本发明涉及废气处理，具体涉及一种石化污水处理厂废气的治理方法。
背景技术：
在炼油、化工等企业中，有多种生产单元或设施会产生恶臭废气，如：储罐挥发、污水处理系统逸散等。
废气中的主要污染物包括：voc(挥发性有机化合物)、硫化氢、氮等。硫化氢、氮等恶臭气体除了让人感官不舒服外，对人体的伤害也比较大。挥发性有机化合物(vocs)是指在常温下饱和蒸汽压约大于70pa，常压下沸点低于250℃的有机化合物。挥发性有机化合物(vocs)包括：烷烃、芳烃、烯烃、醇类、醚类等是石油化工行业排放的最常见的污染物，对环境有巨大的破坏作用。
随着公众环保意识的不断提高和环保排放标准的日趋严格，废气造成的环境污染问题越来越受到人们的重视。为了保护人员身体健康，改善空气质量，营造绿色环保的环境很有必要对石化污水处理厂废气进行有效的治理。
目前，对石化污水处理厂废气的处理研究多集中在生物处理，吸附处理，和催化燃烧处理等方面：
如cn101234280a公开了一种恶臭废气的吸收-生物处理方法，该方法包括废气进入到喷淋吸收塔，发生吸收、增湿和降温作用，然后废气进入生物滴滤装置，在上升过程中与附着在载体(填料)表面的润湿的生物膜接触并被升温降解成无臭的化合物，排出净化后的气体。该方法能高效去除有机胺类、氨气、硫化氢、硫醇类、甲基硫醚(dms)、二甲基二硫(dmds)、苯乙烯、挥发性有机物(voc)、二甲基三硫、苯甲胺、二硫化碳、羰基硫等气态恶臭污染物以及各种恶臭气味。该方法适应于低浓度、大气量，不同恶臭气体污染物的脱臭净化处理。但是该方法需要针对不同有机物驯化细菌，难于用于成分复杂的气体。
cn1242258a公开了一种聚丙烯腈活性炭纤维脱除硫系恶臭的方法，该方法具有工艺简单，成本低，脱除恶臭效果好的优点，但该方法主要针对硫系恶臭进行处理。
cn1335198a公开了一种含硫及可燃性组分废气的净化方法，该方法通过“浓度均化器-脱硫处理器-催化燃烧器”三段组合工艺，使有机废气被完全催化燃烧，达到净化废气的目的。但该方法处理成本高，操作条件苛刻，例如燃烧温度很高，且只适合处理可燃物质浓度较高的气体。
现有的废气的治理方法中，生化法对废气中的vocs处理效率不高，处理后的vocs难于达到排放标准。燃烧法成本高，处理条件苛刻，难于用于浓度较低的废气处理。催化氧化法单独处理vocs也难于达到排放标准，且处理浓度低的气体成本高，经济性不合适。吸附法处理废气，存在解吸后产生的高浓度废气难于处理的问题，通常还需要采用燃烧法单独处理解吸后的气体，造成处理成本高。在实际应用中部分企业采用吸附法处理废气，高浓度废气经冷凝后再重新吸附，但冷凝后的解吸气污染物浓度依然比较高，再次吸附会造成吸附剂寿命减短从而导致装置运行周期短的问题。所以有必要研发一种处理成本低，运行周期长的废气，特别是石化污水处理厂废气的处理方法。
技术实现要素：
本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺陷，提供一种处理成本低，运行周期长的废气，特别针对石化污水处理厂废气的处理方法。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种石化污水处理厂废气的治理方法，其中，所述治理方法包括：将废气与吸附剂接触进行吸附处理，排放经过吸附处理后的达标气体，将失活吸附剂进行解吸以及吹扫，将解吸和吹扫产生的解吸气进行冷却，将冷却后的解吸气返回与废气一起进行吸附处理；所述吸附剂为能够催化氧化分解废气中污染物的吸附剂，优选为fcc废催化剂；将失活吸附剂进行解吸的方法包括：将失活吸附剂与含氧气体接触，解吸的条件包括：解吸的温度为大于180℃，解吸的压力为大于0.53mpa。
本发明第二方面提供一种石化污水处理厂废气的治理方法，其中，所述废气的治理在废气处理系统中进行，所述废气处理系统包括：吸附系统和冷却系统，所述吸附系统包括吸附单元、解吸单元和吹扫单元；将收集的废气送入吸附系统，废气在吸附单元中与吸附剂接触进行吸附处理，所述吸附剂为能够催化氧化分解废气中污染物的吸附剂，优选为fcc废催化剂，排放经过吸附处理后的达标气体；失活吸附剂依次在解吸单元中与含氧气体接触进行解吸，和在吹扫单元中进行吹扫，解吸的温度为大于180℃，解吸的压力为大于0.53mpa；将解吸和吹扫产生的解吸气送入冷却系统进行冷却，将冷却后的解吸气返回与废气一起送入吸附系统的吸附单元进行吸附处理。
本发明提供的是一种低成本、运行周期长的对于石化污水处理厂废气具有良好的处理效果的废气的治理方法。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
根据本发明，所述石化污水处理厂废气的治理方法包括：将废气与吸附剂接触进行吸附处理，排放经过吸附处理后的达标气体，将失活吸附剂进行解吸以及吹扫，将解吸和吹扫产生的解吸气进行冷却，将冷却后的解吸气返回与废气一起进行吸附处理；
所述吸附剂为能够催化氧化分解废气中污染物的吸附剂，优选为fcc废催化剂；
将失活吸附剂进行解吸的方法包括：将失活吸附剂与含氧气体接触，解吸的条件包括：解吸的温度为大于180℃，解吸的压力为大于0.53mpa。
根据本发明，本发明的发明人巧妙地利用具有催化氧化分解废气中污染物能力的吸附剂，特别是fcc废催化剂作为吸附剂，不但利用了其对废气中污染物的吸附功能且吸附剂成本低，而且在一定条件下还具有催化氧化功能，能够在解吸再生过程中将吸附在fcc废催化剂上的废气中的部分污染物氧化分解，避免了对环境的二次污染，使得废气的处理更为完善和彻底，还减轻了解吸气返回吸附系统再吸收时的负荷，延长了装置的运行周期。
根据本发明，为本领域技术人员所熟知的各种fcc废催化剂均能够用于本发明中，优选情况下，在本发明的一种具体实施方式中，所述fcc废催化剂的组成为：以所述fcc废催化剂的总重量为基准，三氧化二铝的含量为45-55重量％，二氧化硅的含量为35-45重量％，氧化镧的含量为0.8-1.5重量％，氧化铈的含量为1.7-2.5重量％，氧化镍的含量为0.5-2.5重量％，二氧化钒的含量为0.3-1重量％，三氧化二铁的含量为0.5-2.5重量％。
根据本发明，从进一步提高fcc废催化剂的吸附效果的角度出发，优选情况下，所述fcc废催化剂的比表面积为100-300m2/g，孔体积为0.1-0.4ml/g。
根据本发明，从进一步提高在解吸再生过程中fcc废催化剂对吸附在其中的废气中污染物氧化分解效果的角度出发，解吸的温度优选为200-300℃，更优选为220-250℃；解吸的压力优选为0.55-2mpa，更优选为1-1.5mpa。
根据本发明，与失活吸附剂接触的含氧气体可以是空气或者氧气。含氧气体的用量只要保证能够使得失活吸附剂充分再生即可，优选情况下，解吸的体积空速可以为2-2000h-1，优选为5-1000h-1；解吸的周期可以为2-30min，优选为5-20min。
根据本发明，所述吸附处理的条件只要保证废气在经过吸附处理后能够达到排放标准即可。优选情况下，从进一步提高吸附处理效果，又能够保证吸附效率的角度出发，吸附处理的条件包括：体积空速可以为100-20000h-1，优选为300-10000h-1；吸附处理的周期可以为0.2-5h，优选为0.5-2h。
根据本发明，从更易排出解吸气以提高失活吸附剂的再生效果的角度出发，吹扫条件包括：吹扫的体积空速可以为5-300h-1，优选为20-200h-1；吹扫的周期可以为2-30min，优选为5-20min。在本发明中，所述吹扫操作过程优选采用空气进行吹扫。
根据本发明，将解吸和吹扫产生的解吸气冷却的方法可以按照常规方式进行，从进一步保证在较低温度下进行吸附处理，并保证吸附剂的较长的使用寿命以及提高装置的运行周期的角度出发，将解吸和吹扫产生的解吸气冷却的条件使其冷却至50℃以下，优选为10-40℃。冷却的方法可以采用本领域常规的各种方法，例如水冷。
本发明的方法适用于石化污水处理厂产生的各种废气的治理，例如炼油厂产生的含有vocs废气的治理。所述废气中硫化氢含量<30mg/m3，氨含量<100mg/m3，苯含量<50mg/m3，甲苯含量<100mg/m3，非甲烷总烃含量<500mg/m3。采用本发明的方法处理后的废气能够满足gb31570-2015石油炼制工业污染物排放标准的要求(苯含量<4mg/m3，甲苯含量<15mg/m3，非甲烷总烃含量<120mg/m3)，而且低成本、运行周期长。
根据本发明的一种具体实施方式，所述废气的治理在废气处理系统中进行，所述废气处理系统包括：吸附系统和冷却系统，所述吸附系统包括吸附单元、解吸单元和吹扫单元；
将收集的废气送入吸附系统，废气在吸附单元中与吸附剂接触进行吸附处理，所述吸附剂为能够催化氧化分解废气中污染物的吸附剂，优选为fcc废催化剂，排放经过吸附处理后的达标气体；失活吸附剂依次在解吸单元中与含氧气体接触进行解吸，和在吹扫单元中进行吹扫，解吸的温度为大于180℃，优选为200-300℃，更优选为220-250℃；解吸的压力为大于0.53mpa，优选为0.55-2mpa，更优选为1-1.5mpa。
优选情况下，在本发明的一种具体实施方式中，所述fcc废催化剂的组成为：以所述fcc废催化剂的总重量为基准，三氧化二铝的含量为45-55重量％，二氧化硅的含量为35-45重量％，氧化镧的含量为0.8-1.5重量％，氧化铈的含量为1.7-2.5重量％，氧化镍的含量为0.5-2.5重量％，二氧化钒的含量为0.3-1重量％，三氧化二铁的含量为0.5-2.5重量％。
将解吸和吹扫产生的解吸气送入冷却系统进行冷却，将冷却后的解吸气返回与废气一起送入吸附系统的吸附单元进行吸附处理。
根据本发明，所述吸附系统可以由两个或两个以上的吸附系统并联操作，将待处理废气通入并联的多个吸附系统中同时或交替进行吸附、解吸和吹扫操作。
根据本发明，所述冷却系统可以为吸收冷却塔，所述吸收冷却塔可以是本领域常规使用的吸收冷却塔，例如，所述吸收冷却塔中设有填料以利于气液接触。所述填料可以为本领域常规的能够用于吸收冷却塔以进一步吸收废气的填料，例如，可以选自活性炭、活性炭纤维和分子筛中的至少一种。优选情况下，吸收冷却塔为水冷，为了优选满足将解吸和吹扫产生的解吸气冷却的条件使其冷却至50℃以下，优选为10-40℃。优选情况下，冷却的条件包括：气水比为10-1000:1，优选为50-500:1；气水接触时间为2-120s，优选为5-60s。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例和对比例中，如无特别说明，使用的各材料均可商购获得，使用的各方法均为本领域的常规方法。
以下实施例和对比例中，待处理废气为某石化污水处理厂产生的vocs废气10000m3/h。
实施例1-4
吸附系统采用2个并联的吸附柱子(规格为φ2×2.5m)交替进行吸附、解吸、吹扫操作。吸附、解吸、吹扫周期分别为1h、10min、8min。吸附操作的体积空速为500h-1；解吸采用空气，温度为250℃，压力为1.2mpa，解吸操作的体积空速为20h-1；使用空气进行吹扫，吹扫操作的体积空速为60h-1。
其中，实施例1、3所用吸附剂fcc废催化剂的组成为：三氧化二铝的含量为53重量％，二氧化硅的含量为41重量％，氧化镧的含量为1重量％，氧化铈的含量为2重量％，氧化镍的含量为1.2重量％，二氧化钒的含量为0.5重量％，三氧化二铁的含量为1.3重量％；比表面积为245m2/g，孔体积为0.35ml/g。
实施例2、4所用吸附剂fcc废催化剂的组成为：三氧化二铝的含量为55重量％，二氧化硅的含量为36.5重量％，氧化镧的含量为1.5重量％，氧化铈的含量为1.8重量％，氧化镍的含量为2.2重量％，二氧化钒的含量为1重量％，三氧化二铁的含量为2.1重量％；比表面积为240m2/g，孔体积为0.3ml/g。
将解吸和吹扫产生的解吸气送入吸收冷却塔进行冷却(气水比为100:1；气水接触时间为15s)，冷却至35℃后的解吸气重新返回吸附系统与废气一起进行吸附处理。
处理效果见表1-表2。其中，实施例1-2为运行1小时以后的处理效果，实施例3-4为运行1周后的处理效果。
实施例5
按照实施例3的方法处理废气，不同的是，解吸再生的温度为200℃，压力为0.8mpa。运行1周后的处理效果见表5。
实施例6
按照实施例3的方法处理废气，不同的是，吸附操作的体积空速为1200h-1。运行1周后的处理效果见表6。
对比例1-4
按照实施例1的方法处理废气，不同的是，对比例1和对比例3的吸附剂为活性炭，对比例2和对比例4的吸附剂为新鲜fcc催化剂。所述fcc新鲜催化剂的组成为：以所述fcc新鲜催化剂的总重量为基准，三氧化二铝的含量为55重量％，二氧化硅的含量为42重量％，氧化镧的含量为1重量％，氧化铈的含量为2重量％；比表面积为503m2/g，孔体积为0.48ml/g。
处理效果见表3-表4。其中，对比例1-2为运行1小时以后的处理效果，对比例3-4为运行1周后的处理效果。
表1
表2
表3
表4
表5
表6
通过上述结果可以看出，实施例1-2与对比例1-2尽管采用了不同的吸附剂进行吸附处理，并将解吸气循环回吸附系统进行循环处理，运行1小时后的处理效果却相当。而通过实施例3-4与对比例3-4的对比结果可知，在相同的对比条件下运行1周后，本发明的方法对废气的处理效果仍然良好，但是对比例的出气污染物浓度远大于排放标准，可见其处理能力明显降低。此外，通过实施例5与实施例3的对比可知，在优选的解吸条件下对失活吸附剂进行解吸，能够进一步提高fcc废催化剂对废气中污染物氧化分解效果。由此可知，采用本发明的治理方法处理石化污水处理厂的废气，在优选的条件下不但处理后的废气均能够达到gb31570-2015石油炼制工业污染物排放标准的要求，而且能够保证长期运行、处理效果稳定，且处理成本低廉。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。