RTO废气处理装置运行常见问题及应对方法

RTO废气处理装置运行常见问题及应对方法RTO是蓄热式焚烧处理有机废气装置的简称。笔者针对某精细化工园区12家涉及RTO的企业进行检查，发现在RTO实际设计、施工、运行过程中，企业和供应商更偏重于RTO装置的净化效率和运行成本，而忽视了RTO的安全设计和安全运行的基本要求，导致RTO系统运行过程中存在废气收集、预处理方式设计、运行状态下安全设施未正常投用等安全隐患。

一、典型的问题隐患

（一）废气预处理设计存在缺陷

1.企业提供的基础数据不全，导致预处理方式存在设计缺陷。《蓄热燃烧法工业有机废气治理工程技术规范》要求应根据废气来源、组分、性质（温度、湿度、压力）、流量、爆炸极限等因素，综合分析后选择废气处理工艺流程。而在实际设计过程中，企业主要提供最大废气处理量、VOCs最高含量，不能提供尾气具体的组成。如该园区某企业提供RTO设计依据为废气组分为甲苯和甲醇，VOCs最高含量为5000mg/m3，且具体含量未标明。因此企业在RTO设计时未考虑企业生产过程中能产生二甲胺气体，在预处理系统中没考虑酸洗，只是在车间将废气冷却到10℃左右后，通过总管（DN600）进入碱洗、水洗塔后经引风机进入到RTO系统，这也就为后来发生的事故埋下了隐患。该企业于2021 年6 月3日开始试生产，RTO装置于2021 年6 月6日16：00发生爆炸，整个风机的蜗壳全部粉碎，所幸的是事故没有造成人员伤亡。事故调查显示，由于二甲胺易溶于水（沸点7℃），随着水中二甲胺含量升高及环境温度上升，二甲胺大量挥发，同时因引风机叶轮、蜗壳材质均为玻璃钢材质，虽然有导电涂层，但

引风机对地电阻为无穷大，达到爆炸极限的有机废气与高速旋转的风机叶轮摩擦产生静电，导致风机蜗壳粉碎性爆裂。

2.RTO安全设施设计有缺陷。（1）设计时未将可燃气体检测信号纳入RTO 控制程序系统，当废气浓度达到爆炸极限后，不能及时采取稀释、走旁通等应对措施，高浓度废气直接进入RTO炉体从而引发火灾、爆炸事故。其中部分企业只是在RTO控制程序界面上做了一个显示，且永远显示0%LEL。《大气污染治理工程技术导则》（HJ 2000-2010）第6.5.1条，明确提出“进入热力燃烧工艺的有机废气浓度应控制在其爆炸极限下限的25%以下，对于混合有机化合物，其有机物浓度应根据不同有机化合物的浓度比例和其爆炸下限值进行计算与校核”；《蓄热燃烧法工业有机废气治理工程技术规范》（HJ1093—2020）第6.5.1条，明确要求“当废气浓度波动较大时，应对废气进行实时监测，并采取稀释、缓冲等措施，确保进入蓄热燃烧装置的废气浓度低于爆炸极限下限的25%”。

某企业的在线分析仪显示“Err”，因输出超过20mA，满量程后显示“错误”，但RTO控制界面显示为0%LEL。

（2）设计时不考虑可燃气体在线分析仪的安装位置。如某企业在线分析仪取样位置距RTO炉约30米（RTO炉前有一个碱洗塔和一个水洗塔），该处废气约10s后就能进入到RT0炉，但在线分析仪距取样点约2.5米，经过蠕动泵抽取样品，不计在线分析仪的响应时间，至少需要20s后才能分析出废气中可燃气体的含量，这种设置，即使可燃气体检测信号进入RTO控制程序系统，也

达不到保护作用。具体可参考《蓄热焚烧装置安全风险评估指南》第7.3.3的要求。

（3）技术协议书中的P&ID与RTO装置现场不一致，或P&ID中给定的逻辑无法实现。如设计文件中设计有“压缩空气压力低，系统报警停机”，但现场无压缩空气压力远传表；所有企业都不能提供联锁逻辑图；P&ID图中的逻辑关系在实际行动过程无法实现。下图为某企业RTO进料部分的P&ID，设置三个可燃气体检测仪，但现场只安装了一个检测仪，并没有将信号接入程序控制系统；单纯从P&ID给出的信号来看，GICA301A/B应是采用1oo2(二选一的方式），如果达到设定值，打开新风阀门进行稀释，根据GICA302的检测结果判断是否停车，从现场新风阀门与风机位置（约5米），这一逻辑根本无法实现。

究其原因是RTO安全设计方面标准不全。《大气污染治理工程技术导则》（HJ 2000-2010）中第“6.5气态污染物热力燃烧”部分可作为RTO设计依据。此外，第6.5.3.3 条明确要求，“进入热力燃烧工艺的有机废气浓度应控制在其爆炸极限下限的25%以下，对于混合有机化合物，其有机物浓度应根据不同有

机化合物的浓度比例和其爆炸下限值进行计算与校核”。《蓄热燃烧法工业有机废气治理工程技术规范》（HJ1093—2020）其中“6 工艺设计”部分，对工艺流程的选择、工艺设计要求、二次污染控制、安全措施提出了明确要求。除此之外，还没有明确的关于工业有机废气蓄热燃烧法治理工程的设计、施工、验收和运行维护的技术要求。正因为缺少针对RTO及辅助设施（如废气收集处理、燃料油（气））设计的工程技术规范，所以供应商优先考虑的是排放标准。这也是验收与交付的前提，设计依据主要是企业提供的基础资料及要求、同类废气治理工程的成功经验和《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国大气污染防治法》《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)、《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）等排放标准和要求。

（二）废气输送系统工艺设计未充分考虑精细化工生产过程特点。

1.废气支管段内压力不稳。精细化工行业通常是间歇式生产，废气排放气量随着生产处于不同的阶段出现波动。企业未在车间总出口设置输送风机，或设置废气输送风机，但风机频率未与废气系统压力实现自动控制，全部依靠RTO引风机入口压力（或引风机频率）来控制废气总管的压力，导致废气总管的最前端或废气排放气量大的车间支管段内压力波动大，存在支管段内废气压力不稳而泄漏的风险。

2.精细化工行业废气成分复杂，波动性大，车间设置预净化装置一般都是冷凝或喷淋吸收系统，一方面起到降低VOCs的含量或减小废气的腐蚀性，另一方面对废气总管压力起到"缓冲"作用，然而，经过喷淋吸收后的废气含有大量饱和水蒸气，如设计不合理，废气输送管道的拐点和低点会有积液凝聚，夏季积液挥发可能引发VOCs浓度超爆炸下限的风险，冬季积液冻结则可能造成管道损