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焦化廠(chǎng)含萘廢(fèi)氣治(zhì)理焦化廠除塵器:
摘要(yào):焦化廠工業萘產品槽區域存在含萘廢氣無組織放散問題(tí),通過(guò)實例表明新設計的含萘廢氣處理(lǐ)淨化回收裝置,可有效控製(zhì)含萘廢氣的無組織放散,改善工業萘產品槽區域的現場環境。
1、引言
萘(nài),又稱並萘,是一種無色有光澤的片(piàn)狀結晶。不溶(róng)於水,易升華,能隨水蒸(zhēng)汽揮發,有特殊氣味,是工(gōng)業(yè)上好重要的稠環芳烴,可用於生(shēng)產苯酐(gān)、染料的中(zhōng)間體、橡膠助劑和殺蟲劑等。空氣中高允許(xǔ)濃度標準為10ppm。根據純(chún)度不同,萘可分為工業(yè)萘和精萘。工業萘(nài)的純度一般約為96%,工業萘進一步提純脫除雜質及脫硫後,可得到高純度的精萘。
從煤焦油中(zhōng)分離出來的萘稱之為焦油萘。在(zài)高溫煤焦(jiāo)油中萘占8%~12%。從焦油(yóu)精(jīng)餾塔側(cè)線切取出溫(wēn)度區間為210℃~230℃的萘油餾分,經過洗(xǐ)滌脫酚,再精餾(liú)分離輕組分,便可得到凝固點為78℃、純度為96%的工業萘。
工業萘中含雜質硫茚(1%~3%)、甲(jiǎ)基萘(1%~2%)及少(shǎo)量茚、焦油堿和焦油酸。工業萘是化學工業中一(yī)種很重要的原料,其主要由煤焦油進一步加工(gōng)分離製取,其在煤焦油中相對含量較高,在我國(guó)煤焦(jiāo)油中的含量可達到8%~12%,是(shì)焦油加工(gōng)的重要產品。工業萘為白(bái)色(sè)或微黃晶體,有強烈的氣味,溶於醚、甲醇、無水乙醇、氯(lǜ)仿等,常溫下(xià)能升華,與空氣混合(hé)能(néng)形成爆炸性混合(hé)物,屬易燃固體,分子量128,密度1.162g/cm3,沸點218℃,熔點80.2℃,閃點78.9℃,爆炸極限0.9%~5.19%,自燃點690℃,折射率1.58218。
2、工業萘區域現狀及存在的問題
萘在遠低(dī)於沸點溫度下,就具有很大的蒸氣(qì)壓,因而在加熱時,固體萘能夠不經過液態直接變為萘蒸氣,而萘蒸氣在冷卻(què)時又可不經過液態而直接轉變(biàn)為銀白色固體。因此,固體和液體萘均能以這種形式轉變為萘粉塵。萘粉塵的主要散發(fā)點有:萘(nài)的貯槽(cáo)、萘的成型設備等。
某焦化廠的工業萘產品槽區域包括6個工(gōng)業萘儲槽、液萘發貨裝置和萘結片係統,廢(fèi)氣源主要有(yǒu):6個工業萘槽的放散氣(2個工業萘高置槽、3個工業萘產品槽、油配裝置(zhì)區1個3000m3工業萘大槽)、液萘發貨產生的廢氣、萘結片機組產生(shēng)的廢氣。工業萘高置槽、工業萘產品槽、工業萘大槽、液(yè)萘發貨、萘結片機組產生的萘揮(huī)發廢氣,屬於非甲烷總烴。
萘結片機組(zǔ)產生的廢氣有一套布袋式捕集裝(zhuāng)置,主要是將萘結片生產過程中產生(shēng)的升華萘通過排風機抽入(rù)脈衝袋式除塵器(qì),升華萘被布(bù)袋捕集(jí)回收,尾氣經(jīng)消聲器由煙囪外排。目前運行效(xiào)果(guǒ)良好,但6個工業萘儲(chǔ)槽、液萘發貨產生的廢氣沒有收集(jí)裝置和設施,產(chǎn)生的廢氣無組織排放,嚴重影響了(le)環境。工業萘產品(pǐn)槽區域廢氣主要存在如下問題:1)工業萘槽無廢(fèi)氣處理(lǐ)設施,升華萘容(róng)易通過槽頂取樣口、放散口逸出,影響環境;2)工(gōng)業萘槽收送料前後均(jun1)采用蒸氣吹掃,吹掃作業會造成槽(cáo)內升華萘從(cóng)槽頂逸出(chū),影響環境;3)液萘發貨(huò)產生的廢氣未經處理無組織排(pái)放,影響大氣環境(jìng)。
3、改造方案
3.1方案選擇
萘在遠低於沸點(diǎn)的溫度下(xià),就具有很(hěn)大(dà)的蒸氣壓,因而在加熱(rè)時,固體萘能不經過液態直接變為萘蒸氣,而萘蒸氣在(zài)冷卻時(shí)又不可經過(guò)液態而直接轉變為銀白色固體。因此(cǐ),固體和液體萘均能(néng)以這種形(xíng)式轉變(biàn)為萘粉塵。該區域萘粉塵的主(zhǔ)要散發點為(wéi)萘的貯槽、萘的成(chéng)型設備等。
工(gōng)業萘產品槽區域的主要廢氣為含萘氣體,且萘在常溫下會結(jié)晶析出呈固態。結合現(xiàn)有萘結片裝置(zhì)廢氣處理的成功經驗及現場的供(gòng)輔設施,考慮在工業萘高置槽、工業萘產品槽、工業萘(nài)大槽的(de)放散管連接管道,在液萘發料處增設集氣罩,含萘廢氣被收集後進(jìn)入換熱器冷卻,固態工業萘通過換(huàn)熱器收集,含萘廢氣經布袋(dài)除塵器淨化後通(tōng)過煙囪排放。經處(chù)理後,排(pái)放滿足《煉(liàn)焦化學工業汙染物排放標(biāo)準》(GB16172-2012)。
3.2工藝流程
萘結片裝置工業(yè)萘槽及液萘(nài)發貨(huò)產生的含萘廢氣,在引風機的作用下,進入集氣管(guǎn),集中(zhōng)後經立式換熱器處理(lǐ),部分液態萘流出換熱係(xì)統,收集至萘收集槽集中處理;另外部分萘廢氣通過袋式除塵器捕集淨化,萘被收集後送至萘收集槽集中處理(lǐ),氣體(tǐ)則通過引風機送入煙囪高(gāo)空排放(見下圖)。

3.3主要設備選型
根據各儲槽呼出的廢氣量及液萘發貨口發散量,核算總廢氣量約5000m3/h。為此新(xīn)建1套換熱器,1套除塵器及相應(yīng)的風機、排氣(qì)筒等。各儲(chǔ)槽的放散廢氣擬利用集氣管直接(jiē)從現有放(fàng)散管(guǎn)上接取,同時在槽頂(dǐng)安裝呼(hū)吸閥(現已有呼(hū)吸閥的除外),以保證儲槽抽(chōu)氣時的(de)安全(quán)。同時由於該區域的發料臂為簡易可伸縮發料臂,考慮新增廢(fèi)氣收集罩。同時,為保證阻力平衡,在廢氣收集處增設手(shǒu)動調節閥。
3.3.1換熱器(qì)
換熱器選用管殼(ké)立式(shì)換熱器1套,TS管殼式換(huàn)熱器,總(zǒng)傳熱麵積(以管中心徑計):110m2。參數如下表。

3.3.2袋(dài)式除塵器
除塵器選用脈衝袋式除塵器1套,處(chù)理風量5000m3/h,濾袋規格(gé)φ160×2600mm,濾袋數量41條,過濾(lǜ)麵積54m2,采用脈衝反吹係統,反吹介質(zhì)采用氮氣。
3.3.3風機(jī)
新增2台防爆防腐離心風機(1用1備)。風機型(xíng)號NFB102.No.5D,配套電機YBX160M2-2,風量4293~6349m3/h,全壓6035~5381Pa,轉速2900r/min,電機功率15kW。
3.4溫水循環係統
為冷卻含萘廢氣,新(xīn)建(jiàn)1套溫水循環係統(新建溫(wēn)水槽1座),為換熱(rè)器提供冷卻介質。
循環水(shuǐ)采(cǎi)用除鹽水(shuǐ),補水利用現有蒸氣冷(lěng)凝水,溫水槽加(jiā)熱采用蒸氣直(zhí)接加熱;換熱器外(wài)部冷卻水采用現有循環水係統,換熱器換熱麵積4.5m2,循環泵流量(liàng)12m3/h,揚(yáng)程30m。溫水係統(tǒng)含:溫水槽1台,采(cǎi)用蒸氣直接(jiē)加熱,設計溫度70℃,蒸氣采(cǎi)用現場手動控製,溫水槽自帶溫度及液位(wèi)顯示;溫水泵2台,1用1備、自切互投,超低液位自動停泵;螺旋板換熱器1台。溫水(除鹽水)供水量:Q=12m3/h,H=30m,t=70℃;循環水需水量:Q=15m3/h,H=30m,t≤35℃。
3.5氮氣及(jí)蒸氣
新建袋式(shì)除塵係統中的袋式除塵器反吹用氮氣接自工業萘產品槽區域現有的氮氣總管。袋式除塵器前(qián)的所有含萘廢氣管道(dào)均需做內伴熱、外伴(bàn)熱和保溫,管殼(ké)式換熱器做保溫。保溫管道在法蘭和閥門(mén)等位(wèi)置采用可拆卸保溫結構。溫水槽、換熱器下部的萘收集槽和防(fáng)爆除塵器(qì)下部的萘收集槽需設置蒸(zhēng)氣管(guǎn)道,用於吹掃。
4、處理效果和目標
經淨化(huà)後的廢氣(qì)排放(fàng)指標符合《煉焦化學工業汙染物排放標準》(GB16172-2012)。
5、結論
焦化廠工業萘產品槽產生的含萘廢氣通過收集,采(cǎi)用換熱冷卻過濾(lǜ)的處理方(fāng)式,可(kě)有效控製含萘廢氣的無組織放散,改善現場環境;通過(guò)換熱,廢氣中(zhōng)的工業萘結晶,可回收工業萘(nài)固(gù)體,使資源(yuán)得到有效回(huí)收(shōu)。通過此種方式處(chù)理含萘廢氣(qì),具有很好的(de)環境效益(yì)和經濟效益,值得推(tuī)廣。


