酸性水汽提装置恶臭气体处理工艺
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第 26卷 2008年
第 11月
6期 P石etroch化em
技术 ical Techno
与 logy &
应 App
lica用tion V o l12N6o v1N2o01068
工业技术 ( 557～559)
酸性水汽提装置恶臭气体处理工艺
詹爱霞 ,蔡华 ,金尚君
4 装置存在的不足 恶臭气体治理系统所采用的设备及工艺均
属厂家专利技术 。在工程建设过程中 ,该技术没 有考虑到抽真空系统对原料水罐造成的影响 ,缓 冲罐无压力指示计及控制手段 ,抗生产波动能力 差 。今后有必要对抽真空系统的压力控制进行 完善 。
相关文献链接 :
[ 1 ] 尹有军 ,李建国 ,倪庆慧. 酸性水罐挥发气体脱臭工艺研析 [ J ]. 数字石油和化工 , 2007, (11) : 50 - 52.
1. 2 原料水缓冲罐顶部排放高浓度恶臭气体 酸性水汽提装置在运行过程中 ,侧线冷凝液
全部返回原料水缓冲罐 ( 1#罐和 2#罐 )中 ,导致罐 内 H2 S和 NH3 浓度较高 ,具体数据见表 2所示 。
缓冲罐 名称
1#罐 2#罐
表 2 原料水缓冲罐污染物组成
H2 S质量浓度 / (mg·L - 1 ) 4 000～7 000 5 000～9 000
Abstract: The water washing, chem ical absorp tion and catalytic oxidation were used to treat odorous gas com ing from the acid water tank of acid water strip2 p ing unit in Lanzhou Petrochem ical Company. The results showed that after using the odorous gas treat2 ment system , the concentration of H2 S and NH3 de2
关键词 :酸性水 ;恶臭气体 ;污染 ;治理 中图分类号 : X 703. 1 文献标识码 : B 文章编号 : 1009 - 0045 (2008) 06 - 0557 - 03
随着中国石油兰州石化分公司原油加工能 力及原油结构的改变 ,酸性水量不断增加 ,相应 储罐顶部有大量挥发性恶臭气体 (主要为 H2 S和 NH3 等 )逸出 ,污染环境 。本工作采用上海光辉 集团的专利技术 (即将酸性水储罐顶部密闭连 接 ,并将逸散气体引入恶臭治理系统 ) ,对恶臭气 体进行治理 。该装置于 2006 年 2 月开车成功 。 装置运行后 ,达到了降低环境污染的目的 ,具有 一定的社会效益 。
creased, their removal rates were 98. 9% , 96. 2% respectively. The tail gas could m eet the need of GB 14554—93.
Key words: acid water; odorous gas; pollution; treatment
NH3 质量浓度 / (mg·L - 1 )
10 000～25 000 10 000～40 000
恶臭气体量 / (m3 ·h - 1 )
220
1 存在问题 ① 1. 1 原料水储罐顶部排放低浓度恶臭气体
恶臭治 理 装 置 原 料 水 性 质 及 来 源 如 表 1 所示 。
表 1 原料水来源及污染物组成
进入催化氧化塔进行吸附 、氧化反应 ,除去剩余 恶臭气体 ,在气流的作用下 ,氧化的恶臭大分子 脱离活性炭纤维表面 ,进入下一级系统 。最终尾 气进入喷射系统 ,进行第四次吸收剂吸收 ,吸收 后的尾气放空 。
图 1 酸性水处理装置恶臭气体治理工艺
2. 2 降膜吸收塔 利用文丘利原理 ,使原料水罐及其缓冲罐所
2 恶臭气体处理 2. 1 恶臭气体处理系统工艺流程
恶臭气体治理工艺流程见图 1。由图 1 可 知 ,由原料水罐及其缓冲罐所产生的恶臭气体经
由表 1可知 ,来自各装置的酸性水进入原料 水储罐中 ,其中富含大量 H2 S和 NH3 等恶臭气体 (总量为 80 m3 / h) 。
① 收稿日期 : 2008 - 04 - 18;修回日期 : 2008 - 09 - 05 作者简介 :詹爱霞 (1964—) ,女 ,甘肃靖远人 ,大专 ,助理工程 师。
《精细石油化工 》的办刊宗旨是 :报道国内外以石油 为基础和与石油有关的精细化工方面的市场动向 、生产
应用进展和科技成就 。报道范围包括油田化学品 、日用 化工产品 、纺织染整助剂 、催化剂 、功能材料 、医药 、农药 、 皮革化学品 、食品和饲料添加剂 、胶粘剂 、表面活性剂 、工 业水处理技术 、合成材料助剂 、炼油精细化学品 、电子化 学品 、精细化工中间体及当代精细石油化工科学与工业 的众多新兴领域 。《精细石油化工 》为双月刊 ,大 16 开 , 80页 ,单 月 18 日 出 版 , 每 本 定 价 8. 00 元 , 全 年 6 期 48. 00元 ;国内邮发代号 : 18 - 125;国内订阅处 :全国各地 邮政局 ; 国外邮发代号 : BM4379; 国外总发行 : 中国国际 图书贸易总公司 。
(mg·L - 1 ) 2 420
2 468
11 298
3 654
2 594
1. 3 恶臭气体存在的安全隐患 原料水罐及其缓冲罐顶部均有挥发性恶臭
气体 ,经检测其质量浓度为 80 ～90 mg /m3 ,高于 设计值 (10 mg /m3 ) ,造成大气污染 ;其次 ,高浓度 的恶臭气体还可能导致操作人员中毒 ; 另外 ,员 工在现场工作时 ,必须佩戴空气呼吸器 ,给安全 作业带来不便 ,易发生安全事故 。
在触变型催化氧化塔中 ,以活性炭纤维为载 体 ,负载氧化剂 。当恶臭气体由塔底进入系统 后 ,首先被活性炭纤维吸附 。由于活性炭纤维具 有高比表面积及特定的吸附孔径 ,因此可以对有 机硫最大限度地吸附 。恶臭成分截留在活性炭 纤维表面 ,与此同时 ,负载在活性炭纤维表面的 氧化剂在催化剂的作用下 ,同恶臭气体发生氧化 反应 ,变成含氧的较大分子 ,同时消除恶臭气体 ,
在气流的作用下 ,氧化的恶臭分子脱离活性炭纤 维表面 ,进入下一级系统并依靠吸收剂进行吸 收 ,进而达到除臭的目的 。Βιβλιοθήκη Baidu
3 工业应用效果 由表 3可见 ,恶臭治理系统开工前 ,原料水缓
冲罐 周 围 10 m 处 的 H2 S 质 量 浓 度 超 过 GB 14554—93恶臭污染物三级排放标准 ( 0. 32 mg/ m3 ) ;恶臭治理系统运行后 ,其周围 H2 S质量浓度 基本监测不到 ,不仅解决了环境污染问题 ,而且消 除了安全隐患 。
护 , 2005, 28 ( 4) : 32 - 33.
Trea tm en t techn ique of odorous ga s from ac id wa ter str ipp ing un it
Zhan A ixia, Cai Hua, J in Shangjun ( R efinery Factory of L anzhou Petrochem ica l Com pany, PetroCh ina, L anzhou 730060, Ch ina)
·558·
石 化 技 术 与 应 用 第 26卷
降膜吸收塔水洗后 ,进入溶剂吸收塔 ,与以 N - 甲 基二乙醇胺为主的高效复合脱硫剂进行反应 ,脱 除约 70%的恶臭气体 。尔后 ,恶臭气体进入以氢 氧化钠为主的吸收剂吸收塔 ,通过溶解以及化学 反应 ,除去剩余约 29%的恶臭气体 。然后 ,余气
1 950
未检出 100. 0 904. 3
39. 1 95. 7
2 600
60. 0 97. 7 178. 9
6. 1 96. 6
870
10. 0 98. 9 545. 8
20. 3 96. 3
5 结论 采用恶臭气体治理系统后 ,恶臭气体中 H2 S
的平均去除率为 98. 9% , NH3 的平均去除率为 96. 2% ;原料水缓冲罐 10 m 处基本监测不到 H2 S 浓度 ,不仅解决了环境污染问题 ,而且消除了安 全隐患 。
第 6期 詹爱霞等 1酸性水汽提装置恶臭气体处理工艺
·559·
表 4 恶臭治理系统开工后恶臭气中 H2 S和 NH3 监测数据
H2 S质量浓度
NH3 质量浓度
恶臭气体 / 脱臭尾气 / 去除 恶臭气体 / 脱臭尾气 / 去除 (mg·m - 3 ) (mg·m - 3 ) 率 / % (mg·m - 3 ) (mg·m - 3 ) 率 / %
产生的恶臭气体作为降膜吸收塔的源动力 ,将废 气送入恶臭治理系统 。在降膜吸收塔中 ,以新鲜 水为吸收介质 ,恶臭气体与喷淋水逆向接触形成 水膜 ,增大了吸收比表面积 ,确保了气液相的充 分接触 ,有效脱除恶臭气体中的 NH3 。 2. 3 漩流吸收塔 (溶剂吸收塔与吸收剂吸收塔 )
漩流吸收塔内装有若干漩流吸收板 ,废气由 进气管从塔底进入 ,吸收液由塔顶进入 。废气自 下而上逐级通过吸收板与吸收液逆向接触 ,完成 多级吸收及反应 ,这样可以确保漩流吸收塔的吸 收效果 。 2. 4 活性炭纤维吸收塔
原料水来源 300万 t/ a催化裂化装置
水量 / ( t·h - 1 )
65
H2 S质量 浓度 /
(mg·L - 1 )
2 290
140万 t/ a催化裂化装置 35
2 502
120万 t/ a柴油加氢装置 12
9 849
120万 t/ a延迟焦化装置
5
6 643
混合酸性水
117
2 766
NH3 质量 浓度 /
表 3 恶臭治理系统开工前后周围环境中 H2 S监测数据
地点
2#罐周围 10 m 2#罐周围 10 m 1#罐周围 10 m 1#罐周围 10 m
H2 S质量浓度 / (mg·m - 3 )
开工前
开工后
14. 5 11. 2 7. 4
未检出 未检出 未检出
12. 8
0. 1
由表 4 可以看出 ,恶臭治理系统开工后 ,恶 臭气体中 H2 S的平均去除率为 98. 9% , NH3 的平 均去除率为 96. 2%。
●读者 ·作者 ·编者 ●
《精细石油化工 》 《精细石油化工 》杂志创刊于 1984 年 。它是经国家
科委批准 ,由中国石化天津石油化工公司和中国石化集 团精细石油化工科技情报中心站联合主办 ,国内外公开 发行的技术性期刊 。作为化学工业类核心期刊连续入选 《中文核心期刊要目 》( 2004 ) ,被《中国科技论文与引文 数据库 》(中国科技核心期刊 ) 、美国《化学文摘 》( CA ) 、 荷兰 Elsevier B ibliographic Databases、美国剑桥科学文摘 、 《中国期刊网 》(www. chinajournal. net. cn) 、《中国科学引 文数据库 》、《中国学术期刊 (光盘版 ) 》、《中国核心期刊 (遴选 )数据库 》、《中国石化文摘 》、《中国石油文摘 》等国 内外著名检索机构 、数据库收录 。
(中国石油兰州石化分公司 炼油厂 ,甘肃 兰州 730060)
摘要 :针对中国石油兰州石化分公司原料水汽提装置的原料水罐及其缓冲罐顶部有挥发性恶臭气 体 (H2 S和 NH3 等 ) ,采用水洗 、化学吸收 、催化氧化等技术进行治理 。结果表明 ,采用恶臭气体治理系 统后 ,恶臭气体中的 H2 S与 NH3 浓度明显降低 ,二者去除率分别为 98. 9% , 96. 2% ;尾气排放能够满足 GB 14554—93的要求 。
[ 2 ] 李菁菁. 炼油厂酸性水罐恶臭气体的治理 [ J ]. 中外能源 ,
2007, 12 ( 6) : 91 - 95. [ 3 ] 李勇 ,刘忠生. 炼厂酸性水汽提的上下游技术 [ J ]. 当代化
工 , 2006, 35 ( 6) : 429 - 432. [ 4 ] 张颂光. 污水汽提酸性水罐密闭除臭 [ J ]. 石油化工环境保
第 11月
6期 P石etroch化em
技术 ical Techno
与 logy &
应 App
lica用tion V o l12N6o v1N2o01068
工业技术 ( 557～559)
酸性水汽提装置恶臭气体处理工艺
詹爱霞 ,蔡华 ,金尚君
4 装置存在的不足 恶臭气体治理系统所采用的设备及工艺均
属厂家专利技术 。在工程建设过程中 ,该技术没 有考虑到抽真空系统对原料水罐造成的影响 ,缓 冲罐无压力指示计及控制手段 ,抗生产波动能力 差 。今后有必要对抽真空系统的压力控制进行 完善 。
相关文献链接 :
[ 1 ] 尹有军 ,李建国 ,倪庆慧. 酸性水罐挥发气体脱臭工艺研析 [ J ]. 数字石油和化工 , 2007, (11) : 50 - 52.
1. 2 原料水缓冲罐顶部排放高浓度恶臭气体 酸性水汽提装置在运行过程中 ,侧线冷凝液
全部返回原料水缓冲罐 ( 1#罐和 2#罐 )中 ,导致罐 内 H2 S和 NH3 浓度较高 ,具体数据见表 2所示 。
缓冲罐 名称
1#罐 2#罐
表 2 原料水缓冲罐污染物组成
H2 S质量浓度 / (mg·L - 1 ) 4 000～7 000 5 000～9 000
Abstract: The water washing, chem ical absorp tion and catalytic oxidation were used to treat odorous gas com ing from the acid water tank of acid water strip2 p ing unit in Lanzhou Petrochem ical Company. The results showed that after using the odorous gas treat2 ment system , the concentration of H2 S and NH3 de2
关键词 :酸性水 ;恶臭气体 ;污染 ;治理 中图分类号 : X 703. 1 文献标识码 : B 文章编号 : 1009 - 0045 (2008) 06 - 0557 - 03
随着中国石油兰州石化分公司原油加工能 力及原油结构的改变 ,酸性水量不断增加 ,相应 储罐顶部有大量挥发性恶臭气体 (主要为 H2 S和 NH3 等 )逸出 ,污染环境 。本工作采用上海光辉 集团的专利技术 (即将酸性水储罐顶部密闭连 接 ,并将逸散气体引入恶臭治理系统 ) ,对恶臭气 体进行治理 。该装置于 2006 年 2 月开车成功 。 装置运行后 ,达到了降低环境污染的目的 ,具有 一定的社会效益 。
creased, their removal rates were 98. 9% , 96. 2% respectively. The tail gas could m eet the need of GB 14554—93.
Key words: acid water; odorous gas; pollution; treatment
NH3 质量浓度 / (mg·L - 1 )
10 000～25 000 10 000～40 000
恶臭气体量 / (m3 ·h - 1 )
220
1 存在问题 ① 1. 1 原料水储罐顶部排放低浓度恶臭气体
恶臭治 理 装 置 原 料 水 性 质 及 来 源 如 表 1 所示 。
表 1 原料水来源及污染物组成
进入催化氧化塔进行吸附 、氧化反应 ,除去剩余 恶臭气体 ,在气流的作用下 ,氧化的恶臭大分子 脱离活性炭纤维表面 ,进入下一级系统 。最终尾 气进入喷射系统 ,进行第四次吸收剂吸收 ,吸收 后的尾气放空 。
图 1 酸性水处理装置恶臭气体治理工艺
2. 2 降膜吸收塔 利用文丘利原理 ,使原料水罐及其缓冲罐所
2 恶臭气体处理 2. 1 恶臭气体处理系统工艺流程
恶臭气体治理工艺流程见图 1。由图 1 可 知 ,由原料水罐及其缓冲罐所产生的恶臭气体经
由表 1可知 ,来自各装置的酸性水进入原料 水储罐中 ,其中富含大量 H2 S和 NH3 等恶臭气体 (总量为 80 m3 / h) 。
① 收稿日期 : 2008 - 04 - 18;修回日期 : 2008 - 09 - 05 作者简介 :詹爱霞 (1964—) ,女 ,甘肃靖远人 ,大专 ,助理工程 师。
《精细石油化工 》的办刊宗旨是 :报道国内外以石油 为基础和与石油有关的精细化工方面的市场动向 、生产
应用进展和科技成就 。报道范围包括油田化学品 、日用 化工产品 、纺织染整助剂 、催化剂 、功能材料 、医药 、农药 、 皮革化学品 、食品和饲料添加剂 、胶粘剂 、表面活性剂 、工 业水处理技术 、合成材料助剂 、炼油精细化学品 、电子化 学品 、精细化工中间体及当代精细石油化工科学与工业 的众多新兴领域 。《精细石油化工 》为双月刊 ,大 16 开 , 80页 ,单 月 18 日 出 版 , 每 本 定 价 8. 00 元 , 全 年 6 期 48. 00元 ;国内邮发代号 : 18 - 125;国内订阅处 :全国各地 邮政局 ; 国外邮发代号 : BM4379; 国外总发行 : 中国国际 图书贸易总公司 。
(mg·L - 1 ) 2 420
2 468
11 298
3 654
2 594
1. 3 恶臭气体存在的安全隐患 原料水罐及其缓冲罐顶部均有挥发性恶臭
气体 ,经检测其质量浓度为 80 ～90 mg /m3 ,高于 设计值 (10 mg /m3 ) ,造成大气污染 ;其次 ,高浓度 的恶臭气体还可能导致操作人员中毒 ; 另外 ,员 工在现场工作时 ,必须佩戴空气呼吸器 ,给安全 作业带来不便 ,易发生安全事故 。
在触变型催化氧化塔中 ,以活性炭纤维为载 体 ,负载氧化剂 。当恶臭气体由塔底进入系统 后 ,首先被活性炭纤维吸附 。由于活性炭纤维具 有高比表面积及特定的吸附孔径 ,因此可以对有 机硫最大限度地吸附 。恶臭成分截留在活性炭 纤维表面 ,与此同时 ,负载在活性炭纤维表面的 氧化剂在催化剂的作用下 ,同恶臭气体发生氧化 反应 ,变成含氧的较大分子 ,同时消除恶臭气体 ,
在气流的作用下 ,氧化的恶臭分子脱离活性炭纤 维表面 ,进入下一级系统并依靠吸收剂进行吸 收 ,进而达到除臭的目的 。Βιβλιοθήκη Baidu
3 工业应用效果 由表 3可见 ,恶臭治理系统开工前 ,原料水缓
冲罐 周 围 10 m 处 的 H2 S 质 量 浓 度 超 过 GB 14554—93恶臭污染物三级排放标准 ( 0. 32 mg/ m3 ) ;恶臭治理系统运行后 ,其周围 H2 S质量浓度 基本监测不到 ,不仅解决了环境污染问题 ,而且消 除了安全隐患 。
护 , 2005, 28 ( 4) : 32 - 33.
Trea tm en t techn ique of odorous ga s from ac id wa ter str ipp ing un it
Zhan A ixia, Cai Hua, J in Shangjun ( R efinery Factory of L anzhou Petrochem ica l Com pany, PetroCh ina, L anzhou 730060, Ch ina)
·558·
石 化 技 术 与 应 用 第 26卷
降膜吸收塔水洗后 ,进入溶剂吸收塔 ,与以 N - 甲 基二乙醇胺为主的高效复合脱硫剂进行反应 ,脱 除约 70%的恶臭气体 。尔后 ,恶臭气体进入以氢 氧化钠为主的吸收剂吸收塔 ,通过溶解以及化学 反应 ,除去剩余约 29%的恶臭气体 。然后 ,余气
1 950
未检出 100. 0 904. 3
39. 1 95. 7
2 600
60. 0 97. 7 178. 9
6. 1 96. 6
870
10. 0 98. 9 545. 8
20. 3 96. 3
5 结论 采用恶臭气体治理系统后 ,恶臭气体中 H2 S
的平均去除率为 98. 9% , NH3 的平均去除率为 96. 2% ;原料水缓冲罐 10 m 处基本监测不到 H2 S 浓度 ,不仅解决了环境污染问题 ,而且消除了安 全隐患 。
第 6期 詹爱霞等 1酸性水汽提装置恶臭气体处理工艺
·559·
表 4 恶臭治理系统开工后恶臭气中 H2 S和 NH3 监测数据
H2 S质量浓度
NH3 质量浓度
恶臭气体 / 脱臭尾气 / 去除 恶臭气体 / 脱臭尾气 / 去除 (mg·m - 3 ) (mg·m - 3 ) 率 / % (mg·m - 3 ) (mg·m - 3 ) 率 / %
产生的恶臭气体作为降膜吸收塔的源动力 ,将废 气送入恶臭治理系统 。在降膜吸收塔中 ,以新鲜 水为吸收介质 ,恶臭气体与喷淋水逆向接触形成 水膜 ,增大了吸收比表面积 ,确保了气液相的充 分接触 ,有效脱除恶臭气体中的 NH3 。 2. 3 漩流吸收塔 (溶剂吸收塔与吸收剂吸收塔 )
漩流吸收塔内装有若干漩流吸收板 ,废气由 进气管从塔底进入 ,吸收液由塔顶进入 。废气自 下而上逐级通过吸收板与吸收液逆向接触 ,完成 多级吸收及反应 ,这样可以确保漩流吸收塔的吸 收效果 。 2. 4 活性炭纤维吸收塔
原料水来源 300万 t/ a催化裂化装置
水量 / ( t·h - 1 )
65
H2 S质量 浓度 /
(mg·L - 1 )
2 290
140万 t/ a催化裂化装置 35
2 502
120万 t/ a柴油加氢装置 12
9 849
120万 t/ a延迟焦化装置
5
6 643
混合酸性水
117
2 766
NH3 质量 浓度 /
表 3 恶臭治理系统开工前后周围环境中 H2 S监测数据
地点
2#罐周围 10 m 2#罐周围 10 m 1#罐周围 10 m 1#罐周围 10 m
H2 S质量浓度 / (mg·m - 3 )
开工前
开工后
14. 5 11. 2 7. 4
未检出 未检出 未检出
12. 8
0. 1
由表 4 可以看出 ,恶臭治理系统开工后 ,恶 臭气体中 H2 S的平均去除率为 98. 9% , NH3 的平 均去除率为 96. 2%。
●读者 ·作者 ·编者 ●
《精细石油化工 》 《精细石油化工 》杂志创刊于 1984 年 。它是经国家
科委批准 ,由中国石化天津石油化工公司和中国石化集 团精细石油化工科技情报中心站联合主办 ,国内外公开 发行的技术性期刊 。作为化学工业类核心期刊连续入选 《中文核心期刊要目 》( 2004 ) ,被《中国科技论文与引文 数据库 》(中国科技核心期刊 ) 、美国《化学文摘 》( CA ) 、 荷兰 Elsevier B ibliographic Databases、美国剑桥科学文摘 、 《中国期刊网 》(www. chinajournal. net. cn) 、《中国科学引 文数据库 》、《中国学术期刊 (光盘版 ) 》、《中国核心期刊 (遴选 )数据库 》、《中国石化文摘 》、《中国石油文摘 》等国 内外著名检索机构 、数据库收录 。
(中国石油兰州石化分公司 炼油厂 ,甘肃 兰州 730060)
摘要 :针对中国石油兰州石化分公司原料水汽提装置的原料水罐及其缓冲罐顶部有挥发性恶臭气 体 (H2 S和 NH3 等 ) ,采用水洗 、化学吸收 、催化氧化等技术进行治理 。结果表明 ,采用恶臭气体治理系 统后 ,恶臭气体中的 H2 S与 NH3 浓度明显降低 ,二者去除率分别为 98. 9% , 96. 2% ;尾气排放能够满足 GB 14554—93的要求 。
[ 2 ] 李菁菁. 炼油厂酸性水罐恶臭气体的治理 [ J ]. 中外能源 ,
2007, 12 ( 6) : 91 - 95. [ 3 ] 李勇 ,刘忠生. 炼厂酸性水汽提的上下游技术 [ J ]. 当代化
工 , 2006, 35 ( 6) : 429 - 432. [ 4 ] 张颂光. 污水汽提酸性水罐密闭除臭 [ J ]. 石油化工环境保