专利名称：一种酸性水罐顶气的治理方法
技术领域：
本发明涉及一种酸性水罐顶气的治理方法，属于环境保护废气治理技术领域。
背景技术：
炼油厂在油品的储存、运输、生产和销售过程中都会有油气挥发现象的存在。随着加工原油硫含量的不断增加，炼厂酸性水储罐挥发气体的恶臭程度越来越严重。挥发气体含有大量的油气和较高浓度的硫化物等有害气体，这些气体成为炼油厂一个重要的恶臭污染源，若不进行处理，将严重污染环境并影响人体健康，同时也加剧了罐顶及附近设备的腐蚀并且造成能源浪费。含硫污水罐中主要污染物为硫化氢等含硫化合物和挥发性烃类有机物。目前现有的处理技术主要有燃烧法、冷凝法、生物法、吸附法、化学吸收法及联合法等几类，但这些方法都具有一定的针对性，针对某种废气进行净化处理，且达到净化要求所需的设备投资及装置占地较大，在炼厂的广泛推广和应用方面有一定的局限。燃烧法能够处理各种恶臭污染物，氧化脱臭彻底。该方法可分为直接燃烧、热力燃烧法和催化燃烧三种类型。直接燃烧适用于高浓度有机废气。热力燃烧法通常需要将臭气与燃料混合进行热力燃烧，不足之处在于需考虑爆炸上下限，燃料消耗大，有被催化燃烧取代的趋势。催化燃烧是在催化剂作用下，使有机污染物能够在200 300°C温度下燃烧，该方法操作简单、效率高，已成为一种重要的脱臭手段，一般适合于处理低浓度有机废气。对于烃含量高、硫化物浓度大、并且处于易燃易爆区域的罐顶恶臭气体，应考虑预防催化剂中毒措施、防爆措施及经济性。冷凝法与冷冻法一般用于回收沸点较高的轻烃或恶臭污染物。该方法通常与其它方法联合使用，如油气回收中有采用的冷凝+吸附技术，含有机硫废气的冷凝+氧化+吸附技术等。生物脱臭法利用附着在填料上的微生物新陈代谢过程，将污染物分解为CO2、水、 NO3-和SO/—等无害化合物，具有工艺简单、成本低廉等特点，是人们普遍关注的技术。现有的生物技术适合于处理气源稳定的、水溶性的、可生物降解的低浓度废气，难以处理烃含量高、污染物浓度高、成分复杂的恶臭气体。吸附法利用吸附剂孔隙内的表面积吸附恶臭物质，是一种传统的、仍处于发展阶段的除臭技术。常用的脱臭吸附剂有活性炭、两性离子交换树脂、活性氧化铝、硅胶、活性白土等。由于吸附法的吸附容量较低，并且饱和的吸附剂无论是填埋还是再生均产生二次污染，吸附剂的更换也较为麻烦，因此吸附法一般用于处理低浓度的恶臭气体，或作为其它方法的尾气处理。吸收法可分为物理吸收法和化学吸收法。物理吸收法主要是以水或柴油为吸收齐U，去除水溶性恶臭气体(如去除NH3或硫化物)，但处理后气体不达标，很少单独采用，可作为预处理手段。化学吸收法可分为碱吸收法、酸吸收法、化学氧化法、空气催化氧化法、金属离子催化氧化法等，应用广泛，特别是氧化法发展迅速，可选择的技术种类多。
《石油化工环境保护》2005年第04期P32 33“污水汽提酸性水罐密闭除臭” 一文介绍采用两级吸收处理，净化污水汽提装置酸性水罐的排放气，它采用专用的高效吸收剂(未公开成分，但从给出的反应式可以看出，其中包括催化剂、氧化剂等)，通过二级旋流塔吸收脱除硫化氢、硫醇、硫醚等恶臭物质，没有脱除挥发性有机物的功能。该方法流程较为复杂，需使用专门的吸收剂，并且对烃类物质的净化效果不理想。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种工艺过程简单、装置布置紧凑、能耗低的酸性水罐顶气的治理工艺方法。本发明酸性水罐顶气的治理方法包括以下内容(1)将酸性水罐顶气进行收集；(2)将收集的酸性水罐顶气通入碱液脱硫装置，脱除含硫污染物；(3)脱硫后废气进入脱氧装置，脱除其中的氧气后进入炼厂低压瓦斯管网；脱氧装置使用脱氧剂，脱氧反应过程温度控制在50 200°C，压力控制在0. 4 0. 6MPa,空速为 500 δΟΟΟΙΓ1。其中步骤(1)中所述，将酸性水罐区的罐顶气通过管道连通，并接入湿式气柜，根据酸性水罐的实际排气量及其工况操作频率设定气柜容积，并根据现场气候决定湿式气柜的结构形式(螺旋湿式气柜、直升湿式气柜等)。在收集酸性水罐顶气的同时利用气柜的缓冲作用，保证废气进入处理装置前流量和压力的稳定，并可以除去废气中的大部分水蒸汽。步骤⑵中，可采用碱液脱硫技术，通过硫化物与NaOH等碱液的中和反应，脱除废气中的含硫污染物，生成的碱渣可排入厂区内的碱渣处理系统。其中，可根据废气中硫化物的含量选用质量浓度为5% 10%的碱液，按照气量和废气中含硫污染物的浓度要求，以 3 6个月为一个更换周期。在碱液脱硫的空速为250 IOOOtr1范围。脱硫过程温度可为常温状态。废气进入脱硫反应器前的压力保证在500 1000 左右。脱硫碱液中可以添加少量氧化剂、具有催化作用的金属化合物等，如次氯酸钠、双氧水、锰离子等，以增加对有机硫化物的脱除效果。步骤(3)中，脱硫后废气进入脱氧装置前先进入缓冲罐，脱除其中的凝结水，然后进入脱氧反应器。脱氧剂为化学吸收脱氧型脱氧剂，即是利用金属单质或低价金属氧化物与氧反应而脱除气体中的氧。使用的脱氧剂的活性组分为钡、锶、铁、锌、MnO、CuO等中的一种或几种，通过机械混合、共沉淀法或浸渍法将脱氧活性组分负载在Al2O3、硅藻土等载体上，经焙烧分解制得。脱氧剂可以使用市售商品，也可以按本领域现有方法制备。本发明方法针对酸性水罐顶气的组成，确定了适宜的处理流程，首先脱除硫化物， 然后脱氧，处理后的尾气虽含有部分惰性气体(如氮气)，但组成与低压瓦斯气相近，混入低压瓦斯管网后，对管网的瓦斯气组成不造成明显影响。本发明方法通过另一种途径(常规途径是采用冷凝、吸附等方法对其中的烃类进行分离回收，本发明途径是脱除氧后进行利用)，对酸性水罐顶气的有价值组分进行了充分回收。本发明整套工艺过程流程简单、人员管理成本低；不外排废水、废气，废渣可直接进入厂区碱渣处理装置，不增加处理成本，不产生二次污染；装置占地面积小。
图1为本发明酸性水罐顶气的治理方法工艺流程框图。
具体实施例方式下面通过实施例进一步说明本发明的方案和效果。实施例1 3将某石化炼厂酸性水罐区罐顶气收集，并接入湿式缓冲气柜，缓冲停留0. 5 1小时，压力保证在500 1000 左右，保证罐顶气进入处理装置前流量和压力的稳定，且除去废气中90%的水蒸汽。缓冲后的酸性水罐顶气以50 150Nm3/h气体流量进入脱硫反应器，在脱硫反应器中与浓度为8% 10%的碱液混合，脱除废气中的等含硫污染物，生成的碱渣可直接排入厂区内的碱渣处理系统。脱硫后废气经缓冲罐脱除其中的凝结水，再进入脱氧反应器。利用!^/Al2O3脱氧剂，反应过程温度控制在150 200°C左右，压力控制在0.5MPa，空速可为IOOOtr1左右。完成脱氧后的气体，直接进入低压瓦斯管网系统。表1酸性水罐顶气的组成
权利要求
1.一种酸性水罐顶气的治理方法，其特征在于包括以下内容(1)将酸性水罐顶气进行收集；(2)将收集的酸性水罐顶气通入碱液脱硫装置，脱除含硫污染物；(3)脱硫后废气进入脱氧装置，脱除其中的氧气后进入炼厂低压瓦斯管网；脱氧装置使用脱氧剂，脱氧反应过程温度控制在50 200°C，压力控制在0. 4 0. 6MPa,空速为 500 δΟΟΟΙΓ1。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)中，将酸性水罐区的罐顶气通过管道连通，并接入湿式气柜，在收集酸性水罐顶气的同时利用气柜的缓冲作用，保证废气进入处理装置前流量和压力的稳定，并可以除去废气中的大部分水蒸汽。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于湿式气柜为螺旋湿式气柜，或直升湿式气柜。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于步骤O)中，采用碱液脱硫技术，通过硫化物与NaOH碱液的中和反应，脱除废气中的含硫污染物。
5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于碱液的质量浓度为5% 10%，气体在脱硫过程的空速为250 IOOOtr1。
6.按照权利要求4所述的方法，其特征在于脱硫碱液中添加氧化剂、具有催化作用的金属化合物。
7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于脱硫后废气进入脱氧装置前先进入缓冲罐，脱除其中的凝结水，然后进入脱氧反应器。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于脱氧剂为化学吸收脱氧型脱氧剂，即是利用金属单质或低价金属氧化物与氧反应而脱除气体中的氧。
9.按照权利要求1或8所述的方法，其特征在于脱氧剂的活性组分为钡、锶、铁、锌、 MnO、CuO中的一种或几种。
10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于脱氧剂采用机械混合、共沉淀法或浸渍法将脱氧活性组分负载在Al2O3或硅藻土载体上，经焙烧分解制得。
全文摘要
本发明涉及一种酸性水罐顶气的治理方法，包括以下内容(1)将酸性水罐顶气进行收集；(2)将收集的酸性水罐顶气通入碱液脱硫装置，脱除含硫污染物；(3)脱硫后废气进入脱氧装置，脱除其中的氧气后进入炼厂低压瓦斯管网。与现有技术相比，整套工艺过程流程简单、人员管理成本低；不外排废水、废气，废渣可直接进入厂区碱渣处理装置，不增加处理成本，不产生二次污染；装置占地面积小。
文档编号B01D53/81GK102463032SQ201010535938
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月4日 优先权日2010年11月4日
发明者刘璐, 朴勇, 郭兵兵, 齐慧敏 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院