石油化工廢氣的污染特征與處理措施

翟 瑸

（山東泰通建設(shè)工程有限公司，山東 東營(yíng) 257000）

化學(xué)工業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)鏈條的重要內(nèi)容。化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先進(jìn)程度是影響我國(guó)經(jīng)濟(jì)支撐能力的核心內(nèi)容之一，也是衡量一個(gè)國(guó)家生產(chǎn)力水平的關(guān)鍵因素。然而，從當(dāng)前的情況來(lái)看，這些化學(xué)工業(yè)廢氣的生產(chǎn)危害了周圍環(huán)境，化學(xué)廢水的排放對(duì)土壤、水質(zhì)、生態(tài)等環(huán)境造成了污染問(wèn)題，給人們的生活和周圍環(huán)境帶來(lái)了極大的不便。針對(duì)化工廢氣問(wèn)題，有必要通過(guò)實(shí)踐研究廢氣處理，提高化工廢氣處理的效率和質(zhì)量，為生態(tài)和諧的建設(shè)提供一定的保證。

1 石油化工業(yè)廢氣處理的重要性

化學(xué)廢氣對(duì)環(huán)境污染的表現(xiàn)是對(duì)大氣的污染，而大氣污染僅指人類在工業(yè)和其他活動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的某種物質(zhì)進(jìn)入大氣，達(dá)到一定的濃度，所造成的環(huán)境污染，對(duì)人體健康和生活舒適產(chǎn)生有害因素。化學(xué)工業(yè)廢氣的排放可以通過(guò)各種途徑與人體接觸，通過(guò)某種介質(zhì)進(jìn)入水體、農(nóng)作物和土壤，并通過(guò)人的飲食、呼吸等活動(dòng)進(jìn)入人體，造成危害。化工廢氣多年來(lái)一直對(duì)人體有害。在一定的濃度下，不可能一步到位。當(dāng)前，化學(xué)廢氣造成的主要危害是1930 年比利時(shí)馬塞河谷的煙霧污染、1955 年日本富山骨痛病和1961年日本的四天哮喘，在化工廢氣污染事件中極具代表性，屬于長(zhǎng)期累積的人體傷害事件。化學(xué)工業(yè)廢氣的產(chǎn)生不僅造成環(huán)境污染，而且是全球變暖的核心因素之一，臭氧的損耗、溫室氣體排放總量的增加等對(duì)環(huán)境造成破壞，積累的廢氣長(zhǎng)期超標(biāo)，還可能導(dǎo)致酸雨。當(dāng)雨水的PH 值低于5.6時(shí)，形成酸雨，對(duì)植被、農(nóng)作物、人體、動(dòng)物等生態(tài)環(huán)境造成極大的破壞。工業(yè)廢氣的主要來(lái)源是商品生產(chǎn)、石油加工、農(nóng)藥制造等人為的礦物燃燒。因此，化工廢氣的治理是實(shí)現(xiàn)生態(tài)、人類和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)鍵。我們必須采取切實(shí)可行的措施，降低化工廢氣排放的可能性，控制污染源，為人與生態(tài)建設(shè)的和諧發(fā)展提供基礎(chǔ)。

2 石油化工廢氣存在的污染特性

2.1 石油廢氣產(chǎn)量大

當(dāng)前，石油成了不可缺少的生產(chǎn)資源。為了保障社會(huì)生活的秩序運(yùn)轉(zhuǎn)，石化行業(yè)作為石油的主要供應(yīng)者，必須保證石油的持續(xù)供應(yīng)，以滿足人們的需求。然而，石油開(kāi)采和加工不僅會(huì)破壞地質(zhì)環(huán)境，而且會(huì)產(chǎn)生巨大的廢氣污染。此外，在生產(chǎn)高分子合成材料、有機(jī)化工原料、農(nóng)業(yè)機(jī)械染料等工業(yè)原料時(shí)，不斷產(chǎn)生大量石化廢氣。石化工業(yè)規(guī)模龐大，廢氣排放量大，給我國(guó)的自然環(huán)境帶來(lái)了巨大的壓力。

2.2 石油廢氣包含成分復(fù)雜

石油化工產(chǎn)品種類繁多，使得廢氣的種類和組成更加復(fù)雜。無(wú)機(jī)廢氣包括氨、三甲胺、硫化氫、二氧化硫、硫化氫、甲基硫醇、甲基硫化物、二甲基二硫、二硫化碳、硫化氫等。有機(jī)廢氣包括苯、甲苯、二甲苯、丙烯酸、醚、脂類、醇類、酮類和苯乙烯等。這些無(wú)機(jī)廢氣和有機(jī)廢氣會(huì)對(duì)自然環(huán)境和人體健康產(chǎn)生不同程度的影響。例如，含硫廢氣主要由二氧化硫和硫化氫組成，如果二氧化硫和二氧化氫被人體吸入空氣中，會(huì)影響健康，而二氧化硫也會(huì)導(dǎo)致酸雨的形成；碳?xì)浠衔锖秃袡C(jī)化合物進(jìn)入人體時(shí)會(huì)產(chǎn)生致癌物；過(guò)量攝入一氧化碳會(huì)因缺氧窒息而死亡；過(guò)量排放二氧化碳會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng)等危害。無(wú)論是無(wú)機(jī)廢氣還是有機(jī)廢氣，都會(huì)散發(fā)出強(qiáng)烈的刺激性氣味，對(duì)人體健康有很大危害，如果處理不當(dāng)或不徹底，都會(huì)對(duì)人體造成嚴(yán)重危害。正是由于這些復(fù)雜的組分，使石化廢氣的處理變得繁瑣、困難。

3 石油化工廢氣處理技術(shù)

隨著我國(guó)工業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)石油等工業(yè)原料的需求不斷增加，促進(jìn)了石化工業(yè)的快速發(fā)展。科學(xué)有效地處理石化廢氣不僅是石化企業(yè)穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件，也是社會(huì)發(fā)展的必然要求。石油化工生產(chǎn)過(guò)程中存在著多種污染源。技術(shù)人員應(yīng)該有效地處理石化廢氣，減少空氣污染，改善環(huán)境質(zhì)量。

3.1 活性炭處理措施

活性炭是一種性能優(yōu)良的吸附劑，是當(dāng)前處理廢水和廢氣最常用和最傳統(tǒng)的吸附方法。在過(guò)濾過(guò)程中，活性炭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)含有較多的孔隙，可吸附處理污染氣體中的雜質(zhì)，減少污染氣體對(duì)環(huán)境的影響。根據(jù)當(dāng)前的情況，活性炭的處理存在一定的局限性，因?yàn)樘甲陨淼奈搅坑邢蓿_(dá)到一定高度后就會(huì)達(dá)到飽和，當(dāng)碳吸附量過(guò)大時(shí)，效率問(wèn)題較少。此外，活性炭本身的成本很高，化學(xué)工業(yè)更換活性炭通常被認(rèn)為是危險(xiǎn)廢物，如果大量使用，成本就會(huì)增加。在使用活性炭時(shí)，還應(yīng)注意的是，大量使用活性炭產(chǎn)生的混合物，很容易對(duì)環(huán)境造成二次污染。因此，在規(guī)模較小、污染量較小的情況下，更為適宜。

3.2 燃燒處理措施

廢氣是當(dāng)前工業(yè)化發(fā)展的必然產(chǎn)物。通過(guò)有效措施，減少?gòu)U氣對(duì)人類、生態(tài)和環(huán)境的影響，結(jié)合實(shí)際技術(shù)，改善廢氣造成的環(huán)境問(wèn)題，是當(dāng)前必須重視和實(shí)施的。燃燒處理是控制和降低化工廢氣污染程度的常用方法。根據(jù)燃燒處理的形式和結(jié)果，分為兩種方式，分別是蓄熱式燃燒和催化式燃燒，再生燃燒是一種較為有效的將廢氣通過(guò)一個(gè)特殊通道輸送到燃燒室中并通過(guò)燃燒進(jìn)行處理的方式，在化工行業(yè)廢氣和電子工業(yè)廢氣處理、家具制造等行業(yè)中應(yīng)用比較廣泛，廢氣處理更加完善。催化燃燒是利用專業(yè)的催化劑來(lái)實(shí)現(xiàn)燃燒，這種方法適用于低溫條件下，為了滿足提高效率的條件，也可以降低能耗，而且凈化效果更為理想。

3.3 UV 處理措施

當(dāng)前，該方法是一種技術(shù)要求較高的科技手段，但與傳統(tǒng)模式相比具有一定的專業(yè)性和現(xiàn)代化優(yōu)勢(shì)。在廢氣處理過(guò)程中，利用紫外光對(duì)廢氣進(jìn)行處理，廢氣的波長(zhǎng)范圍為170nm-180nm。利用紫外光破壞廢氣帶的分子化學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，反應(yīng)后實(shí)現(xiàn)破壞。紫外線處理技術(shù)具有高效率，對(duì)氣體的分子破壞只需要簡(jiǎn)單的1 秒，是當(dāng)前最適合廢氣處理的一種科技手段。[1]該方法不僅適用于一般情況下的廢氣處理，而且適用于濃度較高的廢氣處理。雖然處理效率會(huì)受到一定程度的影響，但與傳統(tǒng)的廢氣處理技術(shù)相比，是一種低能耗、低風(fēng)險(xiǎn)、高回報(bào)的處理方法。然而，在采用紫外線處理的過(guò)程中，投資成本較高，因此家具制造、農(nóng)藥制造等行業(yè)需要根據(jù)企業(yè)的成本資本和實(shí)際需求等因素進(jìn)行研究，以便在不增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)的基礎(chǔ)上，在眾多廢氣處理技術(shù)中選擇最佳方案，促進(jìn)節(jié)能、環(huán)保等理念的滲透，提高企業(yè)的經(jīng)營(yíng)指標(biāo)。

3.4 二氧化硫處理技術(shù)

二氧化硫主要來(lái)自煤和石油的燃燒產(chǎn)物。它具有刺激性氣味，是工業(yè)廢氣中最重要、污染最嚴(yán)重的物質(zhì)。與此同時(shí)，二氧化硫是危險(xiǎn)的，進(jìn)入人體呼吸道會(huì)損害呼吸系統(tǒng)，甚至對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等產(chǎn)生毒性影響，如果不加以有效處理，后果是不可估量的。在石油化學(xué)工業(yè)中，SO2處理一般處理方式是脫硫，包括催化脫硫、加氫轉(zhuǎn)化、生物脫硫、超聲波脫硫、沸石脫硫、吸附脫硫、離子液體脫硫等。這種技術(shù)具有成本低、處理效率高、不存在二次污染等優(yōu)點(diǎn)。催化脫硫的關(guān)鍵所在是對(duì)催化劑進(jìn)行有效的選擇。適當(dāng)?shù)拇呋瘎┯欣诿摿虻母咚俑咝Вコ龔U氣中的含硫化合物，對(duì)工業(yè)廢氣的回收可以實(shí)現(xiàn)清潔高效的處理。

3.5 VOC 處理技術(shù)

Voc是揮發(fā)性有機(jī)化合物，不易控制，一旦排放到空氣中，危害周圍居民的生活環(huán)境和周圍的生態(tài)環(huán)境，揮發(fā)性有機(jī)化合物達(dá)到一定范圍內(nèi)濃度，會(huì)導(dǎo)致爆炸和火災(zāi)。因此，通過(guò)先進(jìn)的控制技術(shù)，對(duì)揮發(fā)的有害物質(zhì)進(jìn)行有效控制，有效地保護(hù)環(huán)境，提升經(jīng)濟(jì)效果，揮發(fā)性有機(jī)化合物的處理方法主要分為物理和化學(xué)兩種方式，物理方法主要采用過(guò)濾、縮合、洗滌等，化學(xué)方法主要是催化法。此外，常用的有機(jī)廢氣焚燒工藝包括蓄熱式熱能焚燒爐（Rto）、蓄熱式催化燃燒裝置（Rco）、直燃式廢氣焚燒爐（To）。Rto 和Rco 是成熟的焚燒技術(shù)，具有效果好、運(yùn)行穩(wěn)定、成本低等特點(diǎn)。

3.6 氮氧化物處理技術(shù)

國(guó)際上的氮氧化物工藝主要有低氮燃燒、臭氧氧化結(jié)合堿洗、非催化還原等。在我國(guó)，氮氧化物的脫除主要采用選擇性催化還原法。然而，根據(jù)氮氧化物的組成和濃度、公司和市場(chǎng)需求，經(jīng)常使用不同的催化劑來(lái)達(dá)到預(yù)期的效果。

4 石化廢氣的應(yīng)用效果

當(dāng)前，人們?cè)絹?lái)越重視環(huán)境保護(hù)，對(duì)居住環(huán)境的質(zhì)量要求不斷提高。石化廢氣處理技術(shù)的應(yīng)用可以有效地改善中國(guó)的大氣環(huán)境質(zhì)量。石化廢氣成分比較復(fù)雜，技術(shù)人員應(yīng)充分了解不同成分的特點(diǎn)，才能保障廢氣處理的安全。中國(guó)石化廢氣處理技術(shù)已經(jīng)成熟，脫硫脫硝技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，大大減少了硫化合物和氮氧化物的排放，石化廢氣污染得到了有效控制。當(dāng)前石化企業(yè)應(yīng)積極開(kāi)展脫硫、脫硝、除塵改造，大大降低氮氧化物含量，達(dá)到超凈排放標(biāo)準(zhǔn)。研究表明，石化企業(yè)所屬電廠實(shí)施的脫硫脫硝技術(shù)大大減少了二氧化硫和氮氧化物的排放。[2]VOC 作為另一種高排放、污染能力強(qiáng)的材料，在污染控制和循環(huán)利用方面取得了一定的成績(jī)。當(dāng)前，居民已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了WSH-5 催化燃燒催化劑，該催化劑可以降低VOC 廢氣的含量，經(jīng)過(guò)處理，非甲烷總烴等污染物均在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。此外，采用生物降解技術(shù)可以有效降低二次污染，節(jié)約成本，簡(jiǎn)單方便。在上述技術(shù)的基礎(chǔ)上，中國(guó)石化廢氣處理取得了良好的效果。當(dāng)前，在中國(guó)各行各業(yè)排放的廢氣中，石化廢氣處理水平還比較低。石油化工行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展和對(duì)工業(yè)廢氣處理方法有比較明顯的改善效果，使石化行業(yè)具備了更換的發(fā)展機(jī)遇。

5 結(jié)語(yǔ)

石油化工廢氣的來(lái)源很多，污染類型多種多樣。根據(jù)廢氣污染不同組分的特點(diǎn)，居民應(yīng)有效控制污染源并進(jìn)行分類治理，降低石化工業(yè)廢氣對(duì)環(huán)境的污染，保障石化工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，提高空氣指數(shù)和質(zhì)量，強(qiáng)化生態(tài)環(huán)境保護(hù)，為居民營(yíng)造綠色、清潔、無(wú)污染的大氣環(huán)境。當(dāng)前，我國(guó)石化行業(yè)必須在現(xiàn)有廢氣處理技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際發(fā)展趨勢(shì)，不斷優(yōu)化處理系統(tǒng)和處理措施，避免二次污染，為石化行業(yè)的發(fā)展提供良好的保障，促進(jìn)生態(tài)的環(huán)境與社會(huì)的經(jīng)濟(jì)的和諧發(fā)展。