橡胶废气处理用催化燃烧工艺

橡胶废气处理用催化燃烧工艺

 

在石油化工职业的生产过程中，会发生以挥发性有机物为***要组分的废气。这些有机物假如直接排入***气，将损害人体健康污染周围环境。因而我***《***气污染物归纳排放规范》GB16297-1996对有机物的排放作出了严厉约束。

 

有机废气的管理办法包含吸收、吸附、冷凝、直接燃烧、热力燃烧和催化燃烧等。催化燃烧是理有机废气的一种卓有成效的办法，它在较低的温度下250-400℃，运用催化剂使有机物无焰燃烧燃烧产品是CO2和H2O。为了保护催化剂在进行催化燃烧处理时，常常需求依据废气性质的不同，采纳不同的预处理方法。

 

我***石化抚顺石油化工研讨院FRIPP从上世纪90年代开端从事有机废气的催化燃烧管理研讨，曾先后对多种有机废气进行了催化燃烧实验室、中试及工业化使用研讨。2007年进行了橡胶厂热塑性丁苯橡胶SBS废气的工业化管理研讨。成果表明，选用以催化燃烧为中心的管理技能，可使净化气到达***家排放规范，使周围环境空气质量显着改进。并且该技能还具有能耗低、操作便利、处理作用***等长处，是有用的有机废气处理技能之一。

 

1.废气来历及组成

 

橡胶职业排放的废气中一般含有环己烷、己烷以及芳烃类等。某石化企业橡胶厂SBS设备其生产流程包含四部分聚合单元、收回单元、凝集单元、后处理单元废气的发生***要会集在后处理单元。后处理单元共有四股废气排放分别为进料口闪蒸气、挤压机出口闪蒸气、产品风力运送排放气以及热风枯燥排放气。四股废气的***要污染组分均为环己烷和己烷。此外，进料口闪蒸气和挤压机出口闪蒸气中还含有很多的水蒸汽。

 

废气的总烃浓度远超过***家排放规范《***气污染物归纳排放规范》中非甲烷总烃的排放限值为120mg/m3。

 

2.废气处理工艺

 

2.1废气处理流程

 

针对SBS后处理单元4股废气的组分FRIPP拟定了“冷凝-催化燃烧”处理工艺。

 

产品风力运送排放气、热风枯燥排放气直接进行催化燃烧处理，进料口闪蒸气、挤压机出口闪蒸气中含有很多的水蒸汽和环己烷对这两股废气***要选用两级冷凝预处理，以收回其间的水和环己烷，两级冷凝得到的不凝气与风力运送排放气、热风枯燥排放气混和，一起进行催化燃烧处理。混和气顺次经过除雾器、催化风机、换热器冷、加热器、催化燃烧反应器、换热器等处理后，收回能量，净化气合格排放。

 

2.2设备处理规划的确认

 

选用催化燃烧工艺处理以上4股废气时，为安全考虑，一般控制进入催化燃烧反应器的废气中有机物浓度低于25%LEL爆破下限。环己烷和正己烷的爆破下限均为1.2%体积分数，因而二者以恣意份额混合，其混合气的爆破下限均为1.2%体分数则25%LEL为0.3%体积分数即处理时应控制废气浓度在3000μL/L按环己烷折算为废气的总烃浓度为11250mg/m3以下。从对催化剂、反应器和换热器等的耐温方面归纳考虑，催化燃烧反应器进口废气的浓度按8000mg/m3规划。

 

因而设备的处理规划确认为30000m3/h。经过增加稀释空气来控制反应器进口废气的总烃浓度在8000mg/m3以下。

 

3.成果和评论

 

废气处理设备于2007年9月投入工作。选用的蜂窝状贵金属催化剂，由FRIPP生产。整套设备的控制选用PLC控制系统。

 

3.1预处理作用

 

设备选用的预处理办法***要包含冷凝、除雾、过滤等。

 

一级冷凝选用循环冷却水30℃，作为冷却介质，二级冷凝选用冷却盐水，30%CaCl2溶液-3，作为冷却介质，冷凝得到水和环己烷的混合液，进入厂方的环己烷-水别离罐，别离脱水，收回环己烷。废气经过冷凝预处理，废气中的水蒸汽含量******下降，下降了进入反应器内的水蒸汽量，延长了催化剂的运用寿命，一起避免了废气在管道和设备上冷凝带来的腐蚀问题。

 

废气中含有SBS填充油油雾，这些油雾简单在气体管道法兰、阀门、弯头以及过滤器、换热器、加热器等设备中粘附累积，下降设备功率，油雾浓度的不确认性也给催化燃烧带来某种程度的危险因而，应捕集去除。设备设置的油雾捕集器中以玻璃纤维滤筒为内芯。气体从罐进口进入滤筒，油雾和固体颗粒被截留，气体穿过滤筒***部和侧壁，进入滤筒与金属罐构成的空间，然后从罐的出口排出。被截留的油雾和固体颗粒在重力的作用下，落到金属罐底部，作为污油定时排出由厂方一致收回。

 

3.2废气处理作用

 

开工工作期间，催化燃烧反应器进口温度维持在250-300度，出口温度在350-520度，床层空速30000h-1。因为废气浓度较高，设备充分运用了废气催化燃烧过程中发生的很多反应热用来预热反应器进口的废气.因而,在设备工作过程中，加热器输出功率为零然后******下降了设备的能耗。

 

设备处理后气体的总烃浓度为62-100mg/m3，低于120mg/m3的***家排放限值。设备投用后，污染得到有用管理，设备周围的环境空气质量得到显着改进。

 

长时间工作过程中催化燃烧处理设备的处理作用空速30000h-1。

 

在近1年的工作后，催化剂活性没有下降痕迹。

 

3.3设备能耗

 

废气催化燃烧发生很多的热量经过高效的换热器用来预热反应器进口的待处理废气，以下降设备能耗。当废气浓度到达必定数值时，催化燃烧反应的进行彻底经过本身氧化发生的热量来保护，不需求外加热量。因而在设备的正常工作过程中，加热器一向处于封闭状况此刻设备的电耗仅为风机的电耗以及外表、电气等的电耗。

 

SBS废气浓度较高，热值较***，反应过程中发生很多的反应热，发生的反应热除用于保护反应本身进行之外，还有一部分热量还可以用于厂方的热风枯燥系统，替代现在运用的水蒸汽加热系统。

 

4定论

 

(1)橡胶厂SBS废气中含有环己烷、己烷等有机物，废气的总烃浓度高达20000mg/m3，远超过***家排放规范。

 

(2)使用“冷凝-催化燃烧”技能处理橡胶废气，在催化燃烧反应器进口温度250-300度，床层空速30000h-1的条件下，净化气中总烃浓度在100mg/m3以下，契合***家排放规范。

 

(3)设备充分运用了本身发生的反应热，在正常工作过程中加热器输出功率为零，******下降了设备的能耗。