合成树脂行业VOCs污染排放与控制

本文根据中国石油和化工勘察设计协会程新源老师的演讲《合成树脂行业VOCs污染排放与控制》整理而成。

一、行业概况

1.合成树脂定义

合成树脂是人工合成的一类高分子聚合物，依据其受热后的行为分为热塑性和热固性两大类合成树脂，其中：

热塑性合成树脂：粘稠液体或加热可软化的固体，受热时熔融或软化，在外力作用下呈塑性流动状态，其宏观性质类似于玻璃，可以反复加工，多次使用；

热固性合成树脂：加热、加压下或者在固化剂、紫外光作用下发生化学反应，最终交联固化为不溶、不熔的合成树脂，受热时不熔融或软化，其宏观性质类似于陶瓷，不能反复加工。

2.我国合成树脂现状与发展

（1）我国合成树脂工业存在的主要问题：

生产技术的创新能力不足，急需提升高端合成树脂的生产能力；

合成树脂产品结构急待调整；

节能和环保两方面压力大，生产平均能耗高，污染物排放量大；

多数合成树脂企业规模小，且布局分散。

（2）今后我国合成树脂企业的发展方向：

重视生产技术自主创新，加快合成树脂产品结构调整，不断提升高端合成树脂产品的生产能力；

解决合成树脂生产原料的制约问题，实现原料多样化；

延伸合成树脂产品链，提高生产企业的经济效益；

着力解决合成树脂生产中的节能和环保两大问题；

加快合成树脂企业整合，扩大合成树脂企业规模，优化合成树脂企业布局。

二、行业标准

《合成树脂工业污染物排放标准》（GB31572-2015）

标准实施日期为2015年7月1日（新建项目），现有项目实施日期为2017年7月1日。

该标准批准颁布实施后，合成树脂企业生产废气不再执行《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996），废水不再执行《综合污水排放标准》（GB8978-1996）。

1.有组织挥发性污染物排放控制方法

综合性指标和特征指标相结合的指标体系：

非甲烷总烃和颗粒物为合成树脂综合性废气污染物指标，对应于所有的合成树脂。

苯乙烯、丙烯腈、酚类、甲醛等28种物质为特征废气污染物指标，对应于相关的合成树脂。

采用吨产品排放非甲烷总烃的数量作为有组织挥发性污染物排放的总量控制指标。

2.无组织挥发性污染物控制排放措施

以控制排放措施代替排放浓度限值：

挥发性有机液体储罐污染控制要求；

设备与管线组件泄漏污染控制要求；

废气收集、处理及焚烧要求；

挥发性物料输送、转移、装卸要求；

物料投加、分离、抽真空、干燥要求；

易损件（设备与管线组件）采用检漏与修复的方法进行控制。

3.大气污染物排放限值确定原则

确认各类合成树脂主体生产工艺的先进性，以先进的或适度先进的生产工艺的大气污染物产生水平作为制定某种合成树脂大气污染物排放限值的依据；

整合现有与合成树脂废气排放有关标准的数据。

三、污染控制措施

1.废气污染物排放环节

合成树脂生产废气的排放环节主要有：

原料投加及投料孔（处）若密闭性不好，则原料投加过程将会发生逸漏，逸漏出来的物质作无组织挥发、扩散；

聚合反应过程中未参与反应的原料和有机溶剂将以废气形式排出反应釜，则未参与反应的原料以及有机溶剂将从废气排放口处排出，作有组织挥发、扩散；

产品及中间产品卸放时，若密闭性不好，或卸放过程自动化水平不高，则产品及中间产品卸放过程中将会发生逸漏，逸漏出来的物质作无组织挥发、扩散；

原料和有机溶剂储存过程中发生泄漏，以及原料和溶剂储罐发生大、小呼吸排气，作无组织挥发和扩散。

2.国外废气污染物处理方法简介

常用方法有热破坏法、冷凝法、吸收法、吸附法；

发展中的处理方法包括生物膜法、等离子体法、变压吸附法。

3.国内废气污染物处理方法

国内合成树脂废气处理对象与国外相同，都是以有机污染物为主要处理对象，处理技术与国外情况基本相似，但是具有自身的特点：

冷凝法、吸收法和吸附法是国内合成树脂废气处理的主流技术；

热破坏法的应用范围正日趋扩大，以直接焚烧法的改进技术——蓄热式焚烧法为主要应用方式，催化焚烧法正处于逐步推广的阶段；

以冷凝法、吸收法、吸附法和热破坏法为基础的组合技术的应用正日益广泛；

生物膜法、等离子体分解法、变压吸附分离法等新的处理方法已有工业化应用实例。

4.合成树脂废气适用处理技术

冷凝法、吸收法和吸附法等技术是合成树脂废气处理的常用技术和基础技术，应结合主体生产工艺精心设计，才能有效；

热破坏技术，特别是蓄热式焚烧技术和催化焚烧法技术已经成热，应结合主体生产工艺，高度注意其适用性和针对性；

组合技术作为大风量、低污染物废气以及具有一定处理难度废气的首选处理技术，应结合主体生产工艺精心设计才能有效；

积极跟踪低温等离子体分解法和变压吸附分离法等废气处理技术进展；

生产设施应采用密闭式，并具有与废气收集系统有效连接的部件或装置；

根据生产工艺、操作方式以及废气性质、处理和处置方法，设置不同的废气收集系统，尽可能对废气进行分质收集，各个废气收集系统均应实现压力损失平衡以及较高的收集效率；

废气收集系统应综合考虑防火、防爆、防腐蚀、耐高温、防结露、防堵塞等问题；

冷凝器排出的不凝尾气的温度应低于尾气中污染物的液化温度；若尾气中有数种污染物，则不凝尾气的温度应低于尾气中液化温度最低的污染物的液化温度；

活性炭吸附器进气口和出气口的气压差应满足设计参数的要求；

废气洗涤装置运行时，洗涤液水质应满足设计参数的要求；

焚烧设施的焚烧效率应大于99.9%，焚烧效率指焚烧炉烟道排出气体中二氧化碳浓度与二氧化碳和一氧化碳浓度之和的百分比。