干货 | RTO装置在焦化VOCs废气处理中的应用

焦化废气含有沥青烟、苯丙芘及苯类等有害物质，如果直接排放，会造成大气污染，影响当地的生态环境。因此，对焦化废气进行处理并使其达标排放，是焦化行业可持续发展的必然要求。

某焦化化工厂是生产苯类、酚类、萘类、树脂类、盐类等化工产品为主的煤化工综合利用企业，焦化加工能力为10万t/a，苯加工能力为3万t/a，为合成纤维、油漆、染料、医药、农药、化肥等产品提供了丰富的原料。与此同时，该化工厂在正常生产过程中会产生温度为20～50℃、流量为4000～18000m3/h的焦化废气，其基本成分及物理数据如表1所示。

按照国家相关废气排放标准的规定，若要将有机废气净化达标，需要由3台蓄热室组成的大型RTO进行净化。三室RTO是在两室的基础上增加了1台吹扫用蓄热室，如图1所示。

RTO运行原理及流程

RTO运行时，废气的进气和排气通过阀门切换来完成。

第1个工作周期中，废气自下而上经A蓄热室升温，然后进入燃烧室氧化放热；氧化放热结束后，自上而下通过B蓄热室，与蓄热室内的填料进行换热，将热量传递给B蓄热室，再经过工艺管路进入烟囱排放;此时C蓄热室处于吹扫状态，用吹扫风机将蓄热室(含集气室)中的滞留废气吹入燃烧室氧化处理，防止因蓄热室的切换过程影响废气处理效率。

第2个工作周期中，A蓄热室处于吹扫状态，废气自下而上进入B蓄热室，与已吸收热量的填料进行换热后，进入燃烧室氧化放热，再自上而下通过C蓄热室，并将热量传递给C蓄热室后，进入烟囱。

第3个工作周期中，B蓄热室处于吹扫状态，废气由C蓄热室进入，氧化放热后，通过A蓄热室进入烟囱，完成了RTO装置运行的1个大周期，如此交替运行。当烟煤在隔绝空气条件下加热到950～1050℃，经过干燥、热解干馏、熔融、黏结、固化、收缩等阶段，最终得到焦炭，这个过程称为炼焦。

炼焦过程产生的荒煤气经过回收和精制可以得到多种芳香烃和杂环化合物等基本化学原料，同时产生的焦炉煤气是高热值燃料，可以用来发电或供应城市煤气。因此，本项目以能源高效利用为目的，采用焦炉煤气代替辅助燃料，可以节约成本，提高焦炉煤气利用率，同时能够满足RTO装置正常运行时的燃料需求。该装置主要由燃烧室、蓄热室(含集气室)及切换阀门组成。

RTO

总结

RTO装置运行结果分析：

（1）通过多次抽样测量，RTO燃烧室表面温度基本维持在50～70℃，满足最高温度≤75℃的设计要求。

（2）燃烧室温度始终维持在850～1100℃，保证了有机废气中的有机成分充分氧化燃烧。

（3）烟囱平均出口温度120℃，低于150℃的设计要求。

（4）经当地环保部门多次抽查，经过RTO装置处理的焦化废气达到GB16171—2012《炼焦化学工业污染物排放标准》的要求，有机废气的净化率达到了99%，CO的净化率达到了98%。