化工企业废气处理系统安全事故分析

化工企业废气处理系统安全事故分析

李圣杰 童小峰

宁波弘景环保科技有限公司 浙江 宁波 315012

摘要：在当前的生产生活过程中，化工废气的存在不仅会对自然环境与人体健康造成危害，还会影响社会经济的稳定发展，因此，提高对化工废气的关注度，及时应用合理的方式对其进行处理成了一项极为必要的工作。

关键词：化工企业；废气处理；安全事故；措施

本文参照的事故案例为某化工企业,该企业各车间废气收集后汇集于全厂废气总管,经二级碱液洗涤塔处理,去蓄热焚烧炉(RTO)进行处理后排放。企业废气总管采用玻璃钢材质,但接入废气总管的支管道比较杂乱,未按照每个车间一根总管进行汇总。某天生产过程中,废气处理设施出现闪爆,导致RTO旁路风机出口软连接及二级碱洗塔内部连接管道爆裂。事故未出现人员伤亡,但企业因此停产整顿。

1化工废气的主要来源

1.1石油裂解

现阶段，化工生产过程中应用的诸如醇、烃、醛、酸等物质，所用的原料大多是通过石油裂解所得到的，在石油裂解过程中往往会产生大量的废气。例如，原油在裂解炉、催化重整炉等设备内进行反应时，热解、裂化过程中会产生一定的有机废气，同时，在原料及产品储存、运输过程中，由于有机物闪点低，可挥发性强，如果未采取相应的处理措施，必然会导致空气污染问题的出现。

1.2化工生产

在进行化工生产的过程中，除石油裂解外，化工生产同样会产生诸多废气。例如，在生产过程中，各类反应器、分离器、净化设备、储槽等设备的运行中都会产生大量的有机废气，同时，在进行化工生产过程中，若原材料为烃、醇、醛、醚、酯类有机物，在一些特殊设备中，这些原料同样会产生诸如烃、醇、醛、醚、酯等有机废气。

2化工企业废气处理方法

2.1吸附处理

吸附处理工艺，通常用于低浓度VOC废气。VOC主要被吸附剂吸附净化，处理后的废气排入大气。在废气净化过程中，活性炭是最常用的吸附剂，因其吸附性能高、成本低而得到广泛应用。

2.2生物法

生物法的应用必须通过湿度控制设备进行加湿，并确保废气通过生物床气垫板沿滤料匀速上浮。净化气体连续吸附操作后，分散和对流设施将废气中的有机物分解为水和二氧化碳，滤料表面的微生物也会发生其他变化。与其他废气处理工艺相比，生物法可在废气较多的情况下应用。该工艺投资少，不易再次产生污染，应用效果显著。

2.3热破坏法

热分解法是在高温或加热条件下，将剧毒有机废气分解成毒性较小或无毒的物质，以降低排放危害的技术方法。常用的热破坏方法有直接燃烧法、RTO法、RCO法、换热催化燃烧法等。在目前的应用工艺中，由于操作相对简单，仅对废气进行加热处理，处理成本低，因此该技术方法也是目前化学有机废气处理工艺中常用的处理方法。但应注意的是，在有机废气处理过程中，如果废气中的氮氧化物含量较高，应尽量避免采用热破坏法。同时，在一些废气处理工艺中，为了提高废气处理率，往往需要一些金属作为反应催化剂，以提高催化剂的使用效果，避免有毒废气因催化率过慢或过快而在反应场地周围逸出，影响工人的健康，采用这种技术方法的相关人员需要具有较高的技术水平。目前，RTO蓄热式氧化炉已成为热分解法的主要工作设备，以兼顾废气处理的质量和保证处理的经济性。

2.4膜分离技术

膜分离技术是利用膜分离不同粒径的有机分子的技术。在实际应用过程中，它不仅可以降低化学废气中污染物的浓度，而且可以收集和再利用一些有机分子。近年来，由于膜渗透技术在我国的有效发展，该技术已被一些化工企业应用到化工生产过程中。目前，用于膜分离技术的膜类似于半透膜。膜过滤后的废气纯度高，回用价值高；但需要注意的是，在各种有机分子通过膜的过程中，由于膜孔径与废气中有机分子的粒径存在一定的差异，膜堵塞的可能性很大。同时，由于这种膜的制造成本较高，当膜堵塞率较高时，需要及时更换膜，这大大增加了废气的处理成本，因此在实际应用过程中，在澄清废气的主要成分和各组分的具体粒径的基础上，选择合适的隔膜，有助于提高废气处理质量。

3安全改造措施

首先，化工企业应努力控制各车间排放的废气浓度，实现有组织和无组织废气的合理分配。生产车间内的真空蒸馏和输送含有有机溶剂的物料所产生的真空泵尾气严禁直接接入废气总管。二是车间生产流程长，废气排放浓度波动大。车间有机废气设置缓冲装置（洗涤器）对有机废气进行预处理，以达到以下目的：（1）去除废气中的腐蚀性污染物；（2） 去除废气中的颗粒物和粘性污染物；（3） 吸收一些有机物，以减少高浓度废气对后续系统的影响。第三，输送含有易燃易爆成分的有机废气的管道应采用金属材料，并应进行静电桥接和接地，以防产生静电。管道内废气流速应控制在10~15m/s范围内，防止废气流速过高产生静电。根据《石油化工企业设计防火规范》（GB 50160-2008）和《大气污染控制工程技术导则》（HJ 2000-2010）的要求，在废气收集管道的必要位置设置泄爆片等泄压装置。第四，全厂有机废气进入RTO等处理设施前，应设置吸收装置（PP填料塔）对有机废气进行预处理。发生闪爆事故时，填料塔可作为局部泄压薄弱点，减少对焚烧炉本体的冲击。五是增加废气管道浓度检测仪表的设置。对于化工企业来说，生产中经常使用挥发性有机溶剂，如甲苯、二氯甲烷和甲醇。如果废气收集系统设计不专业，很容易导致车间有组织的废气管道中废气浓度过高，进入RTO系统时会产生安全风险。

结论

化工企业促进了国家的发展。因此，在保证化工企业生产能力的前提下，有必要对企业的生产过程进行详细的研究，不断优化生产系统，找出不足并及时解决。同时，要从多方面对废气进行综合治理，尽量减少化工企业生产对环境的影响。

参考文献：

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