化工一体化项目废气治理措施可行性分析

化工项目废气治理措施可行性分析废气处理系统SNCR炉内脱硝+45m排气筒排放；污水处理站恶臭气体采用“化学洗涤洗手法+15m排气筒”方式进行处理；分析化验室气采用“两级活性炭吸附+20m排气筒”方式进行处理（仅在分析化验过程中会有废气产生6.1-1。4万吨丙烯酸生产装置吸收塔塔顶不凝气G1-14万吨丙烯酸生产装置汽提塔塔顶不凝气G1-2 溶剂回收塔不凝气G1-3轻组分分离塔塔顶不凝气G1-4粗酸分离塔塔顶不凝气G1-5脱重塔塔顶不凝气G1-6马来酸分离塔塔顶不凝气G1-7废气催化氧化装置2..4万吨丙烯酸生产装置塔顶不凝气废气催化氧化装置2..4万吨丙烯酸生产装置丙烯酸回收塔塔顶不凝气G2-24万吨丙烯酸生产装置酯化反应器不凝气4万吨丙烯酸生产装置

30m排气筒排放酸分离塔塔顶不凝气G3-2脱重塔塔顶不凝气G3-3塔釜液入蒸发器后不凝气G3-4丁醇回收塔塔顶不凝气G3-5脱轻塔塔顶不凝气G1-6精制塔塔塔顶不凝气G1-6其他设施废气罐区及装卸区废气其他设施废气化学洗涤塔+活性炭吸附污水处理站废气 15m排气筒排放化学洗涤塔+活性炭吸附图6.1-1 废气收集处系统图废气催化氧化装置处理效果分析本项目废气排放特征所以用一般物理或化学分离方法既不经济，也较难回收。催化氧化原理300~400理，反应后的气体，从催化剂表面解吸下来，这就是废气催化反应原理。进行氧化。催化剂表面的氧化反应按下式进行：CnHn+（n+m/4）O2---nCO2+m/2H2O+燃烧热该反应为放热反应，产生的燃烧热被用于热交换器预热废气，根据可燃物的浓度，（电力环境保护NOXNOX和二噁英的生成。AA装置废气中各种组分的反应按下式进行：C3H6+9/2O2→3CO2+3H2O+460.5Kcal/molCO+1/2O2→CO2+67.6Kcal/molCH2=CHCHO+7/2O2→3CO2+2H2O+379kcal/molC3H8+5O2→3CO2+4H2O+484Kcal/mol废气处理工艺简述项目在正常运转时，丙烯氧化单元3101塔顶排出的废气和AA分离精制单元M30031、丙烯酸丁酯单元M20032送来的废气，与送风机（M30034）（为了补充供给燃烧时所必须的氧气左右，再经板式换热器（E30033）420℃左右，再与作为稀释用气体（E30033220M30035送入的气体度为350℃左右，进入废气催化氧化固定床反应（R3003）与催化剂表面接触，使混合CO2H2O98%以上。此反应空速SV25000h1~30000h1R3003反应器设计数据：反应器直径：3050mm 反应器高度反应器材质：SUS316 设计温度：750℃入口操作温度：350℃ 出口操作温度：690℃式换热器（E30033）冷却到220℃左右，再经手动调节阀（HC-30034）进入送风机（M30035M30035（TCA30034-（部分（E30031）105（HC-30035））加热后未反应的气体混合进入反应器（R3003（E30032）200（E30031）100（E30032）（LICA-30032）BWBW水与反应气体换热后产生的蒸汽，由蒸汽压力表（PICA-30032）0.7MPa，蒸汽管网回收利用。废气催化氧化反应器（R3003）反应温度的控制是通过反应器出口温度表（A（HC-30034HC-30035）协同动作来实现的，当反应温度高时，调节阀（TICA-30034-A）关小，同时开大手动调节阀（C30035，这样可改变稀释气体的流量，使反应温度得到控制。当调节手段还不起作用时，调节阀（TICA30034-B关闭，调节阀（TICA-30035-A）开启，同时关小手动调节阀（HC-30034）这样就改变了废气的预热温度，使反应温度得到控制。开车时，新鲜空气经送风机（M30034）再经板式换热器（E30031、E30033）进入空气加热炉（F3003）与丙烯混合氧化。从F3001出来氧化后的高温气体进入反应器（R3003R3003出来的气体经E0033M30035M30035（FCA30034E3003130n25000kg/h，排放量：22184.04NM3/h；温度：106℃。SHOKUBAI株式社生产的金属蜂窝250300550650VOC去除效率≥99%3～5年。催化剂供应商提供的金属蜂窝金属催化剂转化率曲线图，见图6.1-2。图6.1-2 金属蜂窝催剂转化率曲线图本项目废气中各污染物的自燃温度见表6.1-1。表6.1-1 废气主要污物的自燃温度污染物醋酸丙烯酸丙烷丙烯醛甲醛丙烯丁醇丙烯酸丁酯自然温度463438450220430455340275由6.1-2500CO55098%220~463550~600上为二氧化碳和水，产生少量一氧化碳。处理效果分析催化氧化技术目前已广泛应用于石油化工、化学试剂、印刷、油漆喷涂、制鞋、电线加工等行业和汽车尾气处理。由于催化焚烧具有节能和处理温度相对较低、基本上没有氮氧化物等新的污染物生成的优点，该技术也是丙烯酸生产中推广的废气净化方法。对于本项目废水焚烧装置，在上海华谊新材料有限公司上海化工园区32万吨/年丙烯酸及酯项目、吉林石化和中海油惠州公司均有成功运行案例，目前仍在稳定运行。上海华谊新材料有限公司上海化工园区32万吨/年丙烯酸及酯项目于2016年初建成，并成功开车。尾气处理装置污染物排放浓度见表6.1-2。表6.1-2 丙烯酸尾气染物排放浓度污染物气量（Nm3/h）浓度（mg/m3）排放标准（mg/m3）标准来源甲醛765001.855（GB31571-2015）表5和表6标准非甲烷总烃58.735去除率≥97%丙烯醛8.8893丙烯酸2.56020吉林石化分公司电石厂丙烯酸装置尾气治理项目于2008年8月中旬建成，2008年10101415166.1-3。表6.1-3 吉林石化分司电石厂丙烯酸装尾处理效果分析表监测位置污染物气量（Nm3/h）浓度（mg/m3）排放标准（mg/m3）标准来源10月14日10月15日10月16日装置入口非甲烷总烃15000123911462911708/（GB31571-2015）表56装置出口甲醛15000未检出未检出未检出5非甲烷总烃61.987.858.5去除率≥97%处理效率（以非甲烷总烃计）%/99.5%99.47%99.5%//2009年4月中海油惠州20万吨丙烯酸及酯装置废气废水处理系统，将丙烯酸装置的废气废水联合处理，以达到降低成本和副产蒸汽效果。该项目于2012年9月初建成，并于9月底一次开车成功。中海油惠州石化分公司和上海东化环境工程有限公司于2013年6月1日~3日分别对排烟净化气体进行抽样分析，分析结果如表6.1-4所示。表6.1-4 中海油惠州20万吨丙烯酸及酯废处结果分析表监测位置污染物气量（Nm3/h）浓度（mg/m3）排放标准（mg/m3）标准来源6月1日6月2日6月3日装置入口非甲烷总烃900012000~18000/（GB31571-2015）表56装置出口甲醛9000未检出未检出未检出5非甲烷总烃53.672.887.5去除率≥97%处理效率（以非甲烷总烃计）%/99.55%99.39%99.27%//98%（GB31571-2015）56（GB31572-2015）5废气处理方案可行。废水焚烧装置废气治理措施可行性分析本项目烟气净化系统采用SNCR脱硝+文丘里管洗涤的组合烟气净化工艺。酸性气体控制SO245m（GB31572-2015）6的特别排放限值（50mg/m3）要求能够做到达标排放。CO控制充分燃烧是控制CO的有效措施，本项目通过选用燃烧室布置合理，二次风口位置护确保设备处于良好运行状态。COCOCO2。氮氧化物控制SNCR脱硝技术。SNCR工艺NOX135mg/m3G315722015）6标准限值（：100m/m3SNCR工艺以尿素为还原剂的SNCR工艺原理主要反应为4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O4NH3+2NO2+O2=3N2+6H2OSNCR①还原剂（尿素）的接收和储存。②还原剂的输送和计量。以尿素为还原剂的SNCR工艺原理见图如下：注射模块压缩空气缓冲罐二次焚烧注射模块压缩空气缓冲罐尿素储罐尿素泵尿素储罐尿素泵分配模块计量模块软水储罐软水系软水储罐软水系计量模块序号名称单位数值1出口NOx烟气量Nm3/h120002入口NOxmg/Nm31353出口NOxmg/Nm3计量模块序号名称单位数值1出口NOx烟气量Nm3/h120002入口NOxmg/Nm31353出口NOxmg/Nm3654脱除效率%＞505烟气温降℃106氨水耗量（20%浓度）kg/h758mg/m3以下，脱硝系统设计和制造应符合安全可3098%95035~40%的尿素溶液，脱硝剂采用固态尿素配制。烟囱高度根据《危险废物焚烧污染控制标准》（GB18484-2001）表1中规定：规模为300kg/h-2000kg/h35200米距离内有建筑物时，烟囱应至少高出这一区域内最高建筑物5米以上。45200m5m（GB18484-2001）1助于降低污染物最大落地浓度。因此，本评价认为项目设计的45米烟囱高度是合理的。废水焚烧炉烟气净化措施可行性结论根据以上分析，项目采取的焚烧烟气净化工艺为“SNCR脱硝+文丘里管洗涤”，该2014712014（工业烟气治理领域施可行。污水处理站恶臭气体治理措施可行性集到化学洗涤塔进行吸收处理，净化后废气经活性炭再次进行吸附，处理后废气通过15m92%。反应原理化学洗涤塔（硫酸（氢氧化钠（酸钠作为洗涤喷淋液与气体中的臭气分子发生气/至液相，并籍化学药剂与臭味成分中和、氧化或其他化学反应去除臭味气体。活性炭吸附VOCs设备和工艺、再生介质、后处理工艺等。活性炭因其具有大比表面积和微孔结构而广泛应用于吸附回收有机气体，本次评价项目有机废气吸附剂采用活性炭。吸附塔后，进入设备排尘系统，净化气体高空达标排放。能同时处理多种混合废气。活性炭吸附装置内部构造示意图见图6.1-4。图6.1-4 活性炭吸附置内部构造示意图200~300kg/t450~650kg/m30.2~0.6m/s。吸附法具有能耗低、工艺成熟、去除率高、净化彻底等优点?。缺点是设备庞大，吸附剂易中毒。工艺描述15m高排气筒进行排放。引风机曝气氧化吃调节池活性炭吸附吸收塔15m烟囱排放引风机曝气氧化吃调节池活性炭吸附吸收塔

图6.1-5 恶臭气体处措施工艺流程图本次评价项目污水处理站恶臭气体采用“化学洗涤吸收塔+活性炭吸附”的方式进行15m（DB13/2322-2016）1（GB14554-93）标准要求，废气治理措施可行。分析化验室废气治理措施可行性20m5000Nm3/h《合成树脂工业污染物排放标准》（GB31572-2015）表5的特别排放限值要求。食堂油烟治理措施可行性分析26040.02kg/人5.2kg/d1732kg/a。据类比调查，在烹调过2.83%0.15kg/d48.5kg/a。项目5000m3/h用4个小时计算，则厨房油烟净化器的风量为4m3/a，油烟产生浓度为6.07mg/m3，根据《饮食业油烟排放标准》中对“中型”标准的规定，油烟最高允许排放2.0mg/m375％，因此，该项目安装使用油烟去除率不低于75%的油烟净化器，经净化后的食堂烟气从专用烟道排出，排放浓度低于1.52mg/m3，年排放量为12.15kg/a。无组织排放废气治理措施可行性分析本次评价的一期工程为4万吨/年丙烯酸、1.2×2万吨/年高纯酸、4万吨/年丙烯酸丁酯，均属于嗅阈值较低的异味物质，需严格控制无组织排放，采取的措施主要包括：生产装置采取自动化、管道化、密闭化的生产方式，物料的输送、混合、反应等生产过程均在密闭的管道和设备中自动进行，源头控制无组织产生；装置进行处置，储罐区基本不产生无组织排放；对生产装置区的各阀门、连接件、泄压设备等设置泄漏检测与修复LDAR，织排放；废水收集均采用罐装，废水处理站加盖，较少废水处理的异味影响和无组织放。废水焚烧装置也产生废气，该措施分析见“固废治理技术可行性分析小节。非正常工况废气治理措施分析58t/h30m炬主要处理厂区内各装置在开/停车、事故及正常运行状态下排出的火炬气。工艺过程原理（PLC构成、一台监测放空气的压力变送器；三套地面火炬专用的点火器、三台长明灯；三UPS源，可保证停电时对火炬的自动点火，保证火炬安全。全自动点火运行模式：火炬的点火系统通过压力变送器和点火器热电偶连锁压力继续上升，当大于设定值时，火炬气排向常开的第一级燃烧器组，由已经点燃的长明灯引燃正常燃烧。长明灯点燃，并保持正常燃烧。若排放量大于第二级燃烧器的负荷，则总管压力继续上升，当达到第三级燃烧器的启动压力设定值、并且有长明灯温度信号时，打开第三级燃烧器的控制阀，第一、二、三级燃烧器同时保持正常燃烧，可以安全处理最大的事故排放量。当排放量下降，则总管压力也下降，当压力小于第三级燃烧器的关阀压力时，第三级燃烧器关闭。若压力继续下降低于第二级燃烧器的关阀压