摘要：采用催化氧化技術處理熱塑性丁苯橡膠(SBS)生產裝置D線后處理單元廢氣，廢氣的非甲烷總烴去除率和環(huán)己烷去除率均達到98%以上，非甲烷總烴質量濃度達到DB11/447—2007《煉油與石油化學丁業(yè)大氣污染物排放標準》的要求(小于100mg/m3)。對SBS生產裝置凝聚單元進行兩釜流程改三釜流程后，催化氧化反應器入口非甲烷總烴質量濃度由(3.84-5.82)×103mg/m3降至(2.48-2.63)×103mg/m3，反應器出口非甲烷總烴質量濃度均小于50mg/m3。凝聚單元改造并采用催化氧化技術處理廢氣后，每年節(jié)約費用約80萬元。

揮發(fā)性有機物(VOCs)是石油化工生產過程中的特征污染物。VOCs危害人體健康，破壞臭氧層，導致溫室效應¨。在2010年5月11日同務院辦公廳發(fā)布的《環(huán)境保護部門關于推進大氣污染聯(lián)防聯(lián)控工作改善區(qū)域空氣質量指導意見的通知》(國辦發(fā)[2010]33號)文件中，首次正式從國家層面七提出對VOCs污染開展防治工作，將VOCs與SO、NO、顆粒物一起列為改善大氣環(huán)境質量的防控重點。

熱塑性丁苯橡膠(SBS)生產裝置后處理單元廢氣(主要為vOcs)占SBS生產全過程廢氣排放量的90%，該廢氣以無組織排放形式排放至大氣環(huán)境中，對周邊空氣污染較為嚴重，影響職工身體健康。在周內，橡膠后處理單元廢氣大多采用空氣稀釋排放或無組織形式排放。為減少VOCs排放，中國石化北京燕山分公司(簡稱燕山分公司)首次采用用催化氧化技術對SBS生產裝置D線后處理單元廢氣進行處理，取得了良好的效果。

本文比較了幾種VOCs處理技術的優(yōu)缺點，介紹了催化氧化技術在SBs生產裝置D線后處理單元廢氣處理中的應用情況，并進行了經濟效益分析。

1SBS生產裝置D線后處理單元廢氣排放狀況

SBS生產流程分為4個單元：聚合、回收、凝聚和后處理。后處理單元主要對凝聚單元送來的膠粒進行脫水干燥，共有4股廢氣排放，分別為進料口閃蒸氣、螺桿擠壓機m口閃蒸氣、固體產品風力輸送排放氣和同體產品熱風干燥排放氣。廢氣中主要組分包括環(huán)己烷、己烷、水蒸氣、SBs填充油油霧、固體顆粒物等。

2VOCs處理技術

2.1SBS生產裝置D線后處理單元廢氣處理技術的篩選

VOCs的主要處理技術包括：冷凝法、吸收法、吸附法、熱力燃燒法、生物處理法和催化氧化法等，幾種VOCs處理技術的優(yōu)缺點見表I。

由于熱力燃燒法需要800℃以上的燃燒溫度，不儀消耗大最的輔助燃料，而且高溫的操作條件會產生NO二次污染;生物處理法對有機廢氣的處理在德國、荷蘭等同家得到規(guī)?；瘧茫瑖鴥葍H在滴濾塔的運行中進行了初步探索。催化氧化法工藝簡單，操作方便，現(xiàn)已廣泛應用于石油化工行業(yè)VOCs的處理。燕山分公司5日SBS生產裝置D線后處理單元廢氣處理采用了撫順石油化工研究院開發(fā)的催化氧化工藝及WSH一1F型蜂窩狀貴金屬催化劑。

2.2催化氧化技術處理SBS生產裝置D線后處理單元廢氣工藝流程

多種治理技術組合是VOCs治理的有效途徑。采用以催化氧化技術為主的技術組合處理SBS生產裝置D線后處理單元廢氣的工藝路線為：廢氣收集和頂處理一冷凝一催化氧化一達標排放。工藝流程示意圖1。

2.3催化氧化技術處理SBS生產裝置D線后處理單元廢氣運行效果

未采用催化氧化技術處理前SBS生產裝置D線后處理單元各排放口廢氣中vocs質量濃度見表2。廢氣流量為30000Nmh。2007年9月建成SBS生產裝置D線后處理單元廢氣催化氧化處理工業(yè)化裝置并投入運行，對廢氣中環(huán)己烷等主要-IE甲烷總烴進行處理。2007年12月。裝置經凋試運行穩(wěn)定后，催化氧化反應器對廢氣中非甲烷總烴和環(huán)己烷的去除效果見表3和表4。

由表3和表4可見，在催化氧化反應器入口溫度為239.257℃、出口溫度為38I～455℃的條件下，催化氧化反應器的非甲烷總烴去除率和環(huán)己烷去除率均達到98%以上，處理后裝置排放的廢氣達到DB11/7—2007《煉油與石油化學丁業(yè)大氣污染物排放標準》中非甲烷總烴最高允許排放濃度的限值(小于100mg/m3)。

催化氧化反應器投入運行4年來，運行情況基本穩(wěn)定。2010年燕山分公司對SBS生產裝置的凝聚單元進行了改造，將兩釜流程改為三釜流程，從源頭上消減了VOCs的產生。改造后非甲烷總烴玄除效果見表5。由衷5可見，凝聚單元改造后，催化氧化反應器入口非甲烷總烴濃度由(3.84～5.82)×103mg/m3降至(2.48—2.63)×103mg/m3，催化氧化反應裝置運行穩(wěn)定性提高，非甲烷總烴去除牢穩(wěn)定在98%以上，處理效果良好。凝聚單元改造后，催化氧化技術處理SBS生產裝置D線后處理單元廢氣排放情況見圖2。由圖2可見，催化氧化反應器出口非甲烷總烴質量濃度均小于50mg/m3。

3經濟效益分析

對SBS生產裝置凝聚單元進行改造，并采用催化氧化技術處理SBS生產裝置D線后處理單元廢氣后，冷凝處理回收的冷凝水和環(huán)己烷可在SBS生產裝置進行回用，每年節(jié)約費用約80萬元。催化氧化廢氣產生大量的熱量，通過高效換熱器可用于預熱反應器入口的待處理廢氣，降低裝置能耗。裝置正常運行時，催化氧化反應的進行可利用自身氧化產生的熱量來完成，無需外加熱量，部分剩余熱量可用于SBS膠粒的熱風干燥系統(tǒng)，代錯原來采用的水蒸氣加熱系統(tǒng)，充分利用系統(tǒng)熱能。

4結論

a)采用催化氧化技術處理SBS生產裝置D線后處理單元廢氣，在催化氧化反應器人口溫度為239-257℃、出口溫度為381—455℃的條件下，催化氧化反應器的非甲烷總烴玄除率和環(huán)己烷去除率均達到98%以上，處理后裝置排放的廢氣達到DB11/447—2007《煉油與石油化學丁業(yè)大氣污染物排放標準》中非甲烷總烴最高允許排放濃度的限值(小于100mg/m3)。

b)對SBS生產裝置凝聚單元進行兩釜流程改三釜流程后，催化氧化反應器人口非甲烷總烴濃度由(3.84—5.82)x103mg/m3降至(2.48～2.63)×103mg/m3，裝置運行穩(wěn)定性提高，非甲烷總烴去除率穩(wěn)定在98%以上，催化氧化反應器出口非甲烷總烴質量濃度均小于50mg/m3。

c)對SBS生產裝置凝聚單元進行改造，并采用催化氧化技術處理SBS生產裝置D線后處理單元廢氣后，每年節(jié)約費用約80萬元。催化氧化反應的進行可利用自身氧化產生的熱量來完成，剩余熱量可用于SBS膠粒的熱風干燥系統(tǒng)，充分利用系統(tǒng)熱能。

來源:化工環(huán)保  作者:程文紅 袁曉華等

特此聲明：
1. 本網轉載并注明自其他來源的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點。
2. 請文章來源方確保投稿文章內容及其附屬圖片無版權爭議問題，如發(fā)生涉及內容、版權等問題，文章來源方自負相關法律責任。
3. 如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發(fā)表之日內起一周內與本網聯(lián)系，否則視為放棄相關權益。