【海川化工资讯】茂名石化：1号高压料仓尾气净化RTO装置成功投用

茂名石化：1号高压料仓尾气净化RTO装置成功投用
石油和化工节能减排  5天前
今年以来，茂名石化高度重视环保治理，为了确保废气达标排放，3月10日，化工分部1号高压新建蓄热焚烧炉（即料仓尾气净化RTO装置）正式开工建设，历时半年多时间，10月16日16:40手动测试点火成功，11月5日正式引入废气燃烧，标志着1号高压料仓尾气净化RTO装置正式投用。
        “环保监测站采样分析数据已经出来啦，非甲烷总烃浓度为11毫克/立方米，远优于60毫克/立方米的达标排放标准。”11月5日下午16:45分，茂名石化化工分部三聚联合中控室传来一片欢呼。

该项目是茂名石化重点环保项目，采用北京安星达环保有限公司的“旋转式蓄热氧化焚烧(RTO)”的工艺处理技术，用于处理化1号高压聚乙烯装置后处理单元的料仓尾气、干燥气抽风气和挤压机尾部抽风气，将料仓尾气中的乙烯气分解为二氧化碳和水，最终实现达标排放，有效降低VOC（挥发性有机化合物）浓度。该装置改变了脱气料仓顶部放空、尾气直接高点排入大气的原设计，处理能力为36000Nm3/h，约投资900多万元。

随着环保要求日益严格，对料仓尾气中的VOC浓度去除率提出了更高的要求，该装置相关负责人员严格优化操作参数，科学调控炉子温度，认真做好废气排放的各项指标跟踪工作，目前VOC的去除率已达98%~99%。

shangnenglsg 发表于 2018-11-11 10:08 学习了，热敏性物料对泵的运行影响很大 欢迎大家参加以下系列分享讨论、 点击链接就会打开 -------------------------------------------------------------------------- 【海川设备猜猜看】系列汇总贴，欢迎各位海友踊跃参与！ https://bbs.hcbbs.com/thread-2079686-1-1.html (出处: 海川化工论坛网) 【海川.化工先驱】系列汇总贴 https://bbs.hcbbs.com/thread-1842627-1-1.html (出处: 海川化工论坛网) 【海川模块化安装大讨论】汇总帖，欢迎大家来讨论！ https://bbs.hcbbs.com/thread-1773168-1-1.html (出处: 海川化工论坛网) 【海川食材猜猜看】系列汇总贴持续更新中，上千种食物，你可认得完？ https://bbs.hcbbs.com/thread-2142205-1-1.html (出处: 海川化工论坛网)

沙漠里的游鱼 发表于 2018-11-13 13:51

蓄热式热氧化器（Regenerative Thermal Oxidizer,简称RTO）是一种用于处理中低浓度挥发性有机废气的节能型环保装置。



一、原理简介



它的基本原理是在高温下（≥760℃）使有机废气氧化生成CO2和H2O，从而予以去除。典型的三床式RTO主体结构由一个燃烧室、三个陶瓷填料床和六个切换阀组成（图1）。该装置中的蓄热式陶瓷填充床换热器可使热能得到最大限度的回收（热回收率大于95%）,这样在处理VOCs时可不用或使用很少的燃料。



RTO有三个状态：启动预热状态、运行状态和故障状态。各个过程的流程说明如下。



启动预热状态RTO启动时，主风机启动，通过6个阀门的周期切换，对RTO燃烧室用新鲜空气进行吹扫。吹扫是出于安全角度考虑，以防止高浓度尾气残留，点火时引爆。



吹扫结束后，RTO烧嘴系统运行，首先判断天然气压力是否正常，如不正常，则不够点火条件，RTO不会自动点火，此时显示屏幕会报警，排查相应的报警项。点火条件满足后，RTO自动点火，先是母火点燃，母火稳定后，燃气电磁阀动作，将天然气喷入燃烧室内进行燃烧，UV火焰检测器每隔1秒进行火焰检测，点火成功后，直到将燃烧室加热到反应所需的温度。在这个过程中，主风机会一直动作，将干净空气从净化管线输入，通过6个阀门的周期切换，完成3个填料床的预热。



正常运行状态 废气通过自动切换阀门进入填料床A，被预热到850℃以上，在燃烧室发生氧化反应，经填料床C排除，温度降低后，通过自动切换阀进入烟囱底部排出。由于VOCs浓度较高，热量有过剩，这样燃烧室一部分气体通过高温旁通阀后排入烟囱。



在此过程中，另有干净的空气从填料床B进入燃烧室，用来吹扫上一过程在填料床B中滞留的废气。



在达到循环时间（T）后，通过3个填料床底部的9个自动切换阀门由PLC程序控制切换，废气由填料床C进入，从填料床B排出，填料床A进行吹扫程序。通过PLC程序控制自动切换阀门的切换，就可完成废气的连续净化。



故障状态 当出现故障及停车检修时，打开排空阀门，关闭RTO进废气，RTO离线，废气直接排空。此时要对RTO燃烧室进行冷却吹扫，主风机继续运行，新鲜空气通过6个切换阀门的周期切换，对燃烧室及陶瓷进行冷却，冷却到所需的温度后，系统停止。



印铁涂布行业主要是在马口铁表面进行油墨印刷和涂布，再进入烘房进行表面烘干，在烘干过程中马口铁表面的溶剂挥发产生VOCs，通过排气风机将废气收集进入RTO废气总管。一般印铁厂都有若干条生产线，经过集中收集来集中处理VOCs。

二、RTO装置的优点



RTO装置具有如下优点：第一，操作费用低,超低燃料费，当有机废气浓度在450PPM以上时，RTO装置不需添加辅助燃料；第二，净化率高，三床式RTO净化率在99%以上；第三，不产生NOX等二次污染；第四，全自动控制、操作简单；第五，可以用废溶剂作为燃料；第六，彻底去除臭味；第七，对烘房所做产品无任何副作用；第八，维护费用低；第九，安全性高。

几年，随着环境保护上有机废气（VOC）排放要求的提高，RTO 技术在有机废气回收治理方面越来越普遍，目前在石油化工、化学制药、喷漆房、油漆和涂料生产、化学品制造行业已得到广泛应用。RTO 技术为有机废气治理提供了一个行之有效的处理办法，为化工、医药等间隙生产企业的有机废气回收治理开启了新的篇章。从首台RTO投入运行至今，已近40多个年头。自20世纪90年代后 RTO得到了长足发展，几乎取代了经典的热力焚烧装置，并且在绝大部分有机废气净化技术领域内占据着主导地位。由于各类企业基本情况差异较大、目前RTO 应用上的局限性、以及RTO 厂商和企业缺乏安全方面设计等原因，在投入生产使用后，由于各种原因已发生了生产安全事故，比如2017年12月10日，某化工（**）有限公司RTO环保设施发生一起爆炸事故，爆炸原因为气爆，即明火回火引燃气体，在气管中发生爆炸，虽然未造成人员伤亡。但也给部分企业使用RTO 蒙上了一层阴影。如何安全有效使用、选用RTO 成为企业的一个课题。

某企业RTO排放口爆炸可能原因：有机废气排放浓度短时间内超高（超过了设计上限），导致燃烧室内温度急骤上升、尾气温度超高，在联锁切断有机废气进气后从旁路直接排空，因直接排空管线与尾气放空管为同一管线，高温尾气与高浓度有机废气直接混合，导致放空尾气管发生爆炸，同时由于废气进气管线未装阻火器，爆炸回火导致进气管线内着火。

某企业发生火灾的可能原因：RTO运行在正压状态下，导致切入废气时，燃烧室内高温气体回流引起PVC管道（阻燃，着火温度为256℃左右）着火燃烧，进废气管线未安装阻火器，导致火势往上游漫延。

某企业重油储罐着火可能原因：生产装置废气与储罐废气管线汇合后进RTO，在RTO引风机故障情况下，生产装置高浓度气体倒窜进入重油储罐，高速气体产生静电导致储罐内气体着火。

1 事故简介

江苏某化工企业RTO 净化系统在2015 年3 月8 日9 时43 分和3 月27 日3 时20 分两次发生了爆炸。事故没有造成人员伤亡，聚合物多元醇车间引风机损坏，现场仪表烧毁，RTO 部分装置损毁严重，直接经济损失达100 余万元。

2事故时车间生产情况

该企业生产方式为间歇性生产，根据企业提供资料，事故发生时仅POP、PL1／PL2产品的工艺废气通过DN50～DN350不等的金属管道进行了收集(主要污染物为环氧乙烷、环氧丙烷、三甲胺、异丙醇、苯乙烯、丙烯腈等)，废气收集后通过引风机进入RTO焚烧，该RTO为R—RTO(旋转式蓄热焚烧炉)。废气收集、处理的详细流程下图所示。

3事故原因分析

3.1事故直接原因

调查发现，企业真空泵尾气出口温度达73℃以上，根据有机废气冷凝效率计算，公式见下(1)-(3)：



在75℃时，对应排气中有机物最高饱和质量浓度及爆炸范围相关数据详下表：



通过理论计算，当真空泵出口尾气温度为75℃时，各有机物饱和浓度均极高，如果废气稀释倍数不够极易发生安全事故。现场测得单套PL真空泵中环氧乙烷废气流量约120m3／h，3套合计360m3／h，事故发生时焚烧炉实际处理风量不超过5000m3／h，混合气体中有机物总浓度的对应体积比约7.2％，即使仅接入1套含环氧乙烷尾气，其平均浓度2.4％也处于对应的爆炸范围之内，由此可见，真空泵出口尾气排放温度过高，而有机物沸点较低，导致污染物排放浓度过高，同时相应的稀释倍数不够，外加环氧丙烷、环氧乙烷的化学性质活泼，最终导致接入焚烧炉中的废气达到相应爆炸极限，从而造成爆炸事故的发生。

3.2事故间接原因

1)收集系统设计不合理。调查过程发现对于真空泵高浓度有机废气，企业均未进行冷凝回收预处理，且目前企业对PL系统真空泵出口尾气所设计的收集方式极不合理，真空泵出口所配备的伞形罩集气量有限，尾气收集总管仅DN50，正常运行时系统稀释风量难以保证。

2)预处理措施不到位。该企业POP、PL1、PL2车间对有机废气所采用的活性炭吸附未配备脱附再生系统，基本无效，末端所配置的不锈钢高压风机无变频系统，导致废气收集管路系统中负压值过高，能耗较高且不利于有机物的冷凝回收，所采用的金属材质水洗塔强度较高，当系统发生爆炸等意外事故时无法起到有效泄爆的效果，导致爆炸产生的冲击波沿着管道进一步往生产车间传导，加剧了爆炸的次生危害。

3)RTO炉本体存在问题。本项目中部分产品含有氯元素，所采用的设备本体为SUS304，旋转阀材质为SUS316L，诸多案例表明，蓄热陶瓷体由于质量较大，支撑件通常要承受较大的应力腐蚀，当体系含氯时(如环氧氯丙烷)高温焚烧处理过程中将产生HC1等污染物，对设备本体、RTO炉旋转阀易产生较大腐蚀，系统难以稳定、有效运行。

其次项目废气中含有部分丙烯腈、苯乙烯等有机物，上述物料在温度较高时极易发生自聚合，导致RTO炉蓄热陶瓷体在使用一段时间后设备阻力变大，同时底部有高沸点有机物粘附现象，易引起火灾等安全事故。

4事故预防对策

RTO在正常工况下不易发生火灾、爆炸事故。但由于精细化工行业废气成份复杂多变、浓度波动大，易造成焚烧炉运行稳定性较差，存在一定的安全隐患。建议RTO生产厂家及使用企业采取如下安全措施以防范RTO火灾、爆炸事故：

1)优化收集系统。对吸风罩、风机选用进行规范设计，同时废气收集管线需统筹规划，形成支管一主管一处理装置一总排口的收集处理系统，确保废气收集效果。对于易燃易爆废气在设计收集系统和预处理系统时，不追求过高的强度反而有利于系统安全，不过即使选用强度不高的设备和材料，在RTO炉设备本体、废气收集管道等节点仍需安装泄爆膜片。

2)强化预处理措施。由于精细化工行业废气排放浓度有较大的波动，因此需对各类不同浓度的有机废气进行混匀、缓冲和预处理，建议企业采用PP填料塔对有机废气进行预处理，由于PP填料塔强度不高，在发生事故时极易泄爆，最大限度的保证系统安全。

3)渐进化科学调试。RTO炉调试时理应先进行空载调试，待空载调试稳定后再逐步接入低浓度有机废气，如企业污水池加盖收集后废气、车间换风废气等，最终再逐步接入高浓度废气，同时对拟接入高浓度废气的排放流量、排放浓度进行检测，重点关注峰时浓度，单一排气点有机浓度宜控制在1000ppm以内，最高不得超过5000ppm。

4)安装在线监控系统，设置电控系统操作间。RTO炉净化处理系统是一项人机高度结合的设备，虽然其自动化程度较高，但必须安排专人进行维护与管理，如RTO炉在发生爆炸前有机物浓度常会在短时间内迅速升高，此时系统若有人值守则可提前发出预警并采取必要的措施，避免事故的发生；同时对RTO各系统尾气安装TVOC浓度在线监控系统，为企业管理提供必要的数据支撑。

【海川工艺讨论】RTO焚烧炉与企业各类设施的防火间距汇总探讨
https://bbs.hcbbs.com/thread-2142307-1-1.html
(出处: 海川化工论坛网)

感谢分享

学习了，多谢分享！

沙漠里的游鱼 发表于 2018-11-13 14:55
4事故预防对策

RTO在正常工况下不易发生火灾、爆炸事故。但由于精细化工行业废气成份复杂多变、浓度波动 ...

单一排气点有机浓度宜控制在1000ppm以内，最高不得超过5000ppm
能不能说明依据并列举实例呢？