CN102039077A - 一种含烃恶臭废气的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含烃恶臭废气的处理方法，废气和脱硫吸收液同时进入气液混合输送设备进行输送和脱硫处理，该气液混合输送设备输送排出的气液混合物在气液接触设备内进行气液混合后气液分离；气液分离后的废气进入吸收设备回收废气中的烃类。与现有技术相比，本发明方法气液混合输送设备在实现废气输送的同时实现了废气的脱硫预处理，不但气体吸收效率高，而且提供气体和液体净化的动力。本发明方法可彻底净化化工储罐、炼化装置等排放含硫含烃恶臭废气，并且处理过程简单，无安全隐患；本发明装置占地小，操作方便。

Description

一种含烃恶臭废气的处理方法

技术领域

本发明涉及一种含烃恶臭废气的处理方法，特别是涉及一种采用吸收和吸附组合工艺处理含烃恶臭废气的处理方法，适合于油品储罐、含油污水罐及烃类加工装置等产生的恶臭废气的净化回收处理。

背景技术

炼油厂含各种储罐如含硫污水罐、油品中间罐等是重要的恶臭气体散发源，散发的恶臭气体中含有较高浓度的挥发性烃类、少量硫化氢、有机硫化物、氨等污染物，职工长期活动在被这些物质污染的环境中，可能引发呼吸系统、消化系统、生殖系统等疾病，也可能引发机体病变和致癌；在污染严重时，还会使人产生头晕、喉疼、恶心、呕吐等急性中毒症状。

这些废气组分复杂，不但造成造成周边环境的恶臭污染、对人体健康造成威胁，而且还造成巨大的烃类损失。因此这类废气的治理也越来越迫切。

CN 1217952A采用微生物法净化恶臭废气，废气中的恶臭物质主要为硫化氢等硫化物，并且要求恶臭物质的浓度不能太高。CN 1242258A采用吸附法净化恶臭废气，也只专对硫系恶臭进行了处理。采用微生物法净化或吸附法净化时，均不能对硫化物波动较大和多组分恶臭废气进行较好的净化。

《石油化工环境保护》杂志2005年28卷第4期介绍了采用吸收法净化含硫污水罐废气的治理方法。该方法采用二级吸收法处理酸性水罐废气，吸收剂为碱性溶液。将数个含硫污水罐和碱渣罐通过喷射泵引出来的尾气先与碱液在文丘里混合器里混合吸收，在碱液罐中进行气液分离，然后经过一级碱液吸收塔和二级除臭剂吸收塔吸收处理，最后汇集到除臭剂罐气液分离后进烟囱排放。但该工艺仅可以将吸收的硫化物氧化转化，但没有脱除烃类的能力。

CN200710010373.7公开了一种酸性污水储罐排放气的净化处理方法，将酸性污水储罐排放气经过两级淋洗净化，第一级淋洗采用酸性污水汽提工艺中富氨气分凝过程的分凝液，第二级淋洗采用酸性污水汽提工艺产生的净化水或工业用水。该方法将酸性污水汽提工艺与酸性污水储罐排放气净化处理过程有机结合起来，达到理想的净化处理效果，但处理流程较长，另外设备占地较大，操作不便。

一般来说，废气处理装置在处理废气时会产生一定的降力降，而废气来源多数是自然挥发的无动力废气，因此废气的升压输送是废气处理方法中不可缺少的步骤。上述处理方法中，废气输送一般采用本领域常规的鼓风机、喷射泵等设备，而且吸收设备或淋洗设备均采用常规塔类设备。风机类设备在输送恶臭废气时具有安全性低、耐腐蚀性差等不足，喷射泵的废气输送量有限，出口压力较低，不适宜后续具有一定降力降的处理设备，上述废气输送设备仅具有输送功能，不具有废气处理功能。常规吸收设备或淋洗设备体积大，吸收效率较低。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提出了一种含有机硫化物和烃类的恶臭废气的净化方法，本发明可应用于各种散发有机硫化物如硫醇、硫醚、二甲二硫、二硫化碳等硫化物和烃类气体的场合，特别适用于储罐装置逸散的恶臭废气。如石油化工企业含硫污水罐、油品中间罐、汽油氧化脱硫醇装置等逸散废气。本发明具有净化效率高、无安全性问题、吸附剂寿命长的优点。

本发明含烃恶臭废气的处理方法包括以下内容：废气和脱硫吸收液同时进入气液混合输送设备进行输送和脱硫处理，该气液混合输送设备输送排出的气液混合物在气液接触设备内进行气液混合后进行气液分离；气液分离后的废气进入吸收设备回收废气中的烃类。吸收设备排出的废气进一步采用吸附、催化氧化或蓄热燃烧等方法处理以达到排放要求。

本发明含烃恶臭废气的处理方法中，气液混合输送设备为液环式气体输送泵或气液混合泵，脱硫吸收液为碱性水溶液，一般可以使用氢氧化钠水溶液、碳酸钠水溶液等，浓度为0.1％～30％(wt)，pH值一般控制为7.5～14，操作时循环使用，当pH值降至7.5以下时，通过更换或补充新鲜碱液进行调整。为了提高废气脱硫预处理效果，可以在脱硫吸收液中加入适宜的添加剂，如为了提高对有机硫化物的处理效果，可以添加少量氧化剂、具有催化作用的金属化合物等。

本发明含烃恶臭废气的处理方法中，气液混合输送设备输送排出的气液混合物在气液接触设备内进行气液混合，通过充分气液混合实现废气的脱硫预处理。气液接触设备可以包括静态混合器、动态混合器、填料塔、鼓泡分散构件等。静态混合器、动态混合器和填料塔可以单独设置在气液混合输送设备出口管路上。鼓泡分散构件可以设置在气液分离设备中，此时气液分离设备同时具有气液充分接触作用。设置的气液接触设备可以采用本领域现有常规结构，其作为为使气液两相充分接触反应。由于脱硫是酸碱反应，反应速度很快，所以气液混合设备只需达到气液充分接触混合即可，不需较长的气液停留时间。

本发明含烃恶臭废气的处理方法中，回收废气中烃类的吸收设备采用常规填料塔，吸收剂采用馏分油、各种柴油等较重组分油品，一般采用馏程在150～380℃，优选在200～350℃范围内的油品。具体操作条件可以根据废气中烃类物质含量及回收率等，由本领域技术人员确定。

本发明含烃恶臭废气的处理方法中，吸收设备排出的废气进一步采用吸附或催化氧化等方法处理以达到排放要求，其中吸附利有固体吸附剂充分吸附废气中的有害组分，使最终排放气达标。催化氧化利用催化剂在一定条件下将废气中的有害组分氧化为无害组分，使最终排放气达标。上述方法的具体操作方法是本领域技术人员熟知的。

使用本发明方法，各种储罐类设施逸散的含烃恶臭废气可得到彻底净化，废气中含硫恶臭污染物可被完全净化，废气中烃类污染物可得到有效回收，排放气中有机硫化物、烃类污染物及其它微量恶臭组分浓度可达到相关的国家排放标准。

本发明方法将废气的输送和脱硫预处理有机结合在一起，在废气输送的同时实出了脱硫预处理。本发明方法安全性高，可以输送和处理易爆废气等常规方法无法输送和预处理的问题，同时碱性工作液可以保证整个装置不被酸性气体腐蚀，装置工作寿命延长，维护简单。

附图说明

图1是本发明方法中使用的液环式气体输送泵工作原理图。

图2是本发明含烃恶臭废气处理方法的一种操作方式流程示意图。

图3是本发明含烃恶臭废气处理方法的另一种操作方式流程示意图。

其中：1-废气，2-工作液(同时为脱硫吸收液)，3-液环式气体输送泵，4-填料塔，5-气液分离罐，6-排气口，7-新鲜碱液注入口，8-鼓泡分散构件，11-工作液进口，12-废气进口，13-气液混合物出口，14-液环式气体输送泵壳体，15-液环式气体输送泵液环，16-液环式气体输送泵叶轮，20-吸收塔，21-吸附塔，22-贫吸收剂，23-富吸收剂，24-净化气。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明方法的技术内容和效果。

如图1所示，液环式气体输送泵工作原理如下：工作液(同时为脱硫吸收液)通过工作液进口11进入液环式气体输送泵壳体14内，当液环式气体输送泵叶轮16顺时针旋转时，由于离心力的作用，工作液在液环式气体输送泵壳体14内形成一个封闭液环15，通过液环式气体输送泵叶轮16的叶片将废气进口12的废气增压输送至气液混合物出口13，将废气和部分工作液输送至气液混合设备外。

如图2所示，废气1和工作液2通过气液混合设备3混合输出至填料塔4，在填料塔4中，废气和工作液充分接触并发生反应，与工作液对废气进行脱硫预处理，然后气液混合物输送至气液分离罐5进行气液分离，经过脱硫预处理的废气从排气口6排出进入下一步处理装置，气液分离罐5内工作液通过新鲜碱液注入口7液入新鲜碱液调节pH值。填料塔4的结构及参数可以根据废气组成按本领域一般知识设计确定。气液混合物可以并流向上通过填料塔，也可以并流向下通过填料塔。从排气口6排出的经过脱硫预处理的废气进入吸收塔20，吸收塔内可以设置填料，气体和吸收剂逆流接触，贫吸收剂22从吸收塔顶进入，与从塔底进入的废气接触吸收其中的烃类组分，吸收了废气中烃类组分后的富吸收剂23排出再生处理或进一步利用。经过吸收后的废气进入吸附塔21，经活性炭、分子筛或硅胶等吸附剂吸附后，净化气24排放，吸附塔可以定期进行再生处理。

图3所示的工艺流程中，取消单独设置的填料塔4，将鼓泡分散构件8设置在气液分离罐5中的工作液之中，鼓泡分散构件8将气体均匀分散到工作液中，实现废气的预处理。鼓泡分散构件8可以采用常规的分布器结构，如盘管式分布器、支管式分布器等。在工作液循环管路上可以设置工作液降温的冷却设备。

本发明方法中，气液混合输送设备的工作液(同时为脱硫吸收液)循环使用，如果循环工作液温度较高，如超过50℃，可以设置冷却设备冷却工作液。

气液混合输送设备输出管路设置流量控制阀对总量进行控制，气液混合输送设备液体进口和气体进口管路各设置控制阀门和流量检测仪器，对气体流量和液体流量分别进行控制和检测。

本发明方法中，从气液混合泵或液环式气体输送泵输出的气液混合流体，可从气液混合设备底部进入，也可从气液混合设备中间进入。本发明中优先从底部进入，这样可使气液传质更为彻底，吸收效率也更高。

本发明中使用的气液混合输送设备，将废气的输送和液体输送以及废气的预处理结合在一起，通过改变气液混合输送设备工作液的组成，实现硫化物和烃类的净化吸收。本发明气液混合发生在混合泵内，消除了常规风机等输送设备输送易燃易爆气体的安全隐患，装置工作寿命延长，维护简单。

本发明中，吸附塔采用常规吸附装置，吸附剂可采用活性炭、硅胶、氧化铝、沸石等常规吸附剂，优先使用活性炭。在本发明中，大部分污染物已经被脱硫气液混合设备、脱烃气液混合设备或吸收塔进行净化，少量污染物组分在吸附塔内完全净化，因此吸附剂寿命延长，当净化气中有害组分含量超过排放标准时更换或再生吸附剂。

本发明含烃恶臭废气的处理方法中，吸收剂采用初馏点大于80℃的炼厂馏分油，脱烃吸收剂冷却可采用常规机械制冷方法，进入吸收塔之前，馏分油温度冷却到-20～30℃，优选-10～25℃，最优选-5～20℃。

本发明方法中，脱烃用的吸收塔采用立式填料塔结构，填料可以使用本领域常规填料。废气自下上、吸收剂自上而下在填料塔中逆流接触。新鲜馏分油可以来自于柴油馏分、汽油馏分、溶剂油馏分等，优选初馏点高于150℃的馏分油，最优选初馏点高于200℃的馏分油，如可以是重石脑油、各种柴油馏分等，优选常二线直馏柴油或催化裂化柴油等，从吸收塔排出的吸收了废气中烃类物质的馏分油可以做为加氢装置的原料或循环回馏分油来源的分馏塔。吸收过程优选采用低温吸收剂，如温度为-10～10℃的吸收剂，以提高吸收效率，低温吸收剂采用常规的冷却方式获得。

本发明中，吸收塔内的废气空速为100～10000h^-1，优选200～5000h^-1液气比为0.2～200L/m³，优选5～100L/m³，最优选10～75L/m³。

实施例1

某企业酸性水储罐散发废气主要恶臭污染物组成如表1所示，压力为常压。采用如图2所述的工艺流程，以氢氧化钠水溶液为工作液(脱硫吸收液)，当工作液pH值降至9时补充更换新鲜碱液。气液接触填料塔内装填Dg38填料环。吸收塔内装填Dg50塑料鲍尔环，吸收塔液气比为50L/m³，吸收剂为200～350℃柴油馏分，平均废气体积空速为1000h^-1。吸附塔使用活性炭吸吸附剂，气体体积空速为800h^-1。排气中各种组分浓度见表1，其中硫化氢和有机硫化物基本处理干净，吸收处理后VOC出口浓度可小于10000mg/m³。吸附处理后可以实现完全净化。

表1实施例1废气净化效果

实施例2

某企业油品罐排放废气，主要恶臭污染物组成如表2所示，压力为常压。采用如图4所述的工艺流程，以氢氧化钠水溶液为工作液(脱硫吸收液)，工作液中加入5％(质量比)次氯酸钠，当工作液pH值降至10时补充更换新鲜碱液，其它条件与实施例1相同。其中硫化氢和有机硫化物基本处理干净，吸收处理后VOC出口浓度小于10000mg/m³，小于储油库25000mg/m³的排放标准。吸附处理后可以实现完全净化。

表2实施例2废气净化效果

Claims (10)

1.一种含烃恶臭废气的处理方法，其特征在于：废气和脱硫吸收液同时进入气液混合输送设备进行输送和脱硫处理，该气液混合输送设备输送排出的气液混合物在气液接触设备内进行气液混合后进行气液分离；气液分离后的废气进入吸收设备回收废气中的烃类。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：吸收设备排出的废气进一步采用吸附、催化氧化或蓄热燃烧方法处理。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：气液混合输送设备为液环式气体输送泵或气液混合泵，脱硫吸收液为碱性水溶液。

4.按照权利要求1或3所述的方法，其特征在于：脱硫吸收液为氢氧化钠水溶液或碳酸钠水溶液，重量浓度为0.1％～30％，pH值为7.5～14。

5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于：脱硫吸收液操作时循环使用，当pH值降至7.5以下时，通过更换或补充新鲜碱液进行调整。

6.按照权利要求4所述的方法，其特征在于：脱硫吸收液中加入添加适量量氧化剂或具有催化作用的金属化合物。

7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：气液混合输送设备输送排出的气液混合物在气液接触设备内进行气液混合，通过充分气液混合实现废气的脱硫预处理，气液接触设备包括静态混合器、动态混合器、填料塔、鼓泡分散构件。

8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于：所述的静态混合器、动态混合器和填料塔单独设置在气液混合输送设备出口管路上；鼓泡分散构件设置在气液分离设备中，此时气液分离设备同时具有气液充分接触作用。

9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：回收废气中烃类的吸收设备采用填料塔，吸收剂采用馏程在150～380℃范围内的油品。

10.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：吸收设备的吸收剂采用馏程在200～350℃范围内的油品。

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