罐区恶臭治理项目可行性研究报告.docx
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罐区恶臭治理项目可行性研究报告
黄骅某分公司
恶臭气体治理可行性研究报告
1前言
随着我国石油开采和炼制技术的不断发展，人们对其带来的环境污染越来越重视。
经济发展促进了人们生活水平的提高，而生活水平的提高同时也对人们生存的环境提出更高的要求。
污染控制是人类现实而又急需解决的问题。
恶臭污染是石油炼制行业的特征污染之一，它通过人的嗅觉造成人的不愉快感，进而影响人体健康，恶臭物质对人体是有害的，它有别于其它环境污染物质对人体的直接伤害，它通过刺激人的感官神经，破坏人体新陈代谢，从而造成人体的神经和心理伤害。
人们在恶臭污染环境里生活时间一长，就会引起诸如失眼、厌食、记忆力下降和心情烦躁等功能性疾病，因此人们对恶臭污染治理的呼声越来越高。
石油炼制过程中复杂的工艺反应，会产生大量令人厌恶、对人敏感的恶臭物质，这些物质在生产、贮运过程中，以排放、挥发和泄漏等方式进入大气，引起周围环境程度不同的恶臭污染。
其恶臭污染一般为非单一恶臭物质所引起的，具有多种恶臭物质共同作用的复合恶臭的特点。
另外，除了稳定的排放源外，通常还包括不少偶然的、突发性的排放源，象重污油罐就是固定的阵发性的恶臭排放源，这给恶臭物质的采样和监测分析以及恶臭污染的治理都带来了极大的困难，成为人们投诉率较高的急需解决的环保难题之一。
我国于1993年正式颁布了《恶臭污染排放标准》（GB14554-1993），规定了硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、氨、三甲胺、苯乙烯和臭气强度等9个控制项目和监测分析方法，炼油厂排放出的恶臭物质基本列于其中。
国外发达国家在恶臭治理方面已取得了很大成绩，我国对恶臭治理则处于起步阶段。
2 概况
黄骅某石化厂座落于河北省黄骅市北郊。
表1 生产设备情况
序号
名称
数量
规模
1
加热炉
一座
2
分馏塔
二座
3
冷却槽
一座
4
原料罐500m3
二座
原料罐5000m3
六座
原料罐2000m3
二座
5
沥青罐500m3
二座
沥青罐200m3
二座
6
蜡油罐500m3
二座
现有生产装置按加工国内渣油设计的，渣油中含硫量按0.05%计。
在炼油生产过程中，渣油中所含的结构复杂的含硫、氮、氧等的有机化合物，在加热、加压等一系列工艺条件下，进一步转化、分解产生大量的具有特殊臭味的硫化氢、有机硫化物、有机酸等恶臭物质，这些物质逸至大气中，会引起不同程度和范围的恶臭污染。
近年来恶臭污染日益突出，已上升为仅次于噪声的第二大公害，随着人们生活质量的不断提高，对环境质量的要求也越来越高，人们对生产所造成的恶臭污染的关注也进一步增强。
因此，加强对恶臭污染控制已成为今后环保工作的最重要内容之一。
为了进一步改善黄骅市的大气环境质量，保护职工群众的身体健康积极搞好废气治理，做到环境保护与经济建设持续、健康、协调发展，黄骅市环保局领导高度重视环保工作，对油罐区恶臭废气进行重点治理。
3治理方案原则及依据
3.1 治理方案原则
（1）确保恶臭污染治理后排放浓度达到《恶臭污染排放标准》（GB14554-1993），去除率≥95%。
（2）采用技术先进，经济可行的处理工艺，尽量使流程简单、操作方便、弹性大，节省工程投资和处理成本。
（3）选择高效、节能、安全可靠的设备，并使操作维护方便，使用寿命长，力求设备紧凑布置、减少装置占地面积。
（4）选用工艺通用性强的后处理方法，避免带来二次污染。
3.2治理方案依据
3.2.1治理指标
总贮罐为16台，温度5－40℃，正常罐位80％，主要介质为渣油、沥青、蜡油，罐内挥发的气体污染物主要为烃类、硫化氢、挥发酚等，总废气量约为50-80m3/h。
由于沥青罐温度较高，罐内挥发较严重，废气量约为20-40m3/h，故本方案只考虑沥青罐的治理。
3.2.2恶臭气的组分、浓度及危害
废气主要成分：
烃类（20－50％）；水汽（5－10％）；氮气（30－50％）；氧（5－12％）；氢气（5－13％）；其中烃类小于Ｃ5的85％；烯烃占0.5－5％。
主要恶臭成分（mg/m3）:
硫化氢（H2S）0-30;甲硫醇（CH3SH）0-40;甲硫醚（CH3SCH3）0-200。
在含硫石油加工的液体及气体产品中都含有H2S。
H2S是弱酸，具有很强的反应能力，在空气中很易氧化生成元素硫,极易溶于烃类,特别是芳烃,H2S在烃中溶解度如表3所示：
表3 H2S在烃气中溶解度（20℃）
烃
已烷
辛烷
十二烷
环已烷
苯
甲苯
水
溶解度
V/V
6.3
6.8
5.7
7.5
15.58
16.9
3.362
（0.05g/100g）
石油加工中,开始分解出H2S的温度主要决定于石油中所含化合物的稳定性。
如果出现H2S的温度低，表明油中所含硫化物不稳定。
硫化氢和元素硫都是活性硫，具有腐蚀性，特别是对铜及其合金，也腐蚀钢设备，但若钢中含10%的铬，腐蚀性可大大降低。
温度愈高，腐蚀愈严重。
每升高100℃，腐蚀加速1倍。
H2S为一种无色可燃气体，具有难闻的臭鸡蛋味，当大气中有10ppm时，人即能感觉到，它易溶于水、醇和二硫化碳，其水溶液显弱酸性，对神经和粘膜有明显的刺激作用，可经呼吸道和消化道快速吸收，接触后会有不同程度的中毒症状，其不同浓度的毒性影响及中毒症状见表4。
表4 空气中H2S对人毒性影响
空气中H2S浓度ppm
毒性影响及中毒症状
920
人立即昏迷并因呼吸麻痹而死亡
660
引起急性中毒，呼吸困难
500
人很快发生肺气肿、支气管及肺炎
200
人眼及呼吸道粘膜强烈刺激症状，引起神经系统抑制
45-100
人出现眼及呼吸道刺激症状，嗅觉疲劳
20-25
人感觉臭味强烈
烃类中的烷烃和烯烃是排放油气的主要成分，大量吸入高浓度烃蒸气，由于窒息和麻醉作用可引起人和动物在短期内死亡，死亡多为心脏停止和呼吸麻痹，烯烃的麻醉作用要大于相同碳原子数的烷烃。
大多数芳烃对神经系统有致毒作用，少数可引起血系统损害，高浓度的芳烃对中枢神经有麻醉作用，其中以苯的毒性最大。
不同浓度烃蒸气对人的危害如表5所示。
表5 不同浓度烃蒸气对人的危害
烃浓度g/m3
危害症状
38-49
短期接触咳嗽,眼、咽喉有刺激症状，长期接触能引起晕眩及死亡
25-30
长期接触有生命危险
10-20
有急性中毒现象
9.5-11.5
有明显的粘膜刺激
3.2-3.9
鼻及咽喉有刺激症状，少数人步态失控
0.6-1.6
部分人有头痛，咽喉不适，咳嗽及粘膜刺激症状
硫醇为石油中常见的有机硫化物，多为易挥发、具强烈臭味的无色液体，低沸点、比重轻、难溶于水，易溶于醇和醚。
其主要毒作用于中枢神经，吸入低浓度硫醇蒸气可引起头痛恶心，较高浓度有不同程度的麻醉作用，高浓度可引起呼吸麻痹致死。
3.2.3治理依据
⑴相关资料。
⑵设计恶臭气体处理量：
20-40m3/h。
⑶恶臭气体处理量及处理后排放浓度。
（4）《恶臭污染排放标准》（GB14554-1993）及去除率。
恶臭废气处理后排放浓度达到《恶臭污染排放标准》（GB14554-1993），排气筒高度以15米计，恶臭污染物排放标准值见表6：
污染物种类
硫化氢
甲硫醇
甲硫醚
二甲二硫
排放标准（kg/h）
0.33
0.04
0.33
0.43
硫化氢去除率大于95％，甲硫醇去除率大于95％，其它有机硫去除率大于90％。
4治理方案
人们在不断改进生产工艺，减少恶臭物质排放的基础上，积极寻找对策治理恶臭污染，并取得了许多成功的经验。
在具体治理技术上针对不同恶臭污染物的性质，开发了各种相应的净化工艺。
表7给出了目前国内外常用的恶臭污染防治方法及其特点和适用对象。
表7 常用恶臭污染的防治方法
序号
防治方法
工艺概况
主要特点
适用对象
1
燃烧法
热力燃烧
在600～1000℃下，将恶臭污染物分解为无毒物
脱臭效率高
可回收废热
耗用大量燃料
大多数恶臭污染物
催化燃烧
利用催化剂使恶臭污染物在150～400℃下催化燃烧分解为无毒物
脱臭效率高
燃料费用低
催化剂易中毒
大多数恶臭当染物
界面燃烧
使恶臭污染物与加热填料的表面接触而受热分解为无毒物
脱臭效率高
设备费用较高
催化剂易中毒
大多数恶臭当染物
2
常温氧化法
直接氧化
在常温下利用臭氧和次氯酸等强氧化剂使恶臭气体氧化分解为无毒物
脱臭效率高
处理费用较高
维护管理难
硫化氢、有机硫化物、有机胺等
催化氧化
在常温下选用催化剂使恶臭污染氧化分解为无毒物
净化效果好
催化剂易中毒
维护管理难
多数低分子恶臭污染物
3
溶液吸收法
水吸收
利用水对恶臭污染物的溶解吸收作用
运行费用低
可同时除尘
废液需处理
水溶性恶臭污染物
酸碱吸收
利用酸性（碱性）溶液除去碱性（酸性）恶臭污染物
脱臭效果好
可同时除尘
废液需处理
运行费用高
酸性和碱性恶臭污染物
氧化吸收
加入高锰酸钾、氯气、双氧水等氧化的吸收液在吸收恶臭杂物的同时，也使其氧化分解，从而达到脱臭的目的
净化效率高
废液不用处理
运行费用高
水容性和可氧化恶臭污染物
4
固体吸附法
活性炭/分子筛吸附
利用活性炭或分子筛的分子间引力吸附恶臭污染物，从而达到脱臭的目的，吸附剂饱和后可再生
可回收明附物
脱臭效果好
维护管理费高
有机硫化物
低级脂肪酸
挥发性有机物
离子交换树脂吸附
利用离子交换树脂具有的正负极性吸附恶臭污染物，从而达到脱臭的目的，离子交换树脂饱和后可再生
适用范围广
脱臭效果好
树脂价格高
极性恶臭污染物
5
生物脱臭法
活性污泥脱臭
恶臭污染物通过带有活性污泥的填料床层而被其中的微生物分解为甲烷、二氧化碳等无毒或低毒物
脱臭效果好
运行费用低
菌种有选择性
低浓度氨、有机胺、硫化氢等恶臭污染物
土壤脱臭
恶臭污染物通过土壤层而被其中的微生物分解为甲烷和二氧化碳等无毒或低毒物
脱臭效果好
运行费用低
占地面积大
低浓度氨、有机胺、硫化氢等恶臭污染物
6
其它方法
掩蔽
使用比恶臭污染物嗅味更大的掩蔽剂（通常是芳香物）将恶臭味掩蔽盖起来
操作方便灵活
无需专门设备
掩蔽剂费用高
低浓度和毒性较小的恶臭污染物
中和
在一种（或几种）恶臭污染物中混入另一种（或几种）恶臭污染物，使其臭味相互抑制而达到脱臭目的
操作方便灵活
无需专门设备
适用范围小
臭味具有相互抑制作用的恶臭污染物
5 治理方案工艺路线和技术参数
针对该公司需处理废气中H2S和有机硫化物的排放特点，可用碱吸收工艺、活性炭吸附工艺加以治理。
5.1碱吸收治理工艺
吸收是将气体混合物中一种或多种成分有选择地吸收到相对不易挥发的液体中的一种操作方法。
吸收分为物理吸收和化学吸收两类。
物理吸收时，吸收组分仅溶解在吸收剂中，并不与吸收剂发生化学反应。
物理吸收所能达到的最大程度取决于在吸收条件下气体在液体中平衡溶解度，吸收的速率主要取决于组分从气相转移到液相的扩散速率。
如果在吸收过程中组分与吸收剂还发生化学反应，这种吸收就叫化学反应吸收。
在化学吸收过程中，吸收速率除与扩散速率有关外，有时还与化学反应的速率有关，而吸收的极限同时取决于气液相的平衡关系和其化学反应的平衡关系。
吸收过程的极限取决于溶质在气、液两相中的平衡关系。
当气相中溶质的实际分压高于与液相成平衡的溶质分压时，溶质便由气相向液相转移，即为吸收过程。
相反，如果气相中溶质的实际分压低于与液
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