我国石化储罐VOCs安全高效深度减排、回收和热氧化技术进展

全面总结了石化储罐VOCs产排机理、排放特征以及VOCs减排、回收和热氧化技术进展,并提出了意见和建议,希望对我国石化储罐VOCs深度减排有所裨益。石化储罐除大小呼吸产气外,还有高温重油储存热裂解等产气现象。在计算储罐排气中可燃物浓度时不应忽视硫化氢、甲烷、氢气、氨等组分。目前,中美储罐VOCs管控都以选择浮顶罐等源头减排为主,以储罐使用过程控制和排放气末端治理为辅,我国应适时修订现行标准,以适应越来越严的环保要求。核算得出2019年我国有机液体储罐VOCs排放量为(39.2~90.4)×10^(4)t,主要来自石化企业,建议将粗柴油、粗汽油、粗航煤、蜡油、燃料油、渣油等中间产品罐或重油罐与苯、甲苯、二甲苯、甲醇等储罐一起列为优先管控对象。建议我国开展石化储罐VOCs深度减排,包括源头减排、过程控制和末端治理,内浮顶罐内置气袋有可能成为继浮盘之后又一重要的源头减排技术;低温柴油吸收与吸附、冷凝相比,在处理含硫量较高的粗汽油、粗柴油、高温重油等储罐废气上具有优势。总体上,我国石化储罐外排VOCs治理正在从回收向回收+热氧化(催化氧化、蓄热氧化、焚烧炉、工艺加热炉、锅炉)转变,控制热氧化单元出口非甲烷总烃小于20mg/m^(3)。

炼油污水处理场挥发性有机物和恶臭废气处理技术

炼油污水处理场挥发性有机物(VOCs)和恶臭废气可分为高浓度、低浓度两类:高浓度废气来自提升池、均质罐、隔油池、气浮池(浮选池)、污油罐(池)等,非甲烷总烃浓度为500~40 000mg/m^3,总气量为1 000~10 000m^3/h(标准状态);低浓度废气来自曝气池、氧化沟、污泥脱水间,非甲烷总烃浓度为10~300mg/m^3,总气量为20 000~50 000m^3/h(标准状态)。中国石化抚顺石油化工研究院开发了适用于炼油污水处理场高浓度与低浓度废气联合处理的SWAT-1、SWAT-2工艺技术,在SWAT-1工艺中,高浓度废气采用"脱硫及总烃浓度均化-催化燃烧(氧化)"工艺处理,曝气池等低浓度废气采用"洗涤-吸附"工艺处理,低浓度废气饱和吸附剂用催化氧化排放的热气再生并返回催化氧化处理系统;而在SWAT-2工艺中,高浓度废气采用"低温柴油吸收-脱硫及总烃浓度均化-催化氧化"工艺处理。应用SWAT-1、SWAT-2工艺处理污水处理场废气,净化气非甲烷总烃浓度可小于50mg/m^3,最低小于10mg/m^3,苯、甲苯、二甲苯浓度低于检出限,臭气浓度小于20(无量纲)。

催化裂化烟气脱硝脱硫除尘新技术

催化裂化(FCC)装置是炼油企业主要的粉尘、SOx和NO_x排放源。针对FCC烟气的特点,中国石化开发了具有完全自主知识产权的SCR脱硝-热量回收-CO氧化高效耦合工艺和新型湍冲文丘里湿法脱硫除尘一体化工艺;开发了适用于催化裂化烟气脱硝的高强度SCR催化剂;开发了喷氨格栅、格栅式文丘里、喷头和高效除雾器等关键设备和内构件产品。在中国石化镇海炼化分公司建成国内首套FCC烟气除尘脱硫脱硝装置,工业运行结果表明,净化烟气中粉尘浓度小于20mg/m^3、SO_2浓度小于10mg/m^3、NO_x浓度小于50mg/m^3(最小20mg/m^3以下),逃逸氨浓度小于2.0mg/m^3。

炼油厂储罐VOCs和恶臭治理新技术

介绍了炼油厂储罐挥发性有机物和恶臭废气排放概况及几种炼油厂储罐挥发性有机物和恶臭治理新技术,并给出了炼油厂储罐污染物浓度和罐顶废气排放量估算方法。通过加装罐顶气平衡连通管线、罐顶气进集气柜、控制罐内气体温度等技术可以减少罐顶气排放;酸性水、污油、粗汽油、粗柴油等储罐废气经过"低温柴油吸收-碱液脱硫-焚烧"技术处理,油气回收率可达70%~97%,硫化氢和有机硫化物去除率接近100%,焚烧烟气中总烃的质量浓度小于10 mg/m^3;油浆、对二甲苯等储罐废气经过"低温柴油吸收-脱硫均化-催化氧化"技术处理,油气回收率约76%,甲硫醇、硫化氢去除率接近100%,催化氧化净化气非甲烷总烃的质量浓度小于10 mg/m^3,苯、甲苯、二甲苯浓度低于检出限;油浆、沥青等储罐和沥青装车尾气经过"低温柴油吸收-脱硫均化-RTO"技术处理,油气回收率约46%,甲硫醇、硫化氢去除率接近100%,蓄热氧化净化气非甲烷总烃的质量浓度小于10 mg/m3,苯、甲苯、二甲苯浓度低于检出限。

炼化企业碱渣处理技术进展

炼化企业碱渣碱度大,化学耗氧量(COD)、硫化物和盐浓度高,含大量难微生物降解有机物,宜先预处理再进污水处理场。中和酸化作为简单传统的预处理方法,投资小、操作费用低,可脱除硫化物和难微生物降解的有机物,但COD仍然很高,且产生大量恶臭气体。在中和酸化基础上增加萃取或生物曝气预处理,可提高COD去除率,但仍未解决好恶臭污染问题。缓和湿式氧化-SBR预处理出水可全部进污水处理场达标处理,解决了碱渣中和过程的恶臭污染问题,但其氧化尾气有少量异味和挥发性有机物(VOCs)排放,且投资和操作费用较高。中和酸化硫回收及气水净化技术可依托厂内现有污水处理场、硫回收系统、VOCs废气处理装置,通过新建碱渣中和酸化氮气吹脱反应沉降器、吹脱气H 2S吸收塔,以较低的投资和操作费用,实现碱渣废水的达标处理、中和酸化释放气中的H 2S和VOCs的回收、以及尾气的高标准净化达标排放。

基于二阶统计量盲源分离算法的无源雷达同频干扰抑制研究

针对基于长期演进(LTE)信号的无源雷达存在同频基站干扰的问题,该文提出一种基于2阶统计量的盲源分离算法,该算法是在卷积混合模型下,通过多通道最小均方(LMS)算法实现分离信号之间的相关性最小。由于各发射基站信号之间统计不相关,当分离信号之间的相关性达到最小时,完成观测信号的分离。在此基础上,改进了传统无源雷达信号处理的流程,增加了分离同频干扰基站直达波和多径杂波的步骤,实现了对同频干扰基站杂波的抑制。通过仿真分析,验证了算法的有效性,为基于LTE信号的无源雷达数据处理提供了参考。

基于LTE信号的外辐射源雷达同频基站干扰抑制方法研究

针对基于LTE信号的外辐射源雷达接收信号包含多个同频发射基站的直达波和多径杂波干扰的问题,该文对传统的外辐射源雷达信号处理流程进行了改进,增加了对同频基站干扰的处理步骤,提出了一种基于卷积混合模型的盲源分离算法来抑制同频基站的杂波干扰。假设混合矩阵是一个矢量线性时不变滤波器矩阵,以互信息为代价函数,通过求取互信息的梯度,用最速下降法进行迭代,分离准则是使分离后的信号之间互信息最小化。仿真表明,该文算法能够有效地抑制LTE信号同频发射基站的杂波干扰,为后续的主基站杂波对消处理提供了基础。

流化催化裂化装置湿法脱硫烟气中颗粒物现场监测的问题分析、对策及优化建议

针对流化催化裂化(FCC)装置湿法脱硫烟气中颗粒物浓度现场监测数据高于在线监测数据的问题,从颗粒物的定义和分类、监测标准及方法等角度分析了现场手工采样时滤筒法和滤膜法存在的问题。指出造成颗粒物现场监测数据高于在线监测数据的原因为:玻璃纤维滤筒被雾滴润湿后雾滴中的可溶性盐及烟气中的铵盐气溶胶均被截留;石英滤膜吸水后可有效截留烟气中尚未纳入环保监测范围的Na2SO3、Na2SO4等可溶性盐及铵盐气溶胶、SO3气溶胶等可凝结颗粒物。针对上述问题,提出针对性的颗粒物现场监测对策,并结合现有FCC再生烟气湿法除尘脱硫工艺提出相应的装置优化建议。

外种猪与地方猪、培育猪杂交组合对比试验研究报告

为充分利用云南省丰富的地方猪和培育猪资源优势,挖掘种猪生产潜力。试验共设6个杂交组合,对繁殖性能、育肥性能、屠宰性能和肉质性能进行测定。其结果表明,较好的外本杂交组合模式应首先用巴克夏公猪与诺邓猪杂交、巴克夏公猪与昭通猪杂交制种,再用杜洛克外种公猪作终端父本与之杂交,生产杜巴诺邓杂和杜巴昭杂肥猪提供市场较为理想;较好的外培杂交组合模式应首先用约克夏或长白公猪与滇陆猪杂交制种,再用杜洛克外种公猪作终端父本与之杂交,生产杜约滇陆杂和杜长滇陆杂肥猪提供市场较为理想。

基于PowerMILL智能编程模块的开发与应用

叙述了以汽车顶盖模具为编程实例,将以往编程和加工的参数进行整理优化,通过PowerMILL软件二次开发成编程模块,实现数控编程的智能化和数控加工的自动化,达到编程和加工一体化,从而降低编程员和操作者的劳动强度,大幅提升编程工作效率和模具加工质量,降低模具加工成本。

《石油炼制废气治理工程技术规范》释疑(二)——关于真实蒸气压、加热炉和焚烧炉、火炬的相关问题

汽油等石油产品及原油的真实蒸气压,可以根据真实蒸气压-雷德蒸气压-温度关系图(诺莫图)确定,或者按照API Bull 2517《Evaporation Loss from External Floating Roof Tanks》(第二版)中所述方法测定。储存温度较高的热供料,其真实蒸气压大于雷德蒸气压。挥发性有机物(VOC)废气进现有加热炉、焚烧炉处理,投资少,净化效率高,但有安全风险。进炉子处理的废气宜保持流量和组成稳定。废气进炉子有直接进燃烧室、随空气进入、随燃料气进入3种途径。随空气进入要保证混合气体中的有机物浓度小于爆炸下限的25%;VOC废气与克劳斯尾气混合一起送焚烧炉炉膛处理,要控制混合气体中氧气体积分数小于8%。VOC废气进炉子焚烧处理,要与空气、燃料气等混合均匀,有安全联锁,排放烟气应监测VOC和有机特征污染物,按基准氧浓度折算污染物浓度。火炬是安全设备,不宜作为环保装置用于VOC废气处理。VOC废气进瓦斯管网,其氧浓度和热值难以稳定达到相关标准要求。

炼厂罐区排气减排及集中收集设计

在对储罐排气达标治理时,首先需要采用源头减排措施,减少储罐排气量。在此基础上,核算储罐排气量、吸气量及安全承压等,设计合理的储罐氮气保护系统、储罐排气集中收集系统、罐区排气压力控制系统,实现储罐排气密闭收集和罐区安全稳定运行。某炼油厂储运部21台储罐在正常工况时其大呼吸和小呼吸最大吸气量为876m3/h;但当遇暴雨时,罐区瞬时最大吸气量为2760m3/h,以0.6MPa氮气为补氮源,补氮总管管径需设计为DN100;该罐区最大排气量876m3/h,为了满足储罐排气安全输送,排气收集总管管径需设计为DN200。以混合二甲苯储罐为例,核算了储罐的承压压力、呼吸阀工作压力等,设置储罐排气操作压力范围为600~1200Pa、补氮操作压力范围为200~500Pa。

油品装车排气深度净化治理技术研究

通过对装车排气达标治理技术对比分析,确定了采用低温柴油吸收-总烃均化-催化氧化工艺治理山东某石化企业汽油、喷气燃料装车排气。在吸收油流量15～20 m^3/h、吸收温度8～15℃、吸收压力0.2 MPa、催化氧化反应温度250～350℃及体积空速5 000～20 000 h^(-1)的操作条件下,研究了低温柴油吸收、总烃均化、催化氧化过程对汽油及喷气燃料装车排气治理的效果,净化气中非甲烷总烃排放质量浓度小于20 mg/m^3,苯、甲苯、二甲苯排放浓度低于仪器最低检出限,满足国家及地方标准排放要求。该装置的投资回收期约为5年,具有一定的经济效益和明显的环保效益。

考虑SSI效应的风力机塔架地震动力响应时频特性分析

为分析风-震共同作用下风力机塔架的动力响应,基于Wolf方法建立了土-构耦合模型,通过开源软件Fast预留数据接口开发了地震载荷模块,研究了在不同土质下塔架的振动特性和响应幅值。结果表明:地震载荷极大地加剧了塔架振动,尤其是塔架一阶固有频率和二阶固有频率的振动幅值明显增大;设防烈度为8度时,塔顶振动的主要激励为地震载荷,气动载荷对塔顶振动的影响很小,可忽略不计;由于阻尼和地震反应谱特征周期不同,在不同土质下塔架的响应幅值和振动特性差异较大;与无地震相比,在额定风况下硬黏土、岩土和软土3种不同场地土质发生地震时,塔顶侧向位移分别增大了316%、242%和265%。

基于TMD控制的风力机结构抗震研究

湍流风与地震是导致风力机塔架振动最主要的因素。为研究风-震耦合工况下风力机结构的动力学响应特性及抗震控制,以NREL 5 MW风力机为研究对象,通过Wolf方法建立土-构耦合模型,基于多体动力学仿真开源软件FAST平台二次开发地震载荷计算模块,通过自编译程序在塔顶配置调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,TMD),对地震作用下风力机塔架进行结构控制。结果表明:地震载荷极大加剧了塔架侧向振动,激振频率为塔架一阶侧向固有频率;TMD控制时塔架和机舱动力响应明显减小,其中塔顶侧向位移幅值变化范围缩小18%,标准差减小了67%,塔架一阶固有频率处响应幅值大幅降低,高达90%;塔顶侧向加速度变化幅度降低4%,标准差缩小了61%,塔架一阶固有频率处振动峰值降低了88%。结果表明,TMD方法可用于地震等极端环境下风力机的抗震控制,提高风力机运行稳定性。

不同土质风力机塔架地震动态响应分析

基于开源软件FAST和Wolf土-构耦合方法,建立Wind PACT 1.5 MW风力机地震动力学仿真模型,根据三种不同的土质和三种地震强度,共设计了九种地面加速度谱模拟地震运动。通过分析不同工况下风力机的结构动力学响应,发现地震对风力机叶片的影响可以忽略不计,叶片主要受气动载荷的影响。随着地震强度的逐渐增大,塔顶位移和塔基弯矩均在不断增大。在相同的地震强度下,不同土质时塔顶位移和塔基弯矩存在较大差异,尤其是塔顶侧向位移和塔基俯仰力矩。塔架弯矩与塔架高度线性相关,并随着塔架的高度的增加而降低,塔基处弯矩和剪切力最大。地震强度为八度时,相比无地震工况,软土、硬黏土和岩土地质风力机塔顶侧向位移分别增大475%,359%和335%。且由于软土阻尼最小,能量耗散小,所以地震后塔架响应降低速率最慢,软土地基上风力机必须考虑地震载荷。

风力机地震诱导机舱振动非线性特性分析

基于开源软件FAST和Wolf土-构耦合模型,通过自编程开发了风力机地震动力学仿真模块,与文献提出的Seismic工具进行比较,验证了所建立的风力机地震动力学仿真模型的可靠性。在此基础上,计算了5种地震运动下三台不同功率的风力机地震动力学响应,并基于分形和混沌理论分析了地震诱导振动特性。结果表明:地震诱导振动具有明显的非平稳特征,且大型风力机必须考虑风-震耦合效应;地震诱导振动时程曲线分形维数介于1. 6～1. 8,表现较高的自相似性和长程相关性;对于风-震耦合效应较弱的小型风力机,振动曲线分形维数与地震强度之间具有较高的关联性;地震诱导振动表现为明显的混沌特征,为非周期性和非完全随机的非平稳振动过程;风-震耦合效应较强的风力机,地震诱导振动时程曲线最大Lyapunov指数与地震强度之间存在较大的相关性,且风-震耦合效应越强,振动可预测时长越短,振动不稳定性越强。

分区控氨技术在烟气NO_(x)超低排放中的应用

针对某燃煤锅炉烟气脱硝系统喷氨支管积灰堵塞造成氨气分布不均,导致NO_(x)浓度不能达到超低排放标准及氨逃逸量严重超标的问题,提出了以分区控制式喷氨格栅替代线性控制式喷氨格栅,并以脱硝反应器出气端各分区ρ(NO_(x))=20~45 mg/Nm^(3)为控制目标,调整各分区供氨的方法。经改造后,NO_(x)脱除率提高了6.76%,出口浓度达到超低排放指标,氨逃逸量由大于7.59 mg/Nm^(3)降至1.20 mg/Nm^(3)以下。

湍流风与地震联合作用下风力机塔架振动非线性特征研究

为研究湍流风与地震联合作用下大型风力机塔架动力学响应非线性特性,以NREL 5 MW风力机为研究对象,基于模态截断法建立塔架模型,在考虑土体-结构耦合的基础上,通过开源软件FAST预留接口开发地震载荷计算模块。基于标准地震反应谱获得150组不同强度的地震,与额定风速的湍流风联合作用于风力机,研究发现:地震作用对塔架加速度影响较大,塔顶来流方向振动受湍流风影响较大,地震激励引起的振动能量可通过气动阻尼耗散,而塔顶侧向振动能量只能通过结构阻尼耗散,侧向塔顶振动频率主要为风力机结构一阶固有频率。此外,基于混沌理论,采用相图法和最大Lyapunov指数法从定性和定量两个角度分析了塔顶位移的非特性特征。结果表明:不同工况下塔顶位移时间序列的三维相图呈现出奇异性且最大Lyapunov指数均大于0,说明塔顶位移响应信号具有混沌特征。

基于主辅通道联合处理的无源雷达同频干扰抑制方法研究

基于民用通信信号的无源雷达由于其辐射源分布密集,主通道与参考通道容易同时受同频辐射源干扰,严重影响检测效果。针对上述问题,该文提出了一种加入同频干扰抑制的信号处理流程。改进流程首先对所有通道接收信号联合处理,使用多通道盲反卷积算法估计各个辐射源直达波,再利用各通道主辐射源信号能量占比差异识别主辐射源直达波作为参考信号,然后对主通道中各辐射源杂波信号进行对消,最后用主辐射源直达波与对消剩余信号进行互模糊运算,完成目标检测。改进流程可以在不改变现有系统硬件条件的情况下有效抑制同频干扰,提升对消比,降低互模糊函数底噪,减少漏警。仿真分析与实测数据验证说明了该方法的正确性和有效性。