林兴军
（伊犁新天煤化工有限责任公司，新疆 伊宁835000）
［摘 要］伊犁新天煤化工有限责任公司煤制天然气装置采用鲁奇碎煤加压气化、耐硫部分变换、林德低温甲醇洗、戴维甲烷化工艺等，配套空分装置、热电装置及煤气水分离系统、酚回收系统、污水处理装置、多效蒸发系统、中水回用系统等，于2017年3月投产，当时有机废气处理工艺还不成熟。近年来新天煤化持续对有机废气的处理进行摸索与总结，不断地进行操作调整与优化改进，2018年9月建成投运油气回收装置处理储罐呼吸气和装车气，2020年8月建成投运蓄热式热氧化装置处理低温甲醇洗尾气及生化池废气，取得了较好的VOCs治理效果，实现了环保设施的长周期稳定运行；尤其是油气回收装置的建成投运并将其尾气并入蓄热式热氧化装置处理，彻底解决了储罐区有机废气的处置难题，为煤化工企业储罐区有机废气处理（方式）提供了新方向，可为业内提供一些参考与借鉴。
［关键词］煤制天然气装置；有机废气来源；有机废气处理工艺；蓄热式热氧化装置；油气回收装置；优化改造
［中图分类号］X701.7 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2024）01-0070-04
0 引 言
伊犁新天煤化工有限责任公司（简称新天煤化）20×108 m3/a煤制天然气装置主生产系统（分为A、B两个系列）采用鲁奇碎煤加压气化、耐硫部分变换、林德低温甲醇洗、戴维甲烷化工艺等，配套空分装置、热电装置及煤气水分离系统、酚回收系统、污水处理装置、多效蒸发系统、中水回用系统等。新天煤化煤制天然气项目为国家重点示范项目，主要承担固定床碎煤加压气化废水处理和关键装备自主化两项示范任务，装置于2017年3月投产，属于国内最早一批煤制天然气项目，当时有机废气处理工艺还不成熟，总体上处于探索与验证阶段；据环评批复要求，其尾气排放应满足《石油化学工业污染物排放标准》（GB 31571—2015）、《恶臭污染物排放标准》（GB 14554—1993），尾气排放控制指标为，非甲烷总烃≤120 mg/m3、NOx≤100 mg/m3、CH3OH≤50 mg/m3、HCN≤1.9 mg/m3、SO2≤50 mg/m3。新天煤化煤制天然气装置经过6 a的运行实践，通过不断地操作调整与优化改进，取得了较好的VOCs治理效果，实现了环保设施的长周期稳定运行。以下对其有机废气处理经验等作一总结。
1 煤制天然气装置有机废气主要来源
新天煤化煤制天然气装置有机废气来源主要有低温甲醇洗（系统）尾气（含CO2尾气）、生化池废气、综合罐区储罐呼吸气及装车气。其中，低温甲醇洗尾气（含CO2尾气）、生化池废气引入至蓄热式热氧化（RTO）装置进行焚烧处理，合格后直接通过100 m烟囱排放；综合罐区储罐呼吸气及装车气通过管线引至成套设备——油气回收装置进行处置，合格后通过15 m烟囱排放。
1.1 低温甲醇洗尾气及生化池废气
低温甲醇洗系统的主要作用是脱除原料气中的H2S、COS、CO、NH3、HCN、苯酚、油类物等有害成分，得到的合格净化气送往甲烷化系统合成天然气（SNG）。按林德工艺包，新天煤化低温甲醇洗系统设计排放尾气（包括低温甲洗尾气、CO2尾气）总量356324 m3/h（标态，下同），尾气组分为H2 0.042 2%（体积分数，下同）、N2 17.650%、CO 0.121 4%、CH4 0.746%、C2H4 0.062%、C2H6 0.484%、C3H8 0.184%、C4H10 132×10-6、C5+19.84×10-6、CO2 79.308%、O2 0.045 22%、H2S 0.741×10-6、COS 0.379×10-6、CH3OH 1.659×10-6，可燃物总量为1.66%。
据环评批复要求，污水处理装置主要处理生产废水、生活污水、地面冲洗水、初期雨水和事故废水等，上述污水经匀质罐、隔油气浮池、调节池、水解酸化池、一级生化池、二级生化池、混凝气浮池、臭氧接触池、曝气生物滤池、一级/二级过滤池处理后进清水池，最终去往生化回用系统。其中，一级生化池、二级生化池产生的挥发性有机废气需进行回收处理，采用反吊工业膜加盖密封技术，通过管道收集臭气引至引风机，继而送往蓄热式热氧化装置，生化池废气总量为145 003.4 m3/h，废气组分为N2 77.02%、O2 17.08%、CO2 4.02%、非甲烷总烃248.24 mg/m3、CH4 1 363.8 mg/m3、（C5+C5+）221.43 mg/m3、H2S 1.44×10-6。
1.2 综合罐区储罐呼吸气及装车气
新天煤化综合罐区位于全厂总图布置的东南侧，罐区内部布置了装车栈台、卸车设施、成品储罐、装车泵房以及软管站、洗眼器等配套设施。其中，成品储罐包括2台5 000 m3重芳烃储罐、2台5 000 m3多元烃储罐、2台1 000 m3混合酚储罐、2台2 500 m3轻烃储罐、1台500 m3液氨球罐、1台1 000 m3氨水球罐、2台3 000 m3甲醇储罐；重芳烃储罐、多元烃储罐、混合酚储罐均采用立式拱顶罐，轻烃储罐、甲醇储罐采用内浮顶罐，液氨及氨水（带压储存）采用球罐。为减少各成品储罐的有机废气挥发，在重芳烃储罐、多元烃储罐、混合酚储罐、轻烃储罐、甲醇储罐上设置了氮封；按照《石油化工储运系统罐区设计规范》（SH/T 3007—2007）要求，重芳烃储罐、多元烃储罐、混合酚储罐、轻烃储罐均设有呼吸阀，正常生产中，通过呼吸阀来调节罐体内的压力。
据环评批复要求，对综合罐区罐顶呼吸气和装载油品过程中产生的挥发性有机物进行回收处理——通过管线将挥发性有机废气引至油气回收成套设备中进行处置，处理至达到环保要求后通过15 m烟囱排放；综合罐区储罐呼出气及装车气总量为550 m3/h，综合罐区储罐挥发性气体组分等实测值见表1。
更多内容详见《中氮肥》2024年第1期