顧飛(江蘇邁奧環(huán)??萍加邢薰?,江蘇 揚(yáng)州225000)
廢油的污染性和可利用性在我們的工業(yè)生產(chǎn)中需要謹(jǐn)慎對待,廢油如果處理不當(dāng)會造成環(huán)境污染,如果在技術(shù)上處理不當(dāng)還會導(dǎo)致工業(yè)危險(xiǎn)的產(chǎn)生。[1]同樣,在合理的回收和利用下廢油可以很好的緩解資源短缺的壓力和能節(jié)約能源。我國最新的《國家危險(xiǎn)廢物名單》中規(guī)定,廢礦物油與含礦物油廢物的危廢列別為HW08,屬于危險(xiǎn)廢物,需要交有相應(yīng)處理資質(zhì)的企業(yè)處置。
當(dāng)下的廢油再生工藝中,主要還是以絮凝+常減壓蒸餾+精制工藝,精制有白土精制、溶劑精制和加氫精制,不管以哪種方式,減壓精餾是必不可少的前過程,減壓過程中必定會產(chǎn)生不凝氣。就目前工藝而言不凝氣的處理還是不夠完善,以前通向敞口煤質(zhì)爐燃燒的方法由于環(huán)保問題逐漸被淘汰;通向封閉式的導(dǎo)熱油鍋爐燃燒,由于不凝氣的成分和流量不穩(wěn)定,容易發(fā)生安全問題也逐漸被取消;采用RTO 蓄熱式處理廢氣,由于投資和占地較大,往往也不被考慮。
廢油再生工藝中,不凝氣主要為高溫蒸餾過程中裂解產(chǎn)生的小分子烴類,由于沸點(diǎn)低不能被冷凝器所冷卻,然后經(jīng)真空機(jī)組所排出的氣體,主要成分為烴類,含有少量的空氣、硫化氫和二氧化硫等含硫氣體,不凝氣的含量根據(jù)油品的不同約占廢油重量的1%左右,不凝氣直接排放不僅造成環(huán)境污染而且還會產(chǎn)生相當(dāng)大的安全隱患,所以必須進(jìn)行妥善的處理才能排放。
由于不凝氣的特殊性,公司工藝設(shè)計(jì)是將不凝氣通過羅茨風(fēng)機(jī)引入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行焚燒處置。回轉(zhuǎn)窯的體積大,溫度高,其中二燃室溫度能達(dá)到1100℃,煙氣停留時(shí)間在2s 以上,不僅可以使不凝氣進(jìn)行安全燃燒,而且還能回收不凝氣中的一部分能量,從而減少燃料的用量,焚燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過脫硫脫硝和布袋除塵裝置進(jìn)一步凈化,確保符合環(huán)保要求達(dá)標(biāo)排放。
但是回轉(zhuǎn)窯屬于機(jī)械設(shè)備,也會出現(xiàn)突發(fā)情況,由于窯尾結(jié)焦的問題,也需要進(jìn)行定期清焦,這樣勢必就要停爐檢修。如果停爐,如何處置不凝氣,是否也需要同步停廢油裝置,答案是否定的,因?yàn)殚_停車不僅會增加能耗而且還會減少設(shè)備的使用壽命,因此,一種備用的方案應(yīng)對以上檢修和意外情況極為重要。
公司有另外一條生產(chǎn)線叫廢乳化液的綜合處置,其中處置工藝?yán)镉袇捬跸到y(tǒng),會產(chǎn)生的沼氣,沼氣經(jīng)脫硫后去火炬焚燒,是否可以利用該裝置,解決停爐后不凝氣處理的問題,從而實(shí)現(xiàn)在回轉(zhuǎn)窯維修期間的備選方案,方便在檢修過程中的廢油裝置正常生產(chǎn)。
設(shè)計(jì)去火炬焚燒的方案中,如何將不凝氣進(jìn)行安全無害化處理,需要根據(jù)不凝氣的具體特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。不凝氣有如下特點(diǎn):1、不凝氣中也含有硫化氫和二氧化硫等含酸性氣體,這些成分不僅火炬去除不掉,而且對管道有腐蝕且對環(huán)境有污染;2、收回來的廢機(jī)油油品質(zhì)不一,造成不凝氣的產(chǎn)氣量不穩(wěn)定,成分也變化較大;3、不凝氣中還含有一些油氣,長時(shí)間的積累會結(jié)焦對管道有影響,4、易燃易爆容易發(fā)生回火。因此力求在不改變主體設(shè)備火炬的提前下針對上述特點(diǎn)進(jìn)行合理優(yōu)化,從而達(dá)到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的要求,并且能保證在主體方案失效的情況下備選方案能及時(shí)運(yùn)作,避免廢油裝置停車。
就不凝氣的處理與火炬設(shè)備廠家進(jìn)行了溝通,我們結(jié)合不凝氣的特點(diǎn)和沼氣的特點(diǎn),綜合分析后得到了以下工藝方法:
(1)所有不凝氣從真空設(shè)備排出來并入一根管道后先從底部進(jìn)入稀堿液水封罐,用來洗脫不凝氣中的油氣和中和部分二氧化硫酸性氣體。
(2)氣體從堿水罐出來后去除霧罐,然后再進(jìn)干法脫硫罐,繼續(xù)脫除不凝氣中的硫化氫氣體,脫硫罐采用干法脫硫,一用一備。
(3)脫硫后出來的不凝氣體經(jīng)絲網(wǎng)過濾雜質(zhì)后進(jìn)羅茨增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)行加壓,經(jīng)安全水封罐后通向火炬;
(4)不凝氣不并入沼氣管道,單獨(dú)設(shè)不凝氣點(diǎn)火器,防止混合氣體更容易達(dá)到爆炸極限,出現(xiàn)安全問題。
(5)水封罐上的壓力與火炬點(diǎn)火系統(tǒng)聯(lián)鎖,到一定壓力的時(shí)候自動(dòng)打開進(jìn)氣閥門進(jìn)行點(diǎn)火,并且水封罐上設(shè)有安全閥,防止壓力過高進(jìn)氣閥沒有打開時(shí)可以緊急排放。
(6)為了安全雙保險(xiǎn),在不凝氣進(jìn)火炬點(diǎn)火器之前的管道上裝有阻火器,防止回火。
(7)火炬旁設(shè)一個(gè)液化氣點(diǎn)火器,與點(diǎn)火源聯(lián)鎖,如果發(fā)現(xiàn)由于不凝氣的濃度不夠點(diǎn)火失敗時(shí),同時(shí)也沒有檢測到沼氣火源,它就會自動(dòng)啟動(dòng)點(diǎn)火,同時(shí)關(guān)閉不凝氣的進(jìn)氣閥,待點(diǎn)火成功后再自動(dòng)打開進(jìn)氣閥,讓不凝氣進(jìn)行安全處理。
在火炬運(yùn)行的過程中,防止回火是一個(gè)極其重要的安全措施,在本次工藝設(shè)計(jì)方案中,采用了有效的聯(lián)鎖點(diǎn)火器、安全泄壓閥、水封罐和阻火器,有效的預(yù)防了運(yùn)行過程中出現(xiàn)的回火問題。在主體不凝氣處理設(shè)施回轉(zhuǎn)窯需要停爐檢修時(shí),可以及時(shí)切換閥門去火炬燃燒,從而保障廢油再生工藝線的正常運(yùn)行,也能達(dá)到安全環(huán)保的要求。
我國已經(jīng)開始重視廢油再生行業(yè)的發(fā)展,在節(jié)約能源的角度上來看,極大廢油回收的利用給我國這樣一個(gè)能源大國帶來了及其可觀的能源收入[2],但是不凝氣的處理一直是廢油回收過程的一項(xiàng)重要問題。2017 年2 月4 日在國家發(fā)改委牽頭,相關(guān)組織帶動(dòng)下推出編制的《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)品和服務(wù)指導(dǎo)目錄》2016 版本發(fā)布,在該版本中廢礦物油再生這一項(xiàng)技術(shù)被列入了國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)品和服務(wù)指導(dǎo)目錄中。然而國內(nèi)的空缺往往是技術(shù)的空缺,工業(yè)生產(chǎn)過程中的相關(guān)問題沒有得到解決,相當(dāng)部分的無資質(zhì)化的企業(yè)所產(chǎn)生的環(huán)境污染,都是現(xiàn)在急需解決的問題。
在本次工藝結(jié)構(gòu)探索過程中,為解決回轉(zhuǎn)窯檢修過程中需要關(guān)閉廢油再生工藝線的問題,利用了現(xiàn)有場地環(huán)境下的相關(guān)設(shè)施做出因地制宜的設(shè)計(jì)。工藝流程不僅關(guān)注了不凝氣的危害特性,解決了在不凝氣處理的過程中容易回火的安全隱患,這一項(xiàng)舉措不僅保障了廢油再生設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行,而且投資改造費(fèi)用較低,最主要還能符合環(huán)保的要求。