石油化工行業VOCs廢氣處理方法

肖智，傅翠利

1.江蘇洋井環保服務有限公司；2.連云港高新技術產業開發區新浦工業園管理辦公室

科學技術的蓬勃發展，促使廢氣處理工作迎來了全新的發展契機，各種新型的廢氣處理方式逐漸應用在實際工作中。通常情況下，石油化工行業在實際開展生產工作時，會隨之產生大量的VOCs廢氣，其中以二氧化硫、氮氧化物為主要代表，這類廢氣不僅會破壞自然環境，還會威脅廣大人民群眾的生命安全，然而，部分企業并沒有重視廢氣處理工作的價值，也沒有根據實際情況，制定更加科學合理的廢氣處理計劃，致使企業周邊的環境受到嚴重破壞。

一、石油化工行業VOCs廢氣處理方式

（一）焚燒法

焚燒法作為一種極其常見的VOCs廢氣處理方式，主要是將有機氯轉變成相應的HCI，當完成相應的熱回收尾氣作業后，應運用膜吸收方式對鹽酸實施回收作業。與此同時，使用此項方式在對含氯有機廢氣處理時，應運用更加科學合理的控溫方式，及時管控焚燒溫度以及停留間隔，防止在焚燒過程中出現二噁英等各類劇毒物質。從另一種角度而言，此種方式主要針對目標為濃度較高的廢氣，這就導致在焚燒過程中極易出現腐蝕性較高的各類氣體，如若出現燃燒不完全狀況，就會產生毒性較高的C1-VOCs，其中包括相應的光氣、二噁英以及呋喃等劇毒氣體。除此之外，由于焚燒法需要耗費較多的資金成本，這就導致此種方式在實際處理低濃度C1-VOCs廢氣時并不能夠合理使用。

（二）催化燃燒法

由于焚燒法需要耗費較多的資金成本，石油化工行業以此為基準，在具體處理有機物（VOCs）時，運用了一種處理效率更為優秀的催化燃燒法。這種處理方式需要使用到相應的催化劑，現如今，使用次數較為頻繁的催化劑大致為鈣鐵礦復氧化物以及相應的貴金屬等。通常情況下，催化劑種類、燃燒溫度以及水蒸氣含量作為影響含氯有機廢氣整體處理效率的重要因素，而此種處理方式能對有機氯化物起到較為良好的處理效果，但在燃燒的過程中會產生較高的溫度，同時也會產生相應的COC12等各類不完全燃燒物質，再加上催化劑在燃燒過程中出現焦結以及積碳等各種失活狀況，進一步提升了廢氣的處理時間，致使工作人員難以在規定時間內完成廢氣處理工作。

（三）氧化法

如若使用此種廢氣處理方式提升CI-VOCs的降解力度，就可以將C1-VOCs轉變成毒性較低的小分子，同樣此種方式類屬于一種極其優秀的生物降解方式，通常情況下，較為常見的氧化法其中包括Fenton、臭氧以及光催化氧化等各類方式，UV/H2O2以及Fenton等各種氧化工藝在實際氧化降解二氯甲烷時，能夠給予相應的技術經濟支撐，確保最終顯現的降解效果能夠達到預期標準。與此同時，UV/H2O2體系在具體降解二氯甲烷時，嚴格遵循了動力學規律，當外部紫外光整體強度極為穩定以及H2O2較多的形勢下，此種氧化降解流程能夠充分滿足準一級反應動力學規律，但在實際過程中，經常出現氧化技術效率難以達到預期標準以及經濟運行成本較高等各種狀況，所以，企業應根據實際情況，從多方面、多角度進一步提升運行效率，合理減少經濟成本，促使企業有著更高的經濟利益[1]。

（四）吸收法

吸收法的主要優勢在于簡單明了，同時操作流程極其簡便，對于廢氣的溫度以及雜質含量要求較為寬泛，明顯也比較安全。所以，石油化工企業在具體處理揮發性有機物（VOCs）時，通常以吸收法為主要處理方式，確保最終顯現的C1-VOCs處理結果達到預期標準。然而，此種廢氣處理方式的劣勢在于整體的工作效率較為有限，特別對于非水溶性溶劑方面，此種廢氣處理方式無法實現完全凈化。所以，應根據實際情況，合理運用有機吸收液進行吸收作業，以此確保非水溶性溶劑提升原本的吸收效率，但運用有機吸收液也會發生相應的問題，例如，會形成全新的廢氣污染等各種狀況。

（五）吸附法

現如今，吸附技術已然成了石油化工企業處理VOCs廢氣的重要方式之一，同樣在廢氣處理回收方面有著更為廣泛的運用，通常情況下，吸附技術的核心工作在于吸附材料的選擇，吸附法最終所顯現的運行效率與吸附材料性能有著更為密切的關聯，這就導致吸附材料的性能逐漸成了影響吸附法整體效率的重要因素。從另一種角度而言，多孔材料的使用次數較為頻繁，在比表面積與孔容上具備更強的優勢，促使多孔材料成了石油化工企業經常使用的一種脫除C1-VOCs吸附劑之一，多孔吸附劑材料其中包括活性炭、活性炭纖維、樹脂以及金屬有機骨架等相關材料。除此之外，由于吸附材料本身具備的便捷性，導致企業在廢氣處理工作中，經常運用吸附法解決各種廢氣。

（六）生物降解技術

生物降解技術主要利用微生物對廢氣中的污染物實施消化代謝，將污染物轉變成無害的水資源、二氧化碳以及其他類別的無機鹽類，通常情況下，這種降解技術主要適用于微生物能夠分解的各類物質，污染物又可作為微生物的食物來源，微生物能夠處理的污染物包含：碳氫氧組成的各類有機物、簡單的有機硫化物、有機氮化物以及氨氣等無機物類。與此同時，此項技術的優勢在于能耗較低、耗費成本較少、氧化完全等特征；缺點主要在于能量利用程度較差、光催化劑極易出現失活現象，需要相應的可見光[2]。

（七）膜分離技術

此項技術主要是指充分利用人工合成的膜分離VOCs物質，例如，硅橡膠膜、多孔玻璃態高分子材料以及分子篩膜等相應合成材料。通常運用在高濃度VOCs廢氣處理工作中，相關數據證明，此項技術最終顯現的回收效率高達97%，并且這項技術的優勢在于可以實現回收組分、整體處理效率較高以及可集成其他技術，主要缺點在于成本較高，極易發生膜污染，再加上膜穩定性較差，致使單位時間內處理效率難以達到預期標準。

（八）等離子體技術

此種廢氣處理技術的主要原理為等離子體中富含較多的活性物種，其中包括離子、電子以及激發態原子等，活性物種最終會將各種污染物分子分解成相應的小分子物質。通常情況下，此種技術主要適用在濃度較低的VOCs氣體處理工作中，例如，室內空氣凈化等相關工作。此項處理技術的優勢在于能夠從多方面、多角度充分實現低溫去除VOCs廢氣，并且整體處理效率較高，能耗程度較低；缺點在于活性物種會與臭氧形成相應的催化劑，導致最終顯現的活化性能不斷降低，致使催化劑選擇性會與等離子體發生產物反應。

（九）光催化技術

光催化劑納米粒子在受到相應波長的光線照射就會形成電子空穴對，空穴分解催化劑表面吸附的水也會形成相應的氫氧自由基，電子周圍的氧元素也會被還原成活性離子氧，以此具備極強的氧化還原能力，最終將光催化劑表面的各類污染物摧毀。通常情況下，此項技術的主要優勢在于反應條件溫和，只需要在常溫常壓環境下就可以實施，并且設備極其簡單，工作人員開展維護作業時更加方便，還能夠防止二次污染狀況頻繁發生。而此種廢氣處理技術的劣勢在于，設備需要更加廣泛的擺放區域，并且極易受到氣候影響，如若工況出現較大的變化時，最終顯現的處理效率就會受到嚴重影響[3]。

二、石油化工企業對于吸附劑的選擇

吸附劑作為影響吸附法處理效率的重要因素，需要企業根據實際情況，選擇更加科學合理的吸附劑，確保吸附法能夠順利開展。現如今，我國石油化工企業在運用吸附法處理廢氣時，選擇的吸附劑通常以活性炭以及活性炭纖維為主要材料。

（一）活性炭材料

要想仔細研究并分析具有代表性的金屬離子改性活性炭在二氯甲烷材料以及三氯甲烷材料種所顯現的吸附性能是否達到預期標準，應重視在二氯甲烷以及三氯甲烷材料種的具體標準，倘若活性炭表面負載著金屬離子（Fe3+Mg2），就能夠進一步提升活性炭表面的硬酸度，促使三氯甲烷與二氯甲烷材料處理的吸附性能達到預期標準。與此同時，材料Ag+作為一種軟酸，在負載局部方面不僅能夠逐漸提升活性炭表面的軟酸功能，還可以進一步減少對三氯甲烷以及二氯甲烷材料的吸附能力。

（二）活性炭纖維

活性炭纖維材料主要運用在濃度較高的二氯乙烷廢氣處理工作中，同樣這種材料適用范圍極其廣泛，如若石油化工企業能夠將這種材料充分運用到氯乙烯生成流程中，產生濃度為200mg/L的二氯乙烷材料就能夠達到98%的廢氣回收率，并且能夠長時間保持極其優秀的穩定性。除此之外，通過比對活性炭材料與活性炭纖維能夠明顯發現，不同種類的吸附劑材料在對VOCs等氯仿材料有著不同的吸附性能，再加上活性炭纖維在表面上的優勢較為明顯，促使活性炭纖維在氯仿吸附容量方面有著更為優秀的吸附性能[4]。

三、結束語

總而言之，含氯揮發性有機物（C1-VOCs）在石油化工企業有著更為優秀的應用背景，但在實際生產過程中極易出現C1-VOCs降解問題，如若企業并不能根據實際情況，制定更加科學合理的解決措施，廢氣就會在第一時間內破壞生態環境，嚴重時，還會導致廣大人民群眾的生命安全受到威脅。目前，我國在處理C1-VOCs廢氣時，通常以吸附法為主要處理方式，再加上吸附劑的種類過于豐富，活性炭以及活性炭纖維等各種材料已然被運用到廢氣處理工作中。再加上各類新型材料開發力度的不斷提升，吸附性能較為優秀的聚合物以及金屬有機骨架也得到了一定程度的運用。因此，石油化工企業應重視吸附法的作用價值，根據企業實際情況，合理選擇吸附性能較為優秀的吸附劑，從多方面、多角度充分保證有機物（VOCs）能夠得到有效處理。