低温柴油吸收-蓄热氧化法在沥青储运系统废气治理中的应用.pdf

齐鲁石油化工,2 0 2 3,5 1(2)：15 6-15 9设备与防腐QILUPETROCHEMICALTECHNOLOGY低温柴油吸收一蓄热氧化法在沥青储运系统废气治理中的应用张雷（中国石化齐鲁分公司胜利炼油厂，山东淄博2 5 5 434）摘要：针对沥青在储运过程中挥发出有机气体的问题，采用低温柴油吸收蓄热氧化法可以回收部分废气，并使沥青废气再经焚烧后达到环保排放的要求。装置工业运行结果表明：该方法解决了沥青储运区域有机挥发物（VOCs）超标排放和污染问题，为炼油企业沥青储运系统的环保改造提供了技术保障，同时也为炼油企业储运系统废气综合治理提供了新方法和新思路。关键词：沥青尾气；低温柴油吸收；蓄热氧化中图分类号：X701低温柴油吸收蓄热氧化法是一种处理沥青储运设施中挥发性有机物（VOCs）超标排放和污染问题的有效方法。该方法是通过低压、低温的方式将沥青废气引人柴油吸收装置，使有机物与柴油分子发生物理吸附作用,从而降低沥青储罐内有机物含量。然后,采用蓄热氧化技术对低温柴油吸收后的废气进行深度处理，将低含量（VO Cs）的尾气氧化转化为水和二氧化碳,从而达到减少污染的目的 1。该方法具有操作简单、流程顺畅、治理效果好、能源利用效率高、运行稳定等优点 2 。此外，低温柴油吸收蓄热氧化法还可以与其他治理技术相结合使用，如碱液脱硫、总烃含量均化等措施,以进一步提高净化效果和降低治理成本。因此,该方法在沥青储运设施的尾气治理中得到了广泛应用。某炼油厂沥青储运设施包括16 台沥青储罐和4个沥青汽车装车位。在油品储存和装车过程中存在VOCs超标排放和污染问题，不符合GB31570一2 0 15 石油炼制工业污染物排放标准的要求。基于该炼油厂的沥青尾气燃烧困难和罐区离生产装置距离远等不利因素，对比了低温柴油吸收蓄热氧化、加热炉焚烧和低温冷凝等方法 3,最终选用了低温柴油吸收蓄热氧化法，有效地解决了上述问题。文献标识码：B文章编号：10 0 9-98 5 9(2 0 2 3)0 2-0 15 6-0 41存在的问题沥青是炼油厂常减压装置的直馏产品，未经二次加工装置精制工艺处理,虽然轻组分挥发物质较轻质油品相对较少，但是沥青中富集了原油中的苯系物、胶质和沥青质等组分。由于沥青的凝固点在所有石油产品中最高，故其储存温度较高，通常在12 0 18 0。沥青储运区域的废气与其他油品在储运过程中挥发的废气相比，具有组分重、组分不同的特点。某炼油厂沥青罐区储存能力为5 90 0 0 m,共有沥青储罐16 台，其中2 0 0 0 m储罐3台、3000m储罐6 台、5 0 0 0 m储罐7 台，全部用于储存沥青产品。沥青储罐接收2 套常减压装置减底渣油，储罐同时收料时最大收料速率为30 0h,废气最大排量为30 0 m/h。沥青装车区域共有4个汽车装车站台，同时装车作业时，最大装车速率为30 0 t/h，废气最大排量为30 0 m/h。部分沥青储运设施沥青挥发气体组成检测结果见表1。由表1可知：该沥青储运设施挥发气体中甲收稿日期：2 0 2 3-0 1-17；修回日期：2 0 2 3-0 5-11。作者简介：张雷（198 7 一），男，工程师。2 0 10 年毕业于中国矿业大学化学工程与工艺专业，学士学位。现在中国石化齐鲁分公司胜利炼油厂从事工艺管理工作。电话：[phone];E-mail:zhanglei12.qlsh 。2023,51(2)苯、二甲苯和非甲烷总烃质量浓度均超出CB项目乙苯对-二甲苯间-二甲苯邻-二甲苯沥青罐10.4*沥青罐20.4*GB315702015指标值2*：表示分析仪器的检测限值（最低检出质量浓度，低于该质量浓度则检测不出）。2低温柴油吸收蓄热氧化装置工艺介绍2.1柴柴油吸收及脱硫段工艺（见图1）如图1所示，沥青储运系统废气通过总管进人装置，如果废气进入装置温度高于90，在进低温柴油吸收前需要进行冷却。废气首先进人低温柴油吸收塔吸收,吸收压力为0.2 MPa,温度为515，柴油经制冷机组降温后进入低温柴油吸收塔。吸收柴油采用馏程为16 0 390 的来自催化装置或常减压装置生产的柴油，密度为800850kg/m。经过预冷和制冷机组冷却后，柴油温度可降低至5 15。在低温柴油吸收塔内,各种VOCs废气可得到有效吸收。脱硫反应器出口设置有压力调节，可根据废气来量情况调节吸收压力。蓄热氧化段制冷机贫柴油水冷器富柴油制冷机富柴油泵沥青废气W液环压缩机图1柴油吸收及脱硫段工艺流程示意2.2均化及蓄热氧化段工艺（见图2）如图2 所示，沥青储运系统废气经过“低温柴油吸收脱硫”净化后，进入脱硫及非甲烷总烃质量浓度均化罐，通过非甲烷总烃质量浓度均化剂作用稳定废气中的非甲烷总烃质量浓度，再经过适当稀释使其降至30 0 0 mg/m以下，随后进人蓄热氧化单元。沥青废气由主风机送人蓄热氧化反应器中，蓄热氧化反应器内有3个炉体，每个炉体有进气、出气和空气清洗3个阶段，并构成张雷：低温柴油吸收蓄热氧化法在沥青储运系统废气治理中的应用表1部分沥青储运设施沥青挥发气体组成苯甲苯2071455废气柴油吸收塔脱疏反应器157.315702015指标要求。质量浓度/(mg m-3)非甲烷总烃12.26.50.85.8二甲苯总质量浓度小于8了3条废气通道。进气时，废气吸收进气炉体蓄热体中的热量并升温至氧化反应温度，经燃烧室内充分燃烧后进入出气炉体，将热量传送给蓄热床体后排出，处于清洗状态的炉体利用空气将进气时炉体中残留废气置换并送入燃烧室，在温度为7 5 0 95 0 的氧化室中，废气中有机污染物最终被充分氧化成CO，和H,O,最终净化气经排气筒排放到大气中，实现了废气的达标治理 4。一般情况下，废气在蓄热氧化过程中释放的反应热量可以维持系统的能量平衡，不需要外加热量。在装置正常运转过程中，燃烧器只留有1个安全明火，主燃烧器关闭，只有在开车阶段或当废气中有机物含量很低时，才启动燃烧加热器补充热量。助燃空气2碱液助燃风机稀释空气沥青废气清洗风机碱渣均化罐废气风机碱渣泵图2 均化及蓄热氧化段工艺流程示意3装置标定2021年11月2 2 日10 时至2 4日10 时,对柴油吸收蓄热氧化装置处理气量和处理效果进行48h考察标定。低温柴油吸收蓄热氧化装置的处理对象为沥青储罐和汽车装车废气。3.1操作参数标定期间,废气、柴油和碱液性质均按设计规定的理化性质投料，装置各项参数均在设计指标范围内。低温柴油吸收蓄热氧化装置操作参数见表2。51.818.21.88.8天燃气12.00012.00020蓄热氧化反应器齐鲁石油化工158.QILU PETROCHEMICAL TECHNOLOGY表2 装置操作参数11-22 11-2311-24项目10:00贫柴油泵出口压力/MPa1.4富柴油泵出口压/（MPa）1.55贫柴油来量/(m.h-1)30循环水流量/(m3h-1)179废气进装置流量/(mh）457贫柴油进吸收塔温度/7.2柴油吸收塔塔顶压力/kPa150柴油吸收塔液位/mm866脱硫反应器液位/mm1327蓄热氧化反应炉膛温度/730蓄热氧化反应器底部温度/433.2装置能耗分析标定期间装置的能耗见表3、表4。表3公用工程条件及消耗项目消耗量(48 h)氮气(0.6 MPa)/m341791天然气(0.8 MPa)/m3307蒸汽(1.0 MPa)/t14.4新鲜水(0.3MPa,25)/t0循环水(0.3 0.4MPa,32)/t20仪表风(0.5 MPa,常温)/m6 720装置进口时刻非甲烷总烃苯甲苯二甲苯非甲烷总烃苯甲苯二甲苯非甲烷总烃苯甲苯二甲苯11 22 10:0062811-23 10:0079111-24 10:002 120注：自11月2 4日7 时起，沥青装车区域废气全负荷并人沥青储罐废气，装置全负荷投用。由表5 可知：经过48 h的标定考核，净化气各项指标均符合GB315702015的要求，装置在废气处理效果方面达到了预期效果，样品分析及尾气在线数据均平稳合格，工艺参数和设备运行情况稳定，周边环境也明显得到改善。4实施后的效果低温柴油吸收蓄热氧化装置运行后，罐区收付沥青量最大可至30 0 t/h，装车沥青量也可达300t/h，装置操作平稳，参数无需重大调整。同时，低温柴油吸收蓄热氧化装置不仅解决了沥2023,51(2)根据表3、表4的数据和装置当地能耗折标系数,标定期间装置正常平稳运行时能耗（标油）10:0010:001.41.41.551.55303017917544050412.214.9149150873873133213517477684752备注储罐氮封标定期间未补充蒸发损耗间断表5 装置标定分析结果反应器进口9.5664.436.716.4074.746.521.5077.851.2为132.7 9 3t/d。当装置处理油气量增大时，天然气的使用量会下降，同时装置能耗也会随之下降。表4用电设备负荷电压/计算负荷/耗电量(48 h)/项目数量V制冷机组1液环压缩机1富柴油泵1贫柴油泵1循环水泵1冷却风扇1排液泵2蓄热风机1助燃风机1清洗风机1装置内照明总计3.3标定结果在标定过程中，记录低温柴油吸收蓄热氧化装置运转情况，对低温柴油吸收装置进口以及蓄热氧化反应器进、出口废气进行多次采样分析，结果见表5。质量浓度/(mgm=3)排放出口3722.158.35 14.45430.45.9912.164111.707.8514.4青废气超标排放问题，而且有效改善了沥青储罐和装车区域的现场异味问题,并为下一步储运系统挥发油气全面治理提供了技术保障。参考文献1刘江雁沥青废气燃烧处理技术J油气田环境保护,2 0 0 0,10(3):38 39.2奚兴邦.沥青尾气焚烧工艺路线选择及操作温度探讨 J石油沥青,2 0 0 3,17(2)：47-49.3潘从锦,刘振中,马志军,等改性沥青尾气净化影响kW38099.2380553804538037380373807.53800.55380303805.538032207.5327.253.640.40.900.418.001.2302.110(kW h)4 761.62 6402.1601 776177636026.41 440264144181.815 529.80.42.980.41.334.922023,51(2)因素及运行分析J.石油沥青,2 0 12,2 6(4）:6-8.4王海波,刘忠生,刘志禹，等蓄热氧化反应器在石化APPLICATION OF LOW-TEMPERATURE DIESEL ABSORPTIONTHERMAL STORAGE OXIDATION METHOD IN WASTE GASTREATMENT OF ASPHALT STORAGE ANDTRANSPORTATION SYSTEMZhang Lei(Shengli Refinery of Qilu Branch Co.,SINOPEC,Zibo Shandong 255434)Abstract:In response to the issue of organic gas emission from asphalt during storage andtransportation,the low-temperature diesel absorption thermal storage oxidation method can beused to recover part of volatile oil and gas,and the asphalt tail gas can be incinerated to meetrequirements of environmental protection discharge.The industrial operation results of the de-vice indicate that the method has solved the problem of excessive emission and pollution by or-ganic volatile compounds（VO Cs)i n t h e a s p h a l t s t o r a g e a n d t r a n s p o r t a t i o n a r e a,p r o v i d i n gtechnical support for environmental protection transformation of the asphalt storage and transpor-tation system in refining enterprises,and also providing new methods and ideas for the compre-hensive treatment of waste gas in storage and transportation system of the refining enterprises.Key words:asphalt exhaust gas;low temperature diesel absorption;regenerative oxidation张雷低温柴油吸收蓄热氧化法在沥青储运系统废气治理中的应用159.VOCs废气处理中的应用J炼油技术与工程,2022,52(1):36 43.一种高导热耐硫变换催化剂及其制备方法和应用提供了一种高导热耐硫变换催化剂及其制备方法和应用。该耐硫变换催化剂采用包括SiC与高比表面积载体的复合载体，并且在催化剂制备过程中添加表面活性剂，有效促进了SiC高比表面积载体活性组分之间的协同作用，实现三者的有效融合，获得了导热性优良且催化性能好的催化剂。该高导热性耐硫变换催化剂适用于使用等温反应器的耐硫变换工艺，其制备过程比较简单，易于操作，适合大规模工业化应用。（中国石油化工股份有限公司；中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司）CN202111275021.0,2023-05-05一种镁基储氢材料及其制备方法本发明属于储氢材料技术领域，具体涉及一种镁基储氢材料及其制备方法。本发明所述氢化镁储氢材料，采用了熔融金属喷射沉积技术制得颗粒尺寸均匀的镁粉微球,颗粒粒径小且均匀，相比传统研磨法制得镁粉，具有更大的表面积；随后在镁粉和石墨处于悬浮运动状态的情况下完成了混合和加氢反应处理，所得氢化镁与石墨混合均匀性好，产物粒径小且均匀，可有效提高氢化镁储氢材料的氢气脱附/吸附性能；而通过将所述储氢材料压制成片剂，便于物料的装填和卸出，同时均匀的颗粒可以降低在储罐中的架桥现象,避免了架桥导致的传热效果下降。（中国石油化工股份有限公司；中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司）CN202111275011.7,2023-05-05催化剂及应用与脱除天然气中羰基硫的方法本发明属于脱硫技术领域，具体涉及催化剂及应用与脱除天然气中羰基硫的方法。该催化剂包括：载体，负载在载体上的碱金属氧化物和氧化镍；其中，所述载体的质量分数为90%-97%，所述碱金属氧化物的质量分数为2%-6%，氧化镍的质量分数为1%-4%;至少部分所述载体为A1O(OH)、X-A l,0，和-Al,0，物相。该催化剂具有催化活性高、活性稳定性好、使用寿命长的优点，可实现COS转化率99%，使用寿命达到8 年以上，有效降低天然气中的羰基硫含量（中国石油化工股份有限公司；中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司）CN2022127628W,2023-05-04