[发明专利]储罐废气减排处理方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种储罐排放废气减排处理方法和装置，特别是一种石油炼制 企业及部分石油化工企业中，含硫化物、氨的酸性污水储罐排放废气的减排处 理方法和装置。

背景技术

炼油、化工等行业的酸性水储罐区、油品罐区等排放的废气是重要的恶臭 气体污染源，其中含有较高浓度的挥发性烃类、硫化氢、有机硫化物、氨等污 染物，如果不采取有效的治理方法，会造成严重的污染，同时会造成大量的资 源浪费。

储罐区的排气和吸气过程在本领域称为“呼吸”，储罐内因液位上下波动引起 的呼吸一般称为大呼吸，因昼夜温度波动引起的呼吸一般称为小呼吸。在大型 储罐区中，在操作正常时，大呼吸量一般可以控制在较小的范围内，因此，小 呼吸是储罐区正常操作时排放废气的主要原因。

此类废气现有治理方法有燃烧法、冷凝法、生物法、吸附法、化学吸收法 及联合法等几类。恶臭气体处理究竟选择何种处理技术，可根据气体来源、污 染物组成、浓度、气量、处理要求、操作、安全性及技术适应性进行综合考虑。

燃烧法能够处理各种恶臭污染物，氧化脱臭彻底。该方法可分为直接燃烧、 热力燃烧法和催化燃烧三种类型。直接燃烧适用于高浓度有机废气。热力燃烧 法通常需要将臭气与燃料混合，燃烧温度一般在600～800℃，恶臭及总烃去除 率接近100％。缺点是需考虑爆炸上下限，燃料消耗大，有被催化燃烧取代的趋 势。某些炼厂通常也利用火炬直接燃烧恶臭气体。催化燃烧是在催化剂作用下， 使有机污染物能够在200～300℃温度下燃烧，恶臭及总烃去除率可达99％。该 方法操作简单、效率高，已成为一种重要的脱臭手段，一般适合于处理低浓度 有机废气。对于烃含量高、硫化物浓度大、并且处于易燃易爆区域的罐顶恶臭 气体，应考虑预防催化剂中毒措施、防爆措施及经济性。

冷凝法与冷冻法一般用于回收沸点较高的轻烃或恶臭污染物。该方法通常 与其它方法联合使用，如油气回收中有采用的冷凝+吸附技术；化工企业处理高 浓度含二甲二硫(沸点103℃)、甲硫醇(6℃)、甲硫醚(37℃)等废气时采用 的冷凝+氧化+吸附技术，对二甲二硫、甲硫醚冷凝回收，尾气中的污染物经氧 化和吸附进一步去除。

生物脱臭法利用附着在填料上的微生物新陈代谢过程，将污染物分解为 CO₂、水、NO₃^-和SO₄^2-等无害化合物，具有工艺简单、成本低廉等特点，是人 们普遍关注的技术。现有的生物技术适合于处理气源稳定的、水溶性的、可生 物降解的低浓度废气，难以处理烃含量高、污染物浓度高、成分复杂的恶臭气 体。

吸附法利用吸附剂孔隙内的表面积吸附恶臭物质，是一种传统的、仍处于 发展阶段的除臭技术。常用的脱臭吸附剂有活性炭、两性离子交换树脂、活性 氧化铝、硅胶、活性白土等。其中，活性炭具有较高的空隙率和比表面积，能 够有效吸附沸点高于40℃的恶臭组分。由于吸附法的吸附容量较低，并且饱和 的吸附剂无论是填埋还是再生均产生二次污染，吸附剂的更换也较为麻烦，因 此吸附法一般用于处理低浓度的恶臭气体，或作为其它方法的尾气处理。

吸附氧化法是吸附法的发展方向之一。该方法以粒状活性炭或纤维活性炭 等为载体，通过浸渍碱、具有催化性的贵金属或含铁的复合金属氧化物等添加 剂，制成吸附氧化脱硫剂，用于脱除硫化氢和有机硫等恶臭物质。除臭机理是 水蒸汽存在下，H₂S、硫醇等恶臭物质与碱反应并吸附在脱硫剂上，然后在金属 催化作用下与废气中氧气反应生成单质硫、二硫化物等。该方法已在罐顶恶臭 气体处理等多个领域应用。存在的问题是吸附反应放热量大，特别硫化物高时 放热剧烈，影响安全生产；当水汽和烃含量高时，易包裹脱硫剂，导致脱硫剂 效果下降并失效；空气量低或脱硫剂饱和后将形成硫化亚铁，因硫化亚铁自燃， 存在爆炸隐患，某些企业已发生过类似的爆炸事故。

吸收法可分为物理吸收法和化学吸收法。物理吸收法主要是以水或柴油为 吸收剂，去除水溶性恶臭气体(如去除NH₃或硫化物)，但处理后气体不达标， 很少单独采用，可作为预处理手段。化学吸收法可分为碱吸收法、酸吸收法、 化学氧化法、空气催化氧化法、金属离子催化氧化法等，应用广泛，特别是氧 化法发展迅速，可选择的技术种类多。