CN107388264A - 废气处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种废气处理装置。该废气处理装置包括煤制合成气硫回收尾气焚烧装置，聚乙烯脱气装置，聚丙烯脱气装置以及供热装置，煤制合成气硫回收尾气焚烧装置上设置有第一废气出口；聚乙烯脱气装置上设置有第二废气出口；聚丙烯脱气装置上设置有第三废气出口；供热装置上设置有燃料气进口，燃料气进口与第一废气出口、第二废气出口及第三废气出口均相连。采用本发明提供的上述废气处理装置，一方面利用煤制烯烃工厂内自备的供热装置对全场废气进行了无害化处理，成本较低。另一方面，回收了这些废气中的能源，将其以热量的形式回收利用，进一步提高了能源利用效率。

Description

废气处理装置
技术领域
本发明涉及煤化工领域，具体而言，涉及一种废气处理装置。
背景技术
煤制烯烃技术近年来由于甲醇制烯烃技术的突破而取得重大进展，多套装置在建或者已经投入工业化商业运营，获得了非常好的经济收益。煤制烯烃技术是以煤炭为原料，经气化得到有效成分为一氧化碳和氢气的粗煤气，粗煤气经过变换调整碳氢比之后经过净化脱除酸性气后成为合成气，合成气在甲醇合成催化剂作用下制得甲醇，甲醇再经过甲醇制烯烃装置(MTO)生产出烯烃，烯烃通常在聚合装置生产聚乙烯和聚丙烯树脂。
受到甲醇制烯烃装置反应器体积限制，目前煤制烯烃工厂单套设计规模为180t/a甲醇的处理能力。煤制合成气硫回收装置对煤炭中的硫进行回收再利用后，需向大气排放废气，其排放的是尾气焚烧炉烟气，该烟气排放量为17t/h，其二氧化硫的排放量为3.8kg/h，另外还包含少量氮氧化物。甲醇制烯烃装置一氧化碳余热锅炉烟气，其排放量可达70000Nm3/h，其主要污染物为70mg/Nm3的颗粒物。而聚乙烯和聚丙烯生产过程中，无论采用何种方法生产聚烯烃树脂，均需要经过脱气工序，脱除其颗粒或者粉料中附着的烯烃单体，这部分气体气量可达到105Nm3/h以上，脱气废气中的典型污染物是烃类及固体颗粒物。
为满足国家环保标准要求，针对上述废气排放筒，热电烟气采用脱硝，脱硫和电袋复合除尘实现达标排放。因硫回收废气含有硫化氢气体，具有剧毒，所以设置有尾气焚烧设施，将硫化氢燃烧氧化为二氧化硫，焚烧炉尾气很难达到最新的环保排放标准。甲醇制烯烃尾气焚烧炉烟气也是直接对空排放，其含有的颗粒物对环境有较大影响。聚乙烯和聚丙烯脱气尾气，普遍采用的方法是在装置内增设催化氧化处理设施、热处理设施进行处理，处理后直接排放到大气中。采用催化氧化处理设施处理的温度较低，不产生氮氧化物，不会造成二次的污染，但是催化剂含有贵金属，资金投入较高，且该设施操作难度大，不稳定因素多，操作波动时容易造成排放不达标；直接采用热处理对尾气进行处理，需要燃料气进行伴烧，需要消耗大量的能源，并且温度高，会产生氮氧化物，造成二次污染。另外，还有部分企业，为降低废气中特征污染物浓度，加大脱气风机风量，使污染物浓度达标，但污染物总量排放却未减少。
基于上述原因，有必要提供一种综合型的煤制烯烃工厂废气的处理装置。
发明内容
本发明旨在提供一种废气处理装置，以解决现有技术中煤制烯烃工厂废气处理成本高、污染重的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种废气处理装置，包括：煤制合成气硫回收尾气焚烧装置，煤制合成气硫回收尾气焚烧装置上设置有第一废气出口；聚乙烯脱气装置，聚乙烯脱气装置上设置有第二废气出口；聚丙烯脱气装置，聚丙烯脱气装置上设置有第三废气出口；以及供热装置，供热装置上设置有燃料气进口，燃料气进口与第一废气出口、第二废气出口及第三废气出口均相连。
进一步地，处理装置还包括脱硝装置，供热装置上设置有第四废气出口，脱硝装置与第四废气出口相连。
进一步地，处理装置还包括除尘脱硫装置，脱硝装置上设置有第五废气出口，除尘脱硫装置与第五废气出口相连。
进一步地，处理装置还包括甲醇制烯烃一氧化碳焚烧炉，甲醇制烯烃一氧化碳焚烧炉上设置有第六废气出口，第六废气出口与除尘脱硫装置相连。
进一步地，上述废气处理装置中，供热装置为锅炉。
进一步地，上述废气处理装置中，聚乙烯脱气装置包括：聚乙烯脱气料仓，聚乙烯脱气料仓上设置有第二废气出口和第一供风口；以及第一风机，第一风机与第一供风口相连。
进一步地，上述废气处理装置中，聚丙烯脱气装置包括：聚丙烯脱气料仓，聚乙烯脱气料仓上设置有第三废气出口和第二供风口；以及第二风机，第二风机与第二供风口相连。
进一步地，处理装置还包括第三风机，第三风机设置在燃料气进口所在的管路上。
进一步地，处理装置还包括余热锅炉，余热锅炉用以回收甲醇制烯烃一氧化碳焚烧炉中产生的热量。
进一步地，处理装置还包括：第一控制阀，第一控制阀设置在第一废气出口所在的管路上；第二控制阀，第二控制阀设置在第二废气出口所在的管路上；第三控制阀，控制阀设置在第三废气出口所在的管路上。
采用本发明所提供的废气处理装置，利用煤制烯烃工厂内自备的供热装置对煤制合成气硫回收尾气焚烧装置、聚乙烯脱气装置、聚丙烯脱气装置中排放的气体进行综合利用和集中处理，通过供热装置本身燃烧需要空气助燃的原理，将上述三种装置中的废气送进炉膛，其中的烃类和聚合物颗粒物在高温下发生燃烧，生成水和二氧化碳。这样，一方面利用煤制烯烃工厂内自备的供热装置对全场废气进行了无害化处理，成本较低。另一方面，回收了这些废气中的能源，将其以热量的形式回收利用，进一步提高了能源利用效率。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明一种实施方式中的废气处理装置。
其中，附图标记如下：
10、煤制合成气硫回收尾气焚烧装置；20、聚乙烯脱气装置；21、聚乙烯脱气料仓；22、第一风机；30、聚丙烯脱气装置；31、聚丙烯脱气料仓；32、第二风机；40、供热装置；50、脱硝装置；60、除尘脱硫装置；70、甲醇制烯烃一氧化碳焚烧炉。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
正如背景技术部分所介绍的，现有技术中存在煤制烯烃工厂废气处理成本高、污染重的问题。为了解决这一问题，本发明提供了一种废气处理装置，如图1所示，包括煤制合成气硫回收尾气焚烧装置10，聚乙烯脱气装置20，聚丙烯脱气装置30以及供热装置40，煤制合成气硫回收尾气焚烧装置10上设置有第一废气出口；聚乙烯脱气装置20上设置有第二废气出口；聚丙烯脱气装置30上设置有第三废气出口；供热装置40上设置有燃料气进口，燃料气进口与第一废气出口、第二废气出口及第三废气出口均相连。
上述“煤制合成气硫回收尾气焚烧装置”即是指煤制合成气过程中，对粗煤气进行净化后得到的酸性气进行硫回收时采用的焚烧装置。优选上述煤制合成气硫回收尾气焚烧装置10为焚烧炉。
本发明提供的上述装置中，利用煤制烯烃工厂内自备的供热装置40对煤制合成气硫回收尾气焚烧装置10、聚乙烯脱气装置20、聚丙烯脱气装置30中排放的气体进行综合利用和集中处理，通过供热装置40本身燃烧需要空气助燃的原理，将上述三种装置中的废气送进炉膛，其中的烃类和聚合物颗粒物在高温下发生燃烧，生成水和二氧化碳。这样，一方面利用煤制烯烃工厂内自备的供热装置40对全场废气进行了无害化处理，成本较低。另一方面，回收了这些废气中的能源，将其以热量的形式回收利用，进一步提高了能源利用效率。优选地，供热装置40为锅炉。
在一种优选的实施方式中，上述处理装置还包括脱硝装置50，供热装置40上设置有第四废气出口，脱硝装置50与第四废气出口相连。煤制合成气硫回收尾气焚烧装置10、聚乙烯脱气装置20、聚丙烯脱气装置30中排放的气体经供热装置40燃烧后，利用脱硝装置50能够对其产生的尾气进行脱硝处理，去除其中的氮氧化合物，从而使排放气更加绿色。
在一种优选的实施方式中，上述处理装置还包括除尘脱硫装置60，脱硝装置50上设置有第五废气出口，除尘脱硫装置60与第五废气出口相连。利用除尘脱硫装置60能够进一步去除排放气中的固体颗粒和含硫化合物。
在一种优选的实施方式中，上述处理装置还包括甲醇制烯烃一氧化碳焚烧炉70，甲醇制烯烃一氧化碳焚烧炉70上设置有第六废气出口，第六废气出口与除尘脱硫装置60相连。甲醇制烯烃一氧化碳焚烧炉70产出的尾气中含有一定量的硫，将其一并送入除尘脱硫装置60，能够使甲醇制烯烃工厂尾气得到更综合地处理。
在一种优选的实施方式中，聚乙烯脱气装置20包括聚乙烯脱气料仓21和第一风机22，聚乙烯脱气料仓21上设置有第二废气出口和第一供风口；第一风机22与第一供风口相连。聚丙烯脱气装置30包括聚丙烯脱气料仓31和第二风机32，聚乙烯脱气料仓31上设置有第三废气出口和第二供风口；第二风机32与第二供风口相连。利用风机能够向脱气仓供风，使尾气尽可能排出并参与后续处理。
优选地，上述处理装置还包括第三风机41，第三风机41设置在燃料气进口所在的管路上。优选第三风机41为增压风机。这样能够在风量不够时为供热装置40提供空气。
在一种优选的实施方式中，上述处理装置还包括余热锅炉，余热锅炉用以回收甲醇制烯烃一氧化碳焚烧炉70中产生的热量。这样能够进一步提高装置的资源回收能力。
为防止装置停车对加热设备造成影响，在一种优选的实施方式中，上述处理装置还包括第一控制阀、第二控制阀及第三控制阀；第一控制阀设置在第一废气出口所在的管路上；第二控制阀设置在第二废气出口所在的管路上；第三控制阀设置在第三废气出口所在的管路上。优选第一控制阀包括第一隔离阀和第一单向阀，第二控制阀包括第二隔离阀和第二单向阀；第三控制阀包括第三隔离阀和第三单向阀。此外，优选还包括第四隔离阀和第四单向阀，第四隔离阀和第四单向阀均设置在第六废气出口所在的管路上。
由上述内容可知，本发明提供的上述处理装置，能够对甲醇制烯烃工厂废气进行更为综合的处理。除了实现了煤制烯烃工厂全厂废气的完全无害化排放，并且回收了其中烃类和聚合物的热量，节约了能源，对于环境保护具有重要意义。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种废气处理装置，其特征在于，包括：
煤制合成气硫回收尾气焚烧装置(10)，所述煤制合成气硫回收尾气焚烧装置(10)上设置有第一废气出口；
聚乙烯脱气装置(20)，所述聚乙烯脱气装置(20)上设置有第二废气出口；
聚丙烯脱气装置(30)，所述聚丙烯脱气装置(30)上设置有第三废气出口；以及
供热装置(40)，所述供热装置(40)上设置有燃料气进口，所述燃料气进口与所述第一废气出口、所述第二废气出口及所述第三废气出口均相连。
2.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述处理装置还包括脱硝装置(50)，所述供热装置(40)上设置有第四废气出口，所述脱硝装置(50)与所述第四废气出口相连。
3.根据权利要求2所述的处理装置，其特征在于，所述处理装置还包括除尘脱硫装置(60)，所述脱硝装置(50)上设置有第五废气出口，所述除尘脱硫装置(60)与所述第五废气出口相连。
4.根据权利要求3所述的处理装置，其特征在于，所述处理装置还包括甲醇制烯烃一氧化碳焚烧炉(70)，所述甲醇制烯烃一氧化碳焚烧炉(70)上设置有第六废气出口，所述第六废气出口与所述除尘脱硫装置(60)相连。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的处理装置，其特征在于，所述供热装置(40)为锅炉。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的处理装置，其特征在于，所述聚乙烯脱气装置(20)包括：
聚乙烯脱气料仓(21)，所述聚乙烯脱气料仓(21)上设置有所述第二废气出口和第一供风口；以及
第一风机(22)，所述第一风机(22)与所述第一供风口相连。
7.根据权利要求6所述的处理装置，其特征在于，所述聚丙烯脱气装置(30)包括：
聚丙烯脱气料仓(31)，所述聚乙烯脱气料仓(31)上设置有所述第三废气出口和第二供风口；以及
第二风机(32)，所述第二风机(32)与所述第二供风口相连。
8.根据权利要求7所述的处理装置，其特征在于，所述处理装置还包括第三风机(41)，所述第三风机(41)设置在所述燃料气进口所在的管路上。
9.根据权利要求4所述的处理装置，其特征在于，所述处理装置还包括余热锅炉，所述余热锅炉用以回收所述甲醇制烯烃一氧化碳焚烧炉(70)中产生的热量。
10.根据权利要求9所述的处理装置，其特征在于，所述处理装置还包括：
第一控制阀，所述第一控制阀设置在所述第一废气出口所在的管路上；
第二控制阀，所述第二控制阀设置在所述第二废气出口所在的管路上；
第三控制阀，所述控制阀设置在所述第三废气出口所在的管路上。
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