今日91网址：RTO裝（zhuāng）置在焦化VOCs廢氣（qì）處理中的應用

焦化廢氣含有瀝青煙、苯（běn）並芘及苯類等有害物質，如果（guǒ）直接排放，會造成大氣汙染，影響當（dāng）地的生態環境。因此，對（duì）焦化廢氣進行（háng）處理並（bìng）使其達標排放，是焦化行業可持續發展的必然要求。

某焦化化工廠是生產苯類、酚類、萘類、樹脂類、鹽類等化工產品為主的煤化工綜合利用企業，焦油加工能力為10萬t/a，苯加工能力為3萬t/a，為合成纖（xiān）維、油漆、染料、醫藥、農藥、化肥等產品提（tí）供（gòng）了豐富的原料。與此同時，該化工廠在正常生產過程中會（huì）產生溫（wēn）度為20～50℃、流量為4000～18000m3/h的焦化廢（fèi）氣。

按照國家相關廢氣排放標準的規定，若要將有機廢氣淨化達標，需要由3台蓄熱室組成的大型RTO進行淨化（huà）。本項目采用的三室RTO是在兩室的基礎上（shàng）增加了1台吹掃用（yòng）蓄熱室，如圖1所示。

RTO正常（cháng）運行（háng）時（shí），廢氣的進氣（qì）和排氣通過閥門切換來完（wán）成。

1個工作周期中，廢氣自下而上經A蓄熱室升溫，然後進入燃（rán）燒室氧（yǎng）化放熱；氧化放熱結（jié）束後，自（zì）上而下通過B蓄（xù）熱室，與蓄（xù）熱室內的（de）填料進行換熱，將（jiāng）熱量傳遞給B蓄熱室，再經過工藝管路進入煙囪排放;此（cǐ）時C蓄熱室（shì）處於吹掃狀態，用吹掃風機將蓄（xù）熱室(含集氣室)中的滯（zhì）留廢氣吹入燃燒室（shì）氧化處理，防止因（yīn）蓄熱室的切換過程影響（xiǎng）廢氣處理效率。

第2個工作周期中，A蓄熱室處於吹（chuī）掃狀態，廢氣自下（xià）而上（shàng）進入B蓄熱室，與（yǔ）已吸收熱量（liàng）的填料進（jìn）行換熱後，進（jìn）入燃（rán）燒室氧化放熱，再自上而（ér）下通過C蓄熱（rè）室，並將熱量傳遞給C蓄熱室（shì）後，進入煙囪。

第3個工作周期中，B蓄（xù）熱室處於吹掃狀（zhuàng）態（tài），廢氣由C蓄熱室進入（rù），氧化放熱後，通過A蓄熱室進入煙囪，完成了RTO裝置運行的1個大周期，如此交替運行。當煙煤在隔絕空氣條件下加熱到950～1050℃，經過幹燥、熱解幹餾（liú）、熔融、黏結、固化、收縮等階段，蕞終得到焦炭，這個過程稱為煉焦（jiāo）。

煉（liàn）焦過程產生（shēng）的荒煤（méi）氣經過回收和精（jīng）製可以得到（dào）多種芳香烴（tīng）和雜環化合物等（děng）基本化學原料，同時產生的焦爐煤氣（qì）是高熱值燃料（liào），可（kě）以用來發電或供應（yīng）城市（shì）煤氣。

因此，本項目以能源高效利用為目的，采用（yòng）焦爐煤氣代替輔助（zhù）燃料，可以節約成本，提高焦（jiāo）爐煤（méi）氣利用率，同時能夠滿足RTO裝（zhuāng）置正常運行時的燃料需求。該裝置主要由燃（rán）燒室、蓄熱（rè）室(含集氣室)及切換閥門組成。

焦化廢氣處（chù）理（lǐ）工藝流程

從化產區域各（gè）排（pái）氣洗淨塔（tǎ）後收集的廢氣進入廢氣總管，經過安全（quán）水封、捕霧器後進入緩衝（chōng）罐，由廢氣（qì）引（yǐn）風機輸（shū）送，經過阻火（huǒ）器後（hòu）進入RTO進行焚燒。

本項目中RTO收集（jí）處理的廢氣（qì）有14路，各排氣（qì）洗（xǐ）淨塔（tǎ）洗滌後的廢氣通過各自的調節閥控製排出壓力，保證廢（fèi）氣進入廢（fèi）氣總管（guǎn）。RTO冷態啟動後，首先（xiān）啟（qǐ）動吹掃（sǎo）風機，用新鮮空氣對設備進行吹掃；吹掃結束後，燃燒係統進行燃氣檢漏，確保點火係統安全；檢漏完成後，啟動（dòng）燃燒（shāo）器，通過9個閥（fá）門（mén）的周期切（qiē）換完成（chéng）3個填料床的預（yù）熱;預熱結束（shù）後焦化廢氣（qì）進入RTO進行焚燒，燃燒室溫度開始緩慢提（tí）升（shēng）。

如果燃燒室溫度持續上升，說明廢氣濃度過高，當溫度達到1100℃時，打開高溫排放閥，將多（duō）餘的熱量直接排放至（zhì）煙囪；當溫度達到1180℃時，係統自動報警；當溫度達到1200℃時（shí），為了確（què）保RTO裝置安全，RTO開啟自動離線程序。

RTO離線時，燃燒係統熄火，廢（fèi）氣風機（jī）減速直至停機，新風閥打開（kāi），引入小風量新（xīn）鮮空氣（qì）進入RTO蓄熱室，開始RTO降溫程序。為（wéi）了降低高溫閥的（de）溫（wēn）度，在高溫閥設置了（le）1套水（shuǐ）冷係統，以確保高溫閥的密封性能，水冷係統由軟水槽、軟水循環泵及軟水冷卻器組成，軟水通過浮球液位計自動補充到軟水槽中，通過軟水循環泵（bèng）輸送至（zhì）高溫閥，再通過軟水冷卻器被循（xún）環水（shuǐ）冷卻後回到軟水槽。

由於（yú）焦（jiāo）化（huà）廢氣中（zhōng）有機成分（fèn）的沸點較高，易（yì）凝結（jié）在蓄熱填料底部，堵塞填料床層，本項目中RTO設（shè）置了（le）1套反燒程序，當床層底部和頂部的壓差達到3kPa時，自動啟動反燒程序，將凝結在蓄（xù）熱填料底部（bù）的膠狀物質氧化，從而達到對蓄熱床層清理的目的。

反燒程序與正常運行一樣，隻不過是排氣（qì）溫度達到480℃時再進行閥門切換。3個床層（céng）底部（bù）溫度依（yī）次達到480℃時，反燒程序自動結束，反燒程序有自動和手動2種方（fāng）式。手動方式可根據實際運行情況，點擊反燒按鈕進行清理。

為了保證係統（tǒng）安全，風機前設（shè）置了3套可燃氣體濃度監測儀，其中1套為快速反應型，響（xiǎng）應時間小（xiǎo）於1s，用於快速連鎖，當廢氣中可燃組分（fèn）濃度達到爆炸下（xià）限的25%時，係統自動連鎖停機（jī）。同時RTO設置了2個防爆門，當爐內壓力達到11kPa時自動泄壓。

RTO裝置工藝優化及運行結（jié）果分析（xī）

采用RTO裝置（zhì）處理焦化廢氣，優化RTO裝置的工藝（yì）性能對提（tí）高有機廢氣處理效率，實現（xiàn）廢氣達（dá）標排放（fàng）至關重要，本項目在RTO工藝設計等（děng）方麵做了升級和改進。

1）采用焦爐煤氣作為輔助燃料（liào）

本項目（mù）采（cǎi）用焦爐（lú）煤氣作為輔助燃料，既節約了（le）成本，又提高了焦爐煤氣的利用率。從用戶（hù）記錄所得到的輔助燃料（liào）使用量表明，RTO裝（zhuāng）置冷啟動時所需焦爐煤氣為240m3/h，能夠滿足RTO裝置正常運行時的燃料需求。

2）RTO前（qián）端（duān）增加安全水封、捕霧器和阻火（huǒ）器水封的主要作用是防止高溫回火。

由於其安全性能好，可用在管道收集前端防止回火；焦化廢氣中含有少量（liàng）的水分，為使進入RTO內部的焦化廢氣更加（jiā）潔淨，增加（jiā）了捕霧器（qì）用於氣液分離;與此同時，由於（yú）廢氣中含有易燃氣體，為了阻止（zhǐ）易燃氣體在RTO內燃燒時火焰傳播到整個（gè）管網中，在（zài）RTO進氣管道（dào）前端（duān）增（zēng）加（jiā）了阻（zǔ）火器。

3）高溫閥水冷係統

在（zài）大多數的RTO裝置中，高溫閥主要靠自然散熱。考慮到發生緊急情況時（shí）燃燒室的溫度過高，本項目采用循環水冷卻係統。水冷係統由軟（ruǎn）水槽（cáo）、軟水循環泵及軟水冷卻器組（zǔ）成，軟水通過浮球液位計自動補充到軟水槽中，通（tōng）過軟水循環泵輸送至高溫閥，再通過軟水冷卻器被循環水冷卻後進入軟水槽。

總結

經工藝優（yōu）化後的RTO裝置（zhì）運行結果分析表明:

1)通過多次抽樣測量，RTO燃燒室（shì）表麵溫度基本維持（chí）在（zài）50～70℃，滿足最高溫度≤75℃的（de）設（shè）計要求。

2)燃燒室溫度始（shǐ）終維持在850～1100℃，保證了有機廢氣中的（de）有機成分充分氧化燃燒。

3)煙囪平均出口溫度120℃，低於（yú）150℃的設（shè）計要求。

4)經當地環保部門多次抽查，經（jīng）過RTO裝置處理的焦化廢氣達到GB16171—2012《煉（liàn）焦化學工業（yè）汙染物排放標（biāo）準》的要求，有機廢（fèi）氣的淨化率達到了99%，CO的淨化率達到了97%。