浅论RTO装置安全问题预防措施

石油化工过程以及各种使用有机溶剂的行业，如喷漆、印刷、制药、煤化工等行业排放的*常见的污染物：挥发性有机化合物，也就是VOC目前已经成为环保行业的焦点。

该类化合物多数具有刺激性气味和毒性，多数VOC气体易燃易爆，对企业生产安全造成威胁。

去除工业废气中VOC的方法也可以分为破坏性方法和非破坏性方法两类。破坏性方法如热氧化法，将VOC气体转化成CO2和H2O；非破坏性方法即回收法。

常用的回收法有活性炭吸附法、冷凝法和膜分离法等。而破坏法中利用RTO（蓄热式热氧化炉）去除VOC已经越来越成为主流工艺。

蓄热式热氧化器的工作原理是：有机废气经预热室吸热升温后，进入燃烧室高温焚烧（升温到800℃），使有机物氧化成二氧化碳和水，再经过另一个蓄热室蓄存热量后排放，蓄存的热量用于预热新进入的有机废气，经过周期性地改变气流方向从而保持炉膛温度的稳定。

RTO(蓄热式热氧化炉) 与传统的催化燃烧、直燃式热氧化炉相比，具有热效率高( 大于等于90%)、运行成本低、能处理大风量低浓度( 相对于废气排放而言)等优点。

▲RTO装置原理图

RTO 技术常应用在石油化工、化学制药、喷漆房、油漆和涂料生产、化学品制造行业。

由于各类企业基本情况差异较大、目前RTO 应用上的局限性、以及RTO 厂商和企业缺乏安全方面设计等原因，在投入生产使用后，由于各种原因已发生了生产安全事故。

比如2017年12月10日，某化工公司RTO环保设施发生一起爆炸事故，爆炸原因为气爆，即明火回火引燃气体，在气管中发生爆炸，虽然未造成人员伤亡。

▲某地爆炸事故现场图片

但也给部分企业使用RTO 蒙上了一层阴影。如何安全有效使用、选用RTO 成为企业的一个课题。

某企业发生火灾的可能原因：RTO运行在正压状态下，导致切入废气时，燃烧室内高温气体回流引起PVC管道（阻燃，着火温度为256℃左右）着火燃烧，进废气管线未安装阻火器，导致火势往上游漫延。

某企业重油储罐着火可能原因：生产装置废气与储罐废气管线汇合后进RTO，在RTO引风机故障情况下，生产装置高浓度气体倒窜进入重油储罐，高速气体产生静电导致储罐内气体着火。

为了防止RTO安全事故的发生、降低事故损失，环保设计单位在进行RTO设计时必须把安放*，归纳以下7个常见措施点：

(1) 充分了解客户的工艺，明确工艺过程中有机废气的排放特点及可能存在的突发因素。

(2) 严格控制RTO进口有机物的浓度，使其控制在一个安全的水平，这是预防爆炸的一个*根本的措施。RTO本身就是一个点火源，如果进口浓度已经超过爆炸下限，即使前面用了防爆风机、管道采用了防静电都无济于事。由于有机物的爆炸下限随着气体温度的提高会大幅降低，同时由于化工企业有机废气的突发性排放，入口浓度必须远低于爆炸下限（一般低于爆炸下限的25%）。

(3) 增设必要的仪器设备，废气入口及必要的废气支路入口处安装浓度监测仪；对于高浓度废气，RTO入口需加稀释风阀；废气入口加缓冲罐，缓冲罐的体积要设计得当；增加浓度监测仪、稀释风阀、RTO风机等仪器设备之间的连锁控制，对突发问题*时间做出正确的动作；在RTO入口加阻火器，防止回火；在RTO燃烧室、缓冲罐、管道拐弯处加泄爆片；在RTO设备附近设置一些消防设施。

(4) 优化收集系统。对吸风罩、风机选用进行规范设计，同时废气收集管线需统筹规划，形成支管→主管→处理装置→总排口的收集处理系统，确保废气收集效果。对于易燃易爆废气在设计收集系统和预处理系统时，不追求过高的强度反而有利于系统安全，不过即使选用强度不高的设备和材料。

(5) 强化预处理措施。由于精细化工行业废气排放浓度有较大的波动，因此需对各类不同浓度的有机废气进行混匀、缓冲和预处理，建议企业采用PP 填料塔对有机废气进行预处理，由于PP 填料塔强度不高，在发生事故时极易泄爆，*大限度的保证系统安全。

(6) 渐进化科学调试。RTO 炉调试时理应先进行空载调试，待空载调试稳定后再逐步接入低浓度有机废气，如企业污水池加盖收集后废气、车间换风废气等，*终再逐步接入高浓度废气。

同时对拟接入高浓度废气的排放流量、排放浓度进行检测，重点关注峰时浓度，单一排气点有机浓度宜控制在1 000 ppm 以内，*高不得超过5 000 ppm。

(7) 安装在线监控系统，设置电控系统操作间。RTO 炉净化处理系统是一项人机高度结合的设备，虽然其自动化程度较高，但必须安排专人进行维护与管理，如RTO 炉在发生爆炸前有机物浓度常会在短时间内迅速升高。

此时系统若有人值守则可提前发出预警并采取必要的措施，避免事故的发生；同时对RTO各系统尾气安装TVOC 浓度在线监控系统，为企业管理提供必要的数据支撑。

目前RTO（蓄热式氧化焚烧）技术在石油化工、化学制药、喷漆房、油漆和涂料生产、化学品制造行业处理有机废气治理效果较好，且有广泛的推广的前景。

严格控制好适用环境，做好相应的RTO装置安全预防措施工作，就能够将这种技术成功的应用于废气处理适用领域。
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