气分装置VOCs废气无动力设施治理

气分装置VOCs废气无动力设施治理

徐亮梁忠林

广东石化有限责任公司

摘要：气分装置在运行过程中会产生大量的 VOCs 废气，对环境和人体健康造成严重危害。无动力设施作为一种处理 VOCs 废气的方法，在气分装置中得到了应用。深入研究气分装置 VOCs 废气无动力设施治理具有重要的现实意义，它不仅关乎企业的环保达标情况，也对区域环境质量的改善有着深远影响。基于此，本文章对气分装置VOCs废气无动力设施治理进行探讨，以供相关从业人员参考。

关键词：气分装置；VOCs废气；无动力设施治理；改进策略

引言

随着环境保护要求的日益严格，挥发性有机物（VOCs）的排放控制成为化工行业关注的重点。气分装置在生产过程中会产生大量的VOCs废气，这些废气不仅对环境造成严重污染，还威胁着人体健康和生态平衡。传统的废气治理方法往往存在能耗高、效果不理想等问题。因此，寻求一种高效、节能且经济的治理技术成为当务之急。

一、气分装置中VOCs废气的来源

在进料过程中，原料本身携带或在输送过程中挥发产生VOCs，尤其是当原料具有较高挥发性时，这种挥发更为明显。装置内的分离塔是重要的排放源之一，在分离不同组分的操作中，一些沸点较低的有机组分容易汽化形成VOCs废气，轻烃类物质。换热器在工作时，由于温度变化和流体的流动，也会促使部分有机物流失并挥发，成为VOCs的来源。泵、压缩机等设备的密封处，若存在微小泄漏，其中的有机物料会泄漏到环境中形成废气。装置的采样、放空等操作环节，也不可避免地会有少量的VOCs排放，这些来源共同构成了气分装置中VOCs废气的复杂来源体系。

二、气分装置VOCs废气无动力设施治理存在的问题

（一）处理效率问题

从实际监测数据来看，现有设施对多种VOCs成分的去除效果未能达到理想状态。对于低沸点、挥发性强的有机成分，处理效率远低于排放标准要求。这主要是由于无动力设施在设计之初未充分考虑到气分装置废气成分的复杂性。废气流量的变化也对处理效率有着显著影响，在生产过程中气分装置的工况调整会导致废气流量波动，而无动力设施缺乏相应的自适应调节能力，使得部分废气在设施内停留时间不足，无法充分被处理。

（二）运行稳定性问题

从故障频率来看，堵塞问题较为突出，尤其是在吸附装置和冷凝管道中。吸附剂在长期使用后，由于吸附大量杂质，孔隙被堵塞，气流通过受阻，影响了整个设施的运行。冷凝管道中因温度变化和杂质积累，容易形成结晶或污垢，造成管道堵塞。泄漏也是常见问题之一，这主要涉及到设备的密封环节。由于气分装置VOCs废气具有一定的腐蚀性，长期作用下密封材料老化，导致泄漏点增多，不仅降低了处理效率，还造成二次污染。

三、气分装置VOCs废气无动力设施治理的改进策略

（一）优化处理工艺

深入分析气分装置VOCs废气的成分和特性，对于复杂的混合废气，可考虑增加预处理环节。当废气中含有大量颗粒物或易聚合物质时，先通过过滤、沉淀等物理方法去除这些杂质，防止其在后续处理环节影响吸附或冷凝效果。优化吸附工艺，根据废气成分选择更合适的吸附剂。对于高浓度、高沸点的VOCs，可以选用活性炭纤维等比表面积大、吸附性能强的吸附材料。并且，合理设计吸附床层结构，确保废气能均匀通过吸附剂，提高吸附效率。在冷凝方面，改进冷凝系统的温度控制和热交换效率，采用多级冷凝技术，根据不同VOCs的沸点梯度设置不同的冷凝温度阶段，使废气中的VOCs能在更适宜的温度下逐步冷凝，提高冷凝回收率，从而从整体上提升处理工艺对VOCs废气的处理能力。

（二）增强设备稳定性设计

对于容易堵塞的吸附装置和冷凝管道，重新设计其内部结构。在吸附装置中，增加防堵塞的气流分布器，使废气在进入吸附床层时更加均匀，避免局部气流过快导致吸附剂磨损和堵塞。在吸附剂装填方式上进行改进，采用分层装填并设置缓冲区域，减少吸附剂在运行过程中的移动和堆积。对于冷凝管道，选择更光滑、不易结垢的管材，并适当增大管径，降低流体阻力。优化管道的布局，减少弯道和死角，防止杂质积聚。在设备密封方面，采用耐腐蚀性更强的密封材料，如氟橡胶、聚四氟乙烯等，并设计密封补偿结构，以应对设备在运行过程中的热胀冷缩和振动，有效防止因密封失效导致的泄漏问题，确保设备长期稳定运行。

（三）建立智能监测与控制系统

在处理效率监测方面，在设施的进出口安装高精度的VOCs浓度传感器和流量监测仪，实时掌握废气处理前后的成分和流量变化。通过数据分析系统不仅可以直观地了解处理效率的动态情况，还能依据历史数据预测处理效率的变化趋势。对于运行稳定性监测，在设备的关键部位安装温度传感器、压力传感器和泄漏检测传感器。一旦监测到异常情况，如温度过高、压力异常波动或微量泄漏，控制系统能迅速发出警报并采取相应的调控措施。控制系统可与生产装置的控制系统相连接，根据气分装置的工况变化自动调整无动力设施的运行参数，如根据废气流量调整吸附周期、冷凝温度等，确保设施在不同工况下都能保持良好的处理效果和稳定运行。

（四）加强维护管理计划

建立定期检查制度，对于吸附剂的检查，根据其使用寿命和处理负荷，设定合理的检查周期。定期取出部分吸附剂进行性能测试，若发现吸附性能下降到一定程度，及时更换或再生吸附剂。对于冷凝系统，定期清理冷凝管道，采用化学清洗和物理冲洗相结合的方法，去除管道内的污垢和结晶。检查管道的保温层和防腐层，如有损坏及时修复。在设备密封方面，定期检查密封件的磨损情况，对于老化或损坏的密封件及时更换。维护管理计划还应包括对整个无动力设施的全面检查，如检查设备的连接部位是否松动、支撑结构是否稳固等。

（五）开展员工培训与技术交流

开展针对性的员工培训，包括理论知识培训和实践操作培训。在理论培训方面，向员工详细讲解气分装置的工作原理、VOCs废气的产生机制、无动力设施的处理工艺和运行原理等知识，使员工从根本上理解整个系统。在实践操作培训中，重点培训员工对设备的操作技能，如如何正确启动和停止设备、如何调节运行参数、如何识别和处理常见故障等。鼓励员工之间的技术交流，建立内部技术交流平台，员工可以分享在实际工作中的经验和遇到的问题。积极组织员工参加外部的技术研讨会和培训课程，了解行业内最新的治理技术和管理经验，并将其应用到实际工作中，不断提升员工的技术水平和管理能力，从而更好地保障无动力设施的治理效果。

结束语

综上所述，气分装置VOCs废气无动力设施治理是一项复杂而关键的工作。通过对现有问题的剖析和相应改进策略的实施，有望提升无动力设施对VOCs废气的处理能力和运行稳定性。这需要企业从技术优化、设备改进、监测控制、维护管理以及人员素质提升等多方面入手，持续关注和改进治理措施。这样能有效减少气分装置VOCs废气排放，实现经济效益与环境效益的双赢，为工业可持续发展和环境保护贡献力量。

参考文献

[1]刘书言.化工行业有机废气治理新技术探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2022,42(24):169-171.

[2]周佳琦,金海洋,申晓彤.工业有机废气治理的综述[J].化工安全与环境,2022,35(49):22-24.

[3]饶兰.气分装置VOCs废气无动力设施治理[J].节能与环保,2022,(11):68-69.

[4]张龙龙,高效抗中毒VOCs废气催化治理技术及应用.河北省,中国船舶重工集团公司第七一八研究所,2022-07-04.

[5]梁长华.化工行业VOCs废气治理措施分析[J].皮革制作与环保科技,2022,3(10):7-9.