工業廠房環境治理專家
專注工業煙塵廢氣治理20余年
化工行業廢氣治理解決方案
行業概況
化工行業按國民經濟行業分類主要包括現代煤化工、煉焦、制藥、農藥制造、涂料/油墨及膠粘劑制造幾個行業，制藥及涂料/油墨及膠粘劑制造已單獨介紹治理解決方案，這里重點介紹現代煤化工、煉焦、農藥制造三個行業。
廢氣產生特點及治理工藝選擇
(一)現代煤化工
1. 現代煤化工廢氣產生工藝及特點、控制要求
1) 現代煤化工是指以煤為原料通過直接或間接液化等技術工藝和加工手段生產替代石化產品和清潔燃料的產業。
2) 現代煤化工VOCs排放主要來自揮發性液體儲罐、揮發性有機液體裝載、工藝過程、設備與管線組件泄露、敞開液面等源項。煤化工過程中產生的廢氣主要來源于煤制焦和煤制氣這兩個過程。
a. 煤制焦廢氣主要來自于對于煤炭的裝煤、煉焦、化產回收過程，在裝煤的階段，煤炭原料在高溫下與大氣直接接觸，會產生大量的煙塵、多種對人體有害的有機多環芳香烴類氣體;在煉焦的階段，廢氣主要來自于煤炭原料在化學轉變過程和未完全碳化煤炭中產生的揮發性氣體，這些主要包括飛灰、焦油氣和化學轉化過程中煤炭與大氣接觸產生的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等氣體，除此之外，還有部分苯類物質、氰類化合物等。
b. 煤制氣過程產生的廢氣主要來自于煤氣凈化過程中的尾氣、氨和硫、酚類物質回收塔排放出的廢氣，這些廢氣主要為一些碳氧化物、硫氧化物等氣體，除此之外還含有鉛、砷等有害物質，對環境及人類健康的危害較大。
3) 控制要求：VOCs排放應滿足《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)、《揮發性有機物無組織排放控制標準》(GB37822-2019);有更嚴格地方排放控制標準的應執行地方標準。
2. 現代煤化工廢氣治理工藝
1) 煤化工來自于揮發性有機液體儲罐、揮發性有機液體裝載、敞開液面的VOCs廢氣治理參照石化行業進行。
2) 煤化工工藝過程VOCs廢氣治理：
a. 重整催化劑再生煙氣脫氯后可采用焚燒、催化燃燒等處理技術;
b. 固定床常壓氣化工藝造氣廢水沉淀池廢氣可采用焚燒處理技術;
c. 低溫甲醇洗二氧化碳放空尾氣可采用水洗或熱氧化(碎煤加壓氣化)處理技術;
d. 用低溫甲醇洗來的高濃度二氧化碳廢氣作為載氣輸送煤粉的干煤粉氣流床氣化裝置的粉煤倉過濾器尾氣，可采用水洗的處理技術去除尾氣中的甲醇;
e. 乙二醇合成裝置亞硝酸甲酯回收尾氣可采用吸收法處理技術;
f. 乙二醇合成裝置尾氣可采用吸收、熱氧化等處理技術;
g. 煤間接液化油品合成裝置尾氣可采用熱氧化處理技術;
h. 酸性水汽提裝置含硫污水儲罐尾氣收集后可采用焚燒處理的技術;
i. 煤直接液化油渣成型裝置尾氣可采用吸收處理技術。
3) 其他工藝
a. 煤化工工藝過程來自于低溫甲醇洗裝置排放VOCs廢氣惰性氣體體積比含量大，氧氣含量低，有機物濃度高，VOCs濃度大約7000mg/m3，總硫濃度6.2mg/m3，含有甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、甲醇等物質，宜選用RTO蓄熱式氧化處理技術，在氣體進燃燒裝置之前，先用吸附或者是吸收法對廢氣進行預處理，可采用“吸附濃縮+RTO”工藝或“堿洗吸收+RTO”工藝，有機廢氣去除率可以達到98%以上，滿足環保要求，而且熱效率能達到95%以上，高的熱回收率使補充燃料的使用量顯著減少，從而節約運行費用。
b. 煤氣水儲罐呼吸廢氣主要是儲罐呼吸閥排出的無組織廢氣，以硫化氫和氨為主，VOCs濃度大約為900mg/m3，可以考慮采用RTO直接燃燒處理。
(二)煉焦
1. 煉焦廢氣產生工藝及特點、控制要求
1) 煉焦是指煉焦煤按生產工藝和產品要求配比后，裝入隔絕空氣的密閉煉焦爐內，經高、中、低溫干餾轉化為焦炭、焦爐煤氣和化學產品的工藝過程。
2) 煉焦化學工業VOCs排放來源主要來自于煉焦工段的焦爐煙囪、裝煤/推焦除塵站排氣筒以及焦爐爐體荒煤氣逸散;化產回收工段的鼓冷、硫銨、粗苯、脫硫工序中的各類非密閉型槽、分離器等裝置的物料蒸散，以及副產品(粗苯、焦油)存儲和裝載等;廢水處理工段的預處理工藝含油廢水的無組織揮發等。
焦化 VOCs廢氣排放點位及產排特征見表
焦化VOCs廢氣污染物種類復雜，普遍具有易燃、易爆、易中毒等單一或多種危害，部分污染物存在刺激性、腐蝕性，甚至含有大量致癌、致畸、致突變的有害成分。另外，部分污染物從屬于惡臭物質，具有極低的臭味閾值。此類廢氣不僅容易加劇了設備腐蝕，還存在諸多安全風險，因此焦化行業VOCs治理可謂是在眾多涉VOCs排放行業中最難/較難的一類VOCs治理行業。
3) 控制要求：VOCs排放應滿足《煉焦化學工業大氣污染物排放標準》(GB16171-2012)、《揮發性有機物無組織排放控制標準》(GB37822-2019);有更嚴格地方排放控制標準的應執行地方標準。
2. 煉焦廢氣治理工藝選擇
焦化廠VOCs的治理有很多方法，如吸附、吸收、冷凝、焚燒、生物處理和引入負壓煤氣系統等，國內多數焦化企業會采用其中一種或幾種組合的技術方式。
a. 組合工藝流程一：多級洗滌+活性炭吸附+進入焦爐配風燃燒，即：鼓冷、脫硫、硫銨工序廢氣集中后進入主處理系統，首先入油洗塔，采用貧洗油對尾氣進行洗滌，主要去除尾氣中大部分的焦油、苯、萘等有機物，油洗塔中飽和洗滌液排至機械化澄清槽;尾氣從油洗塔出來后進入酸洗塔，在酸洗塔內，廢氣中的NH3被吸收液洗滌并與吸收液中的H2sO4發生反應，酸洗塔內的吸收液排至硫銨段母液槽;廢氣經集氣管道進入堿洗塔，在堿洗塔內采用NaOH溶液對廢氣中的H2s、HCN進行吸收，堿洗塔內的吸收液排入機械化澄清槽;氣體進入吸脫附塔，塔內采用柱狀顆?；钚蕴繉ξ矚膺M行過濾吸附，去除剩余的VOCs。吸脫附塔為吸附、脫附一體設備，當活性炭吸附飽和后，采用飽和蒸汽直接對活性炭進行脫附再生，從而節省、重復利用資源，極大地降低運行費用;脫附的混合蒸汽通過冷凝后，進入機械化澄清槽。經活性炭吸附后的廢氣由風機加壓后送至焦爐配風加熱燃燒，從焦爐廢氣盤系統引入完成消耗。
b. 組合工藝流程二：氮封+引入負壓系統：粗苯工序、油庫區域輕苯中間罐、苯罐等處苯附加值高，揮發性大，采用氮氣密封裝置對其進行密封，保持罐內微正壓，可有效減少高附加值化產品的揮發。當罐內壓力高于設定值時，系統自動打開泄壓閥，在負壓的帶動下廢氣進入煤氣負壓系統，對苯等揮發性氣體進行回收利用。 廢氣引入煤氣負壓系統最大的問題是安全性，需嚴格限制廢氣中的氧含量不高于2%，如在廢氣總管上增加在線氧分析儀和緊急切斷閥，當廢氣中氧含量高于2% 時，立即關閉緊急切斷閥，同時采用源頭分組氮封單元和負壓控制兩項措施從源頭上控制氧氣的進入。
c. 組合工藝流程三：密封性不好的儲槽主要包括硫銨、脫硫、鼓冷工段機械刮渣槽及排渣口等。采用“分工段水洗- 多路廢氣匯合后進焦爐燃燒”工藝路線，密封性不好的收集點采用水簡單洗滌經風機匯總后送到焦爐廢氣盤，作為空氣的配風送至焦爐進行燃燒。在廢氣總管上增加可燃氣體檢測儀，實時檢測廢氣中可燃氣體含量，當可燃氣體超標時，及時切斷廢氣進口，廢氣通過煙囪臨時排放。
(三)農藥制造
1. 農藥制造廢氣產生工藝及特點、控制要求
1) 農藥制造過程包括農藥中間體制造、原藥制造、制劑加工與復配。農藥制造VOCs無組織排放主要來自工藝有組織、工藝無組織、廢水集輸與處理、有機溶劑使用、固體廢物堆存、有機液體儲存、有機液體裝載、設備與管線組件泄露、采樣、循環冷卻水逸散等。
2) 農藥制造VOCs廢氣成分復雜，產生惡臭污染的主要是酸氣和堿氣，以及苯、甲苯、乙醇、甲醇、環己烷、苯胺、氯仿等VOCS有毒有害氣體。這些廢氣不僅污染環境還危害人體健康：苯類有機物多損害人的中樞神經，造成神經系統障礙，當苯蒸氣濃度過高時(空氣中含量達2%)，可以引起致死性的急性中毒。多環芳烴有機物有強烈的致癌性。含硫的有機化合物(主要是硫醇和硫醚)，具有刺鼻的惡臭氣味，大多為無組織排放，未經治理，對周圍環境造成嚴重的污染。
3) 控制要求：VOCs排放應滿足《農藥制造工業大氣污染物排放標準》(GB39727-2020);有更嚴格地方排放控制標準的應執行地方標準。
2. 農藥制造廢氣治理工藝選擇
1) 農藥制造在有機液體儲存、有機液體裝載、設備與管線組件泄露及敞開液面產生的VOCs廢氣治理參照制藥工業進行處理。
2) 農藥制造工藝過程中產生的VOCs廢氣治理：
a. 發酵廢氣宜采用堿洗+氧化+水洗、吸附濃縮+燃燒等處理工藝;
b. 配料、反應、分離、提取、精制、干燥、溶劑加收等工藝有機廢氣收集后，宜采用冷凝+吸附回收、燃燒、吸附濃縮+燃燒進行處理，或送工藝加熱爐、鍋爐、焚燒爐燃燒處理(含氯廢棄除外)。
案例分享
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VOCs廢氣治理案例-化工行業
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VOCs廢氣治理案例-焦化行業
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VOCs廢氣治理案例-農藥制造行業
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