石化行業VOCs治理工藝技術比選

于瑩

摘要：VOCs氣體治理技術是當今石化行業的熱門話題，為實現GB31570-2015《石油煉制工業污染物排放標準》中VOCs氣體在2017年7月1日前達標的要求，各石化企業紛紛研究探討并立項建設VOCs治理裝置，而技術的選擇則是達標的關鍵。

關鍵詞：VOCs;比選

一、VOCs治理工藝技術對比

目前針對VOCs治理的工藝歸類為兩種，即破壞法和非破壞法。破壞法即氧化法，包括燃燒法、催化氧化法、光氧法等，將VOCs全部轉換成CO2和H2O;非破壞法包括吸附法、吸收法、冷凝法等。各治理工藝技術對比如下^[1]：

二、各工藝在石化行業污水處理場的適用性

石化行業污水處理場廢氣的成分比較復雜，屬于多組分有機廢氣，必須采取多種方法組合處理。各廢氣治理工藝適用性分析如下：

1、光氧化法：污水處理場的廢氣濃度普遍在500mg/m3以上，遠遠超出了光氧化法能處理的濃度范疇;

2、生物法：用于污水處理場的廢氣治理時能有效去除惡臭類氣體（硫化氫、氨），能去除一部分VOCs氣體，需與活性炭吸附工藝配套使用;

3、等離子法：污水處理場的廢氣濃度同樣超出了等離子法能處理的濃度范疇，且等離子法存在嚴重安全隱患，部分地區已明令禁止使用等離子法;

4、催化氧化法：

（1）污水處理場的廢氣屬于多組分中低濃度大風量有機廢氣，若采用以催化氧化法為主要工藝的治理方法，需額外補入能源，增加運行能耗;

（2）CO催化劑使用壽命短，需頻繁更換，運行費用高;污水處理場的廢氣中含有硫化氫氣體，若在生物段和堿洗段未能脫除干凈的話，少量的硫元素即可引起CO催化劑中毒，造成催化劑失活，增加更換頻率;

（3）廢氣中有機物催化氧化后產生大量CO₂，與我國“碳減排”理念背離，后續勢必會被其他工藝取締。

5、吸附法：活性炭對小分子、大分子及低沸點、高沸點的物質均能有效吸附，且對濃度波動的適應能力強，但吸附高濃度廢氣產生大量吸附熱，需配套完善的安全保護措施。

三、石化行業VOCs工藝技術比選

根據石化行業VOCs氣體的成分特點，污水場的VOCs治理技術適合使用催化氧化法CO和活性炭吸附法，將兩種技術的優劣勢比較如下：

1、CO技術的優劣勢

CO技術的優勢是能將高濃度的VOCs廢氣通過催化氧化技術去除掉，反應徹底，VOCs氣體達標排放。劣勢是該技術即使在保證連鎖自保完善，操作工操作精細的情況下，也會因為連鎖反應和閥門動作的滯后性，造成催化劑床層局部反應劇烈引起閃爆。CO工藝要求進入催化氧化反應器前的廢氣首先要經過均化，總烴濃度和溫度達到規定值后，再與催化燃燒劑作用發生氧化反應。如果進反應器前總烴濃度過高或溫度過高，會連鎖配風，廢氣自動與空氣混合，使濃度和溫度滿足催化反應器的進氣要求，只有該操作達到及時準確，才能保證裝置穩定運行。

2、活性炭吸附-再生技術的優劣勢

活性炭吸附-再生技術的優勢是吸附脫附速度快，再生快，安全性高，一般不會發生閃爆。劣勢是再生氣經過換熱后形成的冷凝液雖然能夠分離回收，但是再生氣中有一部分是不凝氣，這部分氣體只能再次回到吸附工藝的前端，造成不凝氣中的非甲烷總烴濃度集聚循環，無法排出系統，形成“死循環”。這樣勢必會造成活性炭吸附技術在運行過程中發生活性炭失效快、再生周期縮短的現象。而CO技術能徹底解決“死循環”問題。

四、總結

對催化氧化燃燒技術和活性炭吸附-再生技術可總結為“達標的技術不安全，安全的技術不成熟”。CO技術能夠保證VOCs氣體長期穩定達標，但存在極大的安全風險;活性炭吸附-再生技術雖然安全性高，能實現短期達標，但由于不凝氣“死循環”問題沒有解決，技術仍然不成熟。因此，石化行業內VOCs治理技術仍然不成熟，技術選擇上應根據各企業實際情況合理取舍，或者采用以某種技術為主的組合工藝，配以完善安全措施。

參考文獻

[1]席勁瑛，武俊良，胡洪營，等.工業VOCs氣體處理技術應用狀況調查分析[J].中國環境科學。2012，32（11）：1995·1960.