低温油品吸收法储罐呼吸气综合治理及回收技术.doc

低温油品汲取法储罐呼吸气综合治理及回收技术
1 前 言
炼油厂在原油加工尤其是高硫原油加工过程中，一些设施不可避免地会排放出大量的恶臭污染废气，特别是含硫污水储罐、半成品油品储罐、污油储罐等设施。这些储罐排放的废气恶臭组分复杂，间歇排放，主要恶臭污染物组分中包涵硫化氢、有机硫化物、苯系物及其他VOCs〔挥发性有机物〕等组分，其中总烃含量可达1.0106mg/m3，硫化氢浓度可达1.5105mg/m3，有机硫化物浓度可达400mg/m3，苯系物浓度可达1.0104mg/m3。工作人员长期活动在被这些物质污染的环境中，可能引发呼吸系统、消化系统、生殖系统等疾病，也可能引发机体病变甚至致癌；在短期污染严重时，还会使人产生显然的头晕、喉疼、恶心、呕吐等急性中毒症状。
储罐排放恶臭废气的处理有其特别性，一是废气处理装置在净化废气时容易干扰储罐正常运行，如可能引起储罐的瘪罐或爆罐；二是储罐排放废气组成复杂，净化难度较大。
抚顺石油化工研究院从事炼油企业废气恶臭治理研究多年，2021年与金陵分公司联合展开研究，对金陵分公司酸性水罐区及污油罐和中间罐区的恶臭污染采纳"罐顶废气减排－低温油品汲取－汲取脱硫'工艺进行了综合治理。罐顶废气减排措施包括建立罐顶气连通管网、控制来水温度等手段减少废气外排量，另外，采纳氮封来控制酸性水罐内的氧浓度，达到罐区安全运行的目的。采纳减排措施后，罐区的废气排放量大大减少。逸散的罐顶废气首先进入低温油品汲取塔进行回收油气和有机硫化物，然后通过脱硫反应器脱除硫化氢，最后直接排空。汲取油品选用一定馏程的柴油，通过热泵机组降温到0～15℃，汲取排放气中的油气，富汲取油再进热泵机组取热后去柴油加氢装置。脱硫反应器采纳碱性汲取剂汲取脱除排放气中的硫化氢。经过处理，净化气中硫化氢平均浓度降到1.0mg/m3以下；有机硫化物〔硫醇、硫醚、重有机硫组分总和〕可降低到1.0mg/m3以下；油气浓度降到25g/m3以下，每年可回收油品400～500t。本技术同时实现了恶臭治理和资源回收，达到了经济和社会效益双赢。
2 低温油品储罐呼吸气综合治理及回收技术
2.1 罐顶废气减排
在储罐区，可以采纳的减排措施有建立来水脱气罐、来水缓冲-脱气罐；建立罐顶气连通管网，控制来水温度、罐内气体温度压力控制；建立可变容积集气柜，减少罐内气相空间体积；强太阳光反射涂料；合理控制排气速率等。
在金陵分公司，通过建立罐顶气连通管网、关闭备用罐气体连通管线、减少罐内气相空间、控制罐内来水温度等措施，达到降低废气排放量40%以上。
2.2 罐区安全运行措施
储罐区排放气的爆炸极限为1.1%～6.0%，通过增加氮气自带补充系统，可使罐区内气相中氧气浓度在10%以下。采纳氮气保护可消除蒸汽饱和带来的瘪罐和爆罐的危险，同时避免了罐内FeS自燃的危险。
2.3 低温油品储罐呼吸气治理及回收工艺流程
废气从罐顶逸散出来后，首先通过低温汲取塔进行汲取，汲取剂采纳一定馏程范围的粗柴油或其他油品，汲取温度依据油品性质和废气性质进行设定，一般为0～15℃，在汲取塔内可回收90%以上的油气和净化99%以上的有机硫化物，然后废气经过脱硫反应器汲取废气中剩余的硫化氢；经过油品汲取后的废气总烃浓度小于25000mg/m3，再进入脱硫反应器脱除废气中剩余的硫化物，最终净化气中硫化氢浓度可低于1mg/m3，总有机硫化物浓度之和小于1mg/m3，最后净化气排空。
废气一次性通过油品汲取，选用一定馏程的馏分油，汲取后的富油品进入加氢或其他生产装置进一步加工。
经过上述工艺流程，废气中的大部分硫化氢和几乎全部的有机硫化物被油品汲取，汲取后的硫化物进入加氢装置，最终硫化物变为硫磺产品。进入油品中的总烃经过加工后成为可用的油品组分，进一步提升了企业的生产效益。
3 应用实例
本技术在金陵分公司酸性水储罐区、污油罐和油品中间罐区进行了应用，环保和经济效益显著。
3.1 罐区减排
为达到罐区减排目的，金陵分公司采纳了一系列措施。包括：严格把关含硫污水来水温度、增加自动补氮系统及罐顶增加安全阀等；污油罐区增设了吹扫气冷凝系统，减少废气外排量；其他中间油品罐顶进行互通管道联通改造，增设自动补氮系统。
通过上述措施，极大地减少了罐区呼吸气泄漏量和逸散量，从而减少了污染物外排总量。
3.2 废气处理及回收
在金陵分公司酸性水储罐和污油罐及中间罐区分别采纳低温油品汲取－脱硫综合治理装置进行废气治理和回收，均达到了理想的效果。
通过治理，上述罐区处理装置的排放气中，硫化氢和总有机硫化物浓度可分别小于1mg/m3，苯系物净化率在99%以上，油气浓度小于25g/m3。
通过治理，其中的酸性储罐年回收油气量约300吨以上，中间罐区年回收油气量200吨以上，经济效益显著。