王文龍,李永輝,霍磊陽
(昊華駿化集團河南駿化發(fā)展股份有限公司,河南駐馬店 463000)
化工行業(yè)所面臨的最大問題就是尾氣的排放,由于化工生產(chǎn)中會排放大量的含硫物質(zhì),若不經(jīng)過處理,直接在居民的生活區(qū)進行排放,不僅會給環(huán)境帶來巨大的負面影響,還會影響居民生活質(zhì)量,難以保障居民的生命健康,基于此背景以及負面效應(yīng),化工企業(yè)必須要將尾氣排放問題放在生產(chǎn)流程中的突出位置。通過保養(yǎng)尾氣回收裝置以及回收流程的優(yōu)化,提高硫資源的回收,達到尾氣排放的標準,降低環(huán)境環(huán)境污染的壓力。
在回收裝置的運行過程中,對化工尾氣進行回收的流程就是將化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氮,硫等酸性氣體處理成可排放氣體的過程。排放的尾氣中含有二氧化硫氣體,在回收的過程中,二氧化硫氣體會在通過裝置時受到加熱,從而可以產(chǎn)生催化反應(yīng),以便再次循環(huán)被回收利用。在此回收過程中二氧化硫還會跟原有的氣體產(chǎn)生一定的化合反應(yīng),在反應(yīng)過程中產(chǎn)生硫化氫等物質(zhì)。有機硫經(jīng)過水解后會與甲烷在燃燒條件下反應(yīng),降低氣體中硫濃度,并降低到可以排放的標準,化工尾氣的工藝技術(shù)內(nèi)容就是如此。所謂尾氣處理主要就是對在化工生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的氮,硫等氣體進行回收與排放,對于生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的硫黃等有害物質(zhì),對這些氣體進行綜合性的處理,會降低氣體的濃度和污染度,達到排放標準。這種處理工藝主要是采用了分級別的處理。需要加氫反應(yīng)脫除氣體中的硫類氣體,接著對硫氣體進行充分的處理和燃燒。在對硫燃燒之后,激冷降溫氣體。大量的尾氣通過冷凝區(qū)后會通過燃燒再生塔的蒸汽,再一次經(jīng)過硫燃燒爐進行加熱處理。最后剩余的氣體,會再次經(jīng)過硫燃燒爐燃燒,排放到大氣中。通過對尾氣進行全套的工藝處理過程中,能夠?qū)⒃诨み^程產(chǎn)生的尾氣通過煙氣排放進行系統(tǒng)排放,從而在一定層面上降低大氣污染的情況出現(xiàn)。
對化工生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的尾氣需要對鈷-鉬類的還原劑進行催化,并處理尾氣中的硫化蒸汽和二氧化硫等對大氣造成污染的物質(zhì),并將這些有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為硫化氫,對硫化氫使用脫硫物質(zhì)進行處理,并通過上述的一系列措施將氣體中的硫含量降低,能夠達到國家所規(guī)定的排放的標準。對于化工生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的氫氣,也需要對氫氣進行回收,以符合尾氣回收的標準和規(guī)范。使用回收處理裝置能夠完成氫氣的過濾工作。綜上所述,合理使用尾氣的回收裝置能夠在一定程度上保護環(huán)境,降低對大氣的污染,保證尾氣處理工作過程中的安全性。
2.1.1 提升裝置溫度,增加氧含量
在準備前期,需要把握與控制好升溫煙氣中的氧氣含量;如果前期剛剛檢修過,第一次升溫,就需要將裝置中煙氣氧含量控制在占比總空氣質(zhì)量1%以內(nèi),從而防止催化系統(tǒng)中硫化鐵的殘留可能導(dǎo)致自燃等問題。另外,除去控制氧氣含量,還需要保障氣體的充分燃燒,因為如果燃燒氣體不能完全燃燒會使碳稀釋進而導(dǎo)致催化劑層受到一定的污染。在尾氣回收處理之前,可以先對燃料氣體的含量進行統(tǒng)計和評估,并且按照合理的比例使用水蒸氣予以調(diào)節(jié)。在系統(tǒng)升溫過程中,需要使用玻璃棉在燃燒出口采樣處測試碳析。若玻璃棉上有產(chǎn)生褐色的物質(zhì),出現(xiàn)碳析現(xiàn)象,這時候就需要及時調(diào)整風量,直到不出現(xiàn)褐色的物質(zhì)。
2.1.2 空氣及酸性氣體的配比控制
首先需要對酸性氣體按照實際情況進行用量的分析,并合理配置在處理過程中所需的空氣和氧氣含量。通過氣風比使酸性氣體與空氣趨于平衡狀態(tài),從而提升轉(zhuǎn)化率。在具體的設(shè)計過程中需要將可能用到的酸性氣體進行測量和分析,并將這些數(shù)據(jù)作為主配風流量給定的依據(jù),從而對反應(yīng)的主調(diào)空氣進行控制。另外,在化工尾氣的分液灌表面需要及時標注二氧化硫和硫化氫的比值,并使用相關(guān)設(shè)備和軟件對尾氣中的二氧化硫、CS2、COS進行濃度的調(diào)整,對數(shù)據(jù)進行對比和分析,并將數(shù)據(jù)的比對結(jié)果直接反饋給控制風量系統(tǒng)中,進行微調(diào)使硫化氫和二氧化硫的比例接近2∶1。如果需要對燃料進行一定量的保留,那么需要結(jié)合這個考慮確定風氣比值,一旦確定初值,就需要對燃燒爐進行密切的觀察,并根據(jù)經(jīng)驗做出判斷,同時需要將尾氣回收裝置的開關(guān)轉(zhuǎn)換為氣/風/比狀態(tài),穩(wěn)定設(shè)備后需要根據(jù)采樣出口對氣體的構(gòu)成進行深層次的分析,并將二者的比例趨于1∶2。
隨后在線分析硫化氫和二氧化硫的數(shù)據(jù),在保證設(shè)備信號趨于穩(wěn)定狀態(tài)后,再啟動配風的微調(diào)閥。
2.1.3 使用高溫摻和閥
對設(shè)備溫度進行調(diào)節(jié)的過程中可以選用高溫摻和閥。從實踐情況來說,閾值應(yīng)該控制在3%~10%,不建議開度過大,另外在對汽包進行操作過程中需要將壓力不斷升高,從而促進系統(tǒng)內(nèi)部的溫度保持安全和穩(wěn)定的運行狀態(tài)。此外,由于制硫爐內(nèi)的環(huán)境多為硫化腐蝕環(huán)境,因此在爐內(nèi)腐蝕過程中,在這種環(huán)境下會使得二氧化硫以及高溫硫化氫發(fā)生反應(yīng),進而腐蝕回收裝置的表面,且隨著各種因素的變化,腐蝕的速度也會不一樣,例如不同的溫度,不同的硫化物的濃度都會對其造成影響。
要想增強尾氣回收裝置的應(yīng)用效果,就必須對重點的裝置設(shè)備進行定期維護,主要的維護工作需要專業(yè)的工作人員進行。由于加氫設(shè)備的工作本身的工作特性,在具體的維護過程中會產(chǎn)生很多問題。因此,需要技術(shù)人員對裝置設(shè)備中的反應(yīng)器等裝置進行全面和定期的維護從而優(yōu)化反應(yīng)器的環(huán)境,提升尾氣中硫的回收率,提高尾氣處理的達標率。在養(yǎng)護和處理裝置設(shè)備的過程中,首先需要將反應(yīng)器等主要設(shè)備調(diào)試到正常狀態(tài),以保證各部門都能夠正常工作,同時還需要將維護重點放在氣體交換處。在滿足加熱條件的情況下,還要維持加氫反應(yīng)的運行,在反應(yīng)過程中,氫氣還原含硫物質(zhì),生成硫化氫等物質(zhì)。
有效處理化工生產(chǎn)中所產(chǎn)生的尾氣,在一定層面上不僅可以減少尾氣中含有的硫物質(zhì),使氣體達到國家規(guī)定的尾氣排放標準,還能夠有效緩解大氣的污染情況,促進社會的經(jīng)濟發(fā)展。尾氣回收處理的流程可以滿足大多化工產(chǎn)業(yè)排放尾氣的需求,對于化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有促進作用,因此,有關(guān)化工尾氣的回收等問題受到社會的廣泛關(guān)注。硫化氫是一種有揮發(fā)性的有毒物質(zhì),若在化工生產(chǎn)中泄漏出去,或者企業(yè)部進行處理直接排放,會對我們生活的環(huán)境有很大影響,甚至直接威脅相關(guān)工作人員的生命。為保障化工生產(chǎn)過程中的安全性,需要對尾氣中含硫的物質(zhì)進行有效地去除,以防止含硫物質(zhì)因各種化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)橛卸镜牧蚧瘹洌谝欢ǔ潭壬蠒{工作人員的生命健康安全。在化工生產(chǎn)中,常見的簡單方法就是采用甲基二乙醇直接吸收,但存在問題也很明顯,對硫的去除效果較差,加上氣體容易泄漏,造成資源浪費,甚至?xí)捎卸镜牧蚧瘹涞任镔|(zhì),若企業(yè)沒有進一步對尾氣處理,會對環(huán)境造成不好的影響。綜上,企業(yè)需要找到合適的加氫反應(yīng)中使用的催化劑,還要借助活性氧化鋁等物質(zhì)來提高硫的回收率?;て髽I(yè)可以通過挑選合適的催化劑降低回收的成本,還能大幅度提高硫的回收率,增加收益。
綜上所述,化工企業(yè)在生產(chǎn)的過程中,會產(chǎn)生大量的含硫物質(zhì),只有在回收處理后達到規(guī)定的標準才能排放。在此,化工企業(yè)需要研究化工過程來挑選最優(yōu)的催化劑,提高硫的回收率,降低處理的成本,提高相應(yīng)的經(jīng)濟效益。