1 前 言
煉油廠在原油加工尤其是高硫原油加工過(guò)程中，一些設(shè)施不可避免地會(huì)排放出大量的惡臭污染廢氣，特別是含硫污水儲(chǔ)罐、半成品油品儲(chǔ)罐、污油儲(chǔ)罐等設(shè)施。這些儲(chǔ)罐排放的廢氣惡臭組分復(fù)雜，間歇排放，主要惡臭污染物組分中包含硫化氫、有機(jī)硫化物、苯系物及其他VOCs（揮發(fā)性有機(jī)物）等組分，其中總烴含量可達(dá)1.0×106mg/m3，硫化氫濃度可達(dá)1.5×105mg/m3，有機(jī)硫化物濃度可達(dá)400mg/m3，苯系物濃度可達(dá)1.0×104mg/m3。工作人員長(zhǎng)期活動(dòng)在被這些物質(zhì)污染的環(huán)境中，可能引發(fā)呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等疾病，也可能引發(fā)機(jī)體病變甚至致癌；在短期污染嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)使人產(chǎn)生明顯的頭暈、喉疼、惡心、嘔吐等急性中毒癥狀。
儲(chǔ)罐排放惡臭廢氣的處理有其特殊性，一是廢氣處理裝置在凈化廢氣時(shí)容易干擾儲(chǔ)罐正常運(yùn)行，如可能引起儲(chǔ)罐的癟罐或爆罐；二是儲(chǔ)罐排放廢氣組成復(fù)雜，凈化難度較大。
撫順石油化工研究院從事煉油企業(yè)廢氣惡臭治理研究多年，2009年與金陵分公司聯(lián)合開(kāi)展研究，對(duì)金陵分公司酸性水罐區(qū)及污油罐和中間罐區(qū)的惡臭污染采用“罐頂廢氣減排－低溫油品吸收－吸收脫硫”工藝進(jìn)行了綜合治理。罐頂廢氣減排措施包括建立罐頂氣連通管網(wǎng)、控制來(lái)水溫度等手段減少?gòu)U氣外排量，另外，采用氮封來(lái)控制酸性水罐內(nèi)的氧濃度，達(dá)到罐區(qū)安全運(yùn)行的目的。采取減排措施后，罐區(qū)的廢氣排放量大大減少。逸散的罐頂廢氣首先進(jìn)入低溫油品吸收塔進(jìn)行回收油氣和有機(jī)硫化物，然后通過(guò)脫硫反應(yīng)器脫除硫化氫，最后直接排空。吸收油品選用一定餾程的柴油，通過(guò)熱泵機(jī)組降溫到0～15℃，吸收排放氣中的油氣，富吸收油再進(jìn)熱泵機(jī)組取熱后去柴油加氫裝置。脫硫反應(yīng)器采用堿性吸收劑吸收脫除排放氣中的硫化氫。經(jīng)過(guò)處理，凈化氣中硫化氫平均濃度降到1.0mg/m3以下；有機(jī)硫化物（硫醇、硫醚、重有機(jī)硫組分總和）可降低到1.0mg/m3以下；油氣濃度降到25g/m3以下，每年可回收油品400～500t。本技術(shù)同時(shí)實(shí)現(xiàn)了惡臭治理和資源回收，達(dá)到了經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益雙贏。
2 低溫油品儲(chǔ)罐呼吸氣綜合治理及回收技術(shù)
2.1 罐頂廢氣減排
在儲(chǔ)罐區(qū)，可以采用的減排措施有建立來(lái)水脫氣罐、來(lái)水緩沖-脫氣罐；建立罐頂氣連通管網(wǎng)，控制來(lái)水溫度、罐內(nèi)氣體溫度壓力控制；建立可變?nèi)莘e集氣柜，減少罐內(nèi)氣相空間體積；強(qiáng)太陽(yáng)光反射涂料；合理控制排氣速率等。
在金陵分公司，通過(guò)建立罐頂氣連通管網(wǎng)、關(guān)閉備用罐氣體連通管線、減少罐內(nèi)氣相空間、控制罐內(nèi)來(lái)水溫度等措施，達(dá)到降低廢氣排放量40%以上。
2.2 罐區(qū)安全運(yùn)行措施
儲(chǔ)罐區(qū)排放氣的爆炸極限為1.1%～6.0%，通過(guò)增加氮?dú)庾詭аa(bǔ)充系統(tǒng)，可使罐區(qū)內(nèi)氣相中氧氣濃度在10%以下。采用氮?dú)獗Ｗo(hù)可消除蒸汽飽和帶來(lái)的癟罐和爆罐的危險(xiǎn)，同時(shí)避免了罐內(nèi)FeS自燃的危險(xiǎn)。
2.3 低溫油品儲(chǔ)罐呼吸氣治理及回收工藝流程
廢氣從罐頂逸散出來(lái)后，首先通過(guò)低溫吸收塔進(jìn)行吸收，吸收劑采用一定餾程范圍的粗柴油或其他油品，吸收溫度根據(jù)油品性質(zhì)和廢氣性質(zhì)進(jìn)行設(shè)定，一般為0～15℃，在吸收塔內(nèi)可回收90%以上的油氣和凈化99%以上的有機(jī)硫化物，然后廢氣經(jīng)過(guò)脫硫反應(yīng)器吸收廢氣中剩余的硫化氫；經(jīng)過(guò)油品吸收后的廢氣總烴濃度小于25000mg/m3，再進(jìn)入脫硫反應(yīng)器脫除廢氣中剩余的硫化物，最終凈化氣中硫化氫濃度可低于1mg/m3，總有機(jī)硫化物濃度之和小于1mg/m3，最后凈化氣排空。
廢氣一次性通過(guò)油品吸收，選用一定餾程的餾分油，吸收后的富油品進(jìn)入加氫或其他生產(chǎn)裝置進(jìn)一步加工。
經(jīng)過(guò)上述工藝流程，廢氣中的大部分硫化氫和幾乎全部的有機(jī)硫化物被油品吸收，吸收后的硫化物進(jìn)入加氫裝置，最終硫化物變?yōu)榱蚧钱a(chǎn)品。進(jìn)入油品中的總烴經(jīng)過(guò)加工后成為可用的油品組分，進(jìn)一步提高了企業(yè)的生產(chǎn)效益。
3 應(yīng)用實(shí)例
本技術(shù)在金陵分公司酸性水儲(chǔ)罐區(qū)、污油罐和油品中間罐區(qū)進(jìn)行了應(yīng)用，環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益顯著。
3.1 罐區(qū)減排
為達(dá)到罐區(qū)減排目的，金陵分公司采取了一系列措施。包括：嚴(yán)格把關(guān)含硫污水來(lái)水溫度、增加自動(dòng)補(bǔ)氮系統(tǒng)及罐頂增加安全閥等；污油罐區(qū)增設(shè)了吹掃氣冷凝系統(tǒng)，減少?gòu)U氣外排量；其他中間油品罐頂進(jìn)行互通管道聯(lián)通改造，增設(shè)自動(dòng)補(bǔ)氮系統(tǒng)。
通過(guò)上述措施，極大地減少了罐區(qū)呼吸氣泄漏量和逸散量，從而減少了污染物外排總量。
3.2 廢氣處理及回收
在金陵分公司酸性水儲(chǔ)罐和污油罐及中間罐區(qū)分別采用低溫油品吸收－脫硫綜合治理裝置進(jìn)行廢氣治理和回收，均達(dá)到了理想的效果。
通過(guò)治理，上述罐區(qū)處理裝置的排放氣中，硫化氫和總有機(jī)硫化物濃度可分別小于1mg/m3，苯系物凈化率在99%以上，油氣濃度小于25g/m3。
通過(guò)治理，其中的酸性儲(chǔ)罐年回收油氣量約300噸以上，中間罐區(qū)年回收油氣量200噸以上，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
