石油化工行業VOCs廢氣的治理研究---催化燃燒技術

1、催化燃燒技術以及VOCs廢氣概述

1.1 催化燃燒技術概述。

催化燃燒技術是處理廢氣的過程，使用一些催化劑氧化和脫水石化廢氣中的碳氫化合物。廢氣經氧化脫水后，對環境的危害相對較小。采用催化燃燒技術時，一般需要在溫度環境下進行控制，通過控制溫度來熔合和對比催化反應。在實際處理過程中，影響催化效果的一個重要內容是催化劑，它應能滿足催化燃燒反應的需要，從而進行綜合催化。在催化燃燒技術中，只有合理選擇催化劑，才能提高廢氣處理能力，凈化有害氣體。因此，在石化廢氣處理過程中，這一過程已被廣泛使用。

1.2 VOCs廢氣概述。

VOCs廢氣是揮發性有機化合物，其沸點在50~260℃之間。VOCs廢氣的來源主要有汽車尾氣、光化學煙霧、工業廢氣以及室內的一些裝飾材料等。如果空氣中含有大量的揮發性有機化合物，將對人們的健康產生很大影響，導致中毒和昏迷。對于石油化工企業的VOCs廢氣處理，應該積極使用一些先進的清潔生產技術，提高原油的轉化利用率。通過還需要對工藝排氣、廢氣燃燒塔以及廢水處理等過程中產生的VOCs廢氣進行處理。

2、催化燃燒技術處理石油化工企業工藝尾氣

2.1 工藝尾氣的特點

一般來說，石化企業在生產過程中有組織地排放工藝尾氣。在石化生產過程中，廢氣排放較多，特點較明顯。石化企業排放的尾氣中不含氧氣，其濃度和流量相對較小。一些濃度較高的工藝尾氣回收值相對較高，但回收應根據實際情況進行相應的處理，使其達到再利用的標準。對于低濃度工藝尾氣，可直接采用催化燃燒處理。

2.2工藝尾氣處理的流程。

有機廢氣首先需要在加壓風機的幫助下進入堿洗塔，通過堿液去除催化燃燒劑中的有毒物質，并通過堿洗塔上方的洗滌段，可以有效地去除廢堿液。預處理后，廢氣進入尾氣換熱器，與高溫尾氣發生反應，在催化劑作用下發生催化反應。處理后的廢氣可以通過排氣缸排入大氣中。在處理過程中，需要設置循環鼓風機和循環尾氣冷卻器，使尾氣溫度保持在50℃左右，從而控制催化燃燒反應器的溫度。過程中沒有氧氣，因此催化反應所需的氧氣需要從大氣中引入鼓風機。當這個過程開始預熱，一個電加熱器被用來加熱尾氣，直到它的溫度是正常的。

2.3 催化燃燒處理中的控制措施

為了保證催化反應的順利進行，需要對一些參數進行控制。一個控制是催化燃燒反應器出口的溫度，控制措施是調節循環凈化尾氣的量。如果催化燃燒反應器出口溫度超過設定值，需要增加風機入口控制閥的開度，增加尾氣量，以降低催化燃燒反應器的溫度。如果催化燃燒反應器出口溫度低于設定值，則需要減小風機入口控制閥的開度，以減小尾氣量，從而提高催化燃燒反應器的溫度[2]。二是控制催化燃燒反應器入口溫度，控制措施是通過尾氣換熱器旁路調節閥。如果催化燃燒反應器的入口溫度大于設定值，則需要增加繞過廢氣熱交換器的調節閥的開度，從而減少熱交換廢氣的量，使得進口催化燃燒反應器的溫度升高。它會減少。如果催化燃燒反應器入口溫度低于設定值，則需要減小尾氣換熱器旁路調節閥的開度，以增加換熱器尾氣量，從而使催化燃燒反應器入口溫度升高。當催化燃燒反應器的催化劑溫度過高、風機不轉動、循環風機出口流量低或尾氣冷卻器出口溫度較高時，就會觸發聯鎖。此時，排氣調節閥關閉，增壓風扇停止，空調調節閥，排氣排氣閥打開，鼓風機關閉。

3、催化燃燒處理污水處理場廢氣

3.1 污水處理廠的廢氣特點。

在石化企業的生產過程中，污水處理廠也會排放一些廢氣。污水處理廠排放的廢氣含氧量豐富，流量和濃度波動較大。氣浮池、隔油罐等前端結構所排放的廢氣中含有大量的非甲烷總烴，因此催化燃燒過程可直接用于廢氣的處理。在生化池、曝氣池等后方結構排放的廢氣中，只有少量非甲烷總碳氫化合物。如果直接使用催化處理工藝，則需要更高的能耗。因此，預處理需要吸附濃度?？刹捎么呋紵に?。

3.2 工藝處理流程

浮選池、隔油池等前端構筑物中排放的VOCs廢氣通過催化風機以及阻火器來進入到脫硫罐中，然后脫硫罐利用脫硫吸附劑將VOCs廢氣中的無機硫和有機硫脫除、VOCs廢氣在經過脫硫處理之后進入到均化罐中，其含有的均化劑就可以均化VOCs廢氣的總烴濃度，防止沖擊催化燃燒反應器。然后將均化以及硫化后的VOCs廢氣混合在空氣中，這樣其就能夠滿足催化燃燒反應的條件。將VOCs廢氣經過過濾器使顆粒物脫除，這樣就可以排放。

3.3 催化燃燒反應的控制

為了保證催化反應的順利進行，需要對一些參數進行控制。一個控制是催化燃燒反應器的出口溫度，控制措施是調節空氣體積。如果催化燃燒反應器的出口溫度超過設定值，須增加進氣調節閥的開度，增加風量，從而降低催化燃燒反應器的溫度。如果催化燃燒反應器的出口溫度低于設定值，則需要減小進氣調節閥的開度，以減少空氣量，從而可以提高催化燃燒反應器的溫度。 其次，控制催化燃燒反應器入口溫度?？刂拼胧┦钦{節電加熱器的輸出功率。如果催化燃燒反應器的入口溫度大于設定值，則需要降低電加熱器的輸出功率，以使催化燃燒反應器的入口溫度降低。如果催化燃燒反應器入口溫度低于設定值，則需要增加電加熱器的輸出功率，使催化燃燒反應器入口溫度升高。在電加熱器發生故障的情況下，電加熱器的內部溫度過高，催化燃燒反應器出口溫度過高，催化燃燒反應器入口溫度過高，發生觸發互鎖，然后電加熱器關閉，空氣閥全打開，排氣入口裝置被切斷。

4、污水處理廠工藝尾氣與廢氣催化燃燒的比較

當使用催化燃燒工藝處理廢水處理廠廢氣和處理尾氣時，工藝流程和控制方案之間存在一些差異。比如工藝尾氣不需要均化設備，而污水處理場廢氣需要；工藝尾氣處理中須引入空氣；工藝尾氣催化燃燒反應器的入口溫度控制主要是通過尾氣換熱器旁路調節閥的調節，而污水處理廠則是通過電加熱器的輸出功率調節[4]。因此，在石油化工企業采用催化燃燒法處理廢氣時，須根據不同類型的廢氣設置工藝流程和控制措施。對于工藝尾氣，可以使用堿洗和催化燃燒的組合，并且脫硫，均質化和催化燃燒過程的幾何形狀可以用于污水處理廠的廢氣。通過合理的使用催化燃燒工藝，能夠將石油化工生產中產生的VOCs 廢氣有效地處理，使其滿足國家相關標準的要求。

隨著社會經濟的不斷發展，石油化工原料經常用于生產和生活。在生產過程中，石化原料會產生大量的廢氣。因此，有重要采用催化燃燒工藝，選擇合適的工藝流程和控制方案，以提高廢氣處理效率，從而確保生態環境不被污染。

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