石油化工仓储行业RTO减排技术与策略研究
吴冠明
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吴冠明 ,. 石油化工仓储行业RTO减排技术与策略研究[J]. 中国石油工业,20248. DOI:10.12721/ccn.2024.157386.
摘要: 石油化工行业作为全球能源和化工原料的重要支柱,其石油化工产品储运过程中产生的废气排放问题一直备受关注。为了响应环保要求,降低污染排放,RTO(蓄热式热氧化)技术逐渐在石油化工仓储行业得到广泛应用。本篇剖析了RTO技术的工作机制、实际应用情况以及其在石油化工仓储行业的具体实践例证,对RTO的优点与不足进行了全面探讨,并在此基础上提出了一系列改进措施与应用思路,以期为石油化工仓储行业的废气治理提供借鉴与指导。

关键词: 石油化工仓储行业;RTO技术;废气治理;减排;环保
DOI:10.12721/ccn.2024.157386
基金资助:

引言:

作为工业领域的中坚力量,石油化工在储运过程中排放的废气已对生态环境产生明显影响,这种影响早已触动大众神经,成为社会热议的焦点。在环保法规越来越严格的当下,石油化工仓储行业亟需提升废气治理水平,以减轻对生态环境的负面影响。RTO技术,这一前沿的废气处理方案,凭借其高效、稳定的特性,已在石油化工仓储领域逐步得到广泛运用。本文研究了RTO技术对技术优化与创新、减排策略制定、企业管理与培训提升以及未来发展趋势与挑战等方面的问题,以期为石油化工仓储企业废气治理提供一种解决方案和技术援助。

一、RTO技术概述

RTO技术是一种高效、低能耗的废气处理技术,其原理是通过蓄热体将废气中的热量储存起来,再利用这些热量将废气加热至高温,使废气中的有机物氧化分解,达到减排的目的。当废气进入RTO系统时,首先会通过进气口进入燃烧室,燃烧室内的温度通常会达到800至1200摄氏度,并维持一定时间,这可以促使有机物质在高温下分解。随后,进气口关闭,废气进入换热器。换热器是RTO系统的核心部件,它可实现废气和燃烧产生的废气之间的热量交换。在这个过程中,燃烧室排出的废气被冷却,同时废气中的有机物质被氧化。RTO废气处理技术不仅可以净化废气,还能实现能量回收,这种能量回收的方式可以降低系统的能耗,提高资源的利用效率。

RTO技术能高效地将有机废气中的有机物氧化成无害的二氧化碳和水,其处理效率超过95%。RTO技术对废气浓度、温度、湿度等因素的适应性较强,可在较高浓度的废气环境下稳定运行。这种技术对废气里的具体成分有一定的挑剔,对于那些浓度低、温度低、不含有机物的废弃物处理起来就显得力不从心[1]。总体来看,RTO废气处理技术通过高温氧化反应将有害废气转化为无害物质,同时实现能量回收。它是一种环保高效的废气处理技术,具有处理效率高、适用范围广、能耗低等优点,被广泛应用于化工、电子、制药等各个行业。

二、石油化工仓储行业废气排放现状

作为能源与化学品的主要供应链,石油化工仓储行业在作业时无组织排放的VOCs废气,已引起环保组织和民众的高度关注,石油化工行业废气排放的特点主要表现为多样性和复杂性。因为石油化工仓储企业是完全根据市场的需要、根据用户的需要而储存相应的油品或者化学品,其产生的VOCs的成分不稳定。在储运生产作业过程中,由于外界温度的变化,储罐内VOCs排放量及浓度也都不稳定。这些排放的废气,化学成分多变、浓度高、排放不规律,且石油化工仓储领域的企业排放的VOCs废气量也不少。排放的VOCs废气由于组分复杂,参与大气环境中臭氧和二次气溶胶的形成,其对区域性大气臭氧污染、PM2.5污染具有重要的影响。大多数VOCs具有令人不适的特殊气味,并具有毒性、刺激性、致畸性和致癌作用,特别是苯、甲苯及甲醛等对人体健康会造成很大的伤害。这些废气还是导致城市灰霾和光化学烟雾的重要前体物。与此同时,化学有机质与有害气体的排放,可能对周边土地与水体带来污染,进而干扰生态系统的平衡状态[2]。因此,随着我国石油化工领域供应链的迅猛扩张,排放的废气量正不断攀升,环境承受了越来越大的负担。

经研究表明,长时间接触这些有害物质,可能会对人的身体状况造成不良影响,特别是对呼吸和皮肤产生病变,从而导致各类健康隐患。面对这些挑战,石油化工仓储企业须提升废气处理和环保力度,减少废气排放对生态及公共健康的负面影响,走可持续发展之路。从标准方面来看,随着我国经济的持续发展,VOCs的排放标准日趋严格。现阶段化工品仓储企业VOCs的排放浓度执行的是《石油化学工业污染物排放标准》、《石油炼制工业污染物排放标准》和《储油库大气污染物排放标准》。而很多发达地区的地方标准还要严于国家标准,非甲烷总烃需要厂界排放不得超过60mg/m3。甚至部分化工园区为加强区域环境管理,环境空气监测因子甚至监测浓度达到PPb(注:十亿分比浓度)。

三、RTO技术在石油化工仓储行业中的应用

基于石化仓储企业废气排放特点及政府监管要求,为持续稳定满足国家、地方及工业园区的排放指标,各企业必须实行“一企一策”,选择一套行之有效的适用各自企业的废气收集、处理工艺。RTO技术具有卓越的有机污染物分解能力,能将有机污染物转化为无害的二氧化碳和水,其处理性能高达95%以上,显著减少污染物的排放量。同时,由于RTO技术具有高效热回收的特点,能够降低能源消耗,稳定操作和低廉的维护成本著称,特别适用于处理那些浓度高、温度高、湿度大的废气排放问题,实现节能减排的双重目标。相关石化仓储企业通过不断摸索和应用推广,RTO技术也不断在石化仓储企业应用。

从技术优化与创新方面,为了进一步提高RTO技术的减排效果和能耗水平,部分石化仓储企业已对其进行技术优化与创新。通过对石化仓储企业各类废气进行分类和预处理,确保分量与浓度波动降低,减少设备投资和运行能耗。也有企业通过改进蓄热体的材料和结构,提高热回收效率;如通过采用江西某企业的高温耐热陶瓷,可以实现快速停炉和快速启动升温,降低预热过程成本。另外,通过改造采用一种燃料和氧化剂在多孔介质材料内燃烧的方式,使混合气体在多孔介质的孔隙内产生旋涡、分流和汇合剧烈扰动,燃烧产生的热量通过高温固体辐射+对流方式传输,具备高效的高温固体辐射效应。甚至还有部分仓储企业利用余热回收设备,将RTO排放的尾气余热回收,用于对部分仓储物料进行保温,实现了余热回收利用,减少仓储物料保温能耗成本。

从减排策略制定方面,部分企业制定了合理的RTO减排策略对于石化行业的可持续发展具有重要意义。根据企业的实际情况,结合环保政策和市场需求,制定了切实可行的减排目标和措施。同时,还定期参加行业会议,加强与环保公司、高校等合作与交流,共同推动RTO技术的发展和应用。

从企业管理与培训提升方面,企业在应用RTO技术时,通过加强内部管理和培训提升,从而建立健全了废气治理管理制度,明确责任分工和操作流程,确保RTO设备的正常运行和维护。同时,通过加强员工培训和技能提升,提高员工对RTO技术的认识和操作能力,确保减排效果的最大化。 

四、优化策略与建议

随着环保要求的不断提高和技术的不断进步,RTO技术在石化仓储行业的应用前景将更加广阔。同时,石化仓储企业在推广应用RTO技术时也面临着诸多挑战,如技术更新换代的压力、市场竞争的加剧以及安全风险等。因此,石化仓储企业需打造一套完善的废气处理机制和操作流程体系,明确各个层级的环保职责与维护流程,对处理设施进行定期的检修与养护。借助技术创新和工艺优化等手段,减少废气处理的成本,从而提升企业的财务收益,提升科技革新力度与开展合作互动,是推进策略优化执行的关键路径[3]。石油化工仓储企业油化企业联袂学术科研单位、环保设施制造企业,共同推进废气处理技术的创新与实践,催生技术革新,助力环保事业可持续发展。

总结:总的来说,针对石油化工领域的RTO减排技术及其策略的研究,对于应对环境污染问题、推动产业的转型与升级,以及促进经济的可持续发展,都具有至关重要的作用。通过技术优化与创新、制定合理的减排策略、企业管理与培训提升等多方面的努力,可以进一步推动RTO技术在石化仓储行业广泛应用,从而提升废气治理能力和效率,为实现绿色发展和建设美丽中国作出积极贡献。

参考文献:

[1]游业伟.建筑工程技术管理及节能减排实施方案与策略研究与分析[J].  2020.

[2]权计忠.石油化工企业节能减排的现状及对策[J].化工管理, 2020(31):2.

[3]王颖.我国石油石化行业低碳发展策略研究[J].化学工程与装备, 2017(12):2.DOI:CNKI:SUN:FJHG.0.2017-12-094.