[发明专利]用于煤焦油加工过程挥发性有机物的催化燃烧处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及废气处理技术领域，尤其涉及一种用于煤焦油加工过程挥发性有机物的催化燃烧处理系统。

背景技术

截至目前，我国煤焦油加工行业总产能已超过2000万吨，作为炼焦行业的下游产业，其产能仍在逐渐扩大中。煤焦油加工的主要目的是通过蒸馏而获得诸如轻油、酚油、萘油、洗油、蒽油及沥青等产品，部分产品可再进一步深加工而获得粗酚、工业萘、粗蒽及改制沥青等高附加值化工产品。然而，该加工过程排放出大量废气，主要来源于存储、加工、生产等区域所产生，如原料罐区的呼吸废气、焦油蒸馏槽区的不凝气、工业萘蒸馏槽区的不凝气、工业萘包装区的升华气、酚盐分解装置区的逸散气，以及改制沥青生产及储存区的烟气等。这些废气中含有多种VOCs（Volatile Organic Compounds，挥发性有机物），此类VOCs主要由苯类、酚类、萘类及苯并芘等组成，长期接触VOCs会对人体健康造成极大的伤害。例如，苯并芘就是强力致癌物，极低浓度的接触就会对人体造成极大危害；酚可导致人体头痛、眩晕；萘能引起使人中毒，损害人体神经系统。另外，这些废气中的VOCs若不经治理直接排放到空气中，还可能变成PM2.5的一部分，最终成为雾霾产生的元凶之一。

对于煤焦油加工过程产生的废气而言，由于焦油中的重组分（萘类、蒽类、沥青）含量较高，使得产生的VOCs中重组分含量很高，这些重组分物质易挥发、易凝结，且脱除难度较大。再者，由于一些加工区域（如储罐区、工业萘包装区）的操作是间歇的，使得废气的产生也是间歇的，导致其流量的波动很大，治理工艺较难控制。另外，来自不同加工区域废气中的VOCs浓度不一、组成不同，废气的统一处理较为困难。因此，煤焦油加工过程的有机废气与其他行业所产生的废气相比，有着成分复杂、物化性质多变、处理难度高等不利因素。

国内该行业的VOCs治理技术一直以来采用传统的排气洗净法，以洗油来吸收废气中的VOCs。但是，该技术已显现出诸多缺陷，不能满足越来越严苛的环保标准。首先，由于部分区域（如储槽区）有机废气温度较高（80～150℃），洗油吸收VOCs的同时，其自身温度也升高，一旦洗油的温度超过80℃，不仅无法清洗废气，反而自身开始大量挥发，成为VOCs的来源之一。其次，洗油较重的组分，根据相似相溶原理，其对VOCs中的轻质组分（如苯类）吸收效果较差。近年来，不少企业引入了VOCs直接燃烧的方法，该法尽管可将VOCs彻底清除，但由于VOCs中焦油重组分较多，有机废气中VOCs浓度低，且废气流量波动大，造成燃烧过程中起燃温度高、选择性差、能耗大、控制难等缺陷，技术经济可行性较差。因此，煤焦油加工过程的VOCs治理亟待脱除效率高、选择性好、能耗低的工艺技术出现。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于煤焦油加工过程挥发性有机物的催化燃烧处理系统，旨在提高脱除效率的同时，避免洗油造成的二次污染。

为实现上述目的，本发明提供一种用于煤焦油加工过程挥发性有机物的催化燃烧处理系统，其特征在于，包括依次连接的废气预处理系统、废气缓冲系统以及废气催化燃烧系统，其中，

所述废气预处理系统包括依次连接的废气吸收装置和用于过滤废气中颗粒物的过滤装置，所述废气吸收装置包括文氏管、循环槽、吸收塔、液体冷却器以及循环泵，所述文氏管安装于循环槽的进气口上，所述文氏管上还设有用于通入废气的进气口，所述循环槽中容纳有用于吸收挥发性有机物的吸收剂，所述吸收塔与循环槽的排气口连通，所述循环槽的吸收剂出口通过管道依次经循环泵和液体冷却器与文氏管的入口以及吸收塔的喷淋液入口连通，所述吸收塔的排气口通过管道与过滤装置连通；

所述废气缓冲系统包括依次连接的第一风机和气柜，所述第一风机用于将预处理后的气体加压送入气柜中储存，所述第一风机通过管道与过滤装置的排气口连通，所述气柜用于存储气体以及冷凝废气中水蒸气；

所述废气催化燃烧系统包括催化反应器以及用于预热所述催化反应器的管式加热炉，所述催化反应器通过管道与气柜连通使挥发性有机物进行无焰燃烧，所述管式加热炉与催化反应器连接以对其进行预热。