本發(fā)明屬于化工廢氣處理領(lǐng)域，具體涉及煤焦油化產(chǎn)vocs廢氣熱氧化處理新工藝。

背景技術(shù)：

煤焦油是以多環(huán)及雜環(huán)化合物為主體的有機混合物，煤焦油及其絕大部分產(chǎn)品凝固點高，比重大于1，在煤焦油化工生產(chǎn)過程中為了使物料有良好流動性，須將物料溫度控制在其凝固點之上。由于物料的比重大于1，物料在儲存時，生產(chǎn)過程攜帶進入系統(tǒng)的水浮在油品上部。煤焦油及其產(chǎn)品的這種性質(zhì)，要求煤焦油化工廠油品的輸送和儲存在較高溫度下進行，生產(chǎn)煤焦油的化產(chǎn)廢氣對環(huán)境影響大，所以化產(chǎn)廢氣治理非常重要。

化產(chǎn)廢氣發(fā)生點主要有原料槽、中間槽、產(chǎn)品槽的放散管、冷凝冷卻設(shè)備放散管、瀝青等成品收發(fā)貨裝置、工業(yè)萘成型機及提取粗酚時酚鈉鹽分解產(chǎn)生的廢氣等，廢氣成份中主要污染物有苯系物、酚類、萘類、烷烴類甚至鹵代烴等。目前煤焦油化產(chǎn)區(qū)域vocs廢氣處理采用吸收工藝，利用甲基萘油吸收廢氣中的苯類及酚類等有害物，但不能除去廢氣中的非甲烷總烴，放散氣過程中還容易夾帶洗油液滴，造成廢氣中非甲烷總烴偏高，外排廢氣中污染物排放濃度不能達到《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(gb16171-2012)和上海市《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(db31/933-2015)的要求。

由于化產(chǎn)vocs廢氣未做深入徹底的處理而排放，廢氣不僅異味重，其中組成又多是有毒致癌物質(zhì)，嚴(yán)重影響到現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境，危及作業(yè)人員的身心健康。vocs廢氣的主要危害是在大氣中與氮氧化物反應(yīng)生成光化學(xué)煙霧，危害人體健康，并且大多數(shù)vocs易燃易爆，在濃度達到爆炸下限時極易爆炸而引起火災(zāi)。目前煤焦油化產(chǎn)廠采用吸收法進行vocs廢氣處理，vocs廢氣處理量不大，且廢氣成份復(fù)雜、濃度較高和回收工藝單一，處理后的vocs廢氣不能滿足國家標(biāo)準(zhǔn)對污染物排放限值的要求。

參考文獻：

[1]揮發(fā)性有機物污染控制工程，李守信等，化學(xué)工業(yè)出版社，2017.

[2]揮發(fā)性有機化合物處理技術(shù)的研究進展，李守信等，化工環(huán)保，2008.

[3]國外大氣污染控制經(jīng)驗，薛志鋼，郝吉明等，重慶環(huán)境科學(xué)，2003.

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種安全可靠的煤焦油化產(chǎn)vocs廢氣熱氧化(to)處理新工藝，是國內(nèi)首例將直燃式to氧化裝置用于煤焦油行業(yè)vocs廢氣處理，對吸收預(yù)處理后仍不達標(biāo)的vocs廢氣進行直接燃燒氧化，vocs去除率達到99％，并符合《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(gb16171-2012)和上海市《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(db31/933-2015)中“大氣污染物特別排放限值”要求。

本發(fā)明的上述目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

煤焦油化產(chǎn)vocs廢氣熱氧化處理新工藝，具體地，包括以下步驟：

(1)煤焦油化產(chǎn)vocs廢氣吸收預(yù)處理；

(2)步驟(1)中吸收預(yù)處理后的煤焦油化產(chǎn)vocs廢氣經(jīng)直燃式to氧化裝置熱氧化分解；

(3)經(jīng)步驟(2)熱氧化分解后的氣體經(jīng)活性炭吸附；

其中，步驟(2)中，所述煤焦油化產(chǎn)vocs廢氣進入直燃式to氧化裝置前，經(jīng)fta安全聯(lián)鎖系統(tǒng)進行安全聯(lián)鎖控制，避免爆炸濃度下限值大的煤焦油化產(chǎn)vocs廢氣進入所述直燃式to氧化裝置。

優(yōu)選的，步驟(1)中，所述煤焦油化產(chǎn)vocs廢氣通過管道收集，經(jīng)甲基萘油吸收裝置進行吸收預(yù)處理。

優(yōu)選的，步驟(2)中，所述煤焦油化產(chǎn)vocs廢氣進入直燃式to氧化裝置前，先水封阻氧，通過緩沖罐控制氣流速度，再經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱至所述煤焦油化產(chǎn)vocs廢氣的燃燒溫度。

更優(yōu)選的，步驟(2)中，所述煤焦油化產(chǎn)vocs廢氣水封阻氧前，經(jīng)fta安全聯(lián)鎖系統(tǒng)進行安全聯(lián)鎖控制，避免爆炸濃度下限值大的煤焦油化產(chǎn)vocs廢氣進入直燃式to氧化裝置。

優(yōu)選的，所述fta安全聯(lián)鎖系統(tǒng)由可燃氣體爆炸濃度下限檢測儀、廢氣氣動切斷閥和事故放散氣動切斷閥組成；當(dāng)所述煤焦油化產(chǎn)vocs廢氣達到爆炸濃度下限值25％時報警，達到50％時關(guān)閉所述廢氣氣動切斷閥，打開所述事故放散氣動切斷閥。

優(yōu)選的，步驟(3)中，所述熱氧化分解后的氣體冷卻至35-45℃后，經(jīng)活性炭吸附。

在一些優(yōu)選的實施方式中，通過焦?fàn)t煤氣和空氣充分燃燒后的熱量將所述直燃式to氧化裝置內(nèi)溫度預(yù)熱至所述煤焦油化產(chǎn)vocs廢氣的燃燒溫度，正常運行后用所述煤焦油化產(chǎn)vocs廢氣在所述直燃式to氧化裝置內(nèi)燃燒放出的熱量預(yù)熱上述vocs廢氣。

在一些優(yōu)選的實施方式中，將通過直燃式to氧化裝置熱氧化分解后的煙氣冷卻至40℃，進入活性炭吸附裝置，使得煙氣中的有機組分被吸附過濾，進一步保證vocs氣體的去除率，從而達標(biāo)排放。

在一些優(yōu)選的實施方式中，所述煤焦油化產(chǎn)廢氣中的vocs去除率可達到99％以上，vocs總量≤70mg/m3，非甲烷總烴排放濃度≤50mg/m3，排放濃度低于gb16171-2012《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》和db31/933-2015《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的排放限值。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

直接燃燒氧化是將廢氣中可燃的有害組分當(dāng)作燃料燃燒，適用于處理高濃度的vocs廢氣如石油化工、噴漆、絕緣材料等行業(yè)的生產(chǎn)裝置所排出的vocs廢氣；但是針對煤焦油化產(chǎn)工藝中的vocs廢氣量較小、濃度較高，本發(fā)明通過吸收預(yù)處理-直燃式to氧化-活性炭吸附的新工藝有效處理廢氣，煤焦油化產(chǎn)廢氣中的vocs去除率可達到99％以上，vocs總量≤70mg/m3，非甲烷總烴排放濃度≤50mg/m3，排放濃度均遠遠低于gb16171-2012《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》和db31/933-2015《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的排放限值。另外，直燃式to氧化裝置采用焦?fàn)t煤氣與空氣的混合氣體作為點火燃料，正常運行時利用vocs廢氣中可燃組分燃燒釋放的熱量保證裝置內(nèi)的氧化溫度，節(jié)約了燃料成本，并增加了vocs分解效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明化產(chǎn)vocs廢氣直燃式氧化處理新工藝流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。

參見附圖1，煤焦油化產(chǎn)vocs廢氣熱氧化處理新工藝，具體過程為：煤焦油化產(chǎn)vocs廢氣先通過管道收集，經(jīng)甲基萘油吸收裝置進行吸收預(yù)處理；再經(jīng)安全聯(lián)鎖系統(tǒng)進行安全聯(lián)鎖控制、水封阻氧，通過緩沖罐控制氣流速度，再經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱至煤焦油化產(chǎn)vocs廢氣的燃燒溫度后進入直燃式to氧化裝置熱氧化分解；最后熱氧化分解后的煙氣冷卻至40℃，進入活性炭吸附裝置，使得煙氣中的有機組分被吸附過濾，進一步保證vocs氣體的去除率可達到99％以上，vocs總量≤70mg/m3，非甲烷總烴排放濃度≤50mg/m3，排放濃度低于gb16171-2012《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》和db31/933-2015《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的排放限值。

其中，fta安全聯(lián)鎖系統(tǒng)由可燃氣體爆炸濃度下限檢測儀、廢氣氣動切斷閥和事故放散氣動切斷閥組成；當(dāng)煤焦油化產(chǎn)vocs廢氣達到爆炸濃度下限值25％時報警，達到50％時關(guān)閉廢氣氣動切斷閥，打開事故放散氣動切斷閥，避免爆炸濃度下限值大的煤焦油化產(chǎn)vocs廢氣進入直燃式to氧化裝置。

另外，焦?fàn)t煤氣和空氣充分燃燒后的熱量將直燃式to氧化裝置內(nèi)溫度預(yù)熱至煤焦油化產(chǎn)vocs廢氣的燃燒溫度，正常運行后用煤焦油化產(chǎn)vocs廢氣在直燃式to氧化裝置內(nèi)燃燒放出的熱量預(yù)熱上述vocs廢氣。

實施例

本發(fā)明中煤焦油化產(chǎn)vocs廢氣熱氧化(to)處理新工藝于2017年10月投產(chǎn)，至今運行正常，系統(tǒng)穩(wěn)定。本工藝vocs廢氣最大處理能力3500nm3/h，實際處理能力在2500m3/h，凈化效果達到設(shè)計指標(biāo)要求和gb16171-2012《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》和db31/933-2015《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的排放限值。

以上為本發(fā)明的較佳實施例而已，但本發(fā)明不應(yīng)該局限于該實施例所公開的內(nèi)容。所以凡是不脫離本發(fā)明所公開的精神下完成的等效或修改，都落入本發(fā)明保護的范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了煤焦油化產(chǎn)VOCs廢氣熱氧化處理新工藝，包括：煤焦油化產(chǎn)VOCs廢氣吸收預(yù)處理，經(jīng)直燃式TO氧化裝置熱氧化分解后活性炭吸附；上述新工藝用于煤焦油行業(yè)VOCs廢氣處理，對吸收預(yù)處理后仍不達標(biāo)的VOCs廢氣進行直接燃燒氧化，VOCs去除率達到99％，并符合《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16171?2012)和上海市《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB31/933?2015)中“大氣污染物特別排放限值”要求。

技術(shù)研發(fā)人員：錢仲瑛;陳泉明;方文新;周珉怡;李朕卿

受保護的技術(shù)使用者：上海梅山工業(yè)民用工程設(shè)計研究院有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2018.05.21

技術(shù)公布日：2018.10.16