臺灣博碩士論文加值系統

台塑六輕於87年底加入生產後至今，整個石化產業蓬勃發展，台灣總煉油量由僅中油之77萬桶提升至122萬桶，增加58% ; 總乙烯產量由僅中油之100萬噸提升至270萬噸，增加幅度高達270% ，目前台塑六輕仍積極持續擴建中，預定二年後總煉油量將提升至137萬桶，總乙烯產量可增加至390萬噸，相對下游相關工廠亦持續擴建或增建，台灣整個石化工廠大量增加，工安環保議題更加重要及迫切。
石化工廠主要污染為VOC及臭味逸散，尤其是硫化物，不僅造成物料損失，更會損害環境、人員及設備，所以本研究主要是針對石化工業主要臭味做概略敘述，再針對石化原料及產品在貯存及輸送過程較易產生VOC逸散或洩漏之設備元件如貯槽之浮頂及泵浦之軸封做特性比較，供相關業界及相關設計人員於設計選購設備時參考，達到從源頭杜絕的目的。
另外亦對石化工廠生產過程中產生之主要硫化物臭味以Amine/C吸附劑做吸附及以Pt/C觸媒做氧化反應之脫硫除臭實驗，比較兩者之優劣處，也希望能啟發相關人員不一樣的除臭思考方向，找出更佳之吸附或脫臭方式，減少硫化物對人體之傷害，並有效改善整個生活環境之空氣品質。

The integral petrochemical industry of Taiwan has been booming since the participation of No. 6 Naphtha Cracking Petrochemical Complex of Formosa Plastics Group in the End of 1998. The total oil refining quantity has been increased from 770,000 barrels (refined by CPC only) to 1,220,000 barrels at the growth of 58%. The total productivity of Ethylene has also been increased from 1,000,000 tons (produced by CPC only) to 2,700,000 tons at the growth of 170%. For the time being, Formosa Plastics Group is devoting herself to expanding the productivity continuously and foreseeing to increase the total oil refining quantity to reach 1,370,000 barrels and the total productivity of Ethylene to reach 3,900,000 tons two years later. In the meanwhile, the related down stream manufacturers are also expanding or enlarging the production facilities correspondingly. As the tremendous addition of the production facilities of petrochemical industry, the subject of safety, health & environment protection has to be further concerned.
The main pollutants of the petrochemical plants are VOC & emission of odors, especially the sulfides which is not only resulting in the loss of materials but also detrimental to the environment, human beings & the equipments. Thus, this study is primarily to outline the odors generated from the petrochemical industry and to compare the characteristics of some devices such as: floating cover of the storage tank and the seals for the pumps which are subject to generate the emission or leakage of VOC during storage and transportation of the raw materials and products. It can provide some useful guidelines to the engineers whom are dealing with EPC of the related equipments and to eliminate the emission or leakage of VOC from the origin.
Besides, regarding the odors of sulfides generated from the processes of the petrochemical plants, two experiments have been carried out to identify the merits & demerits- applying Amine/C absorber to absorb and applying Pt/C catalyst to de-sulfur (de-odor) by the oxidizing reaction to provide the alternative solution to find out the better methods of absorption or de-odor to minimize the detriments of sulfides to human beings and to improve the air quality of our environment effectively.

目 錄
表目錄 Ⅰ
圖目錄 Ⅱ
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2台塑麥寮六輕簡介 4
1.3台塑煉油廠製造流程與除臭方法 6
1.3.1原油蒸餾(CDU) 6
1.3.2真空蒸餾單元(VDU) 8
1.3.3延遲結焦單元(DCU Delayed Coker Unit) 10
1.3.4真空製氣油加氫脫硫單元(VGOHDS) 12
1.3.5重油加氫脫硫單元(ARDS) 14
1.3.6柴油加氫脫硫單元(HDS) 16
1.3.7重油觸媒裂解單元(RCC) 18
1.3.8脫臭系統 20
1.3.8.1飽和LPG之脫臭 20
1.3.8.2煤油之脫臭 23
1.4台塑輕油裂解廠製造流程與除臭方法 26
1.4.1前言 26
1.4.2流程概述 28
1.4.2.1裂解原理 28
1.4.2.2裂解爐(Furnace Section) 28
1.4.2.3驟冷區(Quench Section) 29
1.4.2.4壓縮區(Compresion Section) 30
1.4.2.5低溫分餾區 31
1.4.2.6常溫分餾區 31
1.4.3臭氣來源與處理方法 31
1.4.3.1製程概述 31
1.4.3.2原廠設計之入料及出料品質規格 32
第二章 原理與文獻探討 34
2.1臭味概述 34
2.1.1相關法令規定 34
2.1.2臭味物質的來源 36
2.1.3臭味物質之健康危害 38
2.1.4臭味之防制與一般處理技術 39
2.1.5臭味物質之結構 41
2.2石化工業之臭味逸散防治 43
2.2.1常壓貯槽逸散之原因與防治 43
2.2.2常壓貯槽之內浮頂沿革 44
2.2.3常壓貯槽之內浮頂主要構造元件 46
2.2.4內浮頂貯槽實際操作經驗 49
2.3輸送泵浦軸封之比較 49
2.3.1泵的結構 50
2.3.2迫緊式填料函 51
2.3.3簡單的機械軸封 52
2.3.4基本軸封設計的差異 54
2.3.5機械軸封實際操作經驗 57
第三章 研究方法與步驟 58
3.1分析儀器與特性 58
3.1.1氣相色層分析儀(GC Gas Chromatograph) 58
3.1.2快速傅立葉轉換-紅外線光譜分析(FFT-IR ) 58
3.1.3程式升溫還原分析(TPR) 59
3.1.4電位滴定儀 60
3.2吸附性能分析 65
3.2.1吸附劑Amine/C之製備 65
3.2.2吸附劑Amine/C吸附床之裝填 65
3.2.3二甲基硫之吸附分析 66
3.2.3.1實驗步驟 66
3.2.3.2吸附劑Amine/C之特性分析 66
3.3反應性能分析 66
3.3.1 Pt/Active Carbon觸媒之製備 66
3.3.2 Pt/Active Carbon觸媒之裝填 67
3.3.3實驗步驟 67
3.3.4二甲基硫之反應分析 68
3.4輕油裂解工廠硫化物之反應性能分析 68
3.4.1反應之操作條件分析 68
3.4.2反應前後之硫化物含量分析 69
第四章 結果與未來展望 84
參考文獻 86
自述 91
圖目錄
圖1.1台塑煉油廠流程圖 5
圖1.2原油蒸餾流程圖 7
圖1.3真空蒸餾流程圖 9
圖1.4延遲結焦流程圖 11
圖1.5真空製氣油加氫脫硫流程圖 13
圖1.6重油加氫脫硫流程圖 15
圖1.7柴油加氫脫硫流程圖 17
圖1.8重油觸媒裂解流程圖 19
圖1.9飽和LPG脫臭流程圖 22
圖1.10煤油脫臭流程圖 25
圖1.11台塑輕油裂解廠流程圖 27
圖2.1內浮頂貯槽之浮頂密封方式 48
圖2.2貯槽與混合機截面 50
圖2.3典型的離心泵 50
圖2.4離心泵,液體端 50
圖2.5流體在離心泵內的流動 50
圖2.6迫緊式填料函 52
圖3-1 TPR之設備流程圖 70
圖3-2 電位自動滴定設備 71
圖3-3吸附實驗裝置 72
圖3-4氧化反應實驗裝置 73
圖3-5新鮮活性炭吸附DMS之濃度曲線 74
圖3-6 N2 Purge過之活性炭吸附DMS之濃度曲線 75
圖3-7使用後活性炭Purge出之DMS之濃度曲線 76
圖3-8 使用後活性炭Purge出之DMS之濃度 77
圖3-9活性炭氧化反應後之DMS濃度曲線 78
圖3-10 Pt/活性炭氧化反應後之DMS濃度曲線 79
圖3-11反應後之活性炭IR光譜 80
圖3-12反應前之Pt/活性炭IR光譜 81
圖3-13反應後之Pt/活性炭IR光譜 82
圖3-14 Pt/Active Carbon觸媒反應前之TPR光譜 83
表目錄
表1.1氣污染防制法對臭味及異味之管制事項 25
表2.1 氣污染防制法施行細則規定空氣污染物質中
與臭味有關之物質 34
表2.2氣污染防制法對臭味及異味之管制事項 35
表2.3臭氣及異味物質排放標準 36
表2.4健康危害 38
表2.5對人體的危害 39
表2.6氣處理技術概要 40
表2.7味物質及其發臭官能基 41
表2.8味物質及其發臭官能基(含氧烴及植物精油) 42
表2.9機械軸封的分類(以排列方式分類) 53
表2.10軸封的分類(以設計觀念分類) 53
表2.11軸封的基本設定 54
表3.1台塑輕油裂解廠濕式氧化法之實際入出料品質 69
表4.1實際工廠與實驗室脫硫技術處理結果比較表 84

一. 中文文獻
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台塑石化股份有限公司, 『麥寮煉油廠簡介』，中華民國八十八年。
漢利企業有限公司, 『非接觸式內浮頂簡介』，中華民國八十七年。
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賴其亮， 『開發濕式氧化觸媒以去除廢水中的VOC』，中正大學化學工程研究所碩士論文，中華民國九十年六月。
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二. 外文文獻
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Huson,J.L.; Johnson,E.H.,Natusch,D.f.s and Solomon,R.L.,『Hydrogen Sulfide Adsorption by Manganese Dioxide and Activated Carbons』,Environment Science and Technology,1974, Vol.8, No.3, P.238~243
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