一种高效炼厂含苯有机废气处理装置及处理方法与流程

本发明涉及化工设备技术领域，特别涉及一种高效炼厂含苯有机废气处理装置及处理方法。

背景技术：

自2014年全面开展石化行业vocs综合整治政策出台以来，石化炼厂积极控制vocs排放，目前炼厂有机废气因苯含量不稳定，其处理一直是炼厂vocs治理的难题。炼厂含苯有机废气处理一般通过吸附(活性炭、膜处理)、燃烧、吸收等处理手段。吸附法是目前工业废气治理中最常用，也是最成熟的一种工艺，其中活性炭因吸附能力强、原料充足的特点已广泛应用于炼厂含苯有机废气处理，该法的缺点是导致二次污染，运营费用大。燃烧法适用于各类有机废气，燃烧法处理vocs废气处理效率高，在有机废气净化领域具有很大的技术优势，但炼厂vocs废气若为含苯有机废气，浓度大于150mg/m³时，通过该法很难实现达标排放。吸收法是使用溶剂对vocs进行吸收，通过溶剂与vocs物理性质差异进行分离，将吸收的vocs作为产品进行回收。水是常用的一种吸收剂，但水对有机气体吸收效果不明显。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是要提供一种能够实现炼厂含苯有机废气达标排放，无二次污染物产生的高效炼厂含苯有机废气处理装置及处理方法。

本发明的技术方案是：

一种高效炼厂含苯有机废气处理装置，包括苯吸收单元和废气焚烧单元，所述苯吸收单元包括混合器、吸收塔和富液泵，混合器的废气入口连接第一管线，用于通入有机废气；混合器的出口与设在吸收塔一侧下部的第一入口连通，用于将混合吸收剂富液后的有机废气送入吸收塔内；在吸收塔一侧上部的第二入口连接有第二管线，用于通入吸收剂对有机废气中的苯进行吸收；所述富液泵连接在吸收塔底部的出液口与混合器的富液入口之间，用于将吸收塔内的吸收剂富液升压后送入混合器内对有机废气中的苯进行初次吸收；

所述废气焚烧单元包括第一风机、焚烧炉和烟囱，所述吸收塔顶端的排气口通过第三管线、第一风机和进气阀门与焚烧炉底部的进气口连通，用于将吸收塔排出的有机废气增压后送入焚烧炉内进行充分裂解；焚烧炉底部的排气口通过出气阀门和管线与烟囱连通，用于将充分裂解后的达标废气通过烟囱排入大气中。

作为进一步优选，所述吸收剂为直馏柴油、催化柴油、焦化柴油、直馏汽油、催化汽油、焦化汽油中的任意一种。

作为进一步优选，所述富液泵的出口处还并接有返厂管线，用于吸收塔内的吸收剂富液升压后返回炼厂回炼。

作为进一步优选，在第三管线上靠近吸收塔顶端的排气口处依次连接有第一压力表和塔顶调节阀，第一压力表的信号输出端与塔顶调节阀连接，用于实现根据吸收塔顶部压力控制塔顶调节阀的开度，从而稳定吸收塔顶部压力为0.01～0.3mpa(a)。

作为进一步优选，在第三管线上通过采样管线连接有在线分析仪，用于检测排放的有机废气中的苯浓度；在第二管线上设有吸收剂调节阀，在线分析仪的信号输出端分别与塔顶调节阀和吸收剂调节阀连接，用于根据有机废气中的苯含量控制吸收剂流量。

作为进一步优选，在第一管线上设有第二压力表，该第二压力表的信号输出端与设置在混合器的富液入口处的富液调节阀连接，用于平衡通入混合器的有机废气压力与吸收剂富液的流量。

作为进一步优选，在焚烧炉顶端安装有与焚烧炉连通的燃烧器，用于维持焚烧炉内的温度，使其温度范围保持在750℃-850℃。

作为进一步优选，还设有第二风机，第二风机的排风口与与第三管线连通，用于引入新鲜空气对焚烧炉进行吹扫。

一种高效炼厂含苯有机废气处理方法，包含步骤如下：

1、将吸收剂通过第二管线送入吸收塔内，同时启动富液泵并点燃设在焚烧炉顶端的燃烧器，将焚烧炉的炉膛内温度维持在750℃～850℃；

2、将含苯有机废气通过第一管线送入混合器内，并经混合器送入吸收塔内；通过吸收剂与有机废气作用，对有机废气中的苯进行吸收，形成吸收剂富液并储存在吸收塔内；

3、通过富液泵将吸收塔内的吸收剂富液升压后一部分送入混合器内，并与进入的有机废气混合，通过吸收剂富液对有机废气中的苯进行初次吸收，经过初次吸收后的有机废气与吸收剂富液混合送入吸收塔内；另一部分吸收剂富液升压后经返厂管线返回炼厂回炼；

4、吸收塔内经吸收剂吸收后的有机废气由吸收塔顶端排气口排出，通过在线分析仪实时检测排出的有机废气中的苯浓度；

5、当在线分析仪检测的苯浓度低于150mg/m³时，打开吸收塔顶端的塔顶调节阀和焚烧炉的进气阀门，并启动第一风机，将有机废气增压后送入焚烧炉内，废气在焚烧炉内进行充分裂解，充分裂解后的达标废气经出气阀门排出焚烧炉，通过管线进入烟囱排入大气中。

作为进一步优选，所述步骤5中焚烧炉排出的废气苯浓度为0-4mg/m³。

本发明的有益效果是：

1、通过混合器、吸收塔和富液泵能够实现对含苯有机废气中的苯进行二次吸收，含苯有机废气通过混合器与吸收塔底的吸收剂富液进行初次苯吸收，能够有效减少吸收塔的吸收剂用量；有机废气经二次吸收后，使苯含量显著降低，通过焚烧炉焚烧处理后，可实现非甲烷总烃、苯等各项指标全达标排放，同时无二次污染物产生。

2、该装置吸收剂使用炼厂废料即可，吸收后的富液可返回炼厂回炼，对含苯有机废气的预吸收处理不影响整个vocs处理流程，不影响全厂大工艺流程，无废液产生。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：混合器1，吸收剂调节阀2，第二管线3，吸收剂流量表4，吸收塔5，第一压力表6，在线分析仪7，塔顶调节阀8，第三管线9，第一风机10，焚烧炉11，第三风机12，燃烧器13，进气阀门14，出气阀门15，烟囱16，第四管线17，第二风机18，富液泵19，流量调节阀20，液位变送器21，富液调节阀22，富液流量表23，第二压力表24，第一管线25。

具体实施方式

如图1所示，本发明涉及的一种高效炼厂含苯有机废气处理装置，包括苯吸收单元和废气焚烧单元，所述苯吸收单元包括混合器1、吸收塔5和富液泵19，混合器1的废气入口连接第一管线25，用于通入炼厂含苯有机废气。所述混合器1采用文丘里混合器，该混合器1的出口通过管线与设在吸收塔5一侧下部的第一入口连通，用于将混合富液后的有机废气送入吸收塔5内。所述吸收塔5采用填料吸收塔，在吸收塔5一侧上部的第二入口连接有第二管线3，用于通入吸收剂对进入吸收塔5内的有机废气中的苯进行吸收；所述富液泵19通过管线连接在吸收塔5底部的出液口与混合器1的富液入口之间，用于将吸收塔5内的吸收剂富液升压后送入混合器1内对有机废气中的苯进行初次吸收。

在第一管线25上连接有第二压力表24，该第二压力表24的信号输出端通过调节阀控制系统(图中未示出)与设置在混合器1的富液入口处管线上的富液调节阀22连接，用于平衡通入混合器1的有机废气压力与吸收剂富液的流量。当有机废气压力过低时，通过富液调节阀22减少吸收剂富液的流量；反之增大吸收剂富液的流量。

通过第二管线3进入吸收塔内的所述吸收剂为直馏柴油、催化柴油、焦化柴油、直馏汽油、催化汽油、焦化汽油中的任意一种。

所述富液泵19的出口处还并接有返厂管线，用于将吸收塔5内的吸收剂富液升压后返回炼厂回炼。在返厂管线上安装有流量调节阀20和富液流量表23，在吸收塔5内设有液位变送器21，液位变送器21和富液流量表23的信号输出端通过调节阀控制系统与流量调节阀20连接，用于实现吸收剂富液流量与吸收塔内液位的串级控制，以稳定吸收塔内的液位。当液位降低时，通过调节阀控制系统控制调节阀减少吸收剂富液外送流量；反之增加吸收剂富液外送流量。

在第三管线9上靠近吸收塔顶端的排气口处依次连接有第一压力表6和塔顶调节阀8，第一压力表6的信号输出端通过调节阀控制系统与塔顶调节阀8连接，用于实现根据吸收塔顶部压力控制塔顶调节阀8的开度，从而稳定吸收塔顶部压力为0.01～0.3mpa(a)。

在第三管线9上位于塔顶调节阀8的出口一侧通过采样管线连接有在线分析仪7，用于检测排放的有机废气中的苯浓度。在第二管线3上依次安装有吸收剂流量表4和吸收剂调节阀2，吸收剂流量表4和在线分析仪7的信号输出端分别通过调节阀控制系统与塔顶调节阀8和吸收剂调节阀2连接，用于根据有机废气中的苯含量控制吸收剂流量。当苯含量超标时，通过吸收剂调节阀2增大吸收剂流量，反之减少吸收剂流量。

所述废气焚烧单元包括第一风机10、焚烧炉11和烟囱16，所述吸收塔顶端的排气口通过第三管线9和第一风机10与设在焚烧炉11内每个炉膛底部的进气口连通，用于将吸收塔排出的有机废气通过第一风机10增压后送入焚烧炉11的每个炉膛内进行充分裂解，以去除废气中的非甲烷总烃、苯等，实现炼厂有机废气的达标排放；在焚烧炉11的每个炉膛底部的进气口处分别安装有进气阀门14。焚烧炉11内每个炉膛底部的排气口通过出气阀门15和第四管线17与烟囱16连通，用于将充分裂解后的达标废气通过烟囱排入大气中，所述焚烧炉11底部排气口排出的废气苯浓度为0-4mg/m³。

所述焚烧炉11为蓄热式焚烧炉、催化焚烧炉、蓄热式催化焚烧炉、直燃式焚烧炉中的任一种。在焚烧炉顶端安装有与焚烧炉连通的燃烧器13，用于点燃后维持焚烧炉内炉膛的温度，使其温度范围保持在750℃-850℃。燃烧器13的进风口通过管线连接有第三风机12，用于引入空气进入燃烧器13。

该装置还设有第二风机18，第二风机18的排风口与与第三管线9连通，用于引入新鲜空气通过进气阀门14进入焚烧炉，对焚烧炉内进行吹扫，将焚烧炉内残留的有机物吹入炉膛进行焚化，以防止进排气间的交叉污染。

本发明涉及的一种高效炼厂含苯有机废气处理方法，包含步骤如下：

1、将吸收剂通过第二管线3送入吸收塔内，同时启动富液泵19并点燃设在焚烧炉顶端的燃烧器13，将焚烧炉的炉膛内温度维持在750℃～850℃；

2、将含苯有机废气通过第一管线25送入混合器内，并经混合器送入吸收塔内；通过吸收剂与有机废气作用，对有机废气中的苯进行吸收形成吸收剂富液并储存在吸收塔内；

3、通过富液泵将吸收塔内的吸收剂富液升压后一部分送入混合器内并与进入的有机废气混合，通过吸收剂富液对有机废气中的苯进行初次吸收，经过初次吸收后的有机废气与吸收剂富液混合送入吸收塔内；另一部分吸收剂富液升压后经返厂管线返回炼厂回炼；

4、吸收塔内经吸收剂吸收后的有机废气由吸收塔顶端排气口排出，通过在线分析仪7实时检测排出的有机废气中的苯浓度；

5、当在线分析仪检测的苯浓度低于150mg/m³时，打开吸收塔顶端的塔顶调节阀和焚烧炉的进气阀门14，并启动第一风机10，将有机废气增压后送入焚烧炉内，废气在焚烧炉内进行充分裂解，充分裂解后的达标废气经出气阀门15排出焚烧炉，焚烧炉排出的废气苯浓度为0-4mg/m³，通过管线进入烟囱排入大气中。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。