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实操|煤化工VOCs精准治理经验分享

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-05-11  来源:上海市环保产业研究院  作者:郑承煜  浏览次数:19
核心提示:这几年,作为煤化工发展的重要基地,*市牢牢把握机遇,实现了煤化工的蓬勃发展,煤炭和煤化工已经占据全市GDP的85%,取得了很大
 这几年,作为煤化工发展的重要基地,*市牢牢把握机遇,实现了煤化工的蓬勃发展,煤炭和煤化工已经占据全市GDP的85%,取得了很大社会效益和经济效益。但同时,该市能源结构中“一煤独大”的局面短期内难以改变,煤化工、焦化、兰炭排放的VOCs给该市大气环境尤其是臭氧指标带来了较大压力。


VOCs、臭氧不再可怕


上海市环保产业研究院大气污染防治研究所2017年受邀参加该市空气质量调研会议,之后派专门团队潜心调查了两年。2016年该市工业废气排放总量达6467.47亿立方米,位列全省第一;2011—2016年期间,煤化工、焦炭、兰炭废气排放量增加将近一倍。该市有工业废气处理设施642套,废气处理设施能力为9356万m3/h,普遍是脱硫脱硝、除尘设备。该市VOCs治理设施有效运行率在2017年之前占比较低,加之扬尘、加油站等其他因素累加,导致了2017年臭氧不良天数达到了历史的峰值。臭氧成为影响全市空气质量的主要因子,能否对臭氧污染实施有效治理已经成为影响该市空气质量改善的关键。臭氧具有强氧化性,对人体是有直接伤害的,产生原因比较复杂。一般认为,夏季持续高温和强日照天气加剧了大气光化学反应,近地面氮氧化物和VOC等在高温、强光照条件下发生光化学反应生成臭氧。因此,除去臭氧,VOCs的去除十分重要。



VOCs作为细颗粒物(PM2.5)的前体物之一,是造成灰霾的重要原因;特别是在夏季,VOCs已经成为影响该市臭氧空气质量的首要污染物。煤化工VOCs主要包括气化、液化、炼焦及低温干馏产生的VOCs,集中体现在低温甲醇洗、污水处理厂、罐区、槽车装卸区及泄漏、无组织排放。如兰炭生产、炼焦过程中的湿法息焦、氨水分离、苯胺、蒸胺、洗苯、冷鼓、储运场等大量散发污染物气体,主要成分是苯系物、酚、氰、硫氧化物以及碳氢化合物等。

VOCs污染源占比





2018年开始,该市集中治理VOCs,石化、煤化行业有16家企业完成挥发性有机物主要污染源治理工作,减少挥发性有机物排放8万余吨。最终2018年该市优良天数平均为267天,同比增加15天。臭氧不良天数同比2017年同期开始下降,收效显著,也说明了臭氧与VOCs息息相关。



在治理过程中可能存在的以下几个问题需要引起重视:



01 | 一些地方政府和部门对大气污染治理的重要性、紧迫性和艰巨性认识不充分,大气污染联防联控尚需进一步加强和提升,落实 “一岗双责”和铁腕治霾还有盲区,存在责任落实不到位、工作推动不到位、监管执法不到位等现象。



02 | 对大气污染成因的研究比较薄弱。对大气污染的机理、源解析和污染物迁移规律等研究不足,对臭氧污染成因中NOX和VOCs的控制对策、协同转化关系研究不够。



03 | 现有环境管理手段尚不能适应新时代大气污染防治工作需求,网络化、智能化、数字化综合管理能力欠缺,科学治霾水平亟待提升。



04 | 企业之间治理发展不均衡。央企、大型国企积极响应政府号召,舍得投入。如中煤集团投入2000多万元,密封加盖污水处理厂治理VOCs,神华、兖矿也都采取了积极措施,充分展示了央企环保高度自觉性。但是,个别中小型企业、民营企业仍在观望或采用活性炭吸附应付了事。



05 | 治理技术参差不齐,鱼龙混杂,个别企业治理效果不明显或不达标等。





多元并进,抓好煤化工VOCs治理




该市在我国煤化工行业发展中具有重要地位,治理VOCs较早,收到了阶段性成果,对整个煤化工行业具有重要的示范作用。为此笔者提出如下建议:



01 | 煤化工VOCs排放要考虑当地环境容量,按照《煤炭清洁高效利用行动计划(2015—2020年)》“大气污染物排放要符合最严格的环保要求”,参考生态环境部发布的《石化行业挥发性有机物综合整治方案》,严格按照GB 31570《石油炼制工业污染物排放标准》或GB 31571《石油化学工业污染物排放标准》相关要求进行控制。生态环境保护部应尽快出台煤化工行业大气污染物排放标准,做到有标可依。



02 | 个别县区、部门应进一步统一思想认识,加大宣传力度,把思想进一步统一到市政府决策上来,以秦岭违法别墅为鉴,政治站位准确,采取更扎实、更有力措施,确保VOCs治理落到实处。职能部门要进一步采取措施,充分利用大数据、互联网,发挥排污许可证的作用。特别是煤化工低温甲醇洗过程VOCs排放总量巨大,现在普遍未加治理,应提上议事日程,做到少漏洞、不遗漏。定期或不定期抽检,对不达标或效果不明显的要采取措施改善,确保达标。



03 | 对未治理的,仍在观望的煤化工、焦化、兰炭企业,职能部门应尽快下达治理任务和时间表,分解任务到各县市区。特别是焦化、兰炭行业VOCs治理要明确任务、明确时间、责任到人、限期完成。



04 | 要科学治污,精准治“V”(VOCs)。针对治理技术不明确,各种工艺鱼龙混杂,治理企业层次不齐,甚至存在皮包公司、乱分包现象,建议邀请国内知名专家,集体会诊,推动治理行动健康发展。



05 | 多元共治,多种手段并举。对治理效果明显的,要总结推广,树典型、立先进,给予财政专项资金补贴。对思想意识薄弱的,建议采取征收环保税费,适当提高税费排放当量系数,从法律、经济等多种手段推动企业治理。





一睹VOCs治理技术芳颜



目前,VOCs治理技术有燃烧法RTO、RCO、CO、TO,生物法,光催化,低温等离子(高能离子),冷凝法,活性炭等多种方法。



各种VOCs治理方发净化效率



如上图所示,从治理效果来看,燃烧法最彻底,效果最明显。近几年,国产RTO在吸收、消化国外技术的基础上,不断发展创新,无论是在净化效率还是安全性等方面已经完全超越了国外产品。有的还被国家生态环境部相关部门鉴定是净化效率国际领先的安全型产品,其在价格上也有相对的优势,比较适合运用在煤化工VOCs治理。

低温等离子(高能离子)技术



即高压放电产生羟基和自由基,对有机物进行分解。有直流电晕放电、脉冲电晕放电、介质阻挡放电、辉光放电、射频放电等,净化效率较低(一般不超过30%),风险较大。2017年,国家安监总局官网转发天津市安全生产委员会津安办(2017)32号文关于严禁使用低温等离子技术VOCs治理,这充分表明了安监部门的态度。









光催化技术



即利用紫外线光照射在催化剂上产生氢氧自由基来去除VOCs。与生物法等组合技术使用,对低浓度的、大风量的污水臭味具有明显效果,中煤集团该地分公司采用了多重生物氧化及光触媒废气净化措施,多次监测显示VOCs治理效果明显,出口排放浓度在11mg/m3,远低于地方排放标准80mg/m3。

冷凝法



即将尾气降温至VOCs成分露点以下,使之凝结为液态后,回收有价值的溶剂。主要适用于处理量较小且可冷凝物质的浓度相对较高的尾气处理。

吸收法



即采用低挥发或不挥发液体作为吸收剂,利用VOCs各种组分在吸收剂中溶解度的差异而净化尾气。适用于溶解度大、水溶性高、小到中等尾气量的处理。饱和的吸收剂存在难以处理的问题。

吸附法



即吸附剂(多为多孔性固体)从尾气中有选择地吸附某些组分而去除VOCs的一种方法,适用于中低浓度的VOCs净化。吸附法会产生大量危废,难以处理。

生物法



《环保设备设计手册》明确指出生物法对净化含水溶性挥发性有机物的空气非常有效,但对含难溶化合物的废气,如芳香族化合物(苯、甲苯、二甲苯)等则无特别效果。《有机废气净化技术》则强调生物法去除VOCs必须满足以下几个条件:废气中的有机物能溶解于水;有机物是可以降解的;废气的温度在5—60℃;废气中不含有毒成分。



想要了解更多煤化工行业VOCs治理技术,可以持续关注即将于6月13-14日在山东邹城召开的“2019第六届中国新型煤化工精细化(邹城)发展论坛”,会上会有专家针对煤化工行业VOCs治理做专门的技术分析报告。
 
 
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