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环保风暴席卷全国 VOCs排放控制有高招!

北极星VOCs在线  来源:中国化工信息周刊  作者:罗兆雄  2018/9/21 10:36:40  我要投稿  
所属频道: VOCs监测  关键词:VOCs治理 VOCs排放 挥发性有机物

北极星VOCs在线讯:近日环保风暴再次席卷全国,山东、湖北、江苏、浙江、山西、京津冀等地相继出台了针对化工园区、化工厂的整治、限产、关停、保留方案。其中,淄博市政府公示了关闭淘汰名单,涉及105家化工企业。江苏省政府9月4日召开新闻发布会,公布今后3年将关停环保不达标,安全隐患大的化工企业1000家。化工企业成了矛盾的中心,其中很多企业都因为未通过治理验收产生挥发性有机物(VOCs),成了关停的首要对象。

大部分VOCs具有高度光化学反应性,是形成高浓度臭氧等过氧化物的罪魁祸首,也会加剧PM2.5的形成,部分VOCs甚至还有基因毒性和致癌性。当前,VOCs排放总量已成为中国大气污染防治的新重点,也是新难点。因此中国政府在“十三五”规划中已经把VOCs列入重点区域行业的控制指标,并于2017年开始制定《挥发性有机物无组织排放控制标准》。

石化行业是VOCs工业源排放的主要来源之一,排放量占VOCs人为源总排放量的17.7%。石化行业的VOCs主要包括挥发性有机气体和轻烃类,归属于无组织排放,主要的排放源有石化装置设备与管阀件泄漏、各类贮罐的呼吸、装置尾气、油品装运挥发、废水处理系统逸散等。本文简单阐述了重点行业VOCs减排面临的问题及相关解决方案。

油品升级,考验炼油技术

随着中国城市化进程地加快和汽车保有量地增多,在许多大型城市,机动车排放已经成为PM2.5本地污染的最大来源(包括一次和二次颗粒物)。除了PM2.5之外,机动车排放还会产生大量的碳氢化合物和氮氧化物,而这两者恰恰是臭氧污染的主要前体物。

为减少汽车废气排放污染、切实改善城市空气质量,中国的轻型汽油车排放标准自2000年起就不断向更严格的方向升级。其中对空气质量改善最大的两个阶段分别是“国四升国五”和“国五升国六”,这两次升级加大了对汽车尾气中硫化物排放、氮氧化物排放、颗粒物排放以及一氧化碳和碳氢化合物排放的限制,同时对炼油技术和成品油的最终调和提出了巨大挑战。近日生态环境部印发了《京津冀及周边地区2018—2019年秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案》(征求意见稿),方案中明确提出:2019年1月1日起,北京、天津、河北、山东、河南省(市)将全面提前实施轻型汽车国六排放标准。

霍尼韦尔开发的连续重整技术(Continuous Catalytic Regeneration,CCR)解决了催化重整工艺中辛烷值越高装置寿命越短的问题,实现了催化剂的循环再生,可以保证生产出的汽油保有可达到的最高辛烷值。霍尼韦尔开发的轻石脑油异构化技术具有催化剂活性高、操作温度低等特点,生产出的汽油比使用普通异构化技术的汽油拥有更高辛烷值,几乎不含烯烃和芳烃,生产过程还可以降低25% 的二氧化碳排放。在烷基化方面,霍尼韦尔拥有全球领先的离子液烷基化工艺技术(IsoAlky)。为了符合油品升级标准,提供更加绿色、环保、经济的汽油产品,我们一直在为此而努力。

石化VOCs减排手段多样化

石化行业的VOCs治理全面启动于2014年。2017年环保部等六部委联合发布《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》。方案指出,“十三五”期间要提高VOCs排放重点行业环保准入门槛,严格控制新增污染物排放量。重点地区要严格限制石化、化工、包装印刷、工业涂装等高VOCs排放建设项目。重点地区、重点行业VOCs污染减排排放总量下降10%以上。

1火炬

火炬是石化行业降低VOCs排放的最主要手段之一。石化行业排放出来的废气有很大一部分是气态的易燃物质。火炬的工作原理是基于废气中有机化合物可以被燃烧的特性,将VOCs转化为二氧化碳和水等无害物质。

作为石油化工企业的一项安全保障设施,火炬用来处理炼油厂、石油化工厂、化工厂等无法回收和再加工的可燃有毒废气。

火炬最重要的一个指标是“燃尽率”(Destruction and Removal Efficiency,简称DRE值)。DRE值越高,说明火炬的内部燃烧越充分,最后排放的VOCs气体越少。国家环保局在2015年设立了火炬的行业技术指标,其中DRE值必须达到98%才能应用到石化项目中。

美国环保署在过去十年做了大量关于火炬检测和监测的工作,建立了测量火炬VOCs排放的两步法。第一步,将刚出场的火炬放置于一个封闭的建筑物内,让其燃烧,分析烟气的成分,检测火炬的DRE值。任何一个新火炬头产品或者新的火炬设计,必须先做这个检测且DRE值达到98%以上,才可以提供给用户,政府是最终审批者。第二步是现场火炬的监测,美国环保署认可一种名为被动式傅立叶红外光谱仪PFTIR(Passive Fourier-transform Infrared Spectroscopy)的技术,通过这个技术可以现场监测火炬VOCs的排放。

从2018年1月1日起,中国正式开始执行环保税,各类废气排放的税收标准都有明文规定,而通过使用火炬来降低VOCs排放量,可为企业带来巨大经济效益和社会效益。然而在中国,火炬的检测和监测目前还是空白,不仅是实时监测,出厂检测也没有相应标准。如何精确监测火炬排放,长久以来一直是国内的技术难题,从最初的火炬气混配到烟气捕集装置,再到烟气分析系统,每一步的建立都需要大量精密计算和历史数据。2017年中国开始进行火炬的相关调研,调研内容包括上海地区的火炬现状;国内外在火炬排放监测管理上的标准;要在上海地区确立新出厂火炬的标准,以及现场火炬的标准。

2热氧化炉

在石化行业的减排手段中,除了火炬技术和低氮氧化物燃烧器技术以外,热氧化炉(Thermal Oxidizer,即TO)也是帮助工厂降低VOCs排放的主要措施之一。热氧化炉是一种将废气和废液进行高温焚烧,达到减量化和无害化的一种环保设备。它的基本工作原理是:有机物+ 氧气(空气)→二氧化碳+水+能量。热氧化技术对于处理危险和有毒化学废物不仅具有灵活、高效、可靠等特点,还有助于能源的回收利用。通过热氧化技术处理后的有机物浓度能降低到20mg/Nm3以内。净化后的气体中一氧化碳的含量也非常低,可以达到国家要求的环保排放标准。如果将热氧化炉的类型进一步细分,根据处理对象的不同,还可以分为催化氧化炉、尾气热氧化炉、顶烧式热氧化炉和含卤素废弃物热氧化炉系统等,它们都具有非常优秀的去除效率。

石化行业排放的废气包含多种成分,因此行业重大发展趋势之一就是工厂对于废气解决方案的需求越来越定制化。定制化的要求中包括以专业的工程师团队和最优性价比达成最优化的VOCs解决方案。

原标题:环保风暴席卷全国,VOCs排放控制有高招!

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