催化燃燒技術處理石油化工企業含VOCs廢氣的工藝研究

隨著社會經濟的不斷發展,人們生產生活中經常會用到石油化工原料。石油化工原料在生產的過程中,會產生大量的廢氣。石油化工企業要想獲得良好的發展,就必須對這些廢氣進行處理。本文介紹了催化燃燒技術以及VOCs廢氣,探討了催化燃燒技術處理石油化工企業含VOCs廢氣的工藝。
 
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催化燃燒技術以及VOCs廢氣概述
 
1.1 催化燃燒技術概述
 
催化燃燒技術是處理廢氣的過程中，使用一些催化劑來對石油化工廢氣中的碳氫化合物進行氧化脫水。經過氧化脫水之后的廢氣，對環境污染的傷害比較小。催化燃燒技術在使用的時候，一般都需要控制在一定溫度的環境中，通過控制溫度來融合以及對比催化反應。實際處理的過程中，影響催化效果的一項重要的內容就是催化劑，催化劑應該能夠滿足催化燃燒反應的需要，這樣才可以進行全面的催化。催化燃燒技術中，只有合理的選擇催化劑，才能夠提高廢氣處理能力，才能夠完全凈化有害氣體。因此在石油化工廢氣處理過程中，此項工藝得到了廣泛的應用。
 
1.2 VOCs廢氣概述
 
VOCs廢氣是揮發性有機化合物，其沸點在50~260℃之間。VOCs廢氣的來源主要有汽車尾氣、光化學煙霧、工業廢氣以及室內的一些裝飾材料等。如果空氣中存在大量的VOCs廢氣，那么會對人們的身體健康造成很大的影響，會導致人出現中毒昏迷的情況。對于石油化工企業的VOCs廢氣處理，應該積極使用一些先進的清潔生產技術，提高原油的轉化利用率。通過還需要對工藝排氣、廢氣燃燒塔以及廢水處理等過程中產生的VOCs廢氣進行處理。
 
 
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催化燃燒技術處理石油化工企業中的工藝尾氣
 
 
 
2.1 工藝尾氣的特點
 
一般石油化工企業在生產的過程中，都會有組織的排放工藝尾氣。石油化工進行在工藝生產過程中排放的尾氣形式比較多，特點也比較明顯。石油化工企業中排放的工藝尾氣中沒有氧氣，其濃度和流量都比較小。一些濃度較高的工藝尾氣回收價值比較高，但是回收的時候要根據實際情況對其進行相應的處理，以便其能夠符合再利用的標準。對于濃度較低的工藝尾氣，可以直接使用催化燃燒來進行處理。
 
2.2 工藝尾氣處理的流程
 
有機廢氣首先需要在增壓風機的幫助下進入堿洗塔，通過堿液來去除掉催化燃燒劑中的有毒物質，而通過堿洗塔上方的水洗段，能夠有效的去除廢棄的堿液。經過預處理之后的工藝廢氣會進入到尾氣換熱器，并且與高溫尾氣進行換熱反應，并且在催化劑的作用下就會出現催化燃燒反應。然后通過排氣筒就可以將處理過后的尾氣排放到大氣中。進行處理的過程中，需要有循環鼓風機以及循環尾氣冷卻器，這樣尾氣在進行尾氣換熱器的時候能夠將溫度保持在50℃左右，這樣就能夠對催化燃燒反應器的溫度進行控制。工藝尾氣中沒有氧氣，因此催化燃燒反應需要的氧氣就需要鼓風機來從大氣中引入。本工藝進行開工預熱的時候使用的是電加熱器來對尾氣進行加熱，一直到其溫度正常。
 
2.3 催化燃燒處理中的控制措施
 
為了保證催化燃燒反應的順利進行，需要對一些參數等進行控制。首先控制的是催化燃燒反應器的出口溫度，而控制措施就是對循環凈化尾氣量進行調節。如果催化燃燒反應器的出口溫度超過設定值，那么就需要將鼓風機入口調節閥的開度增大，使得尾氣量增大，這樣就能夠降低催化燃燒反應器的溫度。如果催化燃燒反應器的出口溫度小于設定值，那么就需要將鼓風機入口調節閥的開度減小，使得尾氣量減小，這樣就能夠升高催化燃燒反應器的溫度[2]。其次是對催化燃燒反應器的入口溫度進行控制，控制措施就是對尾氣換熱器旁路的調節閥進行調節。如果催化燃燒反應器的入口溫度比設定值要大，那么就需要將尾氣換熱器旁路的調節閥開度增大，從而使得換熱尾氣量減小，這樣催化燃燒反應器的入口溫度就會降低。如果催化燃燒反應器的入口溫度比設定值要小，那么就需要將尾氣換熱器旁路的調節閥開度減小，從而使得換熱尾氣量增大，這樣催化燃燒反應器的入口溫度就會升高。當催化燃燒反應器的催化劑溫度過高、空氣鼓風機不轉、循環鼓風機不轉、循環鼓風機出口流量較低或者尾氣冷卻器的出口溫度較高等條件時，就會觸發聯鎖。這時候尾氣調節閥關閉，同時增壓風機停止、空調調節閥、尾氣放空閥打開以及空氣鼓風機關閉。
 
 
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催化燃燒處理污水處理場廢氣
 
3.1 污水處理廠的廢氣特點
 
石油化工企業在生產的過程中，污水處理廠也會排放一些廢氣。污水處理廠排放的廢氣中氧氣比較充足，同時流量和濃度波動比較大。浮選池、隔油池等前端構筑物中排放的廢氣中含有大量的非甲烷總烴，因此可以直接使用催化燃燒工藝進行處理。而生化池、曝氣池等后端構筑物中排放的廢氣中只有少量的非甲烷總烴，直接使用催化處理工藝的話，需要較高的能耗，因此需要使用吸附濃縮進行預處理，然后才能夠使用催化燃燒工藝。
 
3.2 工藝處理流程
 
浮選池、隔油池等前端構筑物中排放的VOCs廢氣通過催化風機以及阻火器來進入到脫硫罐中，然后脫硫罐利用脫硫吸附劑將VOCs廢氣中的無機硫和有機硫脫除、VOCs廢氣在經過脫硫處理之后進入到均化罐中，其含有的均化劑就可以均化VOCs廢氣的總烴濃度，防止沖擊催化燃燒反應器。然后將均化以及硫化后的VOCs廢氣混合在空氣中，這樣其就能夠滿足催化燃燒反應的條件。最后將VOCs廢氣經過過濾器使顆粒物脫除，這樣就可以安全的排放[3]。
 
3.3 催化燃燒反應的控制
 
為了保證催化燃燒反應的順利進行，需要對一些參數等進行控制。首先控制的是催化燃燒反應器的出口溫度，而控制措施就是對空氣量進行調節。如果催化燃燒反應器的出口溫度超過設定值，那么就需要將空氣入口調節閥的開度增大，使得空氣量增大，這樣就能夠降低催化燃燒反應器的溫度。如果催化燃燒反應器的出口溫度小于設定值，那么就需要將空氣入口調節閥的開度減小，使得空氣量減小，這樣就能夠升高催化燃燒反應器的溫度。其次是對催化燃燒反應器的入口溫度進行控制，控制措施就是對電加熱器的輸出功率進行調節。如果催化燃燒反應器的入口溫度比設定值要大，那么就需要降低電加熱器的輸出功率，這樣催化燃燒反應器的入口溫度就會降低。如果催化燃燒反應器的入口溫度比設定值要小，那么就需要加大電加熱器的輸出功率，這樣催化燃燒反應器的入口溫度就會升高。如果出現電加熱器故障、電加熱器內部溫度過高、催化燃燒反應器出口溫度過高以及催化燃燒反應器入口溫度過高的時候，就會出現觸發聯鎖，然后電加熱器關閉、空氣閥全開以及廢氣進入裝置切斷。
 
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工藝尾氣以及污水處理場廢氣使用催化燃燒的對比
 
使用催化燃燒工藝對污水處理場廢氣以及工藝尾氣的時候，兩者之間在工藝流程以及控制方案之間存在一些不同。比如工藝尾氣不需要均化設備，而污水處理場廢氣需要；工藝尾氣處理中必須引入空氣，而污水處理場廢氣不一定；工藝尾氣催化燃燒反應器的入口溫度控制主要是通過尾氣換熱器旁路調節閥的調節，而污水處理廠則是通過電加熱器的輸出功率調節。因此使用催化燃燒工藝對石油化工企業中的廢氣進行處理的時候，需要根據廢氣種類的不同來設置工藝流程以及控制措施。對于工藝尾氣可以使用堿洗與催化燃燒的結合，對于污水處理場廢氣可以使用脫硫、均化以及催化燃燒工藝的幾何。通過合理的使用催化燃燒工藝，能夠將石油化工生產中產生的VOCs廢氣有效地處理，使其滿足國家相關標準的要求。
 
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結束語
 
隨著社會經濟的不斷發展，人們生產生活中經常會用到石油化工原料。石油化工原料在生產的過程中，會產生大量的廢氣。因此需要使用催化燃燒工藝，并且選擇合適的工藝流程以及控制方案，提高廢氣處理的效率，進而保證生態環境不會被污染。