一、背景及概况
随着经济的飞速发展，人们的物质生活水平不断提高，背后隐藏着的环境污染问题却日益严重，工业生产会产生大量的污染气体，威胁着人类的健康。生态环境的恶劣使得人们不得不关注环保问题。在焦化厂中，化工尾气对环境的污染十分严重，有效治理这些尾气对于优化环境，改善周边空气质量，提高员工工作环境。进行焦化厂工艺尾气的有效处理已经成为焦化企业研究的重点课题，同时也是环境保护的重要内容。 xxxxxxxxxxxx是一家生产能力60万吨/年焦炭焦化企业，焦炉炉炭化室为2x50孔。目前化产回收装置配有：冷鼓工段、脱硫工段、硫铵工段、洗脱苯工段、粗苯罐区。由于化产回收装置在生产过程中，产生部分有机废气，并排放到大气中，造成环境污染，根据国家环保要求，需对化产回收装置排放的VOC有机废气进行治理，净化后达标排放。 二、焦化有机废气来源
煤气净化生产过程中，因为各种介质流动、存放等均会产生尾气。化产废气普遍存在易燃易爆易中毒等单一或多种危害，它们大部分物质存在刺激性、腐蚀性，有的甚至含有大量致癌
、致畸、致突变的有害成分，有的还含有恶臭物质等。焦化厂化工生产过程中产生的尾气中含有氨、苯类、酚、苯（a）并芘、焦油气、氰氢酸、硫化氢等有害物质。人体一旦吸入这些气体将会出现不适，严重者甚至会威胁生命：人体吸收少量的氨时，会引发鼻炎、咽炎以及气管炎等呼吸类疾病；人体吸入大量的氨时，可能会出现喉头水肿和声门狭窄等症状， 造成呼吸道气管的堵塞；如果吸入的氨量大到一定程度，还会导致人昏迷，甚至死亡。苯类气体也是有毒气体，人体吸入苯类气体后，会出现食欲不振和体重减轻等症状，人体的血液会发生一系列变化，最终可能导致血癌。
焦化厂煤气净化过程中产生的废气不但能够对大气环境造成比较严重的污染，加剧设备的腐蚀，而且有些处置不当容易发生火灾、爆炸等安全事故，焦化生产过程产生此类废气的源头如下：
1、在生产过程中，化产品槽进料及各槽之间物料转移时、或温度升高导物料挥发， 通过放散管排出其内的气体；
2、在生产过程中，清扫管道、设备产生的废气；
3、设备不正常及其他不正常生产情况下的短期排空；
4、设备泄漏产生的废气；
5、化产槽溢槽产生的废气；
6、化学反应等生产过程中产生的一些气体；
7、粗苯、焦油装车时挥发的废气。
三、焦化VOCs有机废气净化总体思想
焦化有机废气治理必须要双管齐下，控制增量，处理存量。
1、一方面要从源头减排，提高清洁生产水平，采用先进的工艺装备。在化产各工序的生产过程中，防止或减少跑、冒、滴、漏现象，尤其在腐蚀比较严重的工序必须进行全面整治。
2、要加强末端治理，根据不同区域废气的性质采取分类治理的方案，同时日常操作及尾气洗涤等环保设施要控制好运行参数指标。
3、在保证系统运行安全的前提下，设计科学合理的废气治理工艺，尽量不耗能或少耗能。
四、焦化废气VOCs治理的方法
目前，焦化废气VOCs治理主要有以下四种方法：
1、洗涤法
洗涤法是根据焦化厂煤气净化各工段的废气成分的不同，分别采用不同的吸收剂进行洗涤净化，如：酸洗、碱洗及洗油洗。各工段废气单独设置洗涤装置收集。该方法建设投资大、运行费用高、净化效率低（难保证超低排放指标）、废液难处理，产生二次污染物。
2、吸附法
吸附法主要适用于低浓度、高通量有机废气。现阶段，这种有机废气的处理方法比较成熟，能量消耗比较少。但是这种方法也存在一定的缺陷，它需要的设备比较庞大，而且工艺流程比较复杂，如果废气中有大量杂质，则容易堵塞，同时容易造成工作人员中毒。使用此方法处理废气的关键：是吸附剂的选择。当前，采用吸附法处理废气，多使用活性炭，主要是因为活性炭孔隙结构比较好，吸附性较强。采用活性炭对废气中的杂质进行吸附，活性炭能吸附苯系物、卤代烃等，但对焦化废气中的其他杂质如氨，吸附能力有限，
且随着活性炭使用周期的增加，吸附能力下降，难以保证净化指标，固废难处理，产生二次污染物。
3、负压回收法
负压回收法是将煤气净化过程中产生的VOCs废气收集，然后用管道接至负压煤气管道，利用负压煤气管道的负压吸力，将VOCs废气送回至煤气管道。该方法要求废气收集设备密封严密，预防空气进入煤气系统。负压回收工艺简单，建设成本低，VOCs废气达到零排放。
4、热破坏法（燃烧法）
热破坏法是指直接和辅助燃烧有机气体，也就是VOCs,或利用合适的催化剂加快VOC的化学反应，最终达到降低有机物浓度，使其不再具有危害性的一种处理方法。热破坏法对于浓度较低的废气处理效果比较好，因此，在处理低浓度废气中得到了广泛应用。这种方法主要分为两种，即直接火焰燃烧和催化燃烧。直接火焰燃烧效率相对较高，一般情况下可以达到99％以上。而催化燃烧是指在催化床层的作用下，加快有机废气的化学反应速度。这种方法比直接燃烧用时更少，是高浓度、小流量有机废气净化的首选技术。
对焦化厂有机废气，燃烧法是将化产各工段收集的废气送至锅炉、焦炉、或配有废气循环的焦炉，将废气配入空气系统，随空气进入锅炉或焦炉燃烧。煤气净化过程排放的废气量小，混入锅炉或焦炉占用空气的比例很低，无安全隐患。该法工艺简单，建设成本、运行成本低、废气燃烧后达标排放。
五、焦化废气VOCs治理方法的选择
现在焦化厂化产废气VOCs治理大多选用的洗涤法，即酸洗、碱洗、洗油洗等，该方法存在建设投资大，大多设备材质需304或316L；动力消耗及生产原料费用消耗高；洗涤后产生的废液难处理；最关键的是洗涤效率低，难以保证设计处理后排放口废气浓度达到现在执行的炼焦化学工业污染物排放标准（GB16171-2012）的表6的要求。
治理后废气执行标准如下表（单位mg/m3）：
表6 大气污染物排放浓度限值
序号 | 污染物 排放环节 | 颗粒物 | 二氧化硫 | 苯并芘 | 氰化氢 | 苯 | 酚类 | 非甲烷 总烃 | 氮氧 化物 | 数模转换氨 | 硫化氢 | 监控位置 |
n22001 | 冷鼓、库区焦油各类贮槽 | - | - | 0.3 ug/m3 | 1.0 | - | 50 | 50 | - | 10 | 1 | 车间或生产设施排气筒 |
2 | 防盗监控设备苯贮槽 | - | - | - | - | 6 | - | 50 | - | - | - |
喂猪料槽3 | 脱硫再生塔 | - | - | - | - | - | - | - | - | 10 | 1 |
4 | 电梯井口门 硫铵结晶干燥 | 50 | - | - | - | - | - | - | - | 10 | - |
| | | | | | | | | | | | |
本方案根据四种焦化废气VOCs治理方法的比较，及化产各工段废气处理量及废气成分的不同，采用2种不同的治理方法：
⑴、冷鼓、脱硫、硫铵工段收集的VOCs废气采用燃烧法工艺；
变速轮
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