煤化工VOCs治理技术

煤化工VOCs治理技术一、技术背景煤化工项目气化产出的粗煤气，（粗煤气中杂质包括H2S、CO2、COS、CS2、混合苯以及有机硫等），一般采用低温甲醇洗装置脱出其中的杂质，保留粗煤气中有效组分CH4、CO、H2及少量CO2。在低温甲醇洗装置排气筒排放CO2的过程中，伴随有一定量的C2和C3（实测指标）等VOCs排放至大气中。1.1国家相关政策要求现代煤化工建设项目环境准入条件（环办〔2015〕111号）要求：在煤化工行业污染物排放标准出台前，加热炉烟气、酸性气回收装置尾气以及VOCs等应根据项目生产产品的种类暂按《石油炼制工业污染物排放标准》（GB31570-2015）或《石油化学工业污染物排放标准》（GB31571-2015）相关要求进行控制。新建企业自2015年7月1日起，现有企业自2017年7月1日起开始执行；工业废气的VOCs去除率N95%。2013年9月12日，国务院关于印发《大气污染防治行动计划》的通知（国发〔2013〕37号、大气十条）中明确：“加大排污费征收力度，做到应收尽收。适时提高排污收费标准，将挥发性有机物纳入排污费征收范围。”1.2收费要求2015年6月18日，环保部、发改委、财政部联合发布关于印发《挥发性有机物排污收费试点办法》的通知，要求各省、自治区、直辖市等根据本地区实际情况增加VOCs排污费试点行业，并制定增加试点行业VOCs排污收费办法，按VOCs排放量折合污染当量计征，目前国内已有部分省市试收VOCs排污费。以辽宁省为例，2016年4月29日，辽宁省物价局、辽宁省财政厅、辽宁省环保厅联合下发了《转发国家发展和改革委员会、财政部、环境保护部关于制定石油化工及包装印刷等试点行业挥发性有机物排污费征收标准等有关问题的通知》（辽价发〔2016〕39号），通知明确了辽宁省VOCs征收标准为每当量1.2元，自2016年4月1日起在石油化工行业和包装印刷行业试点征收。二、VOCs处理技术原理及工艺说明目前含VOCs尾气治理工艺按原理分为回收技术和破坏技术两类。回收技术主要是采用物理方法回收气体中的有价值溶剂，包括冷凝法、吸附法、吸收法和膜分离法。破坏技术主要是采用化学和生物方法将气体中的有机物转化为CO2、H2O等物质，包括直接燃烧法、蓄热氧化法、催化燃烧法、生物降解法以及光催化降解、等离子体、电晕法等近年发展的新技术。2.1VOCs治理技术比较艺特点化工艺\优点缺点净化效率吸附法（带脱附装置）工艺成熟、设备简单，适用于各种浓度，中小风量工况；处理设备庞大，吸附剂再生、运行费用高，有固废需要处理；同所使用催化剂性质有关吸收法可与其他方法联吸收液的净化与吸收溶

合使用，适用于各种风量的工况；效率降较快；后处理麻烦易造成二次污染；剂有关冷凝法工艺简单，易操作、运行成本低，并且可以回收有机物对低沸点气体效果不佳，对设备要求高，处理的费用高，可能有一次污染；去除效率80%~90%膜分离技术流程简单，投资费用低，分离效果好耗能小，膜材料限制和运行成本较高去除效率90%以上蓄热氧化法适用于中浓度工况，燃烧温度较高，无二次污染运行费用较高，占地面积大；去除效率99%以上催化燃烧法适用于各种浓度、指定组分的工况，燃烧温度较低、无二次污染催化剂昂贵，中毒介质无法处理，运行费用较高；去除效率95%以上低温等离子法适用于低浓度工况，装置简单不需要预热，开启方便净化效率较低、能耗高净化效率较低，一般低于70%，光触媒净化法适用范围广，条件温和，成本低需要紫外光源、设备占地面积大一般在90%以上生物滤池对工况适应性较差，菌种选择性强运行费用低，处理效果好降解速度慢；占地面积广；运行操作条件不易控制；去除率达到90%以上对于有机物及一氧化碳，热氧化法是一种较彻底的处理方法。它的基本原理是有机物与氧气发生氧化反应，生成二氧化碳和水。由于一般煤化工项目排放气体量比较大，回收法所需溶剂量大，再生困难；催化燃烧法需要一定量的催化剂，CO2尾气中含有一定量的H2S气体，可以吸附在催化剂上使催化剂失活；直接燃烧法需要补充一定的燃料才能够实现；因此上述方法均有一定的局限性，采用蓄热氧化法对CO2尾气进行处理更为合理。2.2蓄热氧化法工作原理蓄热氧化法是把有机废气加热到760°C以上，使废气中的VOCs氧化分解成CO2和H2O并回收热量，废气分解率99%以上，热回收效率95%以上。氧化产生的高温气体流经特制的蓄热陶瓷体，使陶瓷体升温，用于预热后续进入蓄热室的有机废气。蓄热陶瓷体分成三个及以上的室，每个蓄热室依次经历蓄热-放热-反吹扫等程序，周而复始，连续工作，以保证VOC去除率达到排放要求。2.3工艺流程说明尾气余热回收系统＞蓄热交换室烟囱新鲜空气助2.3工艺流程说明尾气余热回收系统＞蓄热交换室烟囱新鲜空气助燃空气升温燃料，热氧化室尾气与新鲜空气混合后进入蓄热室，混合气体与热蓄热陶瓷换热升温后进入热氧化室，尾气中的有机气体与氧气发生化学反应，生成CO2和叩，同时放出热量，使热氧化室的温度升高。氧化后烟气分二部分，一部分进入蓄热室升高蓄热陶瓷的温度，根据氧化停留时间各蓄热室之间通过切换阀进行切换，烟气从蓄热室出口排出；另一部分烟气进入余热回收系统副产高压蒸汽，两路热烟气在管道中混合后进入烟囱排放。2.4RTO装置主要设备清单如下：（主要设备）序设备名称规格型号单位数量1蓄热室套2燃烧室套3燃烧器套4掺混装置（如果有）式5蓄热陶瓷m36内保温7风机台8余热锅炉套9排放筒台（二）电