烷基苯車間VOCs裝置運行分析

張冠華，姚鳳娟

（江蘇金桐表面活性劑有限公司，江蘇南京 210047）

1 VOCs裝置建設背景概述

隨著我國工業化的深入推進，能源資源消耗持續增加，大氣污染防治壓力持續加大，我國在2015年對《大氣污染防治法》進行了修訂。為切實改善空氣質量，2013年10月國務院發文（國發〔2013〕37號）專門制定了大氣污染防治行動計劃，明確指出要推進揮發性有機物（VOCs）污染治理。2014國家又對《環境保護法》進行了修訂。為貫徹新的《大氣污染防治法》和《環境保護法》，2015年4月國家又專門針對石油煉制企業發布了《石油煉制企業污染物排放標準》（GB31570- 2015）。

江蘇金桐表面活性劑有限公司（簡稱—江蘇金桐）烷基苯聯合裝置是年產100kt 烷基苯的大型石化裝置，罐區有兩個3 000m3儲量的苯儲罐、兩個300m3容積的輕質油儲罐及6個 3 000m3儲量的輕蠟儲罐，均存放有揮發性的物料。

為積極響應國務院大氣污染防治行動計劃，江蘇金桐按照南京江北新區環保局的要求于2019年新上一套油氣回收設施（VOCs 裝置），將原料罐區10臺儲罐罐頂油氣及烷基化裝置內苯干燥接收器V-403的排放氣引入VOCs 裝置處理后達標排放。

2 VOCs裝置運行狀況

經過近一年的設計及施工安裝，2019年10月，我廠烷基苯車間VOCs 裝置建成投用，見圖1。

圖1 江蘇金桐VOCs裝置現場圖

本裝置采用“冷凝+吸附”處理工藝，主要包括冷凝單元和吸附單元兩個部分。工藝流程見圖2。

（1）冷凝單元

冷凝單元用于油氣的降溫，采用雙通道三級梯度式冷凝，其主要設備包括壓縮機、油分離器、冷凝器、膨脹閥、蒸發器、增壓風機、儲液罐、輸油泵等。

（2）吸附單元

吸附單元用于冷凝出口氣體的進一步凈化處理，達標后通過排氣筒排放。吸附單元的主要設備包括吸附罐（罐內裝填油氣回收專用吸附劑）、真空泵、電加熱器、排氣筒、切換閥門等。

圖2 VOCs裝置系統工藝流程圖

經過近半年的運行，期間雖然也出現了冷凝二級壓縮機吸入口壓力低、冷凝系統結霜、羅茨風機軸銷斷裂、程序參數設置故障等一些小問題，但目前總體運行良好，一直保持連續運行，保障了我廠冬季的安全平穩生產和環保達標排放。

3 VOCs裝置運行中出現的問題分析

3.1 冷凝二級壓縮機吸入口壓力低

冷凝系統二級壓縮機入口數次出現吸入壓力低而聯鎖停運狀況。這是因為正常狀態下，儲罐揮發出的物質很少，導致壓力偏低，目前采取了在緩沖罐入口稍微補充一些氮氣的做法來保證其有一定壓力。

表1 二級壓機吸氣壓力低故障列表

3.2 儲罐收料時呼吸閥會有排放

當儲罐收料時，物料進罐量較大（10-20t/h），此時VOCs 系統無法完全回收全部揮發物，會有少量氣體排放出去。下一步需要對呼吸閥壓力重新優化設定。

3.3 冷凝系統出現過結霜，需要一些融霜操作

為了確保裝置連續穩定運行，本裝置采用了雙通道設計，其中一個通道進行冷凝，另一通道進行融霜。

3.4 在線含氧量分析儀測氧量會超設定值

進尾氣回收集氣總管上設有在線含氧量分析儀及補氮調節閥支管，當含氧量分析儀檢測到含氧量超過設定值時，打開補氮調節閥補充氮氣，確保不產生爆炸性混合氣體。本公司裝置在線含氧量分析儀測氧量偏高。

3.5 裝置能耗，物耗較高

VOCs 裝置連續運行，就需要氮氣、工業風、儀表風、循環冷卻水，機、電、儀等各種消耗。

3.6 員工還需要加強培訓

VOCs 裝置基本上是程序化控制操作，不需要人工調節。但操作人員還需要進一步培訓，以加強對裝置原理以及可能出現故障的分析和處理。

4 小結及下一步展望

VOCs 裝置連續運行近半年，取得了良好的社會效益。

同時，經過不斷的工程實踐摸索，探索VOCs 裝置存在的問題，對操作的影響并分析總結，解決了二級壓機入口壓力低、冷凝機組結霜、機械故障等各種問題，找到了VOCs 裝置較佳的操作條件和操作方法，保證了VOCs 裝置的安全平穩生產。

對VOCs 裝置目前存在的問題，比如呼吸閥定壓值、吸附系統參數設置等需要進一步優化，補充，處理。

下一步江蘇金桐烷基苯車間油氣回收裝置（VOCs）考慮預留未來將其他單元的油氣引入處理的能力，目前烷基化崗位中和池、儲油池，公用工程崗位污水池的揮發物回收方案已進入設計階段。