ＲTO 装置在焦化废气处理中的应用

该化工厂在正常生产过程中会产生温度为 20 ～ 50℃、流量为 4 000 ～ 18 000m3/ h 的焦化废气，其基本成分及物化数据如表 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。本项目采用的三室 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 正常运行时，废气的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。

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。

从化产区域各排气洗净塔后收集的废气进入废气总管，经过安全水封、捕雾器后进入缓冲罐，由废气引风机输送，经过阻火器后进入 ＲTO 进行焚烧。本项目中ＲTO 收集处理的废气有 14 路，各排气洗净塔洗涤

后的废气通过各自的调节阀控制排出压力，保证废气进入废气总管。ＲTO 冷态启动后，首先启动吹扫风机，用新鲜空气对设备进行吹扫; 吹扫结束后，燃烧系统进行燃气检漏，确保点火系统安全; 检漏完成后，启动燃烧器，通过 9 个阀门的周期切换完成 3 个填料床的预热; 预热结束后焦化废气进入ＲTO进行焚烧，燃烧室温度开始缓慢提升。如果燃烧室温度持续上升，说明废气浓度过高，当温度达到 1 100℃ 时，打开高温排放阀，将多余的热量直接排放至烟囱; 当温度达到 1 180℃ 时，系统自动报警; 当温度达到 1 200℃时，为了确保 ＲTO 装置安全，ＲTO 开启自动离线程序。ＲTO 离线时，燃烧系统熄火，废气风机减速直至停机，新风阀打开，引入小风量新鲜空气进入ＲTO 蓄热室，开始 ＲTO 降温程序。为了降低高温阀的温度，在高温阀设置了 1 套水冷系统，以确保高温阀的密封性能，水冷系统由软水槽、软水循环泵及软水冷却器组成，软水通过浮球液位计自动补充到软水槽中，通过软水循环泵输送至高温阀，再通过软水冷却器被循环水冷却后回到软水槽。由于焦化废气中有机成分的沸点较高，易凝结在蓄热填料底部，堵塞填料床层，本项目中 ＲTO 设置了 1 套反烧程序，当床层底部和顶部的压差达到3k Pa 时，自动启动反烧程序，将凝结在蓄热填料底部的胶状物质氧化，从而达到对蓄热床层清理的目的。反烧程序与正常运行一样，只不过是排气温度达到 480℃时再进行阀门切换。3 个床层底部温度依次达到 480℃时，反烧程序自动结束，反烧程序有自动和手动 2 种方式。手动方式可根据实际运行情况，点击反烧按钮进行清理。为了保证系统安全，风机前设置了 3 套可燃气体浓度监测仪，其中 1 套为快速反应型，响应时间小于 1s，用于快速连锁，当废气中可燃组分浓度达到爆炸下限的 25% 时，系统自动连锁停机。同时 ＲTO设置了 2 个防爆门，当炉内压力达到 11k Pa 时自动泄压。3ＲTO 置工艺优化及运行结果分析采用 ＲTO 装置处理焦化废气，优化 ＲTO 装置的工艺性能对提高有机废气处理效率，实现废气达标排放至关重要，本项目在 ＲTO 工艺设计等方面做了升级和改进。

 1 采用焦炉煤气作为辅助燃料本项目采用焦炉煤气作为辅助燃料，既节约了成本，又提高了焦炉煤气的利用率。从用户记录所得到的辅助燃料使用量表明，ＲTO 装置冷启动时所需焦炉煤气为 240m3/ h，能够满足 ＲTO 装置正常运行时的燃料需求。

 2 ＲTO 前端增加安全水封、捕雾器和阻火器水封的主要作用是防止高温回火，由于其安全性能好，可用在管道收集前端防止回火; 焦化废气中含有少量的水分，为使进入 ＲTO 内部的焦化废气更加洁净，增加了

捕雾器用于气液分离; 与此同时，由于废气中含有易燃气体，为了阻止易燃气体在ＲTO内燃烧时火焰传播到整个管网中，在 ＲTO 进气管道前端增加了阻火器。

 3 高温阀水冷系统在大多数的 ＲTO 装置中，高温阀主要靠自然散热。考虑到发生紧急情况时燃烧室的温度过高，项目采用循环水冷却系统。水冷系统由软水槽、软水循环泵及软水冷却器组成，软水通过浮球液位计自动补充到软水槽中，通过软水循环泵输送至高温阀，再通过软水冷却器被循环水冷却后进入软水槽。

4 经工艺优化后的 ＲTO 装置运行结果分析表明: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 ～ 1 100℃ ，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 GB 16171—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 97% 。