夏洪巖(北京燕山石化職業(yè)病防治所,北京 102488)
新環(huán)保技術在石油化工中的應用
夏洪巖(北京燕山石化職業(yè)病防治所,北京 102488)
隨著現(xiàn)代社會不斷發(fā)展,人們的環(huán)保意識不斷提高,相應提高了對于石油化工行業(yè)生產(chǎn)運行及尾氣處理的實際要求。受行業(yè)特殊性影響,石油化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的尾氣會對大氣環(huán)境造成較為嚴重的破壞,而傳統(tǒng)的尾氣處理方式,受技術限制,不能滿足現(xiàn)代的行業(yè)發(fā)展需求,亟需通過新技術進行改良。筆者從石油化工尾氣處理入手,結合實例,就新環(huán)保技術的應用,發(fā)表幾點看法。
新環(huán)保技術;石油化工;應用
近幾年,大氣污染問題愈發(fā)嚴重,直接影響著人們的生活和工作,石油化工企業(yè)作為現(xiàn)代工業(yè)的代表,其尾氣處理問題一向是社會各方關注的重點。隨著石油化工行業(yè)不斷發(fā)展,無論是生產(chǎn)能力還是裝置規(guī)模均得到了極大的提升和擴展,傳統(tǒng)的尾氣處理方法已經(jīng)不再滿足行業(yè)的實際發(fā)展需求。因此,加強新環(huán)保技術在石油化工生產(chǎn)中的實際應用,具有重要的現(xiàn)實意義。
石油化工行業(yè)與醫(yī)藥、服裝、農(nóng)業(yè)等多個行業(yè)、領域有著緊密的聯(lián)系。隨著石油化工行業(yè)不斷發(fā)展,無論是生產(chǎn)能力還是裝置規(guī)模均得到了長足的提升和發(fā)展,促進了現(xiàn)代社會的良性發(fā)展。但受行業(yè)特殊性影響,在石油化工生產(chǎn)過程中,不可避免產(chǎn)生各類尾氣,如處理不當,不僅會污染環(huán)境,還可能影響工作人員的身體健康,導致各類職業(yè)疾病。
就目前石油化工尾氣處理工作而言,主要分為兩種處理方式,一種是對尾氣進行壓縮處理,送至鍋爐單元充當燃料燃燒使用;另一種則是直接送至火炬單元,燃燒后排放。對于燃燒排放的尾氣而言,燃燒是否徹底是其是否污染環(huán)境的關鍵。由于石油化工尾氣成分較為復雜,傳統(tǒng)的燃燒排放處理,較難達到理想的處理效果。以某石化企業(yè)為例,其聚丙烯裝置產(chǎn)生的丙烯尾氣以氮氣、丙烯以及少量的一席和乙烷組成,使用傳統(tǒng)工藝進行燃燒處理時,時常由于燃燒不充分排放出黑煙,導致空氣污染問題。
2.1 吸附基本原理分析
變壓吸附分離是一種常見的氣體分離處理方法,主要是利用氣體混合物中不同化合物與吸附劑間的分子間力不同,由選擇地吸附住穿過吸附床的混合氣體中吸附力相對較強的化合物,吸附力較小的化合物順利穿過吸附床,進而實現(xiàn)對氣體的有效分離。就惰性氣體與有機化合物混合氣體而言,一般情況下,惰性氣體在吸附劑上的吸附力弱于有機化合物,故而有機化合物可以較為集中的分離出來。
為保障吸附過程的連續(xù)性和完整性,當吸附劑接近飽和狀態(tài)時,需對其進行再生處理。根據(jù)吸附原理可知,降低溫度、增大壓力,吸附劑吸附容量上升;相反則吸附容量降低。變壓吸附就是基于這一原理設計的工藝流程,具體是指在較高壓力狀態(tài)下進行吸附,而后降低壓力進行再生,最終實現(xiàn)連續(xù)的吸附分離處理,得到高濃度的有機化合物富氣。
2.2 基于變壓吸附技術的尾氣處理工藝分析
以上述石油企業(yè)為例,其發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)尾氣處理工藝問題后,即著手對尾氣處理工藝進行改進和創(chuàng)新,最終確定引入變壓吸附技術,優(yōu)先對系統(tǒng)產(chǎn)生的丙烯尾氣進行分離處理。在尾氣處理單元,新增設有兩個活性炭吸附罐,一方面丙烯富氣送至丙烯回收系統(tǒng)進行回收,另一方面部分氮氣經(jīng)過放空管線放空,部分氮氣進行回收重新利用。兩個活性炭吸附交替進行使用,當其中一個罐吸附達到飽和時,進行再生處理,同時切換線路使用另一個罐進行吸附,以實現(xiàn)連續(xù)、完整的分析處理操作。具體的尾氣工藝流程如下圖所示。
圖一變壓吸附尾氣處理工藝流程圖
2.1 降低生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟效益
傳統(tǒng)的尾氣處理模式中,多數(shù)尾氣因燃燒使用熱值不符合要求,直接送至火炬單元進行燃燒排放處理,不僅燃燒質(zhì)量得不到保障,并且導致大量的物料損失,尾氣中含有的可回收物料未能得到有效的回收利用,相應提高了生產(chǎn)成本。而使用變壓吸附技術,可通過回收有機化合物富氣代替生產(chǎn)原料,極大地提高了尾氣中有機化合物的有效利用率、降低了裝置生產(chǎn)物耗損失,提高了生產(chǎn)經(jīng)濟效益。
變壓吸附技術作為一種新環(huán)保技術,并不局限于解決尾氣排放的污染問題,同時為企業(yè)帶來了良好的經(jīng)濟收益。同樣以上述石化公司為例,經(jīng)過尾氣處理工藝改革,其每天均回收丙烯5噸,則每年尾氣回收創(chuàng)造的經(jīng)濟效益高達1400余萬元,由此可見新環(huán)保技術,除具有良好的環(huán)保性能外,還具備較強的經(jīng)濟創(chuàng)造能力。
2.2 生態(tài)效益及社會效益分析
經(jīng)過新環(huán)保技術的應用,提高了尾氣回收效率,尾氣中大部分有機化合物被吸附分離進行回收利用,放空排放的尾氣中,氮氣含量最多,而有機化合物含量極其微小,遠低于國家相關排放標準,同時實現(xiàn)了“滅火炬”這一尾氣處理目標?;衔锖繙p少、取消火炬燃燒,石油企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境污染因素急劇減少,有效改善了廠區(qū)及企業(yè)周圍的生態(tài)環(huán)境,取得了可觀的生態(tài)效益和社會效益。
石油化工生產(chǎn)產(chǎn)生的尾氣是大氣的主要污染物,傳統(tǒng)的尾氣處理工藝受多方面因素限制,無法達到理想的尾氣處理效果。隨著科學技術的不斷進步,新環(huán)保技術被提出和應用。本文以變壓吸附技術在尾氣處理中的應用為例,對新環(huán)保技術的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益以及社會效益進行了討論。實踐證明,應用新環(huán)保技術可進一步提高石化生產(chǎn)效益,提高生產(chǎn)生態(tài)性,具有較高的應用價值。
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