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焦化行业

发布时间:2025-08-13 15:31:21浏览次数:
焦化行业是煤化工的重要分支,其生产过程涉及煤的高温干馏及后续产品加工,会产生大量复杂的恶臭气体,具有成分多、异味强、危害大的特点。以下从臭气来源、主要恶臭因子、浓度范围及分布特点详细说明:

一、臭气来源

焦化行业的恶臭主要源于煤的干馏、煤气净化、副产品加工及废物处理等环节,具体包括:


  • 备煤及装煤环节
    煤在破碎、配煤过程中,因原料煤中吸附的挥发性有机物(如轻质烃类)挥发,产生轻微异味;装煤时(尤其是传统顶装焦炉),煤料从炉顶装入炭化室,瞬间释放大量荒煤气(含硫化氢、苯系物、焦油蒸气等),若集气系统密封不良,会直接逸散形成强烈恶臭。
  • 炼焦及推焦环节
    炭化室结焦后期,煤气泄漏或炉门、上升管密封不严,导致硫化氢、氰化氢、硫醇等气体逸出;推焦时,高温焦炭与空气接触,焦炭表面残留的硫、氮化合物氧化或分解,释放出二氧化硫、硫化氢及焦油气,同时推焦过程的粉尘携带异味扩散。
  • 煤气净化系统
    煤气冷却、脱硫、脱氨、脱苯等工序是恶臭的主要来源:
    • 脱硫单元(如氨水脱硫、干法脱硫)中,硫化氢、硫氰化物、硫醇等含硫气体因设备泄漏或解析不完全逸散;
    • 脱氨单元(蒸氨塔、氨分解装置)产生氨气、三甲胺等含氮恶臭气体;
    • 粗苯蒸馏过程中,苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机物随尾气排放,若回收不彻底,形成芳香性异味。
  • 化产品加工
    焦油加工(蒸馏、精制)产生酚类、萘、吡啶等恶臭物质;粗苯精制过程中,溶剂(如洗油)挥发及副产物(如重质苯)泄漏,释放刺激性气味;硫磺回收装置(如克劳斯工艺)若转化率不足,会排放硫化氢、二氧化硫及硫醚混合气体。
  • 废水与固废处理
    • 焦化废水(含高浓度酚、氰、硫、氨氮)在调节池、沉淀池、生化处理池(尤其是厌氧段)中,微生物分解有机物产生硫化氢、甲硫醇、吲哚、粪臭素等;
    • 煤焦油渣、酸焦油、生化污泥等固废堆存或运输时,因挥发和腐败,释放酚类、硫醇及腐败性气体。
  • 设备泄漏与非正常排放
    管道法兰、阀门、泵体等密封失效,导致工艺气(如粗煤气、氨气)持续泄漏;检修时的排气、事故状态下的紧急放散(如煤气柜超压放散),会瞬间释放高浓度恶臭气体。

二、主要恶臭因子

焦化行业恶臭因子以含硫、含氮化合物及芳香族有机物为主,典型种类及特性如下:


  • 含硫化合物
    • 硫化氢(H₂S):腐蛋味,嗅觉阈值 0.00041 mg/m³,主要来自煤气脱硫、废水厌氧处理,是焦化恶臭的标志性因子;
    • 甲硫醇(CH₃SH):烂白菜味,恶臭强度高,源于有机硫化合物分解;
    • 二硫化碳(CS₂):刺激性甜味,来自煤干馏及硫磺回收;
    • 二氧化硫(SO₂):辛辣刺激性气味,推焦及硫磺回收不完全时产生。
  • 含氮化合物
    • 氨气(NH₃):强烈氨味,来自脱氨工序、废水处理及氨水挥发;
    • 氰化氢(HCN):苦杏仁味(高浓度时无味),有毒性,源于煤气净化及煤干馏副反应;
    • 吡啶、喹啉:杂环化合物,有恶臭和刺激性,来自焦油加工及煤气净化。
  • 芳香族及酚类
    • 苯系物(苯、甲苯、二甲苯):芳香刺激性气味,来自粗苯加工及煤气泄漏;
    • 酚类(苯酚、甲酚):酚臭味,具有强腐蚀性,源于焦油加工及废水挥发;
    • 萘:煤焦油中主要成分,有特殊气味,易升华产生异味。
  • 其他类
    • 吲哚、粪臭素:粪便腐败味,来自废水生化处理的微生物代谢;
    • 轻质烃类(甲烷、乙烷、丙烯):微弱石油味,装煤、推焦时随荒煤气逸出。

三、浓度范围

焦化行业恶臭因子浓度因工艺环节和控制措施差异较大,典型范围如下:


  • 生产装置及车间内部
    • 装煤口周边:硫化氢浓度可达 50~200 mg/m³,苯系物 10~50 mg/m³,因瞬间排放,短时间内浓度极高;
    • 脱硫塔附近:硫化氢 10~50 mg/m³,甲硫醇 0.5~5 mg/m³;
    • 蒸氨塔周边:氨气 20~100 mg/m³,远超职业接触限值(30 mg/m³);
    • 废水调节池上方:硫化氢 5~30 mg/m³,氨气 10~20 mg/m³,混合酚类和吲哚,异味强烈。
  • 排放口及厂界
    需符合《恶臭污染物排放标准》(GB 14554-93),处理后典型浓度:
    • 硫化氢排放口浓度控制在 0.01 mg/m³ 以下,厂界≤0.06 mg/m³;
    • 氨气排放口浓度≤0.3 mg/m³,厂界≤1.5 mg/m³;
    • 苯系物厂界浓度需符合《大气污染物综合排放标准》,如苯≤0.01 mg/m³。
  • 固废堆存及运输环节
    焦油渣堆存区:酚类浓度 0.1~1 mg/m³,甲硫醇 0.01~0.1 mg/m³,因挥发性强,低浓度即可被明显感知。

四、恶臭的分布特点

焦化行业恶臭分布与生产流程、设备布局及气象条件密切相关,呈现以下规律:


  • 炼焦生产区
    • 焦炉周边:是恶臭最集中的区域,装煤、推焦时异味呈阵发性释放,下风向 100~300 米范围可闻到强烈臭味;炉门、上升管泄漏导致异味沿焦炉炉体连续分布,夏季高温时挥发加剧,扩散范围扩大;
    • 熄焦区:湿法熄焦时,蒸汽携带焦油气和硫化物,在熄焦塔周边 50~100 米形成弥漫性异味,以焦糊味和硫味为主。
  • 煤气净化及化产区
    • 脱硫、脱氨装置区:异味以硫化氢、氨气为主,呈点源排放(如排气口、泄漏点),因设备密集,易形成局部高浓度区,周边 10~50 米范围异味显著;
    • 粗苯车间:苯系物气味沿蒸馏塔、储罐周边扩散,因溶剂挥发性强,封闭不良时可扩散至车间外 50~100 米,冬季因温度低,扩散范围略小。
  • 废水及固废处理区
    • 污水处理站:调节池、厌氧池、污泥脱水间是全厂持续性恶臭源,异味以硫化氢、氨气、吲哚混合为主,呈面源扩散,50 米范围内异味强烈,100~200 米仍可感知;
    • 固废暂存场:焦油渣、污泥堆存区异味随温度升高而加剧,雨天因淋溶渗透,异味可扩散至周边 50~100 米,且易附着在地面或设备表面,持续释放。
  • 厂区及周边环境
    • 厂区内部:无组织排放(设备泄漏、车间通风)导致异味呈区域性分布,生产负荷高的白天浓度高于夜间,封闭车间内易积聚;
    • 厂区周边:主导风向下风向的厂界及敏感点(如居民区)受影响最大,距离厂区 1~3 公里可能闻到微弱 “焦臭味” 或 “硫磺味”;静稳天气(如雾霾、无风)时,恶臭易形成地面积聚,扩散范围可达 3~5 公里。


此外,现代焦化厂通过封闭负压收集、高效废气处理(如焚烧、生物滤池)可大幅降低恶臭扩散,但老旧设备或工艺落后的厂区,恶臭分布范围更广,影响更显著。