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          煤化工VOCS廢氣治理技術解析

          2020-06-05 10:07:01

          針對煤化工VOCs污染控制難題,本文介紹了煤化工VOCs排放現狀和當前國內外管控措施,系統地分析了VOCs控制技術,論述了煤化工行業 RTO設備 治理廢氣的可行性辦法,提出了煤化工VOCs的減排思針對煤化工VOCs污染控制難題,本文介紹了煤化工VOCs排放現狀和當前國內外管控措施,系統地分析了VOCs控制技術,論述了煤化工行業RTO設備治理廢氣的可行性辦法,提出了煤化工VOCs的減排思路。當前,我國現代煤化工技術創新實現重大突破,示范工程取得顯著成效,現代煤化工產業步入發展快車道,其對實現煤炭清潔利用目標、豐富化工原料來源、調整能源供應模式、保障國家能源安全等具有深遠現實意義,但在現代煤化工各生產工藝環節中排放大量揮發性有機物(Volatile OrganicCompounds,簡稱VOCs),對當前大氣質量產生多重環境效應。VOCs作為PM2.5和O3重要前體物和參與物,其不僅能與SO2、NOx等發生光化學反應形成光化學煙霧,也能與大氣中的·OH 和O3等強氧化劑反應生成二次有機氣溶膠,嚴重污染區域大氣環境且危害人體健康,因此煤化工VOCs安全高效控制與減排亟待解決。針對煤化工VOCs污染控制難題,本文綜述了現階段煤化工VOCs排放現狀、管控措施、控制技術及篩選與評價方法,并對其減排提出了建議。

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          近年來,由于受到宏觀政策引導和市場拉動作用,現代煤化工產業得到快速發展,大型裝備制造能力顯著提升,自主化率達到90%以上;氣化、液化、甲醇制烯烴/乙二醇等技術工藝整體達到水平;煤化工基地化、園區化初具規模,相繼布局形成蒙東、蒙西、新疆準東、新疆伊犁、寧東、陜北、云貴等產業集群區,有效提高煤炭資源集中利用程度。

          VOCs相比SO2、NOx等常規大氣污染物具有成分復雜、種類繁多、來源廣泛、涉及眾多行業領域等特點,且排放類型以無組織為主,排放量難以核算。由于此前未將VOCs納入環境監測體系,相關統計數據缺失,根據估算,2010年和2014年我國VOCs理論排放量約為1363萬t和1700萬t,年均復合增長率達到5.68%,預計2020年我國VOCs排放量將達到2466萬t,可見VOCs減排形勢嚴峻。

          煤化工作為VOCs減排重點行業,涉及氣化、液化、煉焦以及低溫干餾等諸多化學工藝,氣化過程中產生的VOCs主要是由于結渣、火層傾斜等原因導致氣化爐非正常停車,造成爐內大量氣體逸散,此外在氣化爐的卸壓廢氣、粗煤氣凈化工序中的尾氣、硫酚類物質回收裝置的酸性氣體以及氨回收吸收塔的排放氣中VOCs含量也比較高。液化根據化學工藝可分為直接液化和間接液化,相比氣化過程其VOCs產生量較少,但在液化原油及液化殘渣中易揮發泄露VOCs。煉焦及低溫干餾產生的VOCs一部分來自化學轉化過程中未完全炭化的細煤粉及其析出的揮發組分、焦油、飛灰和泄漏的粗煤氣,另一部分來自出焦時灼熱的焦炭與空氣接觸生成的氣態污染物,主要成分是苯系物、酚、氰、硫氧化物以及碳氫化合物等。

          煤化工企業產生的有機廢氣主要來自于低溫甲醇洗裝置排放的二氧化碳尾氣,這些尾氣甲烷濃度較高,燃燒熱值高,非甲烷總烴質量流率大;有機物成分含:氫氣、甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、硫化氫、甲硫醇、羥基硫、硫化碳如果直接排放,不僅對環境產生污染,更是對能源的浪費;一般情況下VOC濃度達到3% –4% LEL時,RTO氧化爐運行基本無需補入天然氣;因此低溫甲醇洗有機廢氣通過RTO處理后,可將RTO燃燒室高溫煙氣進行余熱回收, 一般使用余熱蒸汽鍋爐。

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