酸性水汽提裝置不停工換劑的探索

鄭理富

（中國石油蘭州石化公司，甘肅蘭州 730060）

惡臭是7種典型公害之一（大氣污染、水質污染、土壤污染、噪聲、振動、土地下沉、惡臭）。目前常用惡臭治理方法有水洗法、吸附法、化學吸收法、氧化法、燃燒法、生物法等[1]。蘭州石化120 t/h酸性水汽提裝置利用脫臭塔T103AB及吸附罐V111、V130脫除酸性水罐、酸性水中間罐的惡臭氣體，以保護環境。

1 存在問題

酸性水汽提裝置自2014年檢修后投用，目前脫臭劑已超過使用周期，脫臭效果下降，需切出除臭塔及吸附罐對在用脫臭劑進行更換。由于兩座脫臭塔的脫臭劑均達到飽和狀態，無法切換處理后換劑，原料水中間罐共用一個吸附罐，也無法切換出來換劑。

惡臭物質成分復雜，對環境的影響很大，對人身健康也會造成很大的危害。隨著環境保護的日趨嚴格，如何在裝置不停工情況下，避免惡臭氣體排放并確保換劑的順利進行，成為一道難題。

2 惡臭氣體組成分析

裝置惡臭氣體中主要包括NH3、H2S、甲硫醇、甲硫醚、苯乙烯等，且濃度很高。具體分析結果見表1。

3 脫除惡臭氣體的措施

1）水吸收法

利用臭氣中某些物質易溶于水的特性，使臭氣直接與水接觸，達到脫臭目的。從表1可以看出，惡臭氣體中含有NH3，NH3在水中的溶解度較大，1個體積的水可溶解700個體積NH3。通過水洗，就能較好地將NH3除去。H2S溶于水，通常情況下1個體積水溶解2.6個體積H2S，溶解度相對較小，去除效果不明顯。其他的惡臭物質如甲硫醇、甲硫醚、苯乙烯不溶于水，不能利用水吸收法除去。

2）物理吸附法

物理吸附法即利用吸附劑的吸附功能使惡臭物質由氣相轉移到固相。裝置目前使用的DSC-05脫臭劑，主要組分為活性炭（60%～80%）和NaOH（1%～10%），NaOH作為活化劑，用來浸漬原料，在高溫處理后可制得活性炭，以改善活性炭的微觀機構，增加活性炭的比表面積，增強活性炭的吸附能力。

表1 惡臭氣組成（GB 14554－1993） mg/m3

3）化學吸附法

利用臭氣中某些物質和化學藥劑產生化學反應的特性，去除某些臭氣成分。裝置目前使用ZCJ-961含硫、氨氮工業污水處理劑，代替固定式除臭劑消除酸性水大罐頂部的惡臭氣體。

4 不停工換劑具體措施和效果

4.1 T103換劑措施

4.1.1 流程前端強制脫臭，達到切出脫臭罐的條件

用含硫氨氮污水處理劑水溶液（10%）代替水洗塔T102新鮮水，原料水罐V102A/B頂惡臭氣經T102水洗除臭后自T102頂部直接排空。首次加入含硫氨氮污水處理劑200 kg，然后加入新鮮水稀釋，配置成10%的水溶液，用計量泵打入T102，采用高進低出的方式，循環清洗，將清洗后的液體返回清洗水槽。一旦檢測H2S濃度達到10 μg/g時，重新配置含硫氨氮污水處理劑置換老劑，確保惡臭氣體排放濃度不超標。對于置換出的廢水排入V102A/B中，加以回收利用（裝置2016年大修時，就將三套酸性水汽提裝置、兩套氣體精制裝置的除臭水打入酸性水汽提裝置原料罐區，加以回煉，有成熟的經驗和技術可以借鑒）。預處理單元共用除臭劑4噸，相應產生廢水40噸，全部進行回收處理。

4.1.2 脫臭罐鈍化

為防止除臭劑更換過程中自燃，對除臭劑罐進行鈍化。鈍化過程中產生的廢水，分析合格后排入工業污水系統。除臭劑罐T103A/B經過鈍化處理后，檢測數據見表2。

表2 T103A/B有限空間分析

4.1.3 其他

上游裝置來的酸性水盡可能改進公司二套酸性水汽提裝置（110 t/h）的預處理單元，以減少V102A/B頂惡臭氣體排放量，為換劑的順利進行，創造良好的環境。特別是在夏季氣溫居高不下的情況下，更有現實的意義。

該次換劑到投用，從2017年6月26日一直持續到7月19日，共計26天，未發現H2S、NH3超標現象，說明用含硫氨氮污水處理劑處理惡臭氣體中的H2S、NH3可行。

4.2 酸性水中間罐V108AB與V113AB換劑采取的措施

4.2.1 裝置原料降量

在確保平衡酸性水的基礎上，盡量提高第二套酸性水汽提裝置（110 t/h）的處理量，降低本裝置處理量從80～100 t/h降到60 t/h。這樣，酸性氣罐、粗氨罐脫后液體相應減少（脫后液體統一進入V108）。

4.2.2 調整工藝流程

將V108AB與V113AB頂部放空用預制管線連接；處理V108AB吸附罐V111時，將V108AB頂部惡臭氣體改進V113AB，并經其吸附罐V130脫臭后排空。V111換劑完成投用正常后，再處理V130，將V113AB頂部惡臭氣體改進V108AB，并經其吸附罐V111脫臭后排空。優化前后的流程對比，見圖2。

圖2 酸性水中間罐流程優化前后對比

處理V130前將V113AB 頂惡臭氣體通過頂部臨時管線改進V108AB，并經試用觀察2天，壓力能夠控制在正常范圍（0～0.2 kPa），換劑工作順利推進；V130換劑投用正常后將V108AB頂惡臭氣體通過頂部臨時管線改進V113AB，并經試用觀察1天，壓力無法控制在正常范圍（0～0.2 kPa），只好將V108頂部惡臭氣體采用臨時管線，引到化學清洗水槽內，采用噴淋含硫氨氮污水處理劑以吸附脫臭氣體，達到惡臭氣體達標排放的目的。分析原來方案不適合V108的原因，主要為隨著T103的投用，處理的酸性水達到滿負荷，造成惡臭氣體數量增大，臨時配置的管線已不能滿足惡臭氣體流量的要求，造成整個罐壓力逐漸升高；整個換劑工作持續時間太長，酸性水無法平衡，裝置被迫提高處理量，造成脫液量增大。

4.2.3 對除臭劑罐進行脫臭處理

采用含硫氨氮污水處理劑對除臭劑進行清洗后的廢水排入V102，進行回收處理。裝置處理共用除臭劑0.8噸，相應產生廢水8噸。

4.2.4 V111、V130鈍化處理

避免在換劑過程中或投用前出現FeS自燃現象，對V111、V130 2座吸附罐進行鈍化處理，處理過程中產生的廢水，經分析合格后排入工業污水系統。處理后打開2座儲罐人孔時，未發現脫臭劑板結的情況，說明脫臭劑剛剛達到飽和狀態。

5 結論及建議

采用含硫氨氮污水處理劑對惡臭氣體進行清洗，可有效脫除硫化物及氨氮。用含硫氨氮污水處理劑處理脫臭劑，是一種理想的清潔處理方式，可以在行業內推廣。由于含硫氨氮污水處理劑對烴的處理效果不理想，造成處理過程中可燃氣超標。建議今后及時切換脫臭劑塔，確保預處理單元脫臭塔能夠平穩運行，以減少運行期間裝置檢修的時間。