[发明专利]一种煤焦油加工废气处理系统及其处理工艺

说明书

本发明公开了一种煤焦油加工废气处理系统，包括用以对煤焦油加工废气进行升压调节的废气升压调节机构、用以对煤焦油加工废气输送时阻火泄爆的废气安全机构和用以对煤焦油加工废气进行焚烧处理的废气焚烧机构；所述废气升压调节机构包括压力变送器、引风机和调节阀；所述废气安全机构包括阻火器、安全水封、捕雾器和废气切断阀；所述废气焚烧机构包括蓄热式氧化炉和烟囱；所述煤焦油加工废气依次经过由废气管道相连的阻火器、调节阀、安全水封、捕雾器、引风机、废气切断阀、蓄热式氧化炉和烟囱，压力变送器控制调节阀。本发明还公开了一种煤焦油加工废气处理工艺。本发明能够达到安全可靠、处理效率高、运行成本低、操作弹性大、环境友好的效果。

技术领域

本发明涉及煤焦油加工技术，更具体地说，涉及一种煤焦油加工废气处理系统及其处理工艺。

背景技术

煤焦油是煤炭炼焦过程中产生的副产品，是由多种高芳香度碳氢化合物组成的复杂混合物，主要含有苯、甲苯、二甲苯、萘、甲基萘、酚、蒽等芳烃。煤焦油加工生产主要是先通过蒸馏分离出轻油、萘油、洗油、蒽油馏分和沥青等中间产品，再进一步深加工获得纯苯、工业萘、苯酚、炭黑油、改质沥青等高附加值化工产品。在煤焦油加工过程中，不可避免地产生大量的VOCs(挥发性有机化合物)，这些VOCs主要由苯类、萘类、甲基萘类、酚类、沥青烟气、苯并芘(BaP)等组成，排放至大气中直接危害人体的健康，同时还会在一定条件下形成光化学烟雾，成为形成雾霾的污染源之一。

现有的煤焦油加工废气处理工艺主要为传统的洗油洗涤吸收法，如图1所示，其工艺流程为：储存在洗油循环槽1内的洗油通过洗油循环泵2抽出，经过冷却器3冷却后，一路送至文氏管4进行喷射，产生一定的负压，将煤焦油加工过程中产生的废气抽吸过来，另一路送至排气洗净塔5，与被抽吸过来的废气进行逆流接触。含有VOCs的废气在排气洗净塔5内与循环洗油充分混合，其中的VOCs被循环洗油吸收后，通过烟囱6排放至大气，吸收了VOCs的洗油进入洗油循环槽1循环使用。

上述的现有废气处理工艺存在的缺陷为：

1.洗油吸收效率低，洗油洗涤吸收法的吸收效率仅50％左右，对焦油萘蒸馏排气洗净塔进行测定后发现，在保证每周更换一次洗油的情况下，其萘吸收效率为70％，酚吸收效率为56％，如更换频度减小，烟气吸收后废气含酚、含萘、非甲烷总烃含量反而比处理前高，这主要是洗油中萘类有机物含量升高，达到饱和浓度后随废气排放至大气，造成废气不达标；

2.文氏管吸力小，现有文氏管通过洗油喷射产生的负压仅为1kPa左右，不能保证废气全部进入排气洗净塔，在废气管线的末端处没有吸力，造成储槽废气无组织放散。

另外，如专利号201610908242X公开了一种工业废气处理工艺，该工艺通过吸收剂喷射产生负压，将废气抽入排气洗净塔，经吸收剂洗涤后，再通过引风机送入废气焚烧炉处理，该工艺在现有煤焦油加工废气处理工艺的基础上进行了改进，将废气先经过洗涤吸收，再经过燃烧处理。但仍然存在如下缺陷：

其一，废气送焚烧炉的管路中无防回火设施，存在安全隐患；

其二，经洗涤吸收后的废气仍会夹带少量有机溶剂，而工艺中无除油、除雾设施，带入焚烧炉后容易造成焚烧炉烟囱冒黑烟或者堵塞焚烧炉烧嘴，影响设备的稳定运行；

其三，因煤焦油加工废气的流量波动大、VOCs浓度低、含焦油重组分多，采用直接燃烧的方式存在起燃温度高、运行成本高、控制难度大等缺陷。

又如专利号2016101296721公开了一种煤焦油加工废气的催化燃烧处理工艺，该工艺包括预处理系统、缓冲系统和催化燃烧系统，将废气在吸收塔内进行洗涤吸收，经活性炭过滤后，送入气柜储存，最后送催化燃烧系统处理。但该工艺仍然存在如下缺陷：

其一，采用过滤器来过滤废气中的颗粒物过程中，废气中含有的萘和水蒸气极易堵塞过滤介质的微孔结构，影响过滤效果，同时过滤介质的再生又造成二次污染，过滤介质更换也存在费用高的问题，更换的过滤介质属于危险废物，存在处理难度大的问题；