Koksausteollisuuden VOC-yhdisteiden kattava käsittelyratkaisu

Haihtuvat orgaaniset yhdisteet (VOC) ovat tärkeitä O3:n muodostumisen esiasteita, ja joillakin niiden komponenteilla on voimakas karsinogeenisuus. Viime vuosina O3-pitoisuus maailmanlaajuisessa ilmassa on osoittanut vuosi vuodelta kasvavaa trendiä, ja O3-saasteongelma on tullut yhä merkittävämmäksi, mikä liittyy läheisesti lukuisiin VOC-päästöihin. Monissa VOC-päästölähteissä koksaaminen on yksi tärkeimmistä saastelähteistä. Koksaamisen tuotantoprosessissa VOC-poistokaasujen päästöongelma on merkittävämpi, sillä päästölähteitä, epäpuhtauksia ja korkeaa myrkyllisyyttä, epäjärjestäytyneitä päästöjä ja muita ominaisuuksia on, jotka aiheuttavat vakavaa ilmakehän saastumista. Koksaamisen VOC-jätekaasujen käsittelyn osalta asiaankuuluvat yritykset ovat kokeilleet ja tutkineet erilaisia menetelmiä, joista yleisimpiä ovat "kolmivaiheinen pesu + absorptio (poisto)", kolmivaiheinen pesu + RTO-prosessi, typpitiivistys + negatiivisen paineen talteenottoprosessi, jätekaasun palautuspoltto ja muut käsittelyprosessit. "Haihtuvien orgaanisten yhdisteiden päästöjen valvontastandardit teollisuusyrityksille", "Koksauskemianteollisuuden epäpuhtauksien päästöstandardit" ja muut politiikat ovat vahvistaneet koksauksen VOC-yhdisteiden hallintaa erittäin kiireellisenä. VOC-yhdisteiden pakokaasujen ominaisuudet eri prosesseissa edellyttävät perusteellista käsittelyä ja kestävän ja vakaan standardin saavuttamista. Tämä on kiireellinen ongelma yrityksille.

Koksausteollisuudessa esiintyvien VOC-yhdisteiden tärkeimpien lähteiden analyysi

Koksausteollisuuden VOC-yhdisteet ovat pääasiassa peräisin kemianteollisuuden talteenottoprosesseista: kylmärumpuosaston pääasiallinen saastelähde on tervan, ammoniakin ja muiden varastosäiliöiden poistoputket, jotka tuottavat pääasiassa bentso[a]pyreeniä, syaanivetyä, fenoleja, naftolia, metaanittomia hiilivetyjä, ammoniakkia, rikkivetyä jne. Rikinpoisto-osaston pääasialliset saastelähteet ovat rikinpoiston regenerointilaitokset ja kunkin varastosäiliön poistoputket, jotka tuottavat pääasiassa ammoniakkia ja rikkivetyä. Ammoniumsulfidiosaston pääasialliset saastelähteet ovat ammoniumsulfidin kuivauslaitokset, ammoniumsulfidiliuokset, ammoniakin varastosäiliöt jne., jotka tuottavat pääasiassa hiukkasia, ammoniakkia jne. Bentseenin pesuosaston pääasialliset saastelähteet ovat raakabentseenin väkevöintiyksikkö, kunkin öljysäiliön erottimen poistoputket, jalostetun bentseenin käsittely ja tervan käsittely jne., jotka tuottavat pääasiassa bentseeniä ja bentseenisarjoja, hiilivetyjä jne. Näillä VOC-yhdisteillä on myös myrkyllisiä ja haitallisia, syttyviä ja räjähdysherkkiä ominaisuuksia. Koksausteollisuuden pitkän ja monimutkaisen prosessin vuoksi VOC-yhdisteiden komponentit ovat monimuotoisia ja niitä on vaikea kerätä ja käsitellä. Yleensä hyvä ilmatiiviys ja alhainen happipitoisuus omaavassa varastosäiliössä käytetään negatiivisen paineen talteenottoprosessia;

Korkean happipitoisuutensa vuoksi dispersiivinen kaasu ei pääse kaasun talteenottojärjestelmään, joten se käsitellään enimmäkseen dispersiivikeräyksellä ja keskitetyllä palautusprosessilla koksiuunin polttoon tai muuhun hapettavaan polttoon. VOC-yhdisteiden jätekaasun pitkän matkan siirrossa on ongelmia, kuten alhainen paine ja jätekaasun naftoli kiteytyy helposti ja tukkii putkiston. Tällä hetkellä on tarkoituksenmukaista rakentaa erillinen polttolaitos.

Xinjieyuan Technologyn VOC-käsittelyn kokonaisvaltaiset ratkaisut

Koko koksausprosessissa kemikaalien talteenotto on se työpaja, joka tuottaa eniten VOC-yhdisteitä, erityisesti talteenottoalueella on vakavampi ongelma, joten koksaamojen VOC-yhdisteiden hallinta keskittyy pääasiassa talteenottoalueelle. Talteenottoalueella on monia laitteita, ja eri säiliöiden pakokaasut ovat suoraan yhteydessä ilmakehään, mikä aiheuttaa voimakasta hajua. Ammoniakki, terva, naftaleeni, fenoli, syanidi, metaanihiilivedyt ja muut aineet, erityisesti bentseeni, rikkivety ja muut aineet, pääsevät ilmakehään, mutta ne ovat myös erittäin myrkyllisiä ja saastuttavat ympäristöä, mikä vaikuttaa vakavasti ympäristöön ja ympäröivien työntekijöiden terveyteen. Xinjieyuanin VOC-yhdisteiden kattava käsittelyratkaisu. Koksausyrityksen mukaan koksaus, kaasun puhdistus ja kemikaalien tuotanto, tuotteiden varastointi, fenolisyanidijäteveden käsittely eri prosesseissa. VOC-yhdisteiden ominaisuudet ja päästöpaikat vaihtelevat. Kemikaalien tuotantojärjestelmän purkamien VOC-yhdisteiden käsittelyprosessi jaetaan täydelliseen alipainetalteenottoon, pakokaasujen palautuspolttoon ja RTO-kiertolämmön varastointipolttotekniikkaan, jotta voidaan täyttää erilaiset happipitoisuudet, pitoisuudet ja VOC-yhdisteiden syvälliset käsittelyratkaisut erilaisiin sovellusskenaarioihin.

Täydellinen negatiivisen paineen palautumistasapainotusprosessi (vähän happipitoinen pakokaasu)

Hyvän ilmatiiveyden, alhaisen happipitoisuuden ja korkean lisäarvon omaava kerätty kaasu, kuten kylmärumpuosasto, bentseenin eluointiosasto ja öljyvarasto-osasto, käsitellään kussakin osassa öljynpesutornissa, suljetaan typellä ja palautetaan kaasujärjestelmään täydessä alipaineessa. Tämä prosessi vaatii säiliöltä hyvän tiivistysvaikutuksen, jotta ilma ei pääse helposti alipainevyöhykkeeseen ja kaasun happipitoisuutta voidaan hallita paremmin.

Toimintaperiaate: Ensinnäkin suljettuun säiliöön asennetaan avoin ja suljettu typpitiiviste. Kun säiliö on materiaalissa ja siitä irti, typpitiivisteventtiiliä käytetään typen syöttämiseen ja poistamiseen, ja osa jälkikaasusta poistuu typpikaasun mukana. Liitä suljetun säiliön vapautusventtiili alipainejärjestelmään, asenna mikrokokoinen alipainehappisäädin puhaltimen eteen, aseta tietty paine ja ime säiliöistä poistuva pakokaasu alipainejärjestelmään. Älä kuitenkaan päästä liikaa happea alipainejärjestelmään puhaltimen paineen muuttuessa, koska se voi aiheuttaa turvallisuusriskejä.

Typpitiivistystekniikkaa käytetään pääasiassa säiliöiden tiivistämiseen säiliöalueella. Typpeä käytetään täydentämään säiliön kaasutilaa, kun säiliön nestepinta laskee tai lämpötila laskee. Täyttämällä säiliö typellä nestepinnan yläpuolelle estetään nestemäisen väliaineen jatkuva kaasuuntuminen ja väliaineen kaasuuntumisen purkautuminen. Kun säiliön syöttötaso nousee tai lämpötila nousee, kaasunpaine säiliössä nousee, typen poistoventtiili avautuu ja typpi poistuu, jotta säiliön painetasapaino säilyy. Kun varastosäiliö on suljettu typellä, se voi tehokkaasti vähentää säiliön pakokaasupäästöjä. Säiliön kaasutila on pääasiassa palavan kaasun ja typen seosta, joka ei muodosta räjähtävää kaasuseosta. Se voi parantaa yrityksen tuotantoturvallisuutta, vähentää myrkyllisiä ja haitallisia väliaineita toimintatilassa sekä suojella tehokkaasti ympäristöä ja ylläpitää työntekijöiden fyysistä ja henkistä terveyttä. Samalla typpitiivistyskäsittelyn avulla kaasujärjestelmään johdettavan pakokaasun määrä on hyvin pieni (suurin määrä on alle 1000 m3), eikä se vaikuta haitallisesti kaasujärjestelmän putkistoon.

Prosessin kulku

(1) Aseta mikronoidun negatiivisen paineen happisäätölaitteen edessä olevan putkiston imuksi -100–200 Pa ja säiliön vapautusportin imuksi 0–50 Pa. Säädä säiliön ja puhaltimen edessä olevan mikronoidun negatiivisen paineen happisäätölaitteen välisen putkiston pituuden mukaan, putkiston pituuden ja vastuksen vaihdellessa, säiliön vapautusportin imua asetusarvoksi säiliön venttiilin avautumisasteen avulla. (2) Mikronoidun negatiivisen paineen happisäätölaite kytketään puhaltimen takaisinvirtausputkeen tai puhaltimen etuputkeen, ja mikronoidun negatiivisen paineen happisäätölaitteen imua säädetään säätöventtiilin kautta arvoon -1000–5000 Pa. (3) Mikroalipaineen happisäätölaitteen erityinen sisäinen rakenne koostuu imuputkesta, paineenrajoittavasta vesitiivistekammiosta, kaasun vesitiivisteestä, tyhjiökammiosta, ohjauslevystä, säätöventtiilistä, palautusvirtausputkesta, tyhjiömittarista, ylivuotoputkesta, vesiputkesta jne. Alipaineen vaikutuksesta tuloputkessa oleva kaasu murtautuu vesitiivisteen läpi ja menee tyhjiöosaan, imeytyy puhaltimen kaasuputkeen, ja vesitiivisteen korkeus muuttuu imutehon muutoksen myötä. Talteen otettu pakokaasu voi juuri ja juuri murtautua vesitiivisteen läpi suorittaakseen tyhjiöjärjestelmän ja pitääkseen haitallisten pakokaasujen imuputken vakiona. Kaasun kuljettama vesihöyry tiivistyy ohjauslevyyn ja menee palautusvirtausputkeen, josta se palaa vesitiivistejärjestelmään. Kaasu tuo kaasuun jonkin verran vesihöyryä, joten on tarpeen käyttää vedenlisäysputkea vesitiivisteen korkeuden varmistamiseksi. Koko prosessi ei aiheuta päästöjä eikä vuotoja, on turvallinen ja luotettava, ja se todella toteuttaa kemiallisen pakokaasun nollapäästökäsittelyn. Kunkin säiliön imu asetetaan arvoon -100–0 Pa, ja se asetetaan putkiston pituuden, halkaisijan ja vastuksen mukaan. Säiliö on asennettu avoimella ja suljetulla typpisyöttöventtiilillä ja typpipoistoventtiilillä, ja puhaltimen nopeutta säädetään taajuusmuuttajalla. Imua säädetään säätöventtiilillä jokaisessa pisteessä sen varmistamiseksi, ettei kaasu pääse ilmakehään ja että samalla varmistetaan riittävä imuteho. Prosessissa käytetään laitteita, joilla on korkea automaatioaste, ja signaali kytketään kemikaalituotannon keskusohjaushuoneen keskusohjausjärjestelmään, jota keskusohjaushuoneen henkilöstö käyttää ilman lisäkäyttäjiä. Putkiston tukkeutumisen estämiseksi pakokaasujen keräysputkeen asennetaan höyrypuhdistusputki, ja höyrypuhdistus suoritetaan säännöllisesti. S155gg

Prosessin edut: Xinjieyuan Technologyn kehittämässä VOC-yhdisteiden negatiivisen paineen tasapainotusprosessissa ei ole maa-aluetta, investointi- ja käyttökustannukset ovat alhaiset, käsittely on perusteellinen ja päästöt ovat nolla. Talteen otetut VOC-yhdisteet terva, ammoniakki ja bentseeni voidaan kierrätyksen jälkeen muuttaa muiksi tuotteiksi esimerkiksi bentseeninpesutornin avulla, mikä parantaa talteenottoastetta ja merkittävästi tehtaan taloudellisia hyötyjä.

Päästötyyppi haitallinen pakokaasun palautusprosessi (korkea happipitoinen pakokaasu)

Tässä prosessissa rikinpoisto- ja ammoniumsulfidiosien korkeamman happipitoisuuden ja alhaisemman lisäarvon omaavat VOC-poistokaasut johdetaan koksausuunin alipainejärjestelmään ilmanjakeluna osallistumaan koksausuunin palamiseen, ja VOC-komponentit hapettuvat ja hajoavat täydellisesti.

Toimintaperiaate: Kemiantuotannon talteenotto-osassa kerätty korkeamman happipitoisuuden ja alhaisemman lisäarvon omaava kaasu johdetaan koksauunin palamisilman jakeluna happopesutornin, alkalipesutornin ja vesipesutornin jälkeen VOC-yhdisteiden perusteellisen hapetuksen ja hajottamisen saavuttamiseksi. Tällä hetkellä useimmat koksausyritykset ovat asentaneet koksauunin savukaasujen rikinpoisto- ja denitrauslaitteen. Tämä rikkidioksidin ja typpioksidin poistolaite poistaa rikinpoisto- ja denitrauslaitteen, jolloin VOC-yhdisteiden käsittelyssä voidaan saavuttaa nollapäästöt. Turvallisuuden varmistamiseksi ennen pakokaasun syöttämistä koksauuniin polttoa varten asennetaan palamiskaasuilmaisin, joka voi seurata palavien ja räjähtävien komponenttien muutoksia pakokaasussa reaaliajassa ja lähettää signaalin DCS-ohjausjärjestelmään. Kun komponenttien pitoisuus saavuttaa asetetun rajan, DCS hälyttää ja avaa automaattisesti ilmanjakoventtiilin. Kun komponenttien pitoisuus saavuttaa asetetun ylärajan, koksauunin automaattinen venttiili katkaistaan tuotantoturvallisuuden varmistamiseksi.

Prosessin edut

(1) Alhaiset rakennusinvestointikustannukset voidaan vähentää käyttämällä alkuperäistä koksiuunia polttolaitteena; (2) Alhaiset käyttökustannukset, pakokaasun VOC-yhdisteet palamisen jälkeen voidaan kierrättää lämpöenergiana, mikä vähentää kaasunkulutusta ja vähentää SCR-järjestelmän loppupään denitrifikaatiopainetta; (3) Korkea turvallisuus, korkea automaatioaste, voidaan toteuttaa ilman valvontaa; (4) Pakokaasun palamisen jälkeen syntyvät typpioksidit ja rikkidioksidi voidaan poistaa suoraan koksiuunin savukaasujen rikinpoisto- ja denitrauslaitteella ilman perinteisen polttomenetelmän haittoja.

Pyörivä regeneratiivinen itsenäinen palamisprosessi (RTO)

Polttomenetelmä on orgaanisen jätekaasun (VOC) nykyinen perusteellisempi puhdistusprosessi, joka on saanut täyden tunnustuksen useilla teollisuudenaloilla. Regeneratiivinen terminen hapetin (RTO), joka tunnetaan myös regeneratiivisena polttolaitoksena. Teknologia kuuluu polttomenetelmiin, lämmön varastointiin ja terminen hapetukseen, jotka on integroitu yhteen VOC-puhdistustekniikoista.

Toimintaperiaate: Käytetään putkistoja ja induktiivisia vetopuhaltimia hajapakokaasun keräämiseen läheltä, ja kunkin prosessin pakokaasu luokitellaan pesua ja esikäsittelyä varten. Pakokaasun NH3 pestään peittaustornin absorptionesteellä ja reagoi absorptionesteessä olevan H2SO4:n kanssa, ja peittaustornin absorptioneste johdetaan ammoniumsulfidiosan emäliuossäiliöön. Alkalipesutornissa NaOH-liuosta käytetään H2S:n, HCN:n ja muiden happamien kaasujen absorboimiseen pakokaasusta, ja alkalipesutornin absorptioneste johdetaan mekaaniseen kirkastussäiliöön. Kun suolauutto-osan poistokaasu on pesty, poistokaasun suolahiukkaset pestään. Pakokaasu kerätään pesun jälkeen pakokaasun pääputkeen ja sitten relepuhaltimella lähetetään kaasu-neste-erottimeen kaasu-neste-erotusta varten. Prosessin aikana suoritettujen online-konsentraation mittausten ja paineen/virtauksen säätöjen jälkeen pääinduktiopuhaltimen virtaus lähetetään pyörivään lämmönvaraavaan itsenäiseen polttimeen (RTO) pakokaasujen puhdistuskäsittelyä varten, ja lopulta saavutetaan vaaraton poisto.

Prosessin edut

(1) Jätekaasujen käsittelyjärjestelmä ja koksiuunin tuotantojärjestelmä eivät vaikuta toisiinsa, ovat toisistaan riippumattomia ja käyttökustannukset ovat alhaiset, eivätkä ne tarvitse koksiuunin kaasua; (2) VOC-yhdisteiden puhdistusaste ≥97 % (jopa 99,5 %), pieni vaikutus putkiston tuulenpaineeseen (±25 Pa, vakaa toiminta), kattava lämmöntalteenottoaste ≥95 %; (3) Ei vaikuta koksiuunin runkoon, jotta vältetään paluukaasujen pitkäaikainen vaikutus koksiuuniin; (4) Sen pakokaasujen puhdistustehokkuus on korkeampi kuin paluupolton, joten se täyttää tulevaisuuden korkeammat päästövaatimukset; (5) Kiertoventtiilityyppinen RTO-järjestelmä sisältää 30 turvatoimenpidettä alusta alkaen turvallisuusriskien poistamiseksi; (6) Korkea automaatioaste, koko järjestelmä voi toimia automaattisesti ja ilman valvontaa.

VOC-yhdisteiden käsittelytapaus hiilentuotantolaitoksen jätekaasujen käsittelyhankkeessa

Kemianteollisuuden työpajojen rikinpoisto-, ammoniumsulfaatti- ja suolauuttoasemien jätekaasujen alkuperäinen käsittelymenetelmä on kerätä ne tasaisesti ja johtaa sitten happopesu- ja alkalipesutorniin pesua varten ja edelleen koksatamaan ja polttamaan. Ympäristönsuojelun tiukentuvan tilanteen vuoksi alkuperäinen käsittelyprosessi ei ole enää kyennyt vastaamaan VOC-yhdisteiden perusteellisen käsittelyn tarpeisiin. S19joe

Useiden demonstraatioiden ja tutkimusten jälkeen yrityksemme on ottanut käyttöön yhdistetyn prosessireitin, joka koostuu monivaiheisesta pesusta, kaasu-neste-erottelusta ja pyörivästä lämmönvaraus-riippumattomasta polttotekniikasta (RTO) hyödyntääkseen täysin vanhaa. Kunkin prosessin pakokaasu pestään ja esikäsitellään luokittelemalla. Pakokaasun NH3 pestään peittaustornin absorptionesteellä ja reagoi absorptionesteessä olevan H2SO4:n kanssa. Peittaustornin absorptioneste johdetaan ammoniumsulfidiosan emäliuossäiliöön. Alkalipesutornissa NaOH-liuosta käytetään H2S:n, HCN:n ja muiden happamien kaasujen absorboimiseen pakokaasusta, ja alkalipesutornin absorptioneste johdetaan mekaaniseen kirkastussäiliöön. Kun suolauutto-osan poistokaasu on pesty, poistokaasun suolahiukkaset pestään. Pakokaasu kerätään pesun jälkeen pakokaasun pääputkeen ja sitten relepuhaltimella lähetetään kaasu-neste-erottimeen kaasu-neste-erotusta varten. Prosessin aikana suoritettujen online-pitoisuuden mittaus- ja paine-/virtaussäätösarjojen jälkeen pääasiallinen indusoitu vetopuhallin lähetetään pyörivään lämmönvaraavaan itsenäiseen polttimeen (RTO) pakokaasujen puhdistuskäsittelyä varten. VOC-pitoisuudet ≤20mg/Nm3 (ei-metaani hiilivedyt yhteensä) muunnoksen jälkeen; NOx ≤35mg/Nm3; SO2 ≤15mg/Nm3; hiukkaset ≤10mg/Nm3; NH3 ≤5mg/Nm3; H2S ≤0,5mg/Nm3; HCN ≤0,5mg/Nm3 täyttävät täysin teollisuusyritysten haihtuvien orgaanisten aineiden päästöjen valvontastandardin, koksauskemianteollisuuden epäpuhtauspäästöstandardin ja erittäin alhaisen epäpuhtauspäästön vaatimukset. Sillä on etuja, kuten korkea poistotehokkuus, alhaiset rakennus- ja käyttökustannukset, turvallisuus ja luotettavuus.