催化燃烧技术处理石油化工企业含VOCs废气的工艺研究

摘要：随着社会经济的不断发展,人们生产生活中经常会用到石油化工原料。石油化工原料在生产的过程中,会产生大量的废气。石油化工企业要想获得良好的发展,就必须对这些废气进行处理。本文介绍了催化燃烧技术以及VOCs废气,探讨了催化燃烧技术处理石油化工企业含VOCs废气的工艺。

1 催化燃烧技术以及VOCs废气概述

1.1 催化燃烧技术概述

催化燃烧技术是处理废气的过程中，使用一些催化剂来对石油化工废气中的碳氢化合物进行氧化脱水。经过氧化脱水之后的废气，对环境污染的伤害比较小。催化燃烧技术在使用的时候，一般都需要控制在一定温度的环境中，通过控制温度来融合以及对比催化反应。实际处理的过程中，影响催化效果的一项重要的内容就是催化剂，催化剂应该能够满足催化燃烧反应的需要，这样才可以进行全面的催化。催化燃烧技术中，只有合理的选择催化剂，才能够提高废气处理能力，才能够完全净化有害气体。因此在石油化工废气处理过程中，此项工艺得到了广泛的应用。

1.2 VOCs废气概述

VOCs废气是挥发性有机化合物，其沸点在50~260℃之间。VOCs废气的来源主要有汽车尾气、光化学烟雾、工业废气以及室内的一些装饰材料等。如果空气中存在大量的VOCs废气，那么会对人们的身体健康造成很大的影响，会导致人出现中毒昏迷的情况。对于石油化工企业的VOCs废气处理，应该积极使用一些先进的清洁生产技术，提高原油的转化利用率。通过还需要对工艺排气、废气燃烧塔以及废水处理等过程中产生的VOCs废气进行处理。

2 催化燃烧技术处理石油化工企业中的工艺尾气

2.1 工艺尾气的特点

一般石油化工企业在生产的过程中，都会有组织的排放工艺尾气。石油化工进行在工艺生产过程中排放的尾气形式比较多，特点也比较明显。石油化工企业中排放的工艺尾气中没有氧气，其浓度和流量都比较小。一些浓度较高的工艺尾气回收价值比较高，但是回收的时候要根据实际情况对其进行相应的处理，以便其能够符合再利用的标准。对于浓度较低的工艺尾气，可以直接使用催化燃烧来进行处理。

2.2 工艺尾气处理的流程

有机废气首先需要在增压风机的帮助下进入碱洗塔，通过碱液来去除掉催化燃烧剂中的有毒物质，而通过碱洗塔上方的水洗段，能够有效的去除废弃的碱液。经过预处理之后的工艺废气会进入到尾气换热器，并且与高温尾气进行换热反应，并且在催化剂的作用下就会出现催化燃烧反应。然后通过排气筒就可以将处理过后的尾气排放到大气中。进行处理的过程中，需要有循环鼓风机以及循环尾气冷却器，这样尾气在进行尾气换热器的时候能够将温度保持在50℃左右，这样就能够对催化燃烧反应器的温度进行控制。工艺尾气中没有氧气，因此催化燃烧反应需要的氧气就需要鼓风机来从大气中引入。本工艺进行开工预热的时候使用的是电加热器来对尾气进行加热，一直到其温度正常。

2.3 催化燃烧处理中的控制措施

为了保证催化燃烧反应的顺利进行，需要对一些参数等进行控制。首先控制的是催化燃烧反应器的出口温度，而控制措施就是对循环净化尾气量进行调节。如果催化燃烧反应器的出口温度超过设定值，那么就需要将鼓风机入口调节阀的开度增大，使得尾气量增大，这样就能够降低催化燃烧反应器的温度。如果催化燃烧反应器的出口温度小于设定值，那么就需要将鼓风机入口调节阀的开度减小，使得尾气量减小，这样就能够升高催化燃烧反应器的温度[2]。其次是对催化燃烧反应器的入口温度进行控制，控制措施就是对尾气换热器旁路的调节阀进行调节。如果催化燃烧反应器的入口温度比设定值要大，那么就需要将尾气换热器旁路的调节阀开度增大，从而使得换热尾气量减小，这样催化燃烧反应器的入口温度就会降低。如果催化燃烧反应器的入口温度比设定值要小，那么就需要将尾气换热器旁路的调节阀开度减小，从而使得换热尾气量增大，这样催化燃烧反应器的入口温度就会升高。当催化燃烧反应器的催化剂温度过高、空气鼓风机不转、循环鼓风机不转、循环鼓风机出口流量较低或者尾气冷却器的出口温度较高等条件时，就会触发联锁。这时候尾气调节阀关闭，同时增压风机停止、空调调节阀、尾气放空阀打开以及空气鼓风机关闭。

3 催化燃烧处理污水处理场废气

3.1 污水处理厂的废气特点

石油化工企业在生产的过程中，污水处理厂也会排放一些废气。污水处理厂排放的废气中氧气比较充足，同时流量和浓度波动比较大。浮选池、隔油池等前端构筑物中排放的废气中含有大量的非甲烷总烃，因此可以直接使用催化燃烧工艺进行处理。而生化池、曝气池等后端构筑物中排放的废气中只有少量的非甲烷总烃，直接使用催化处理工艺的话，需要较高的能耗，因此需要使用吸附浓缩进行预处理，然后才能够使用催化燃烧工艺。

3.2 工艺处理流程

浮选池、隔油池等前端构筑物中排放的VOCs废气通过催化风机以及阻火器来进入到脱硫罐中，然后脱硫罐利用脱硫吸附剂将VOCs废气中的无机硫和有机硫脱除、VOCs废气在经过脱硫处理之后进入到均化罐中，其含有的均化剂就可以均化VOCs废气的总烃浓度，防止冲击催化燃烧反应器。然后将均化以及硫化后的VOCs废气混合在空气中，这样其就能够满足催化燃烧反应的条件。最后将VOCs废气经过过滤器使颗粒物脱除，这样就可以安全的排放[3]。

3.3 催化燃烧反应的控制

为了保证催化燃烧反应的顺利进行，需要对一些参数等进行控制。首先控制的是催化燃烧反应器的出口温度，而控制措施就是对空气量进行调节。如果催化燃烧反应器的出口温度超过设定值，那么就需要将空气入口调节阀的开度增大，使得空气量增大，这样就能够降低催化燃烧反应器的温度。如果催化燃烧反应器的出口温度小于设定值，那么就需要将空气入口调节阀的开度减小，使得空气量减小，这样就能够升高催化燃烧反应器的温度。其次是对催化燃烧反应器的入口温度进行控制，控制措施就是对电加热器的输出功率进行调节。如果催化燃烧反应器的入口温度比设定值要大，那么就需要降低电加热器的输出功率，这样催化燃烧反应器的入口温度就会降低。如果催化燃烧反应器的入口温度比设定值要小，那么就需要加大电加热器的输出功率，这样催化燃烧反应器的入口温度就会升高。如果出现电加热器故障、电加热器内部温度过高、催化燃烧反应器出口温度过高以及催化燃烧反应器入口温度过高的时候，就会出现触发联锁，然后电加热器关闭、空气阀全开以及废气进入装置切断。

4 工艺尾气以及污水处理场废气使用催化燃烧的对比

使用催化燃烧工艺对污水处理场废气以及工艺尾气的时候，两者之间在工艺流程以及控制方案之间存在一些不同。比如工艺尾气不需要均化设备，而污水处理场废气需要；工艺尾气处理中必须引入空气，而污水处理场废气不一定；工艺尾气催化燃烧反应器的入口温度控制主要是通过尾气换热器旁路调节阀的调节，而污水处理厂则是通过电加热器的输出功率调节。因此使用催化燃烧工艺对石油化工企业中的废气进行处理的时候，需要根据废气种类的不同来设置工艺流程以及控制措施。对于工艺尾气可以使用碱洗与催化燃烧的结合，对于污水处理场废气可以使用脱硫、均化以及催化燃烧工艺的几何。通过合理的使用催化燃烧工艺，能够将石油化工生产中产生的VOCs废气有效地处理，使其满足国家相关标准的要求。

5 结束语

随着社会经济的不断发展，人们生产生活中经常会用到石油化工原料。石油化工原料在生产的过程中，会产生大量的废气。因此需要使用催化燃烧工艺，并且选择合适的工艺流程以及控制方案，提高废气处理的效率，进而保证生态环境不会被污染。