[发明专利]污水储罐排放气的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种酸性污水储罐排放气的处理方法，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、挥发烃等的酸性污水储罐排放气的净化处理方法。

背景技术

在石油炼制企业及部分石油化工企业中，会产生一种含有硫化氢、有机硫硫化物、氨、挥发性有机物(VOC)等污染物的酸性污水，这些污水无法直接排放，一般采用水蒸汽汽提法处理并回收其中的硫化氢和氨，汽提后的净化水可作为工艺水回用或进污水处理场进一步处理排放。

酸性污水汽提一般可以采用双塔汽提流程和单塔汽提流程。双塔汽提流程如US3335071，US3404072等，单塔汽提流程如US3518167，CN1059291A等。酸性污水汽提工艺是本技术领域非常成熟的工艺过程，在企业中广泛应用。在双塔汽提流程中，硫化氢塔塔顶排出酸性气(主要是H₂S和CO₂)，氨塔塔顶排出富氨汽(主要是NH₃和H₂O)；在单塔汽提流程中，富氨汽从侧线抽出，塔顶排出酸性气。汽提产生的酸性气一般采用克劳斯工艺进一步生产硫磺。汽提产生的富氨汽中氨浓度一般为10％～30％，可以经过2～3级分凝过程得到较高纯度的氨气，含有一定浓度氨的分凝液返回汽提塔入口或与待处理酸性污水混合；分凝过程中每级分凝可以采用不同的条件，以提高氨的回收率，如CN1059291A所述。汽提塔底部排出汽提净化水，可作为工艺水回用或进污水处理场处理。汽提过程中也可以加入适量碱，如氢氧化钠等，以提高氨的拔出率，如CN1205983A所述。

在石油炼制及石油化工企业中，可能有多种装置排出酸性污水，一般将这些酸性污水收集以进行统一汽提净化处理。为了保持汽提装置的稳定运转，在酸性污水汽提工艺流程中，需设置一个或若干个容积较大的酸性水罐，待处理的酸性污水统一储存、均质。这些酸性污水储罐一般为常压操作，有与大气连通(或经过水封连通)的呼吸口，因而污水中的污染物如氨、硫化氢、有机硫化物、挥发性有机化合物等恶臭气体会大量散发到大气中，严重污染周围环境，危害人体健康，腐蚀生产设备。

《石油炼制与化工》2003年02期P15“含硫、含氨污水罐排气脱臭的技术改造”一文介绍了大庆石化分公司炼油厂硫磺回收车间酸性水汽提装置的原料水罐排放气的净化处理方法，主要采用以铁复合物为主要成分的脱硫剂吸附脱硫处理。铁复合物脱硫剂一般对硫化物有较好的脱除效果，对氨等其它恶臭污染物以及挥发性有机物的脱除能力有限。更重要的是，由于酸性水储罐内外气体压力、温度变化及液位的变化等因素，储罐经常处于一定的“呼吸”状态，其结果是储罐排放气中氧浓度较高，而铁复合物吸收硫化物后将转变为铁的硫化物，铁的硫化物在氧存在下会发生氧化作用，严重时将自燃，进而引发其它安全事故。因此，该方法具有较大的安全隐患。《石油化工环境保护》2005年第04期P32～33“污水汽提酸性水罐密闭除臭”一文介绍采用两级吸收处理，净化污水汽提装置酸性水罐的排放气，它采用专用的高效吸收剂(未公开成分，但从给出的反应式可以看出，其中包括催化剂、氧化剂等)，通过二级旋流塔吸收脱除硫化氢、硫醇、硫醚等恶臭物质，没有脱除挥发性有机物的功能。该方法流程较为复杂，需使用专门的吸收剂。

另外，上述方法并不能有效脱除排放气中的挥发烃类物质，这一方面造成一定的环境污染，另一方面浪费了宝贵资源。传统的挥发烃类回收技术主要包括三种类型：一是冷凝法回收，采用两级或三级机械制冷深度冷凝，将大部分挥发烃冷凝回收；二是吸收法回收，采用各种适宜的溶剂吸收挥发烃；三是吸附回收，采用各种适宜的固体吸附剂如活性炭吸附挥发烃，然后再生。三种类型的技术各有其优点和不足，在这三种技术的基础上，又有各种改进工艺产生，在吸附技术方面，主要在工艺和吸附剂两方面有所发展。

CN 2597058Y中采用活性炭或活性炭纤维为吸附剂，采用此类吸附剂的明显不足在于吸附剂床层存在热点，正如CN1334313A中所提到的，活性炭吸附油气(即挥发烃)要放出大量的吸附热，从而使炭发生结焦现象，特别是当油气浓度较高时，活性炭的床层极易产生局部过热的现象，在有氧存在的情况下，吸附剂及其吸附的物质有发生自燃的危险。

日本专利特开平9-141039选用特种硅胶作为吸附剂，消除了发生自燃的危险性。但硅胶的吸水性较强，水分子与被吸附油气存在竞争吸附，而且硅胶在吸附过量的水分子后，由于膨胀力使得硅胶的刚性结构遭到破坏。另外，硅胶吸附油气的容量相对较低。