環保治理揮發性有機物污染的新思路

文_孫卓慶 兗州煤業榆林能化有限公司

《大氣污染防治行動計劃》實施以來，我國二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、煙粉塵控制取得明顯進展，但VOCs排放量仍呈增長趨勢，對大氣環境影響日益突出。VOCs排放還會導致大氣氧化性增強，且部分VOCs會產生惡臭。為進一步改善環境空氣質量，打好藍天保衛戰，迫切需要全面加強VOCs污染防治工作。

1 控制技術選擇原則和方法

1.1 控制技術選擇原則

(1)資源回收利用

結合有機廢氣的濃度和實際成分，盡量提高廢氣收集率，優先選擇能夠對廢氣中有機物質進行回收利用的技術方案。回收的有機物可以用于生產或出售，降低治理成本。

(2)處理達標

項目建設應按國家相關的基本建設程序或技術改造審批程序進行，總體設計應滿足《建設項目環境保護設計規定》和《建設項目環境保護管理條例》的規定。經過治理后的廢氣排放應符合《石油煉制工業污染物排放標準》（GB31570-2015）、《石油化學工業污染物排放標準》（GB31571-2015）中的相關規定。

(3)治理過程避免產生二次污染

效率穩定。企業應把治理設施作為生產系統的一部分進行管理，應根據待處理廢氣的參數和要求，選用適合企業實際、處理效率穩定的廢氣處理技術。盡量選擇運行、操作、維護及管理簡便易行，自動化程度高的技術方案，減少人為操作導致處理效果不穩定的可能性。

經濟實用。在保證穩定達到排放要求的基礎上，選擇與企業經濟承受能力相適應，建設成本和運行成本較低，經濟實用的技術工藝；建設中充分利用地形和可用場地面積，縮短廢氣管網長度，降低廢氣處理能耗，節約成本。盡量采用經濟節能型工藝設備，減少處理設施的數量。

1.2 可行控制技術選擇基本方法

首先對企業產生的有機廢氣的來源進行分析，按照確定的12個污染源項，對各源項產生氣量和濃度進行測量，作為處理工藝選擇的基礎資料。

其次，根據《石油煉制工業污染物排放標準》（GB31570）、《石油化學工業污染物排放標準》（GB31571-2015）《石油化學工業污染物排放標準》（GB31571-2015）等石化行業污染物排放國標和地標要求，確定經過處理后有機廢氣的排放濃度。再根據測量的濃度，計算有機廢氣處理工藝需要達到的處理效率，將可達到該處理效率的處理工藝作為備選。

最后，以適宜溫度范圍作為條件，再根據企業的實際情況，從備選方案中篩選建設成本、運行成本、自動化程度以及占地等各方面都適宜的有機廢氣工藝。

2 煤化工行業揮發性有機物治理思路與方案

2.1 設備動靜密封點泄漏VOCs可行控制技術

可根據企業生產情況，采用減少或改變設備密封點的方法來控制VOCs的無組織排放，比如對管線盡量采用焊接方法，減少法蘭連接，并采用高等級密封點；對飽和蒸氣壓高的物料采用無動密封的屏蔽泵；只要工藝符合要求，在確保安全的前提下，對所有開口管線或開口閥門加裝絲堵或盲板等。

另外，還要全范圍展開LDAR（泄露監測和修復），創建完善的監管制度，側重強化攪拌器、泵還有壓縮機等動密封點，包括取樣口、高點防控、地點導琳、儀表銜接件、液位計等靜密封點的泄露監管。

2.2 有機液體儲存與調和揮發損失VOCs可行控制技術

有機液體儲存與調和揮發損失的VOCs排放主要受物料理化性質、儲罐類型、附件選型、物料周轉量、物料溫度、環境條件、表面涂層等因素影響。針對其排放特點，可通過優化罐型、優化罐體設計等源頭控制措施和末端收集回收或者處置措施等手段共同控制VOCs的排放和治理。

末端治理需要考慮液體解析過程中釋放出的氣體，罐體呼吸閥排放由常壓變為負壓，將有機液體中溶解的氣體解析量增加，其中有機液體合成過程中CO、H2、CH4與有機液體揮發物夾雜，該氣體易形成爆炸性氣體。

罐區末端回收設施的非甲烷總烴的控制效率需大于95%。針對化工行業的特點，為保證液體儲罐區廢氣處理后達標排放，根據企業實際情況，優先選擇冷凝回收法+膜分離技術+水吸收法+吸附法的組合工藝對有機物盡可能回收，降低揮發性有機污染物的排放。

與此同時，還要嚴格掌控存儲、裝卸虧損，率先利用低溫罐、高效密封的浮頂罐以及壓力罐，利用穩定頂罐的應安裝預空聯通置換油器回收裝備；有機液體裝卸一定要利用全封閉底部裝載、頂部浸沒式裝載等形式，航空汽油、煤油、航空汽油以及石腦油等揮發性大的有機液體裝卸進程要利用高效油氣回收手段，應用帶有油氣回收接口的車船。

2.3 廢水集輸、儲存、處理處置過程散逸VOCs可行控制技術

廢水集輸、儲存、處理處置過程散逸VOCs處理技術主要從全過程密閉運輸和末端處置相結合考慮。用于輸送、儲存、處理含VOCs、惡臭污染物的廢水設施應密閉，產生的廢水應接至廢水回收或處理裝置集中處置。

根據廢氣的產生量、污染物的組分和性質、溫度、壓力等因素，優先選擇冷卻洗滌+活性炭吸附+脫附+燃燒法對收集的有機廢氣進行處置，以保證廢氣的穩定達標排放。

加強廢水處置系統等逸散廢氣搜集整治，廢水存儲、集輸、處置進程中的集水池、隔油池、氣浮池、調節池、濃縮池還有曝氣池等濃度較大的VOCs逸散過程要利用密閉搜集手段，且回收運用，難以應用的應安裝高效整治設備。

2.4 工藝有組織排放VOCs可行控制技術

煤化工行業最大有組織排放源為低溫甲醇洗裝置或與之相近工藝裝置排放尾氣，該尾氣主要成分為CO2和氮氣以及氣體中夾帶的有機物（甲醇等），該尾氣氣量大，為揮發性有機物重點排放源，一般治理工藝均不適用該污染源治理。

由于該氣體不能采用焚燒方法削減VOCs排放，故該重點排放源優先考慮源頭治理方案，即在源頭降低揮發性有機物夾帶量，之后采取洗滌+膜分離等治理工藝。

強化有組織工藝廢氣整治，氧化尾氣、酸性水罐工藝尾氣、工藝馳放氣等工藝廢氣率先回收運用，無法運用的，必須要送至火炬體系處置，或者利用熱力焚燒、催化焚燒等損壞手段。

2.5 其他控制技術與思路

強化基礎管理、精細管理，杜絕人為因素造成的VOCs排放，定期對全廠范圍內設備進行監測，發現問題及時組織處理。在保證安全的基礎上，非常規工況釋放的有機廢氣杜絕直接排放，有火炬體系的，放到此體系內處置，嚴禁滅掉火炬長明燈；沒有火炬體系的，可利用吸收、冷凝等處置手段，減少排放。

3 結束語

煤化工行業揮發性有機物治理剛剛起步，治理工藝繁雜，治理單位水平參差不齊。揮發性有機物治理不僅需要考慮工藝的可行性、經濟性，而且要考慮治理方案和工藝的安全性。為此，煤化工行業揮發性有機物治理需統籌綜合考慮后實施。