煤制油項目有組織排放口VOCs排放源強分析

周其信，施耀，朱國強(.國家能源集團寧夏煤業煤制油分公司，寧夏 銀川 7504； .浙江大學化學工程與生物工程學院，浙江 杭州 30000)

0 引言

我國現階段首要污染物為PM2.5和O3，主要貢獻源是揮發性有機物(VOCs)排放，加強 VOCs治理是控制PM2.5和O3污染的有效途徑。VOCs來源包括天然源和人為源，環境空氣質量主要受人為源影響[1]，人為源中工業源的VOCs占比最多[2]，工業源占人為源的1/3～1/2[3]。要控制人為源中VOCs，關鍵是控制工業源VOCs。煤化工行業屬于VOCs排放重點行業[4]，VOCs治理工作起步較晚，相關研究較少，劉丹等[5]研究了以煤為原料的合成氨企業揮發性有機物排放特征，張凱等[6]開展了某煤制烯烴項目VOCs排放源項解析及排放量核算，劉利民等[7]介紹了煤制甲醇企業揮發性有機物綜合治理情況，均涉及有組織排放口VOCs排放特征分析，尚無煤制油項目有組織排放口VOCs排放特征分析。本文通過識別煤制油項目有組織源項，開展有組織排放口VOCs檢測，分析項目有組織排放口VOCs排放特征，核算有組織排放口VOCs排放量和單位產品VOCs排放量，總結煤制油項目有組織排放口VOCs排放特征，為進一步開展煤化工行業VOCs排放特征研究打基礎。

1 煤制油項目概況

某煤制油項目建設范圍包括備煤、煤氣化裝置、CO變換、低溫甲醇洗、甲醇合成、油品合成、油品加工、尾氣處理、硫回收、空分等工藝裝置，以及配套的公用工程、儲運工程、輔助工程等。項目有組織排放口包括：

工藝有組織排放口：低溫甲醇洗尾氣洗滌塔尾氣排放口、油品合成脫碳單元再生氣分離氣排放口、油氣回收排放氣、甲醇裝置精餾地下槽放空口、甲醇中間罐區尾氣洗滌塔排放氣、污水處理場臭氣處理排放氣、污水深度處理蒸發單元不凝氣。

燃燒煙氣排放口：氣化備煤裝置熱風爐排放氣、硫回收氨法脫硫尾氣、加氫精制加熱爐排放氣、加氫裂化加熱爐排放氣、尾氣處理加熱爐排放氣、固廢焚燒煙氣和動力鍋爐煙氣。

此處不考慮異常工況火炬排放情況。

2 檢測情況

煤制油項目環境影響報告書審批于2016年10月，按照《現代煤化工建設項目環境準入條件》要求，項目加熱爐煙氣、酸性氣回收裝置尾氣以及VOCs等暫按《石油煉制工業污染物排放標準》或《石油化化學工業污染物排放標準》執行，無論是GB 31570還是GB 31571，均使用“非甲烷總烴NMHC”作為排氣筒和廠界VOCs排放的綜合控制指標，因此，在本次有組織排放檢測中，揮發性有機物采用非甲烷總烴來表征。非甲烷總烴采用HJ 38—2017《固定污染源廢氣 總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定 氣相色譜法》檢測，廢氣流量采用GB/T 16157—1996《皮托管平行測速法》檢測。檢測結果見表1 煤制油項目有組織排放口VOCs檢測及排放量核算表。

表1 煤制油項目有組織排放口VOCs檢測及排放量核算表

3 檢測結果分析

由表1可知，煤制油項目有組織排放口全年排放VOCs 1 550.69 t，低溫甲醇洗尾氣洗滌塔尾氣VOCs排放量最大，全年排放797.30 t，占有組織排放總量的51.42%，其次是氣化備煤熱風爐排放氣和脫碳單元再生氣分離器排放氣，VOCs排放量分別為439.22 t、196.62 t，約占有組織排放總量的28.32%和12.68%，三個排放口排放量占總排放量的92.42%。鍋爐煙氣和臭氣處理系統排放氣排放量占7.03%，剩余排放口排放量占0.55%。加熱爐尾氣、油氣回收排放氣、污水深度處理蒸發單元不凝氣、固廢焚燒煙氣和硫回收氨法脫硫尾氣排放量很小，不屬于重點控制源。可見，煤制油項目有組織排放口首要控制排放口為低溫甲醇洗尾氣洗滌塔尾氣，其次是氣化備煤熱風爐排放氣和脫碳單元再生氣分離器排放氣。馬啟翔[9]開展煤制烯烴過程VOCs排放特征及環境效應研究表明，煤制烯烴生產過程 VOCs 排放控制應以低溫甲醇洗為首要控制單元。

其中，工藝有組織首要控制排放口為低溫甲醇洗尾氣洗滌塔尾氣，其次是脫碳單元再生氣分離器排放氣，工藝有組織首要控制排放口與煤制烯烴[4,6,9]、合成氨[5]一致；燃燒煙氣首要控制排放口為熱風爐排放氣，其次是鍋爐煙氣，煤制烯烴[4,6,9]燃燒煙氣首要控制排放口是鍋爐煙氣，不一致原因主要是氣化工藝技術和裝置規模不一致所致。

按照2019年油品產量382.40萬噸計算，單位油品有組織揮發性有機物排放因子0.41 kg/t。

4 結論

通過對煤制油項目有組織排放口VOCs濃度進行檢測，對排放量進行核算，煤制油項目有組織排放口中低溫甲醇洗尾氣洗滌塔尾氣VOCs排放量最大，占有組織排放總量的51.42%，其次是氣化備煤熱風爐排放氣，VOCs排放量占有組織排放總量的28.32%，脫碳單元再生氣分離器排放氣占12.68%，三個排放口排放量占有組織排放量的92.42%。煤制油項目有組織排放口首要控制排放口為低溫甲醇洗尾氣洗滌塔尾氣，其次是氣化備煤熱風爐排放氣和脫碳單元再生氣分離器排放氣；其中，工藝有組織排放口首要控制排放口為低溫甲醇洗尾氣洗滌塔尾氣，其次是脫碳單元再生氣分離器排放氣，燃燒煙氣排放口首要控制排放口為熱風爐排放氣，其次是鍋爐煙氣。加熱爐尾氣、油氣回收排放氣、污水深度處理蒸發單元不凝氣、固廢焚燒煙氣和硫回收氨法脫硫尾氣排放量很小，不屬于重點控制源。單位油品有組織揮發性有機物排放因子0.41 kg/t。