炼油废气处理设备选型指南

炼油废气处理设备选型指南

一、炼油废气特性与处理目标

炼油厂废气成分复杂，主要包含：

酸性气体：硫化氢（H₂S）、二氧化硫（SO₂）、氮氧化物（NOx）。

挥发性有机物（VOCs）：苯、甲苯、二甲苯、烷烃、烯烃等，浓度波动大（高浓度储罐呼吸气可达5000mg/m³，低浓度工艺废气低至10mg/m³）。

恶臭物质：甲硫醇、硫醚、胺类等。

颗粒物：催化剂粉尘、油雾等。

处理目标：

达标排放：符合《石油炼制工业污染物排放标准》（GB 31570-2015）及地方标准（如SO₂≤50mg/m³、NOx≤100mg/m³、VOCs≤20mg/m³）。

资源回收：回收硫磺、油气等有价值物质。

成本控制：平衡初期投资与运行费用，降低能耗与维护成本。

二、核心处理设备选型依据

1. 高浓度酸性气体（H₂S、SO₂）

推荐设备：克劳斯硫磺回收+尾气处理装置。

技术原理：

克劳斯反应将H₂S转化为单质硫（回收率≥92％），副产硫磺可外卖。

尾气经加氢还原、胺液吸收后焚烧，确保SO₂排放浓度≤10mg/m³。

适用场景：酸性水汽提、脱硫装置废气（H₂S浓度＞1％）。

优势：资源化回收硫磺，恶臭物质（如甲硫醇）未检出。

2. VOCs与恶臭气体

高浓度VOCs（储罐呼吸气、装卸废气）：

推荐设备：冷凝回收+膜分离+吸附组合。

技术原理：

三级冷凝（-70℃、-30℃、5℃）回收80％以上液态烃，残留气经膜分离富集后活性炭吸附。

吸附饱和后蒸汽脱附，脱附气返回冷凝单元。

适用场景：原油、汽油储罐呼吸气（浓度1000-5000mg/m³）。

优势：VOCs回收效率≥95％，年回收汽油约500吨，排放浓度≤15mg/m³。

中低浓度VOCs（工艺废气）：

推荐设备：催化燃烧（CO）+沸石转轮吸附浓缩。

技术原理：

沸石转轮将低浓度VOCs浓缩10-20倍，脱附后催化燃烧（温度250-400℃），去除效率≥98％。

适用场景：催化裂化、加氢装置废气（浓度50-500mg/m³）。

优势：热能回收（RTO蓄热体效率＞95％），年节约能耗成本20％-30％。

含硫/含氯VOCs：

推荐设备：碱液吸收+催化燃烧。

技术原理：

碱液（NaOH）吸收H₂S、Cl⁻，净化后废气催化燃烧去除有机物。

适用场景：含硫废水处理、氯苯装置废气。

3. 颗粒物与粉尘

推荐设备：布袋除尘+湿法脱硫脱硝。

技术原理：

布袋除尘去除催化剂粉尘（效率≥99％），湿法脱硫（氨法）吸收SO₂，SCR脱硝去除NOx。

适用场景：催化裂化烟气（气量20万m³/h，含尘量200-800mg/m³）。

优势：SO₂排放浓度≤20mg/m³，NOx≤50mg/m³，颗粒物≤8mg/m³。

4. 无组织排放控制

推荐设备：LDAR（泄漏检测与修复）+密闭化改造。

技术原理：

红外成像仪快速定位泄漏点（精度±0.5m），机械密封改造（如双密封阀门）减少泄漏。

移动式VOCs治理车应对突发泄漏，吸附效率≥95％。

适用场景：法兰、阀门、泵密封点泄漏（泄漏率0.1-0.5％）。

优势：NMHC年减排1200吨，合规性通过《挥发性有机物无组织排放控制标准》。

三、设备组合与工艺流程

典型工艺流程：

预处理：旋风除尘+静电除尘去除颗粒物，降温（＜40℃）、除湿。

主处理：

高浓度酸性气：克劳斯硫磺回收+尾气处理。

VOCs：冷凝回收+膜分离+催化燃烧。

含硫VOCs：碱液吸收+催化燃烧。

深度处理：生物滤池（恶臭气体）或活性炭吸附（残留VOCs）。

监测与管理：在线CEMS实时监测VOCs、H₂S浓度，建立运行台账。

四、选型关键因素

废气特性：优先明确成分、浓度、风量、温度等参数。

排放标准：地方标准可能严于国标（如天津SO₂≤20mg/m³）。

经济性：

初期投资：催化燃烧＞生物滤池＞吸附法。

运行成本：冷凝回收（回收收益抵消部分成本）＜生物法＜燃烧法。

资源化：高浓度废气优先选择回收工艺（如硫磺、油气回收）。

安全性：含易燃易爆气体（如苯）时，需防爆设计（如惰性气体保护）。

五、结论

炼油废气处理设备选型需遵循“分质处理、资源回收、末端达标”原则：

高浓度酸性气首选克劳斯硫磺回收，兼顾环保与经济性。

VOCs根据浓度选择冷凝回收（高浓度）或催化燃烧（中低浓度），组合工艺提升效率。

无组织排放通过LDAR与密闭化改造从源头控制，降低后续处理压力。

监测与管理不可或缺，确保设备稳定运行与合规排放。