一种尾气除臭净化工艺方法与流程

本发明涉及工业流程改造技术领域，尤其是一种尾气除臭净化工艺方法。

背景技术：

随着我国工业化、城镇化的深入推进，能源资源消耗持续增加，大气污染防治压力持续加大，越来越多的国家以制定更严格的法律条文来约束大气污染，《恶臭污染物排放标准》就是为贯彻《中华人民共和国大气污染防治法》，控制恶臭污染物对大气的污染，保护和改善环境而制定的。我国接连在2000年、2015年对《大气污染防治法》进行了修订。2014国家又对《环境保护法》进行了修订。

华锦集团作为盘锦经济的支柱产业，一直非常重视环境保护。为了"碧水蓝天"环保计划，环保工作突出了三个重点，一是在污染物减排与达标排放方面，主要包括与国家环保部所签订责任书指定总量减排项目；二是在改善作业场所及企业周边环境质量方面，主要包括油气回收、异味治理、无组织排放源挥发性有机物检测与控制、噪声治理；三是在环保隐患治理方面，主要包括环境风险防控、地下水污染防控、废渣处理、生态保护及固废处置建设。这是华锦集团史上规模最大的环保治理行动，也是企业一次性投入最密集、涉及范围最大的环保专项治理行动。“碧水蓝天"环保计划在持续进行中。

炼化分公司硫磺装置内的酸性水汽提装置的酸性水储罐罐顶尾气除臭，原设计是尾气经过两级固定床吸附后经排气筒高点排放。运行中发现尾气中氨含量偏高，对后续吸附剂影响较大，在2014年时将该尾气的后续处理流程进行了改造，在固定床前增加一台酸性水吸收塔，除去尾气中的大部分氨。目前现场反映，由于尾气中氨及硫化氢等含量较高(氨：500ppm(wt)；硫化氢：700ppm(wt))，现有装置处理效果不好，现场有臭味，而且吸附剂更换频繁。

目前，尾气处理主要采用直接燃烧和吸附剂吸附的方法进行处理。

尾气的直接燃烧是将尾气中可燃物直接高温燃烧分解，燃烧过程中会产生二氧化碳、水、硫氧化物等，气体可在满足排放标准的范围内进行排放。该种方法需要补充一定的燃料助燃。通常，炼厂会将该尾气送至焚烧炉或加热炉烧掉。

尾气的吸附法主要采用固体吸附剂，尾气中的硫化物和烃等可吸附在吸附剂的微孔表面内，从而达到净化尾气的目的，净化的尾气可在满足排放标准的范围内进行排放。不同吸附剂对烃和各种硫化物的吸附容量不同，需要根据被吸附物的不同进行吸附剂的设置。此种方法处理效率高、操作简单，但当吸附剂床层达到穿透点时需要更换吸附剂。如果气体中的烃或硫化物含量较高，则吸附剂的耗量也较高，相应地增加了操作费用。

技术实现要素：

一种尾气除臭净化工艺方法，该方法用于酸性水汽提装置脱臭尾气，所述尾气来自酸性水储罐的罐顶气及地下罐排气，包括三级组合脱臭，分别为水洗、溶剂吸收、固定床吸附；具体的工艺流程为：首先进入水洗塔脱除98％的氨及少量硫化氢，然后进入二塔串联的二级溶剂吸收塔，深度脱除硫化氢及有机硫，完成脱臭过程；三级固定床吸附塔作为备用，当溶剂吸收出现问题时投用，最后的净化气通过15m以上的排气筒高位放空。

所述二级溶剂吸收塔中采用贫胺液作为除臭剂。

所述二级溶剂吸收塔与水储罐、溶剂罐、水循环泵、溶剂循环泵联通；净化水、除臭剂通过水储罐、溶剂罐、水循环泵及溶剂循环泵循环使用，循环量25-30m³/h。

所述二级溶剂吸收塔进气口采用喷射流结构，形成微负压，采用强力混合器、超细喷雾与液膜接触器填料组合吸收组件，并流吸收工艺。

所述二级溶剂吸收塔间歇操作，设置压力控制系统，当恶臭尾气压力达0.6kpa时，打开气动阀，同时启动水泵、溶剂泵，进行脱臭操作；当压力低于0.3kpa时，自动关闭所有循环泵；启动、开闭压力在0.3-1.3kpa之间可调，并接入装置的dcs系统。

所述水洗塔、吸收塔采用塔底循环泵，塔底设有分析取样口。

二级溶剂吸收塔底部设置液位计及排凝口，凝液定期排放至地下含油污水管网。

所述二级溶剂吸收塔床层设置降温系统，并设置温度报警，当床层温度达到65℃时，手动开启氮气阀吹扫床层，或开启床层冷却水降温系统。

所述三级固定床吸附塔包括两台脱臭塔，采用短床层结构及专有气体分布器，并通过阀门切换改变进气方向，2台脱臭塔既可并联操作，也可串联操作，或1开1备，并实现不停歇换剂。

本发明的有益效果：

(1)通过本申请的一种尾气除臭净化工艺方法，硫磺酸性水汽提装置的酸性水罐罐顶的尾气通过水洗、溶剂吸收、固定床吸附三级组合脱臭工艺，深度脱除恶臭尾气中的氨及硫化物。尾气进气量为300m³/h，经本工艺方法所设装置处理后，排气量为280m³/h，尾气中硫化氢脱除率≥99％(h2s为0.02kg/h)；氨脱除率≥98％(nh3为0.18kg/h)，结果均优于现有技术。尾气处理后排气筒高度按15米设计，处理后尾气满足国家《恶臭污染排放标准》(gb14554-1993)的要求(h2s为0.33kg/h，nh3为4.9kg/h)，可以达标排放。

(2)本发明一种尾气除臭净化工艺，采用撬块化安装，具有工艺先进、操作简单、安全可靠、结构紧凑、占地面积小(10000×7000×5000mm)、自动化程度高、维修方便，检修周期长、运行费用低等特点。

(3)脱臭系统采用压力控制系统，增加控制系统后设备实现了自动化操作，使酸性水罐罐内压力始终保持微正压状态，既节约了能源又节省了人力，而且还对酸性水罐起了保护作用。

(4)一种尾气除臭净化工艺方法彻底解决了原吸附罐吸附周期短、操作费用高等问题，同时减轻了工人的劳动强度。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明一种尾气除臭净化工艺的部分流程图。

具体实施方式

实施例1

酸性水汽提装置脱臭尾气为来自酸性水储罐的罐顶气及地下罐排气。

本实施例中涉及的酸性水储罐的规格：3000m³；数量2台。操作温度：40℃、设计温度：80℃；操作压力：-50～200mmh2o、设计压力：5.88×10^-3mpag/-490pa；进入各个酸性水储罐酸性水最大流量：120m³/h。酸性水中主要杂质见表1：

表1酸性水杂质组成表

地下罐规格：0261-v-405规格φ1400×6770×10，放空气体出口wn50-150sch80rfhg/t20615；介质：富溶剂/富溶剂闪蒸气；

0256-v-108规格φ1400×6766×8，放空气体出口wn50-150sch80rfhg/t20615。介质：富溶剂/富溶剂闪蒸气；

尾气最大量：300nm³/h。由于酸性水罐采用氮封，尾气中大部分为氮气，主要组成见表2：

表2尾气组成表

本实施例采用水洗+溶剂吸收+固定床吸附三级组合脱臭工艺，深度脱除恶臭尾气中的氨及硫化物的流程，即酸性水罐排放的恶臭尾气靠自身的微正压从罐顶排出，首先进入水洗塔1脱除98％的氨及少量硫化氢，然后进入二塔串联的二级溶剂吸收塔2，深度脱除硫化氢及有机硫，完成脱臭过程，三级固定床吸附塔3作为备用，当溶剂吸收出现问题时投用。净化气通过排气筒(15m以上)高位放空。

二级溶剂吸收采用mdea(贫胺液)作为吸收剂，脱除70-80％的硫化氢。

净化水、脱臭溶剂(胺液)通过水储罐4、溶剂罐5、水循环泵6、溶剂循环泵7循环使用，循环量25-30m³/h。

溶剂吸收塔2进气口采用喷射流结构设计，形成微负压，采用强力混合器、超细喷雾与液膜接触器填料组合吸收组件，并流吸收工艺，压降非常低，不需另外配置抽真空系统，溶剂吸收塔2设置压力控制系统，当恶臭尾气压力达0.6kpa时，打开气动阀，同时启动水泵、溶剂泵，进行脱臭操作；当压力低于0.3kpa时，自动关闭所有循环泵。启动、开闭压力在0.3-1.3kpa之间可调，并接入装置的dcs系统。

溶剂吸收塔2底部设置液位计及排凝口，凝液定期排放至地下含油污水管网。

溶剂吸收塔2床层设置降温系统，并设置温度报警(高报警)，当床层温度达到65℃时，手动开启氮气阀吹扫床层，或开启床层冷却水降温系统。本发明的工艺流程图1所示：

本发明专利的除臭净化工艺采用一级水洗吸收脱除氨，氨是溶解度最大的气体，1体积的水可以溶解700体积的氨，水洗单元以酸性水汽提装置自产净化水作为吸收剂，吸收98％以上的氨及少量硫化氢。饱和含氨废水返回酸性水罐，不排放。

采用二级吸收脱除硫化氢

二级吸收脱硫单元采用硫磺装置现有溶剂脱硫系统使用的mdea(贫液)溶剂作为吸收剂，去除80％左右的硫化氢，饱和的mdea(富液)返回溶剂再生系统，不排放，不产生二次污染。

采用三级固定床脱臭

采用固定床反应器及dsc-05高硫容脱臭剂深度脱除硫化物。

dsc-05脱臭剂以大颗粒、高比表面积的纳米碳材料与金属氧化物为载体，负载活性组份及催化剂，可将硫化氢在常温下氧化为单质硫磺，硫醇、硫醚氧化生成无毒无味的烷基磺酸及烷基亚砜，达到脱臭目的。脱臭剂硫容达30％，硫醇转化率95％。脱臭剂不含铁，不会生成硫化亚铁发生自燃。

本实施例采用水洗及溶剂吸收塔采用强力混合喷射器、超细喷淋吸收器及液膜接触器高效组合吸收组件，将恶臭气体引出，同时进行强烈的气液传质。

强力混合喷射器可在液体高速喷射状态下产生巨大的剪切力，将液体撕裂成微米级的液膜和液滴，形成快速更新的相界面，气液传质速率比传统的塔器提高1～2个数量级，单位设备体积的微观混合与传质过程得到极大强化，同时产生0～-0.5kpa的微负压，将恶臭气体从储罐中引出，由于负压较低，不会抽瘪储罐。超细雾化器产生的雾滴直径可达到微米级，液滴数量比常规喷嘴增加20万倍。气液接触面积大，吸收效果好，耗水量可降低50倍以上，而且压降极低；液膜接触器是一种全新的传质设备，由多组纤细的金属丝组成，由于经过表面特殊处理，改变了金属的表面张力，使液体对金属丝壁的附着力远远大于普通金属丝，形成均匀、致密、连续的液相薄膜，从而使小体积的液滴扩展成极大面积的液膜，气液两相的接触方式不再是常规的分散式雾滴之间的球面接触，而是特殊的非分散式液膜与气体之间的平面接触。另外，当气体沿着金属丝流动时，与液膜之间的摩擦力使液膜更薄，两相之间的平面膜接触使脱臭反应在极短时间内完成，传质效率大大提高。由于吸收过程采用并流流程，完成传质而没有相分散，避免了夹带、沟流、易堵塞，且压降大大降低。

本实施例中的三级固定床脱臭，采用短床层结构及专有气体分布器，并通过阀门切换改变进气方向，2台脱臭塔既可并联操作，也可串联操作，或1开1备，并实现不停车换剂。

本实施例的水洗塔1、溶剂吸收塔2均采用塔底循环泵，塔底设有分析取样口。根据化验分析结果，定期补充净化水及溶剂，同时设泵出口流量与水洗塔、吸收塔液位联锁。此泵选用大连深蓝泵业有限公司离心泵，各两台，一开一备，单台流量为35m³/h，扬程为30m，功率为7.5kw。

本实施例中净化除臭后的液体都通过管道返回相应的储水罐和系统中；饱和含氨废水泵送返回酸性水罐、饱和胺液(富液)泵送至胺液再生装置、废脱臭溶剂送至酸性水罐后去酸性水汽提装置。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般方法可以在不脱离发明的精髓或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合于本文所公开的方法和新颖特点相一致的最宽的范围。