Кокстеу өнеркәсібінің VOCs кешенді тазарту шешімі
Ұшпа органикалық қосылыстар (VOC) O3 генерациясының маңызды прекурсорлары болып табылады және олардың кейбір компоненттері күшті канцерогенділікке ие. Соңғы жылдары жаһандық атмосфералық ауадағы O3 концентрациясы жылдан-жылға өсу тенденциясын көрсетті, ал O3 ластану проблемасы барған сайын өзекті бола бастады, бұл VOC шығарындыларының көптігімен тығыз байланысты. Көптеген VOC ластаушы көздерінде кокстеу өндірісі ластаудың маңызды көздерінің бірі болып табылады. Кокстеу өндірісі процесінде көптеген шығарынды көздерімен, көптеген ластаушы заттармен және жоғары уыттылығымен, ұйымдастырылмаған шығарындыларымен және басқа да сипаттамаларымен, атмосфералық ортаны елеулі ластауымен, пайдаланылған газдардың VOC шығарындылары проблемасы маңыздырақ. Кокстелетін VOC қалдықтарын газды өңдеуді ескере отырып, тиісті кәсіпорындар сынап көрді және зерттеді, көбінесе «үш кезеңді жуу + сіңіру (жою) қосу» процесі, үш сатылы жуу + RTO процесі, азотты тығыздау + теріс қысымды қалпына келтіру процесі, қалдық газды қайтару жану және басқа да өңдеу процестері. «Өнеркәсіптік кәсіпорындарға арналған ұшпа органикалық қосылыстардың шығарындыларын бақылау стандарттары», «Кокстелетін химиялық өнеркәсіптің ластаушы заттардың шығарындылары стандарттары» және басқа саясаттардың шығарылуымен кокстелетін VOC-терді басқару өте өзекті болып табылады, VOC сипаттамаларына сәйкес әртүрлі процестерде пайдаланылған газдарды терең өңдеуді жүзеге асыру, кәсіпорын үшін тұрақты және өзекті проблемаларға қол жеткізу.
Кокстеу өнеркәсібіндегі VOC негізгі көздерін талдау
Кокстеу өнеркәсібіндегі VOC негізінен химиялық өндірісті қалпына келтіру процесінде пайда болады: салқын барабан бөлімін ластаудың негізгі көзі шайыр, аммиак және басқа сақтау резервуарларының ағызу құбыры болып табылады, негізінен бензо[a] пирен, цианид сутегі, фенолдар, нафтол, метан емес жалпы көмірсутек, аммиак, күкіртті сутегінің негізгі ластану бөлімі және т.б. күкіртсіздендіру регенерациялау қондырғылары және негізінен аммиак пен күкіртсутек болып табылатын әрбір сақтау резервуарының ағызу құбырлары. Аммоний сульфидті секциясының негізгі ластаушы көздеріне сульфид аммонийді кептіру қондырғылары, сульфид аммоний ерітінділері, аммиак сақтауға арналған резервуарлар және т.б., негізінен қатты бөлшектер, аммиак және т.б. өндіреді. Бензолды жуу секциясының негізгі ластау көздері – шикі бензолды ректификациялау қондырғысы, әрбір мұнай резервуарының ағызу құбыры және бензолды тазарту, т.б. бензол және бензол қатарларын, көмірсутектер және т.б. өндіреді. Бұл VOC-тер де улы және зиянды, тұтанғыш және жарылғыш сипаттамаларға ие. Кокстеу өнеркәсібінің ұзақ және күрделі процесіне байланысты VOC компоненттері алуан түрлі және жинау және басқару қиын. Әдетте, жақсы герметикалық және төмен оттегі бар сақтау ыдысы теріс қысымды қалпына келтіру теңгерім процесін қабылдайды;
Құрамында оттегі жоғары болғандықтан, дисперсиялық газ газды қалпына келтіру жүйесіне кіре алмайды, сондықтан ол көбінесе дисперсиялық жинау және орталықтандырылған қайтару коксты пешке немесе басқа тотықтырғыш күйдіру арқылы өңделеді. VOC қалдықтарын ұзақ қашықтыққа тасымалдау кезінде төмен қысым сияқты проблемалар бар және қалдық газдағы нафтол оңай кристалданады және құбырды блоктайды. Бұл уақытта жеке иннератор салу орынды.
Xinjieyuan технологиясы VOCs емдеуге арналған кешенді шешімдерБүкіл кокстеу процесінде химиялық өндірісті қалпына келтіру ең көп VOC шығаратын цех болып табылады, әсіресе қалпына келтіру аймағында күрделірек, сондықтан кокстеу зауыттарының VOC басқаруы негізінен қалпына келтіру аймағында шоғырланған. Қалпына келтіру аймағында көптеген жабдықтар тартылған және әртүрлі цистерналардың пайдаланылған газдары атмосфераға тікелей қосылып, ауыр иіс тудырады. Аммиак, шайыр, нафталин, фенол, цианид, метан көмірсутектері және басқа заттар атмосфераға, әсіресе бензол, күкіртті сутек және басқа заттарға түседі, сонымен бірге күшті уыттылыққа ие, қоршаған ортаны ластайды, қоршаған ортаға және қоршаған жұмысшылардың денсаулығына елеулі әсер етеді. Xinjieyuan VOCs кешенді тазарту шешімі, кокстеу кәсіпорнына сәйкес кокстеу, газды тазарту және химиялық өндірісті қалпына келтіру, өнімді сақтау, фенол цианидті ағынды суларды тазарту VOC сипаттамаларының әртүрлі процестері мен ағызу учаскелері әртүрлі, химиялық өндіріс жүйесі арқылы шығарылатын VOCs тазарту процесі толық теріс қысымды қалпына келтіру балансына бөлінеді, пайдаланылған газды қайтару жылуды сақтау, Rox TO әртүрлі жану технологиясына сәйкес келеді. әр түрлі концентрациялар, VOC терең өңдеу шешімдерінің әртүрлі қолдану сценарийлері.
Толық теріс қысымды қалпына келтіру балансы процесі (төмен оттегі пайдаланылған газ)Ауа өткізбейтіндігі жақсы, оттегінің мөлшері аз және жоғары қосылған құны бар, мысалы, салқын барабан бөлімі, бензолды сүзу бөлімі және мұнай базасы учаскесі сияқты жиналған газды әр аймақта мұнай жуу мұнарасымен өңдейді, содан кейін азотпен тығыздалады және толық теріс қысыммен газ жүйесіне қайтарылады. Бұл процесс резервуардың жақсы тығыздау әсерін талап етеді, ауаның теріс қысым аймағына кіруі оңай емес, газдың оттегі мазмұнын жақсы басқара алады.
Жұмыс принципі: Біріншіден, жабық резервуарға ашық және жабық азотты тығыздау құрылғысы орнатылады. Резервуар материалдың ішінде және сыртында болған кезде, азотты нығыздау клапаны азот беру және азотты ағызу үшін пайдаланылады, ал қалдық газдың бір бөлігі азот газымен шығарылады. Жабық резервуарды босату клапанын теріс қысым жүйесіне қосыңыз, желдеткіштің алдына микро теріс қысымды оттегі бақылау құрылғысын орнатыңыз, белгілі бір қысымды орнатыңыз, тек осы резервуарлардан шығарылатын пайдаланылған газды теріс қысым жүйесіне сорыңыз, бірақ желдеткіштің қысымы өзгерген кезде теріс қысым жүйесіне оттегінің көп болмауы, осылайша қауіпсіздік қаупін тудырады.
Азотты тығыздау технологиясы негізінен резервуар аймағындағы резервуарларды тығыздау үшін қолданылады. Азот резервуардағы сұйықтық деңгейі төмендегенде немесе температура төмендегенде, резервуардағы газ кеңістігін толықтыру үшін қолданылады. Резервуарды сұйықтық деңгейінен жоғары азотпен толтыру арқылы сұйық ортаның үздіксіз газдануын болдырмайды және ортаның газдануының шығуын тежейді. Резервуардағы қысымның тепе-теңдігін сақтау үшін резервуардың беру деңгейі көтерілгенде немесе температура көтерілгенде, резервуардағы газ қысымы көтеріледі, азот шығару клапаны ашылады және азот сыртқа шығады. Сақтау цистернасы азотпен тығыздалған соң, ол резервуардың пайдаланылған шығарындыларын тиімді төмендете алады. Резервуардағы газ кеңістігі негізінен жанғыш газ бен азот қоспасынан тұрады, ол жарылғыш газ қоспасын түзбейді. Бұл кәсіпорынның өндірістік қауіпсіздігін жақсартуға, жұмыс кеңістігіндегі улы және зиянды ортаны азайтуға, қоршаған ортаны тиімді қорғауға және жұмысшылардың физикалық және психикалық денсаулығын сақтауға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, азотты нығыздау арқылы газ жүйесіне енгізілген пайдаланылған газдың мөлшері өте аз (максималды мөлшері 1000м3-ден аз) және ол газ жүйесінің құбырына кері әсер етпейді.
Процесс ағыны
(1) Оттегінің микро теріс қысымды басқару құрылғысының алдындағы құбырдың соруын -100-200Па, ал резервуарды босату портының соруын 0~-50Па етіп орнатыңыз. Резервуардан үрлегіштің алдындағы микротеріс қысымды оттегі бақылау құрылғысына дейін құбырдың ұзындығына сәйкес, әртүрлі құбыр ұзындығы және әртүрлі кедергісі бар, резервуардағы клапанның ашылу дәрежесімен белгіленген мән ретінде резервуарды босату портының соруын реттеңіз; (2) Оттегінің микротеріс қысымын басқару құрылғысы үрлегіш рефлюкс құбырына немесе желдеткіштің алдыңғы құбырына қосылған, ал микротеріс қысымды оттегін басқару құрылғысының сору реттеуші клапан арқылы -1000~-5000Па деңгейінде реттеледі; (3) Микротеріс қысымды оттегін басқару құрылғысының арнайы ішкі құрылымы сору құбырынан, қысымды шектейтін су тығыздағыш камерасынан, газды су тығыздағышынан, вакуумдық камерадан, қалқадан, реттегіш клапаннан, кері ағынды құбырдан, вакуумөлшегіштен, ағынды құбырдан, сумен жабдықтау құбырынан және т. үрлеуші газ құбыры, ал су тығыздағыш биіктігі сору өзгерген сайын өзгереді. Қалпына келтірілген пайдаланылған газ вакуумдық жүйені жүзеге асыру үшін су тығыздағышынан өтіп, зиянды пайдаланылған газ құбырының соруын тұрақты ұстай алады. Газбен тасымалданатын су буы рефлюкс құбырына кіріп, суды тығыздау жүйесіне қайта оралу үшін қалқада конденсацияланады. Газға біраз су буы түседі, сондықтан су тығыздағыштың биіктігін қамтамасыз ету үшін суды толықтыратын құбырды пайдалану қажет. Бүкіл процесте шығарындылар, ағып кетулер жоқ, қауіпсіз және сенімді және химиялық пайдаланылған газдарды нөлдік эмиссиялық өңдеуді шынымен жүзеге асырады. Әрбір резервуардың сору күші -100~0Па, ал әрбір резервуардың сору күші құбырдың ұзындығына, калибріне және кедергісіне сәйкес орнатылады. Резервуар ашық және жабық азот беретін клапанмен және азотты ағызу клапанымен орнатылады, желдеткіштің жылдамдығы жиілікті түрлендіру контроллері арқылы реттеледі. Газдың атмосфераға шығып кетпеуін қамтамасыз ету үшін сору әр нүктеде реттегіш клапан арқылы реттеледі және сонымен бірге ол жеткілікті сору қамтамасыз етілуін қамтамасыз ете алады. Процесс автоматтандырудың жоғары дәрежесі бар жабдықты таңдайды және сигнал химиялық өндірістің орталық диспетчерлік пунктінің орталық басқару жүйесіне қосылады, оны орталық диспетчерлік пункттің персоналы қосымша операторларды қоспай басқарады. Құбырдың бітелуін болдырмау үшін пайдаланылған газдарды жинау құбырына бумен тазалау құбыры орнатылып, бумен тазалау жүйелі түрде жүргізіледі.
Процестің артықшылықтары: Синьцзюань технологиясы әзірлеген VOC теріс қысым балансын қалпына келтіру процесінің жер көлемі жоқ, төмен инвестиция және пайдалану құны, мұқият өңдеу, нөлдік шығарындылар және VOC қалпына келтірілген шайыр, аммиак және бензол бензол жуу мұнарасы сияқты процестер арқылы қайта өңделгеннен кейін басқа өнімдерге айналуы мүмкін, қалпына келтіру жылдамдығын жақсартады және экономикалық тиімділікті арттырады.
Разряд түрі зиянды пайдаланылған газды қайтару жану процесі (жоғары оттегі пайдаланылған газ)Бұл процесте күкіртсіздендіру секциясында және аммоний сульфиді бөлімінде оттегі мөлшері жоғары және қосымша құны төмен VOC пайдаланылған газ кокс пешін жағуға қатысу үшін ауаның таралуы ретінде кокс пешінің теріс қысым жүйесіне енгізіледі және VOC компоненттері толығымен тотығады және ыдырайды.
Жұмыс принципі: Химиялық өндірісті қалпына келтіру бөлімінде оттегі мөлшері жоғары және қосымша құны төмен жиналған газ қышқылды жуу мұнарасынан, сілтілі жуу мұнарасынан және сумен жуу мұнарасынан кейін ауаның таралуы ретінде кокс пешінің жануына енгізіледі, осылайша VOC мұқият тотығу және ыдырау мақсатына қол жеткізу. Қазіргі уақытта кокстеу кәсіпорындарының көпшілігінде кокс пешінің түтін газын күкіртсіздендіру және денитрациялау құрылғысы орнатылды, күкірт диоксидінің бұл бөлігі, азот оксиді күкіртті тазарту және денитратизация құрылғысында жойылады, негізінен VOCs өңдеудің нөлдік шығарындыларына қол жеткізе алады. Қауіпсіздікті қамтамасыз ету үшін пайдаланылған газды жағу үшін кокс пешіне жіберер алдында жанғыш газ детекторы орнатылады, ол нақты уақыт режимінде пайдаланылған газдың жанғыш және жарылғыш компоненттерінің өзгеруін бақылай алады және сигналды ТҚҚ басқару жүйесіне жібереді. Компонент концентрациясы белгіленген шекке жеткенде DCS сигнал береді және ауа тарату клапанын автоматты түрде ашады; Компонент концентрациясы белгіленген жоғарғы шекке жеткенде, өндіріс қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін кокс пешіндегі автоматты клапан ажыратылады.
Процестің артықшылықтары(1) Түпнұсқа кокс пешін жану құрылғысы ретінде пайдалану арқылы құрылыс инвестициясының құнын төмендету; (2) Төмен пайдалану құны, жану жылу энергиясынан кейін пайдаланылған газдағы VOCs қайта өңделуі мүмкін, газ шығынын азайтады, артқы SCR денитрификация қысымын төмендетеді; (3) Қауіпсіздігі жоғары, автоматтандырудың жоғары дәрежесі, қараусыз жүзеге аса алады; (4) Пайдаланылған газды жағудан кейін пайда болатын азот оксиді мен күкірт диоксиді дәстүрлі жану әдісінің кемшіліктерінсіз кокс пешінің түтін газын күкіртсіздендіру және денитрациялау құрылғысы арқылы тікелей жойылуы мүмкін.
Айналмалы регенеративті тәуелсіз жану процесі (RTO)
Жану әдісі - бұл органикалық қалдық газды (VOCs) ағымдағы тазарту неғұрлым мұқият процесс, әртүрлі салаларда толық мойындалды. Қалпына келтіретін термиялық тотықтырғыш (RTO), сонымен қатар регенеративті жағу пеші ретінде белгілі. Технология жану әдісінің бір түріне жатады, жылуды сақтау, термиялық тотығуды VOC тазарту технологиясының біріне біріктіру.
Жұмыс принципі: Маңайдағы бос қалдық газды жинау үшін құбырлар мен индукциялық желдеткіштерді пайдаланыңыз және әрбір процестің пайдаланылған газы жуу және алдын ала өңдеу үшін жіктеледі. Шығарылған газдағы NH3 тұздаушы мұнарадағы абсорбциялық сұйықтықпен жуылады және абсорбциялық сұйықтықтағы H2SO4-пен әрекеттеседі, ал маринадтау мұнарасындағы абсорбциялық сұйықтық аммоний сульфиді секциясының аналық сұйықтық резервуарына шығарылады. Сілтілік жуу мұнарасында NaOH ерітіндісі пайдаланылған газдағы H2S, HCN және басқа қышқыл газдарды сіңіру үшін қолданылады, ал сілтілі жуу мұнарасындағы сіңіру сұйықтығы механикаландырылған тазарту цистернасына шығарылады. Тұзды экстракциялық секцияның қалдық газы жуылғаннан кейін қалдық газдағы тұз бөлшектері жуылады; Шығарылған газ жуудан кейін пайдаланылған газ магистральдық құбырына жиналады, содан кейін газ-сұйықтықты бөлу үшін релелік желдеткішпен газ-сұйықтық сепараторына жіберіледі. Процесс барысында онлайн концентрациясын анықтау және қысымды/ағынды бақылау сериясынан кейін негізгі индукцияланған желдеткіш пайдаланылған газды тазарту үшін айналмалы жылу сақтау қоймасына тәуелсіз оттыққа (RTO) жіберіледі және соңында зиянсыз разрядқа қол жеткізіледі.
Процестің артықшылықтары
(1) Қалдық газдарды тазарту жүйесі және кокс пешін өндіру жүйесі бір-біріне әсер етпейді, бір-бірінен тәуелсіз және пайдалану құны төмен, кокс газын тұтынудың қажеті жоқ; (2) VOC тазалау жылдамдығы ≥97% (99,5% дейін), құбыр желінің қысымына аз әсер (±25Па, тұрақты жұмыс), толық жылуды қалпына келтіру жылдамдығы ≥95%; (3) қайтарылатын пайдаланылған газдың кокс пешіне ұзақ мерзімді әсерін болдырмау үшін кокс пешінің корпусына әсер етпеңіз; (4) Болашақта жоғары шығарындыларға қойылатын талаптарды қанағаттандыру үшін кері жануға қарағанда пайдаланылған газды тазарту тиімділігі жоғары; (5) RTO типті айналмалы клапан жүйесі қауіпсіздік қауіптерін жою үшін түбірден бастап 30 қауіпсіздік шарасын орнатады; (6) Автоматтандырудың жоғары дәрежесі, бүкіл жүйе бақылаусыз автоматты түрде жұмыс істей алады.
Көмір өндіру цехындағы қалдық газды тазарту жобасындағы VOC тазарту жағдайы
Химиялық өндіріс цехтарында күкіртсіздендіру, аммоний сульфаты және тұзды экстракциялау позицияларынан алынған қалдық газды өңдеудің бастапқы әдісі оны біркелкі жинап, содан кейін жуу үшін қышқылды жуу және сілтілі жуу мұнарасына енгізу, содан кейін араластыру және жағу үшін кокс пешіне жіберу болып табылады. Қоршаған ортаны қорғаудың барған сайын ауыр жағдайын ескере отырып, бастапқы өңдеу процесі VOC терең өңдеу қажеттіліктерін қанағаттандыра алмайды.
Уақытты көрсету және тексеруден кейін біздің компания ескіні толығымен пайдалану негізінде көп сатылы жуу + газ-сұйықтықты бөлу + айналмалы жылуды сақтау тәуелсіз жану технологиясын (RTO) біріктірілген технологиялық маршрутты қабылдайды. Әрбір процестің пайдаланылған газдары классификация бойынша жуылады және алдын ала өңделеді. Шығарылған газдағы NH3 тұздаушы мұнарадағы абсорбциялық сұйықтықпен жуылады және абсорбциялық сұйықтықтағы H2SO4-пен әрекеттеседі. Тұндырғыш мұнарасындағы абсорбциялық сұйықтық аммоний сульфиді секциясының аналық ерітінді резервуарына жіберіледі. Сілтілік жуу мұнарасында NaOH ерітіндісі пайдаланылған газдағы H2S, HCN және басқа қышқыл газдарды сіңіру үшін қолданылады, ал сілтілі жуу мұнарасындағы сіңіру сұйықтығы механикаландырылған тазарту цистернасына шығарылады. Тұзды экстракциялық секцияның қалдық газы жуылғаннан кейін қалдық газдағы тұз бөлшектері жуылады; Шығарылған газ жуудан кейін пайдаланылған газ магистральдық құбырына жиналады, содан кейін газ-сұйықтықты бөлу үшін релелік желдеткішпен газ-сұйықтық сепараторына жіберіледі. Процестегі онлайн концентрацияны анықтау және қысым/ағынды бақылау сериясынан кейін негізгі индукцияланған желдеткіш пайдаланылған газды тазарту үшін айналмалы жылуды сақтаудың тәуелсіз оттығына (RTO) жіберіледі. Трансформациядан кейін VOCs≤20mg/Nm3 (метан емес жалпы көмірсутек); NOx≤35мг/Нм3; SO2≤15мг/Нм3; Бөлшектер ≤10мг/Нм3; NH3≤5мг/Нм3; H2S≤0,5мг/Нм3; HCN≤0.5mg/Nm3, өнеркәсіптік кәсіпорындарға арналған ұшқыш органикалық заттардың шығарындыларын бақылау стандартының, кокстелетін химия өнеркәсібіне арналған ластаушы заттардың шығарындылары стандартының және ластаушы заттардың ультра-төмен шығарындыларының тиісті талаптарына толығымен сәйкес келеді және жоғары жою тиімділігі, құрылыс пен пайдаланудың төмен құны, қауіпсіздік және сенімділік артықшылықтары бар.
