中化泉州石化炼油芳烃罐区VOCs废气回收治理和达标排放技术方案
发布日期:
2019-01-01

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1.项目背景及改造的理由

中化泉州石化芳烃罐区包括苯内浮顶储罐5000 m3两台;甲苯内浮顶储罐5000m3两台、10000 m3一台;混合二甲苯储罐10000 m3三台,总计库容60000 m3。因没有油气回收设备和设施,含苯、甲苯、二甲苯的混合气体直排大气,正常外排废气量约150~200 m3/h,最大外排废气量约400m3/h,对环境污染较严重,不符合国家排放标准,计划对其进行回收处理,满足国家排放要求。


2.  工艺技术方案


2.1 建设规模

公称规模:三苯罐区罐顶气回收处理400 Nm³/h


2.2 工艺技术选择

本项目为新建罐顶气回收处理设施。技术方案的选择以实现设施的安全、平稳运行为目标,采用先进、经济、可靠的工艺技术及设备,使设施在安全生产、环境保护、自动化水平和能量消耗等方面达到较高水平。针对中化泉州石化芳烃罐区外排废气浓度偏高、流量偏大的特点并考虑大小呼吸及运行安全性等问题,采用的工艺为:“低温压缩冷凝+膜分离提浓+催化氧化”等组合工艺。


2.3工艺技术方案


2.3.1罐顶气回收

储罐随进出料和昼夜环境温差变化进行呼吸,排出的含VOCs气体,利用压缩设备回收。设置储气罐,将呼出气压缩储备,进行气液分离,液相回收利用,气相进入气体净化系统。


2.3.2罐顶气净化处理中化泉州石化炼油芳烃罐区VOCs废气回收治理和达标排放技术方案

罐顶气净化处理由冷凝、吸收、膜分离、催化氧化四个工序组成。

(1)冷凝,回收近99%的有机组分。

(2)膜分离,采用二级有机膜充分降低罐顶气中的VOCs气体,利于后续工艺处理。

(3)膜后低浓度废气处理,方式1:正常条件下非常安全的膜渗余气(VOCs浓度约0.057%(V/V)远低于有机气体进加热炉的要求:0.3%(苯爆炸下限的25%))进入某一装置加热炉供风系统,随风进加热炉,安全稳定的处理掉微量的VOCs气体,实现VOCs气体“零”排放。(以年处理量300万吨的蒸馏装置常压炉或减压炉计算,风量为50000m³/h,贫VOCs氮气400m³/h,混合后氧含量由21%降低至20.8%,不会对加热炉的燃烧产生影响。泉州石化蒸馏装置加热炉风量超过20万立方/小时,故影响可忽略。)

方式2:在去加热炉流程条件不具备的情况下将非常安全的膜渗余气(VOCs浓度约0.057%(V/V)远低于有机气体安全气体的要求:0.3%(苯爆炸下限的25%))进入催化氧化反应器,在无明火、较低温度(200~300℃)的状况下处理掉微量的VOCs气体,实现VOCs气体“零”排放。


3、该技术方案特点

(1)采用压缩冷凝、膜分离可将约99%的芳烃回收,回收效果和经济效益明显,预估年回收油品及减少排污经济效益近300万元。 

(2)采用二级膜设计,将后续处理单元的气体VOCs浓度降到最低,并成为进加热炉供风系统或催化氧化单元的安全气体。

(3)废气回收与废气处理按双循环分离操作形式设计。 

(4)浓缩气回收循环,提高回收效果。 

(5)采用新型催化氧化剂,无明火、低温度、更安全。

(6)PLC全自动控制,实现远距离数据采集和控制,实现无人值守。 

(7)采用多级安全措施设计,确保装置运行实现本质安全。

(8)贫VOCs气体进催化氧化反应系统或加热炉供风系统,实现VOCs气体的“零”排放。

或贫VOCs气体的处理方式采用催化氧化耦合进加热炉供风系统的方式,使催化氧化剂使用寿命延长,运行费用下降。


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