CN105664685A - 油罐清洗废气处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种油罐清洗废气处理工艺，属于废气处理技术领域。所述的处理工艺是将油罐清洗废气在引风机的作用下由收集管道进入碱洗涤塔，将油罐清洗废气中的水溶性组分经碱液洗涤后去除，同时对废气中的油滴进行破乳，然后送入三相多介质催化氧化塔，在载有催化剂的固体填料表面及孔隙内与类芬顿试剂进行氧化反应，最后在活性炭吸附塔内进行深度净化后排放至大气。本发明解决了常规油罐清洗废气处理工艺中存在的净化效率低、适用范围有限、净化成本高、产生二次污染等问题，对油罐清洗废气中的污染成分均具有较高的去除率，采用预处理、核心处理和深度净化的组合，具有工艺布局合理、净化效率高、操作简单的特点。

Description

油罐清洗废气处理工艺
技术领域
本发明涉及一种油罐清洗废气处理工艺，属于废气处理技术领域。
背景技术
石化行业的储油罐使用一段时间后，油中的少量机械杂质、沙粒、泥土、金属盐类以及石蜡和沥青质等组分会沉积在罐底和罐壁上，使得储油罐的有效容量减少，从而影响油的清洁度，并易引起油罐腐蚀，因此需要定期清除储油罐内的凝结物和淤渣。一般而言，以下几种情况也均需要对油罐进行清洗：a、新建油罐装油前；b、同样的储罐换装不同种类的原油，且原储油对新储油的质量有影响时；c、对油罐进行修焊或除锈涂装时；d、装油时间过长，油罐腾空后发现较脏时；e、对油罐进行定期安全检查时；f、需要在油罐进行内防腐作业和因油罐破损需要对其进行动火维修作业时。
油罐清洗过程中会产生大量的挥发性有机物及恶臭污染物气体，组分比较复杂，主要有硫化氢、有机硫化物、苯系物及其它挥发性有机物(VOCs)等组分，这会给作业工人及周围居民带来严重影响，易引发呼吸系统、消化系统、生殖系统等疾病，也可能引发机体病变甚至致癌；在短期污染严重时，还会使人产生明显的头晕、喉疼、恶心、呕吐等急性中毒症状。
目前，国内外常用的工业废气处理工艺有燃烧法、氧化法、吸收法、吸附法、生物法、光电技术等。其中，燃烧法对污染物的焚烧彻底，但不适用于防爆区域，且对浓度经常波动的废气不适用；常规氧化法处理装置简单，但净化效率不高，适用范围有限；吸收法只针对能溶解于吸收液或能与吸收液反应的污染物才能被有效去除；吸附法净化效果好，但吸附剂的再生困难；生物法耐冲击负荷能力差、微生物培养复杂；低温等离子光电技术能量高、适用范围广、净化效率高，但当废气中有爆炸性气体时，其危险性较大。因此，如何更高效经济地处理油品储罐清洗时排出的废气，是一个亟待解决的课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种油罐清洗废气处理工艺，解决了现有处理工艺中存在的废气净化效率低、适用范围有限、净化成本高、产生二次污染的问题，具有适用范围广、净化效率高、运行费用低的特点。
本发明所述的油罐清洗废气处理工艺是将油罐清洗废气在引风机的作用下由收集管道进入碱洗涤塔，将油罐清洗废气中的水溶性组分经碱液洗涤后去除，同时将油罐清洗废气中的油滴进行破乳，使得油罐清洗废气得到初步净化，然后进入三相多介质催化氧化塔，在载有催化剂的固体填料表面及孔隙内与类芬顿试剂进行氧化反应，其中的有机污染物被断键、裂解、逐级氧化成无污染的CO2、H2O等无机物，最后经活性炭吸附塔进行深度净化后排放至大气。
其中，优选的技术方案如下：
所述的类芬顿试剂为双氧水、酸液和亚铁离子溶液的混合试剂，在实际应用中，通过调整双氧水与亚铁离子溶液的投加比例来处理不同的废气，酸液用来调整类芬顿试剂的pH值。
所述的碱洗涤塔为逆流式雾化吸收塔，三相多介质催化氧化塔为填料塔。
所述的三相多介质催化氧化塔的空塔气速，即按空塔计算得到的废气线速度为0.1-1m/s，油罐清洗废气在三相多介质催化氧化塔内的有效停留时间为20-40s。
所述的催化剂为三氧化二镍。
所述的固体填料为竹炭，比表面积为300-700m2/g。
所述的类芬顿试剂的pH值为1-5，实际应用中通过增减酸液添加量来进行调整。
所述的亚铁离子与双氧水的摩尔比为1:2-10，双氧水的添加量与油罐清洗废气中待去除污染物量的质量比为0.1:1-1:1。
所述的酸液为硫酸、盐酸、草酸中的一种或多种。
所述的亚铁离子溶液为硫酸亚铁、氯化亚铁、草酸亚铁中的一种或多种。
所述的固体填料的高度为200-700mm/层。
本发明中：
碱洗涤塔的塔内设有填料层，废气与碱液在填料表面逆流接触，废气中能溶于水的成分和易与碱反应的组分，如醇类、酯类、硫化氢等，被吸收液吸收、捕捉进入液相中，且同时能够将废气中的油滴破乳，从而使废气得到初步净化。
三相多介质催化氧化塔的塔内装填载有催化剂的固体填料作为反应接触基质，液相喷淋液中通过自动控制加药系统分别添加双氧水、稀酸和亚铁离子溶液，在催化剂作用下对污染物质进行氧化裂解，该塔对烃类、有机硫化物、有机胺、苯系物等难溶于水的成分具有极高的去除率，三相多介质催化氧化塔的使用解决了常见的吸收塔、洗涤塔对难溶于水的污染物组分去除率不高的难题。
活性炭吸附塔：在核心处理单元之后配套活性炭吸附塔作为深度处理设备，用于处理少量随气流逸出的污染成分，确保废气达标排放。
本发明的有益效果如下：
(1)对酸类、醇类、醛类、酮类、酯类、硫化物、烯烃、烷烃、芳香烃、酚类、有机胺类、有机硫化物、杂环类等工业废气中的污染成分均具有较高的去除率，其中，有机硫化物的去除率达95％以上，尤其适用于难溶于水的组分的净化处理；
(2)固相填料为装载有镍基催化剂的竹炭，比表面积高、孔隙率大且气阻小，催化剂的损失率低；
(3)本发明处理工艺采用的是湿法技术，因此对含爆炸组分的废气同样适用，具有对进气条件无严格限制、适用范围广的特点；
(4)对废气中的水溶性和非水溶性组分分别设计处理段，各单元净化作用具有针对性，确保了各类组分的去除率；
(5)活性炭吸附塔是作为深度处理单元而非主要净化单元，进入活性炭吸附塔的废气已达标或接近达标，污染物的浓度较低，且活性炭的作用时间长，不需要经常更换，既降低了运行费用，又避免了活性炭再生困难或废弃造成二次污染的难题；
(6)工艺布局清晰，预处理、核心处理、深度净化合理组合，对油罐清洗废气的处理具有针对性，净化效率高，废水的产生量少；湿式净化工艺安全稳定，操作简单。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
油罐清洗废气，处理量为2000m3/h，主要污染成分及浓度为：H2S300mg/m3、甲硫醇100mg/m3、非甲烷总烃1000mg/m3、臭气10000。处理工艺如下：
将油罐清洗废气在引风机的作用下由收集管道进入碱洗涤塔，将油罐清洗废气中的水溶性组分经NaOH溶液洗涤后去除，同时将油罐清洗废气中的油滴进行破乳，使得油罐清洗废气得到初步净化，然后以0.6m/s的空塔气速送入三相多介质催化氧化塔，在载有三氧化二镍的竹炭填料内与类芬顿试剂进行氧化反应，有效停留时间为20s，污染组分被逐级氧化裂解成无污染的CO2、H2O等无机物，最后经活性炭吸附塔进行深度净化后排放至大气。其中，类芬顿试剂为硫酸、硫酸亚铁和双氧水的混合试剂，pH值为3，双氧水的添加量为0.84kg/h，硫酸亚铁与双氧水的摩尔比为1:6。
经检测，处理后的油罐清洗废气中H2S含量为12mg/m3、甲硫醇含量为2mg/m3、非甲烷总烃为80mg/m3、臭气浓度1800，H2S的净化率达到96％，甲硫醇的净化率达到98％，由此可以看出，特征污染物的排放浓度优于现行污染物排放标准。
实施例2
油罐清洗废气，处理量为3000m3/h，主要污染成分及浓度为：H2S350mg/m3、甲硫醇200mg/m3、非甲烷总烃1200mg/m3、臭气15000。处理工艺如下：
将油罐清洗废气在引风机的作用下由收集管道进入碱洗涤塔，将油罐清洗废气中的水溶性组分经NaOH溶液洗涤后去除，同时将油罐清洗废气中的油滴进行破乳，使得油罐清洗废气得到初步净化，然后以0.2m/s的空塔气速送入三相多介质催化氧化塔，在载有三氧化二镍的竹炭填料内与类芬顿试剂进行氧化反应，有效停留时间为40s，污染组分被逐级氧化裂解成无污染的CO2、H2O等无机物，最后经活性炭吸附塔进行深度净化后排放至大气。其中，类芬顿试剂为硫酸、硫酸亚铁和双氧水的混合试剂，pH值为1，双氧水的添加量为4.2kg/h，硫酸亚铁与双氧水的摩尔比为1:2。
经检测，处理后的油罐清洗废气中H2S含量为13mg/m3、甲硫醇含量为5mg/m3、非甲烷总烃为85mg/m3、臭气浓度1830，H2S的净化率达到96.3％，甲硫醇的净化率达到97.5％，由此可以看出，特征污染物的排放浓度优于现行污染物排放标准。
实施例1-2中所用检测方法的标准依据为：《空气质量恶臭的测定三点比较式臭袋法》(GB/T14675)、《空气质量硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫的测定气相色谱法》(GB/T14678)。

Claims (10)

1.一种油罐清洗废气处理工艺，其特征在于：油罐清洗废气首先在引风机的作用下由收集管道送入碱洗涤塔内用碱液进行洗涤，以除去其中的水溶性组分，然后进入三相多介质催化氧化塔内，在载有催化剂的固体填料内与类芬顿试剂进行氧化反应，最后进入活性炭吸附塔内进行深度净化后排放至大气；
所述类芬顿试剂为双氧水、酸液和亚铁离子溶液的混合试剂。
2.根据权利要求1所述的油罐清洗废气处理工艺，其特征在于：碱洗涤塔为逆流式雾化吸收塔，三相多介质催化氧化塔为填料塔。
3.根据权利要求1所述的油罐清洗废气处理工艺，其特征在于：三相多介质催化氧化塔的空塔气速为0.1-1m/s，油罐清洗废气在三相多介质催化氧化塔内的有效停留时间为20-40s。
4.根据权利要求1所述的油罐清洗废气处理工艺，其特征在于：催化剂为三氧化二镍。
5.根据权利要求1所述的油罐清洗废气处理工艺，其特征在于：固体填料为竹炭。
6.根据权利要求5所述的油罐清洗废气处理工艺，其特征在于：固体填料的高度为200-700mm/层，比表面积为300-700m2/g。
7.根据权利要求1所述的油罐清洗废气处理工艺，其特征在于：类芬顿试剂的pH值为1-5。
8.根据权利要求1所述的油罐清洗废气处理工艺，其特征在于：类芬顿试剂中亚铁离子与双氧水的摩尔比为1:2-10。
9.根据权利要求1所述的油罐清洗废气处理工艺，其特征在于：酸液为硫酸、盐酸、草酸中的一种或多种。
10.根据权利要求1所述的油罐清洗废气处理工艺，其特征在于：亚铁离子溶液为硫酸亚铁、氯化亚铁、草酸亚铁中的一种或多种。
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