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焦化厂VOCs氮封装置组成设计挥发性的有机物VOCs污染带来的环境问题已经受到广泛的重视。在我国，VOCs（volatile organic compouds）挥发性有机物，是指常温下饱和蒸汽压大于133.32Pa，常压下沸点在50—260℃以下的有机化合物，或在常温常压下任何能挥发的有机固体或液体。挥发性有机混合物不仅对人体有刺激作用，而且其中不少对内脏有毒害作用，还有的是致突变物与致癌物。挥发性有机混合物中的烯烃和某些芳香烃化合物，在大气中，在阳光的作用下，还可以和氮氧化物发生反应形成洛杉矶型的光化学烟雾或工业型光化学烟雾，造成二次污染。因此为进一步提升大气污染防治水平，改善本地区域环境质量，焦化厂的VOCs治理变得尤为重要。
焦化厂VOCs氮封装置组成设计引言
煤化工作为传统重工业性行业，在实际生产过程中很容易产生各种尾气，因此煤化工（焦化）也是VOCs产生的主要领域之一。炼焦及后续煤气净化涉及到的众多化工介质中含有大量的VOCs。
在焦化生产过程中，由于介质流动、温度及压力的变化，极易出现含有VOCs的尾气逸散。这些逸散尾气组成复杂，含有不同刺激性、腐蚀性、恶臭甚至致癌致畸的有害成分，是焦化厂异味的主要来源。
尾气的排放不仅严重污染环境，影响员工身心健康，加剧装置腐蚀，而且会造成资源浪费，如果处置不当，还存在燃烧爆炸的安全风险。《炼焦工业污染物排放标准》（GB16171-2012）对大气污染特别排放限值提出了严格的要求。
1、焦化厂VOCs氮封装置组成设计焦化厂VOCs的来源与组成
VOCs成分复杂，目前已经监测出的VOCs有300 多种，主要来自建筑装饰、有机化工、钢铁冶金，石油石化、包装印刷、表面涂装等行业。在以往的VOCs治理中，焦化厂很少进行处理，但实际上焦化在钢铁冶金企业中*，在生产过程中会产生各种各样的异味，不仅污染环境，同时对员工的身体也造成潜在的危害。
焦化厂的工艺流程包括煤的高温干馏，主要原料是煤，一般采用的是配合煤。配合煤作为化合物里面的成分，其组成并不固定。在整个工艺过程中炼焦、回收是产生VOCs多的车间，尤其在回收区域更为严重，因此对于焦化厂的VOCs治理主要集中在回收区域。炼焦的除尘装置效果理想可以减少很大一部分VOCs的外排，而回收区域涉及的设备众多，各种罐体的放散气直接连通大气，产生的异味严重。
氨水、焦油、萘、酚、甲烷类烃等物质会逸散到大气中，特别是苯、硫化氢等物质，更是具有强烈的毒性，污染环境，严重影响环境和毒害操作工人的身体。
2、焦化厂VOCs氮封装置组成设计焦化厂VOCs的治理措施
和其他环境治理措施类似，焦化厂尾气治理仍然要遵循“源头减量、过程控制、末端治理”的总体思路。采用*工艺装备，淘汰落后生产工艺，减少“跑冒滴漏”，实现源头尾气减量。同时，要提高生产管理水平，减少操作维护不当产生的尾气排放，采取适当的治理措施，将产生的尾气加以回收或处理。
焦化厂生产过程产生的尾气种类繁多、性质各异，发生源的特点亦不相同。根据其各自的特点，处理方法也多种多样。目前常用的方法主要有化学吸收法、物理吸附法、冷凝回收法、燃烧法、催化分解法、氮封法以及通过压力平衡系统引入煤气负压管网回收等。
目前大部分焦化厂在设计时都设计有有害尾气回收管道系统，在施工时已装配有害尾气回收系统，鼓风、粗苯、油库等槽放散尾气均接入了鼓风机前负压管道。但由于安全原因，都没有很好地发挥作用。
一些单位在进行有害尾气治理时，采用洗涤吸附法、吸附燃烧法、洗涤氧化法、吸收法等，尾气治理工艺各有特点，效果各异，投资费用及运行费用也差别较大。VOCs作为环保指标，之前很少在焦化厂中进行治理。但随着国家环保形势的加剧，民众对于环保的意识也在提高，企业投入资金和技术对VOCs的排放进行治理，可以减少企业对环境的污染程度和范围。
储罐内压力升高至设定压力时，快速泄放阀迅速开启，将罐内多余压力泄放。微压调节阀在储罐内压力降低时，开启阀门，向罐内充注氮气。因微压调节阀必须使用在压力为0.1Mpa压力以下，现场压力较高，必须安装ZZYP型压力调节阀将压力调节阀将压力降低至0.1Mpa以下才可使用。公称压力0.1Mpa，压力可按分段设定，从0.5Kpa 至66 Kpa以下，介质温度温度≤80℃。
首先对封闭式槽体安装开闭式氮封装置，当槽体进出料作业时，氮封阀进行供氮与泄氮作业，泄氮时部分尾气随氮气排出。将封闭式槽体放散阀接入负压系统，在风机前安装一套微负压控氧装置，设定一定的压力，刚好将这些槽体排出的尾气吸入负压系统，而不至于在风机压力变化时将过多的氧气吸入到负压系统，从而产生安全隐患。
储罐内压力升高至设定压力时，快速泄放阀迅速开启，将罐内多余压力泄放。微压调节阀在储罐内压力降低时，开启阀门，向罐内充注氮气。因微压调节阀必须使用在压力为0.1Mpa压力以下，现场压力较高，必须安装ZZYP型压力调节阀将压力调节阀将压力降低至0.1Mpa以下才可使用。公称压力0.1Mpa，压力可按分段设定，从0.5Kpa至66Kpa以下，介质温度温度≤80℃。
焦化厂VOCs氮封装置组成设计产品特点：
氮封装置的供（泄）氮压力设定方便，且可在连续生产的条件下进行；
氮气压力设定范围广，低至0.5Kpa（50mm.w.c）,高至Kpa，比值达132倍，压力检测膜片有效面积大，设定弹簧刚度小，动作极灵敏。
调整：
供氮压力调整：在ZZV型微压调节阀压力调节范围内选定一设定值如1Kpa（100mm.w.c）,通过调节调整螺丝2以改变弹簧3的预压缩（拉伸）量来达到；
泄氮压力调整：在ZZDQ快速泄放阀在的压力控制器部分，通过调整座3，改变弹簧4预压缩量达到。一般为避免氮封装置启闭频繁，泄氮设定值应远离供氮压力值，如2Kpa（200mm.w.c）;
呼吸阀高定值调整：在上述两设定值调整好后，为避免呼吸阀启闭频繁，呼吸阀设定值应大于泄压设定值。
焦化厂VOCs氮封装置组成设计
氮封技术主要是应用于库区槽罐的密封。槽内液位下降或温度降低时利用氮气补充槽内气体空间。通过氮气充满槽内液位上方，阻止液体介质持续气化，抑制介质气化逸出。当槽体进料液位上升或温度升高造成槽内气体压力升高时，泄氮阀打开，氮气逸出，从而保持槽内压力平衡。该方法可有效减少库存槽罐作业过程中的尾气排放，也有利于提高槽罐本质安全水平。另外，氮气属于惰性气体，与氧气反应条件为4000oC电弧环境，因此不必考虑氮封废气发生化学反应对煤气系统造成的不利影响。同时，氮封处理引入煤气系统的废气量很少（大量不到1000m3），对煤气系统管道也不会产生不利影响。
焦化厂VOCs氮封装置组成设计具体工作原理：
（1） 设定微负压控氧装置前管道吸力为-100-200Pa，槽体放散口吸力为0~-50Pa，根据槽体至鼓风机前微负压控氧装置前的管道长度，管道长度不同，阻力不同，用槽体上阀门开度调节槽体放散口吸力为设定值；
（2） 微负压控氧装置接入鼓风机回流管道上或者风机前管道上，通过调节阀调节微负压控氧装置的吸力在-1000~-5000Pa；
（3）微负压控氧装置内部特殊结构，由吸入管、限压水封舱、气体水封、真空舱、折流板、调节阀、回流管、真空计、溢流管、补水管等构成，进口管内气体在负压作用下，冲破水封进入真空部分，被吸入鼓风机煤气管道，水封高度随着吸力的变化而变化，回收尾气刚好能冲破水封进行真空系统，保持有害尾气管道吸力恒定，气体带走的水汽在折流板处被冷凝下来进入回流管，回到水封系统，有一部分水汽被气体带入煤气，这时需用补水管补充，保证水封的高度。全程无排放，无泄漏，安全可靠，真正实现了*治理化产尾气。
各槽体放散口吸力设定为-100~0Pa，根据管道长度、口径、阻力情况来设定各放散口吸力，槽体安装开闭式供氮阀、泄氮阀，用变频控制器调节风机转速，各点用调节阀调节吸力，保证气体不会逸散到大气中，同时，又能保证保持足够的吸力。
该工艺全部采用12# 控制，选用自动化程度较高的设备，信号接入化产中控室中控系统，由中控室人员操作，不再另增加操作人员。为防止管道堵塞，在废气收集管道上加装蒸汽清扫管道，定期进行蒸汽冲扫。
焦化厂VOCs氮封装置组成设计结论
系统运行状态良好，但也出现了一些实际问题。调试过程中，对于每一个控制单元，都能很好地控制罐体压力。由于负压区吸力较大，罐体压力需要用氮气来维持压力稳定。运行中发现氮气消耗量很大，经过与设计方的研究，决定把回负压区的总阀门关到很小，由阀门控制罐体内压力的稳定，进一步减少氮气消耗，同时通过与现场比对，把每个罐体的压力设置在合理范围内，避免罐体压力变化太大，对生产产生不利影响。
随着国内对环境质量要求的不断提高，逐步展开了对挥发性有机物VOCs的治理工作，特别是在焦化行业，在生产过程中进行管控，避免了先污染后治理的弊端。VOCs治理可以在焦化行业中进行推广，以减少生产过程中对环境的污染，实现企业绿色发展。从企业长远发展考虑，技术革新，优化生产，绿色生产，对原有工艺进行改进创造也是企业生存的关键。
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