橡膠廢氣處理用催化燃燒工藝

 

在石油化工職業的生產過程中，會發生以揮發性有機物為***要組分的廢氣。這些有機物假如直接排入***氣，將損害人體健康污染周圍環境。因而我***《***氣污染物歸納排放規范》GB16297-1996對有機物的排放作出了嚴厲約束。

 

有機廢氣的管理辦法包含吸收、吸附、冷凝、直接燃燒、熱力燃燒和催化燃燒等。催化燃燒是理有機廢氣的一種卓有成效的辦法，它在較低的溫度下250-400℃，運用催化劑使有機物無焰燃燒燃燒產品是CO2和H2O。為了保護催化劑在進行催化燃燒處理時，常常需求依據廢氣性質的不同，采納不同的預處理方法。

 

我***石化撫順石油化工研討院FRIPP從上世紀90年代開端從事有機廢氣的催化燃燒管理研討，曾先后對多種有機廢氣進行了催化燃燒實驗室、中試及工業化使用研討。2007年進行了橡膠廠熱塑性丁苯橡膠SBS廢氣的工業化管理研討。成果表明，選用以催化燃燒為中心的管理技能，可使凈化氣到達***家排放規范，使周圍環境空氣質量顯著改進。并且該技能還具有能耗低、操作便利、處理作用***等長處，是有用的有機廢氣處理技能之一。

 

1.廢氣來歷及組成

 

橡膠職業排放的廢氣中一般含有環己烷、己烷以及芳烴類等。某石化企業橡膠廠SBS設備其生產流程包含四部分聚合單元、收回單元、凝集單元、后處理單元廢氣的發生***要會集在后處理單元。后處理單元共有四股廢氣排放分別為進料口閃蒸氣、擠壓機出口閃蒸氣、產品風力運送排放氣以及熱風枯燥排放氣。四股廢氣的***要污染組分均為環己烷和己烷。此外，進料口閃蒸氣和擠壓機出口閃蒸氣中還含有很多的水蒸汽。

 

廢氣的總烴濃度遠超過***家排放規范《***氣污染物歸納排放規范》中非甲烷總烴的排放限值為120mg/m3。

 

2.廢氣處理工藝

 

2.1廢氣處理流程

 

針對SBS后處理單元4股廢氣的組分FRIPP擬定了“冷凝-催化燃燒”處理工藝。

 

產品風力運送排放氣、熱風枯燥排放氣直接進行催化燃燒處理，進料口閃蒸氣、擠壓機出口閃蒸氣中含有很多的水蒸汽和環己烷對這兩股廢氣***要選用兩級冷凝預處理，以收回其間的水和環己烷，兩級冷凝得到的不凝氣與風力運送排放氣、熱風枯燥排放氣混和，一起進行催化燃燒處理?；旌蜌忭槾谓涍^除霧器、催化風機、換熱器冷、加熱器、催化燃燒反應器、換熱器等處理后，收回能量，凈化氣合格排放。

 

2.2設備處理規劃的確認

 

選用催化燃燒工藝處理以上4股廢氣時，為安全考慮，一般控制進入催化燃燒反應器的廢氣中有機物濃度低于25%LEL爆破下限。環己烷和正己烷的爆破下限均為1.2%體積分數，因而二者以恣意份額混合，其混合氣的爆破下限均為1.2%體分數則25%LEL為0.3%體積分數即處理時應控制廢氣濃度在3000μL/L按環己烷折算為廢氣的總烴濃度為11250mg/m3以下。從對催化劑、反應器和換熱器等的耐溫方面歸納考慮，催化燃燒反應器進口廢氣的濃度按8000mg/m3規劃。

 

因而設備的處理規劃確認為30000m3/h。經過增加稀釋空氣來控制反應器進口廢氣的總烴濃度在8000mg/m3以下。

 

3.成果和評論

 

廢氣處理設備于2007年9月投入工作。選用的蜂窩狀貴金屬催化劑，由FRIPP生產。整套設備的控制選用PLC控制系統。

 

3.1預處理作用

 

設備選用的預處理辦法***要包含冷凝、除霧、過濾等。

 

一級冷凝選用循環冷卻水30℃，作為冷卻介質，二級冷凝選用冷卻鹽水，30%CaCl2溶液-3，作為冷卻介質，冷凝得到水和環己烷的混合液，進入廠方的環己烷-水別離罐，別離脫水，收回環己烷。廢氣經過冷凝預處理，廢氣中的水蒸汽含量******下降，下降了進入反應器內的水蒸汽量，延長了催化劑的運用壽命，一起避免了廢氣在管道和設備上冷凝帶來的腐蝕問題。

 

廢氣中含有SBS填充油油霧，這些油霧簡單在氣體管道法蘭、閥門、彎頭以及過濾器、換熱器、加熱器等設備中粘附累積，下降設備功率，油霧濃度的不確認性也給催化燃燒帶來某種程度的危險因而，應捕集去除。設備設置的油霧捕集器中以玻璃纖維濾筒為內芯。氣體從罐進口進入濾筒，油霧和固體顆粒被截留，氣體穿過濾筒***部和側壁，進入濾筒與金屬罐構成的空間，然后從罐的出口排出。被截留的油霧和固體顆粒在重力的作用下，落到金屬罐底部，作為污油定時排出由廠方一致收回。

 

3.2廢氣處理作用

 

開工工作期間，催化燃燒反應器進口溫度維持在250-300度，出口溫度在350-520度，床層空速30000h-1。因為廢氣濃度較高，設備充分運用了廢氣催化燃燒過程中發生的很多反應熱用來預熱反應器進口的廢氣.因而,在設備工作過程中，加熱器輸出功率為零然后******下降了設備的能耗。

 

設備處理后氣體的總烴濃度為62-100mg/m3，低于120mg/m3的***家排放限值。設備投用后，污染得到有用管理，設備周圍的環境空氣質量得到顯著改進。

 

長時間工作過程中催化燃燒處理設備的處理作用空速30000h-1。

 

在近1年的工作后，催化劑活性沒有下降痕跡。

 

3.3設備能耗

 

廢氣催化燃燒發生很多的熱量經過高效的換熱器用來預熱反應器進口的待處理廢氣，以下降設備能耗。當廢氣濃度到達必定數值時，催化燃燒反應的進行徹底經過本身氧化發生的熱量來保護，不需求外加熱量。因而在設備的正常工作過程中，加熱器一向處于封閉狀況此刻設備的電耗僅為風機的電耗以及外表、電氣等的電耗。

 

SBS廢氣濃度較高，熱值較***，反應過程中發生很多的反應熱，發生的反應熱除用于保護反應本身進行之外，還有一部分熱量還可以用于廠方的熱風枯燥系統，替代現在運用的水蒸汽加熱系統。

 

4定論

 

(1)橡膠廠SBS廢氣中含有環己烷、己烷等有機物，廢氣的總烴濃度高達20000mg/m3，遠超過***家排放規范。

 

(2)使用“冷凝-催化燃燒”技能處理橡膠廢氣，在催化燃燒反應器進口溫度250-300度，床層空速30000h-1的條件下，凈化氣中總烴濃度在100mg/m3以下，契合***家排放規范。

 

(3)設備充分運用了本身發生的反應熱，在正常工作過程中加熱器輸出功率為零，******下降了設備的能耗。