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環保風暴席卷全國 VOCs排放控制有高招!
作者: 發布于:2018/9/26 11:17:10 點擊量:

近日環保風暴再次席卷全國,山東、湖北、江蘇、浙江、山西、京津冀等地相繼出臺了針對化工園區、化工廠的整治、限產、關停、保留方案。其中,淄博市政府公示了關閉淘汰名單,涉及105家化工企業。江蘇省政府9月4日召開新聞發布會,公布今后3年將關停環保不達標,安全隱患大的化工企業1000家?;て髽I成了矛盾的中心,其中很多企業都因為未通過治理驗收產生揮發性有機物(VOCs),成了關停的首要對象。

大部分VOCs具有高度光化學反應性,是形成高濃度臭氧等過氧化物的罪魁禍首,也會加劇PM2.5的形成,部分VOCs甚至還有基因毒性和致癌性。當前,VOCs排放總量已成為中國大氣污染防治的新重點,也是新難點。因此中國政府在“十三五”規劃中已經把VOCs列入重點區域行業的控制指標,并于2017年開始制定《揮發性有機物無組織排放控制標準》。

石化行業是VOCs工業源排放的主要來源之一,排放量占VOCs人為源總排放量的17.7%。石化行業的VOCs主要包括揮發性有機氣體和輕烴類,歸屬于無組織排放,主要的排放源有石化裝置設備與管閥件泄漏、各類貯罐的呼吸、裝置尾氣、油品裝運揮發、廢水處理系統逸散等。本文簡單闡述了重點行業VOCs減排面臨的問題及相關解決方案。

油品升級,考驗煉油技術

隨著中國城市化進程地加快和汽車保有量地增多,在許多大型城市,機動車排放已經成為PM2.5本地污染的最大來源(包括一次和二次顆粒物)。除了PM2.5之外,機動車排放還會產生大量的碳氫化合物和氮氧化物,而這兩者恰恰是臭氧污染的主要前體物。

為減少汽車廢氣排放污染、切實改善城市空氣質量,中國的輕型汽油車排放標準自2000年起就不斷向更嚴格的方向升級。其中對空氣質量改善最大的兩個階段分別是“國四升國五”和“國五升國六”,這兩次升級加大了對汽車尾氣中硫化物排放、氮氧化物排放、顆粒物排放以及一氧化碳和碳氫化合物排放的限制,同時對煉油技術和成品油的最終調和提出了巨大挑戰。近日生態環境部印發了《京津冀及周邊地區2018—2019年秋冬季大氣污染綜合治理攻堅行動方案》(征求意見稿),方案中明確提出:2019年1月1日起,北京、天津、河北、山東、河南?。ㄊ校⑷嫣崆皩嵤┹p型汽車國六排放標準。

霍尼韋爾開發的連續重整技術(Continuous Catalytic Regeneration,CCR)解決了催化重整工藝中辛烷值越高裝置壽命越短的問題,實現了催化劑的循環再生,可以保證生產出的汽油保有可達到的最高辛烷值?;裟犴f爾開發的輕石腦油異構化技術具有催化劑活性高、操作溫度低等特點,生產出的汽油比使用普通異構化技術的汽油擁有更高辛烷值,幾乎不含烯烴和芳烴,生產過程還可以降低25% 的二氧化碳排放。在烷基化方面,霍尼韋爾擁有全球領先的離子液烷基化工藝技術(IsoAlky)。為了符合油品升級標準,提供更加綠色、環保、經濟的汽油產品,我們一直在為此而努力。

石化VOCs減排手段多樣化

石化行業的VOCs治理全面啟動于2014年。2017年環保部等六部委聯合發布《“十三五”揮發性有機物污染防治工作方案》。方案指出,“十三五”期間要提高VOCs排放重點行業環保準入門檻,嚴格控制新增污染物排放量。重點地區要嚴格限制石化、化工、包裝印刷、工業涂裝等高VOCs排放建設項目。重點地區、重點行業VOCs污染減排排放總量下降10%以上。

1火炬

火炬是石化行業降低VOCs排放的最主要手段之一。石化行業排放出來的廢氣有很大一部分是氣態的易燃物質?;鹁娴墓ぷ髟硎腔趶U氣中有機化合物可以被燃燒的特性,將VOCs轉化為二氧化碳和水等無害物質。

作為石油化工企業的一項安全保障設施,火炬用來處理煉油廠、石油化工廠、化工廠等無法回收和再加工的可燃有毒廢氣。

火炬最重要的一個指標是“燃盡率”(Destruction and Removal Efficiency,簡稱DRE值)。DRE值越高,說明火炬的內部燃燒越充分,最后排放的VOCs氣體越少。國家環保局在2015年設立了火炬的行業技術指標,其中DRE值必須達到98%才能應用到石化項目中。

美國環保署在過去十年做了大量關于火炬檢測和監測的工作,建立了測量火炬VOCs排放的兩步法。第一步,將剛出場的火炬放置于一個封閉的建筑物內,讓其燃燒,分析煙氣的成分,檢測火炬的DRE值。任何一個新火炬頭產品或者新的火炬設計,必須先做這個檢測且DRE值達到98%以上,才可以提供給用戶,政府是最終審批者。第二步是現場火炬的監測,美國環保署認可一種名為被動式傅立葉紅外光譜儀PFTIR(Passive Fourier-transform Infrared Spectroscopy)的技術,通過這個技術可以現場監測火炬VOCs的排放。

從2018年1月1日起,中國正式開始執行環保稅,各類廢氣排放的稅收標準都有明文規定,而通過使用火炬來降低VOCs排放量,可為企業帶來巨大經濟效益和社會效益。然而在中國,火炬的檢測和監測目前還是空白,不僅是實時監測,出廠檢測也沒有相應標準。如何精確監測火炬排放,長久以來一直是國內的技術難題,從最初的火炬氣混配到煙氣捕集裝置,再到煙氣分析系統,每一步的建立都需要大量精密計算和歷史數據。2017年中國開始進行火炬的相關調研,調研內容包括上海地區的火炬現狀;國內外在火炬排放監測管理上的標準;要在上海地區確立新出廠火炬的標準,以及現場火炬的標準。

2熱氧化爐

在石化行業的減排手段中,除了火炬技術和低氮氧化物燃燒器技術以外,熱氧化爐(Thermal Oxidizer,即TO)也是幫助工廠降低VOCs排放的主要措施之一。熱氧化爐是一種將廢氣和廢液進行高溫焚燒,達到減量化和無害化的一種環保設備。它的基本工作原理是:有機物+ 氧氣(空氣)→二氧化碳+水+能量。熱氧化技術對于處理危險和有毒化學廢物不僅具有靈活、高效、可靠等特點,還有助于能源的回收利用。通過熱氧化技術處理后的有機物濃度能降低到20mg/Nm3以內。凈化后的氣體中一氧化碳的含量也非常低,可以達到國家要求的環保排放標準。如果將熱氧化爐的類型進一步細分,根據處理對象的不同,還可以分為催化氧化爐、尾氣熱氧化爐、頂燒式熱氧化爐和含鹵素廢棄物熱氧化爐系統等,它們都具有非常優秀的去除效率。

石化行業排放的廢氣包含多種成分,因此行業重大發展趨勢之一就是工廠對于廢氣解決方案的需求越來越定制化。定制化的要求中包括以專業的工程師團隊和最優性價比達成最優化的VOCs解決方案。




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