赵一蒙 贾薏霓
中国石油辽阳石化分公司 辽宁辽阳 111003
摘要：随着环保法规的日益严格，炼厂酸性水汽提装置恶臭气体的治理工作愈发重要。本文分析了炼化企业酸性水汽提装置恶臭气体来源、性质。总结了目前恶臭气体处理工艺与技术，重点阐述了吸附法与吸收法工艺的流程、原理以及应用特点，并对其优点和相对不足进行了简要分析，展望了此类技术的发展方向与趋势。
关键词：酸性水；汽提；恶臭气体；吸附；吸收
炼油企业中，催化裂化、常减压、延迟焦化、加氢裂化等生产装置在石油加工过程中会产生大量酸性水，酸性水需要经过汽提装置处理达标后才能进一步排放到后继处理阶段。而酸性水在气体处理之前进入的储罐属于常压容器，罐体通常采用呼吸阀或水封罐密封。由于罐内酸性水中含硫化氢、二氧化硫、硫醇类、硫化铵、硫氢化铵、挥发酚、氨、二硫化碳、二甲基二硫以及其它油气类等挥发性物质，它们从水封罐或呼吸阀溢出进入大气造成恶臭，既污染环境也形成安全隐患。目前，炼厂恶臭气体的治理方法主要有吸收法、吸附法、催化氧化法、燃烧法及生物法等。而在工业应用中，又以吸收法、吸附法居多。本文对炼油企业中以吸收法、吸附法处理酸性水恶臭气体技术作了简要介绍。
一、恶臭气体来源与性质
炼油加工过程中，来自各工艺流程中的高压、低压油水分离罐的污水溶解了相当数量的含硫、含氮等杂质的油气，进入常压原料水储罐，溶解在其中的油气经降压后释放出来形成恶臭。炼厂由于所加工原料的不同，形成的酸性水的性质也有所不同，但是研究结果表明，酸性水中构成恶臭的成分都是基本一致的，主要为含硫及氨氮物质，炼厂不同工艺流程产生的酸性水构成变化较大，但主要构成物皆为硫化物及氨氮，它们形成恶臭气体的重要来源。
二、恶臭气体处理技术与工艺
目前，酸性水恶臭气体处理技术及工艺主要使用的仍然是吸附法以及吸收法。吸附法主要用于中、低污染物的分离处理。原理是废气与高比表面的多孔性吸附剂接触，将污染物吸附在固体孔隙而除去; 吸收法可处理无机或有机气体，吸收剂与吸收质发生物理吸收的同时还与吸收质发生一定的化学反应，从而将多种恶臭物质进行除去。吸附法在具体应用上又可以分为干法和湿法两种。干法主要是固定床工艺，吸附剂主要为氧化铁、氧化锌、活性炭等固体物质。而湿法的基本原理就是利用气体在液体中溶解度的不同来净化和分离气态污染物。湿法常用的吸收设备类型、结构及特点主要有表面式、填料式、鼓泡式、喷液式、拨水轮式等方法。
（一）吸附法处理恶臭气体
以吸附法处理酸性水恶臭气体，不同的技术供应商针对具体装置提供的工艺流程亦不尽相同。（1）干式吸附法。B环保公司研发了不含铁的、以锌化合物为主要活性组分的新型脱硫剂，可用于酸性水罐、冷焦水罐罐顶恶臭治理。该流程所处理的恶臭主要成分为硫化氢和硫醇。硫化氢和脱硫剂发生反应，生成不可再生的 Zn Sx，Zn Sx遇空气不发热，不自燃。而硫醇和气体中的微量氧发生反应，转化为二硫化物。除此之外，S环保科技公司也提供了另一种干式吸附法脱臭工艺。根据流程，酸性水罐顶气体先后通过脱硫罐和脱氨罐，分别脱除硫化氢、硫醇、硫醚等硫化物和氨气。酸性罐顶气首先通过脱硫剂床层，硫化氢和硫醇被选择性吸附，并在催化剂作用下，与气体中微量的氧进行催化氧化反应。硫化氢被氧化生成单质硫，而硫醇氧化成为臭味较小的二硫化物，已被脱除硫化氢的废气再通过脱氨剂床层，氨气被活性炭吸附并发生中和反应，所生成的氨盐沉积在活性炭的微孔中，从而达到脱臭的目的。
最后，经上述流程处理后的净化气体高空排放。在该流程中，所用脱硫剂和脱氨剂的载体材料皆为孔隙发达的活性炭，然后分别负载催化剂、助剂以及酸性化合物。工业实践证明，干式吸附法的脱臭效果较好，但是如果工艺设置不当，脱臭剂与空气接触会发生自燃现象，从而带来很大的安全隐患。为避免脱臭剂发生自燃，B公司以S公司都采取了相应的预防措施。例如，采用非铁吸附剂; 在酸性水罐顶部引入氮封，防止因液位下降通入空气形成爆炸性混合气体; 吸附剂床层设置温控预警及降温系统。通过上述措施的实施，可以最大程度地降低自燃危害的发生。（2）湿式吸附法。H石化采用自行改进设计的湿法脱臭工艺，该工艺采用填料与喷淋循环结合的吸收方法，工艺结构简单、制造容易，流体阻力较小，操作弹性较大，运行可靠。四座酸性原料水罐顶挥发出来的恶臭气体经 DN350集合管，从下部进入除臭塔，除臭液体通过循环泵从除臭剂罐输送到脱臭塔顶部，以喷淋方式与臭气反向接触以吸收气体中的恶臭物质。经处理后的净化气体，再通过25米的放空管高空排放。液体吸收恶臭气体后，自塔底进入除臭剂罐，通过泵循环使用。在该流程中，自集合管上引支线至原有水封罐并保留水封设施以保护原料水罐正常操作。该工艺采用的脱臭剂由多种有机化学品、无机化学品及水溶性添加剂等构成，其与酸性的硫化氢、碱性的氨氮及硫醇、有机胺等污染物发生中和、加成、缩合等多种反应，具有反应速度快，反应后的生成物稳定等特点，可以达到消除恶臭、保护环境的良好效果。
（二）吸收法
（1）石油化工工程WGTE-ERI 法。WGTE-ERI法是中国石化H石油化工工程公司的专有工艺技术，其工艺流程：酸性水罐顶溢出的气体经分离器分液后进入超重力旋转床，在床体雾化作用下与碱性吸收液进行首次吸收，脱除硫化氢及其它酸性组分，然后再进入填料塔与同种碱性吸收液进行第二次吸收以脱除残余酸性组分。经上述过程处理后的气体再进入超重力旋转床，在床体雾化作用下与净化水充分接触吸收气体中的氨气，最后经15m高排气筒排放。WGTE-ERI 工艺所用的吸收剂具有较高的硫化物脱除率，而超重力旋转床传质效率明显高于传统吸收设备，其专有填料可以提高液体分布效率。（2）A石油化工研究院酸性水恶臭处理技术。在吸收法处理酸性水恶臭气体领域，中国石化A石油化工研究院也做出了卓有成效的工作。FYGTI 气体净化设备为A石油化工研究院开发的多用途一体化气体处理设备。该设备单机就可完成引气、反应、分离等过程，结构简单，投资及运行费用低，目前已用于多套碱渣处理装置碱渣罐顶及酸性水恶臭气体的处理。A石油化工研究院还开发了 “强化脱硫-浓度均化-催化燃烧”技术。通过收集来自炼油污水处理各环节设施产生和携带的恶臭气体，引至处理装置，通过强化脱硫、浓度均化、催化燃烧等工艺对炼油污水处理场广泛存在的挥发性油气、硫化氢气体、硫醇、甲烷等易燃易爆、有毒有害的气体无害化净化处理，从而有效控制恶臭气体无序排放，以达到治理恶臭气体、清洁生产的目的。
三、总结
随着环保法规的日益严格，酸性水罐顶恶臭气体的治理工作愈发重要。炼油企业需要根据具体装置的特点选择适宜的酸性水恶臭治理方案。通过吸附、吸收法进行恶臭处理，目前已经取得很大的进展。由于各种工艺都具有自身优势及不足，为满足新形势的需要，科研单位需不断改进创新，开发出效能更好的新型处理酸性水恶臭治理工艺。
参考文献
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