由昱昌环境承揽的中石化北海炼化有限责任公司全厂VOCs治理项目蓄热式热力氧化炉(RTO)来处理厂区储罐、装车及污水高浓废气,从2020年9月起超低排放连续稳定运行30个月,净化效率最高可达99.7%,热效率高达96.6%,实现非甲烷总烃<10mg/m³超低排放,蓄热式热力氧化炉(RTO)选用旋转切换阀,实现了连续稳定超低排放。
项目背景
中国石化北海炼化有限责任公司(以下简称北海炼化)地处广西北海市铁山港区临海工业区,是中国石化在西南地区最重要的炼化企业。目前,北海炼化原油加工能力640万吨/年主要产品,包括:汽油、柴油、航空煤油、石脑油、聚丙烯、石油焦、高等级道路沥青、硫磺、苯、二甲苯、液化石油气等。
北海炼化认真践行“绿水青山就是金山银山”的理念,积极创建清洁、高效、低碳、循环的绿色企业,建设资源节约型、环境友好型生态文明企业,建设美丽北海。公司在环保方面投入达7亿元,采用国内外先进的清洁生产工艺和防污治污技术,各项排放指标远远优于国家标准,清洁生产达到世界一流水平,成为中国石化系统环保标杆企业,被授予中国石化、广西壮族自治区“清洁生产”企业,中国石化“环境保护”先进单位,走出了一条环境保护与经济发展“双赢”的科学发展之路。

废气来源
北海炼化公司全厂区储罐、装车和污水高浓废气收集输送经柴油吸收预处理设施处理后,经压控调节阀减压后输送至 RTO 炉进行焚烧处理,废气温度为常温,废气总量为 500-5000 Nm³/h,总烃(C1-C6 烃类,主要为C4),浓度约2000-8000 mg/Nm³。
设计方案
北海炼化公司全厂 VOCs 收集输送与治理项目采用“收集输送+柴油吸收+碱洗+缓冲混风+RTO”的技术路线对全厂VOCs废气进行处理,项目经过技术筛选最终选定了第三代技术产品——旋转阀式RTO。
图1 RTO撬装
旋转阀式RTO的优势
第三代技术产品——旋转阀式RTO从运行安全性、环保达标稳定性、运行可靠性、经济性等各方面性能表现出色,其产品技术对比如下:
RTO类别 | 两床式RTO | 三床式RTO | 旋转阀式RTO |
技术迭代 | 第一代 | 第二代 | 第三代 |
蓄热室数量 | 2 | 3 | 12 |
对管道风压影响 | ±500Pa | ±250Pa | ±25Pa |
占地面积(以两床为基准) | 100% | 130% | 65% |
重量(以两床为基准) | 100% | 150% | 80% |
综合热效率 | 84% | 92% | 95% |
最高净化效率 | 95% | 99% | 99.5% |
结构 | 4个阀 | 9个阀 | 1个旋转阀 |
最高浓度处理范围 | <1g | <5g | <10g |
热效率 | 90% | 95% | 97% |
阀门年切换次数 | 35万次 | 52万次 | / |

图2 旋转阀式RTO结构示意图
旋转阀式RTO主要由燃烧室、陶瓷填料床、旋转阀、燃烧系统等组成。如图2所示,炉体共分为12室,其中5个室进废气,5个出净化气,1个室清扫,1个室起隔离作用。旋转阀式废气分配阀由电机带着连续、匀速转动。在分配阀的作用下,废气缓慢在12个室之间连续切换。旋转阀式RTO的密封结构采用唇式橡胶密封,密封材料选用具有耐磨、耐温、耐蚀的材质。

图3 RTO撬装工艺流程
运行情况
项目从2020年开始运行,30个月的运行情况来分析,实践证明了第三代技术产品——旋转阀式RTO技术的先进性:
1、净化效率最高可达99.7%,烟囱排口检测排放值长期的稳定的低于10mg/m³;
2、热效率高达96.6%;
3、占地面积相小;
4、RTO进出口温差小,设备节能性高;
5、RTO装置的运行稳定可靠。