)前微負(fù)壓控氧裝置前的管道長(zhǎng)度,管道長(zhǎng)度不同,阻力不同,用槽體上閥門(mén)開(kāi)度調(diào)節(jié)槽體放散口吸力為設(shè)定值;

(2) 微負(fù)壓控氧裝置接入鼓風(fēng)機(jī)回流管道上或者風(fēng)機(jī)前管道上,通過(guò)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)微負(fù)壓控氧裝置的吸力在-1000~-5000Pa;

(3)微負(fù)壓控氧裝置內(nèi)部特殊結(jié)構(gòu),由吸入管、限壓水封艙、氣體水封、真空艙、折流板、調(diào)節(jié)閥、回流管、真空計(jì)、溢流管、補(bǔ)水管等構(gòu)成,進(jìn)口管內(nèi)氣體在負(fù)壓作用下,沖破水封進(jìn)入真空部分,被吸入鼓風(fēng)機(jī)煤氣管道,水封高度隨著吸力的變化而變化,回收尾氣剛好能沖破水封進(jìn)行真空系統(tǒng),保持有害尾氣管道吸力恒定,氣體帶走的水汽在折流板處被冷凝下來(lái)進(jìn)入回流管,回到水封系統(tǒng),有一部分水汽被氣體帶入煤氣,這時(shí)需用補(bǔ)水管補(bǔ)充,保證水封的高度。全程無(wú)排放,無(wú)泄漏,安全可靠,真正實(shí)現(xiàn)了*治理化產(chǎn)尾氣。

各槽體放散口吸力設(shè)定為-100~0Pa,根據(jù)管道長(zhǎng)度、口徑、阻力情況來(lái)設(shè)定各放散口吸力,槽體安裝開(kāi)閉式供氮閥、泄氮閥,用變頻控制器調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,各點(diǎn)用調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)吸力,保證氣體不會(huì)逸散到大氣中,同時(shí),又能保證保持足夠的吸力。

該工藝全部采用12# 控制,選用自動(dòng)化程度較高的設(shè)備,信號(hào)接入化產(chǎn)中控室中控系統(tǒng),由中控室人員操作,不再另增加操作人員。為防止管道堵塞,在廢氣收集管道上加裝蒸汽清掃管道,定期進(jìn)行蒸汽沖掃。


焦化廠(chǎng)VOCs氮封裝置組成設(shè)計(jì)結(jié)論

系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)良好,但也出現(xiàn)了一些實(shí)際問(wèn)題。調(diào)試過(guò)程中,對(duì)于每一個(gè)控制單元,都能很好地控制罐體壓力。由于負(fù)壓區(qū)吸力較大,罐體壓力需要用氮?dú)鈦?lái)維持壓力穩(wěn)定。運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)氮?dú)庀牧亢艽螅?jīng)過(guò)與設(shè)計(jì)方的研究,決定把回負(fù)壓區(qū)的總閥門(mén)關(guān)到很小,由閥門(mén)控制罐體內(nèi)壓力的穩(wěn)定,進(jìn)一步減少氮?dú)庀模瑫r(shí)通過(guò)與現(xiàn)場(chǎng)比對(duì),把每個(gè)罐體的壓力設(shè)置在合理范圍內(nèi),避免罐體壓力變化太大,對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響。

隨著國(guó)內(nèi)對(duì)環(huán)境質(zhì)量要求的不斷提高,逐步展開(kāi)了對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物VOCs的治理工作,特別是在焦化行業(yè),在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行管控,避免了先污染后治理的弊端。VOCs治理可以在焦化行業(yè)中進(jìn)行推廣,以減少生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染,實(shí)現(xiàn)企業(yè)綠色發(fā)展。從企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展考慮,技術(shù)革新,優(yōu)化生產(chǎn),綠色生產(chǎn),對(duì)原有工藝進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)造也是企業(yè)生存的關(guān)鍵。