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石化行业VOCs污染排查要点与治理新技术

时间:2020-07-06 11:08:37    浏览:156

为推进石化行业挥发性有机物治理,环保部《关于印发<石化行业vocs污染源排查工作指南>及<石化企业泄漏检测与修复工作指南>的通知》(环办〔2015〕104号)文件,要求相关企业落实主体责任,做好泄露检测与修复工作。


石化行业VOCs排查工作主要依据石化行业VOCs污染源排查工作指南排查范围包括以下12项:

序号源项描述
1设备动静密封点泄漏石化装置或设施的动、静密封点排放的VOCs
2有机液体储存与调和挥发损 失VOCs 排放来自于挥发性有机液体固定顶罐(立式和 卧式)、浮顶罐(内浮顶和外浮顶)的静止呼吸损耗和工作损耗
3有机液体装卸挥发损失挥发性有机液体在装卸、分装过程中逸散进入大气的VOCs
4废水集输、储存、处理处置 过程逸散废水在收集、储存及处理过程中从水中挥发的VOCs
5工艺有组织排放主要指生产过程中装置有组织排放的工艺废气,其VOCs的排放受生产工艺过程的操作形式(间歇、连 续)、工艺条件、物料性质限制
6冷却塔、循环水冷却系统释 放由于设备泄漏,导致有机物料和冷却水直接接触,冷 却水将物料带出,冷却过程由于凉水塔的汽提作用和 风吹逸散,从冷却水中排入大气的VOCs
7非正常工况(含开停工及维 修)排放开停工及检维修过程中由于泄压和吹扫等工序而排 放的废气
8工艺无组织排放是指非密闭式工艺过程中的无组织、间歇式的排放, 在生产材料准备、工艺反应、产品精馏、萃取、结晶、干燥、卸料等工艺过程中,污染物通过生产加注、反应、分离、净化等单元操作过程,通过蒸发、闪蒸、吹扫、置换、喷溅、涂布等方式逸散到大气中,属于正常工况下的无组织排放。
9火炬排放用于热氧化处理、处置区域内生产设备所排放的各类 具有一定热值气体的焚烧净化装置,火炬气通过焚烧可去除大部分的烃类,但其排放废气中仍包括未燃烧 的 VOCs
10燃烧烟气排放主要是指锅炉、加热炉、内燃机和燃气轮机等设施燃烧燃料过程排放的烟气
11采样过程排放采样管线内物料置换和置换出物料的收集储存过程中,逸散的部分VOCs
12事故排放由于泄漏、火灾、爆炸等事故情况导致的VOCs 污染事故。


排查工作流程主要包括资料收集、源项解析、合规性检查、统计核算、格式上报五部分。


如果要排查石化行业VOCs污染,可以从下面几个方面入手:

1、设备动静密封点泄露VOCs污染源排查;

2、有机液体存储调和VOCs污染源排查;

3、有机液体装卸挥发损失VOCs污染源排查;

4、废水集输、储存、处理处置过程逸散VOCs污染源排查;

5、其他源项VOCs污染源排查。


而石化行业VOCs污染治理主要有四大新技术,主要是回收技术和销毁技术。

回收技术的核心思想是将化工企业中产生的VOCs进行吸收、过滤和分离,接着再进行提纯等处理,最后展开资源化循环利用。传统的回收技术有吸收技术、吸附技术、冷凝技术和膜分离技术等。


销毁技术则是通过不同的化学反应,将VOCs转化为其他无毒无害物质排出,从而达到减排的目的。传统的销毁技术主要是燃烧技术。

近年来,石化行业VOCs处理也有一些新的技术创新,比如泄露检测与修复技术、等离子体技术、生物技术和光催化等技术。


下面简单做一个介绍。


1、泄露检测与修复技术。

泄露检测和修复技术可用于石化企业中VOCs的无组织排放的治理中,该技术在常温下操作,采用固定或者移动检测设备(包括光离子化、非分散红外等)对石化企业生产中可能会产生VOCs泄露的设备或空间源进行定期监测,以便确认是否存在发生泄露的设备,最后通过修复超出一定浓度的泄露处,从而控制原料泄露对环境造成的影响。


展开LDAR技术的流程主要是:

(1)确定需求分析,进行方案的编制,确定允许泄露值和泄露检测频率;

(2)展开定量和定性检测;

(3)展开对泄露点的修复及修复后检测,并进行最后的评估。


2、低温等离子体技术。

低温等离子体技术也是最近发展起来的一种VOCs治理新技术。其主要原理是在较高的电场强度下,利用介质放电产生的等离子体以极快的速度反复轰击废气中的气体分子,去激活、电离和裂解废气中的各种成分,破坏VOCs分子的结构。通过氧化等一系列复杂的化学反应,令复杂大分子污染物转变为一些小分子的安全物质,如CO₂和H₂O;或令有毒有害物质转变为无毒无害或低毒低害物质。

该技术具有动力消耗低、装置简单、易于操作、占地面积小、使用方便等优点,在最近几年得到迅速发展。


3、催化氧化技术。


催化氧化技术的工作原理是VOCs在250~450℃温度的环境和相关催化剂的条件下,发生氧化反应,生成二氧化碳和水,以达到处理VOCs的目的。


光催化技术则是指在光照和半导体催化剂的条件下,当光子能量高于催化剂的吸收阈值时,半导体的价带电子可以从价带跃迁到导带,进而产生光生电子和空穴,接着空气中的纳米颗粒物表面形成超氧负离子,最后和催化剂表面形成的羟基自由基将挥发性有机物转化成二氧化碳和水等无毒无害物质。


4、生物处理技术。


生物处理技术最早是运用于废气脱臭,但随着对VOCs治理技术研究的不断深入,该技术逐步被应用于治理挥发性有机污染物。其原理是将石化企业中产生的废气流经带有液体吸收剂的吸收装置,该装置中培养有特种微生物,在该种微生物的作用下,可将废气分解代谢,从而达到废气治理的目的。生物处理技术按照工艺可分为生物洗涤技术、生物过滤技术和生物滴滤技术等,其对应的处理装置分别为生物洗涤塔、生物过滤池和生物滴滤塔等。


不同化工企业中VOCs组成成分、浓度和气体流量均不同,因此在处理技术的选择上应该灵活运用。而且化工企业在生产过程中产生的VOCs都是以混合物的形式排放,所以采用组合治理技术,既可以实现污染物的达标排放,同时还能降低了污染治理的费用。不同的处理技术优点各不相同,在实际运用中需要选择合适的技术进行治理,也确保发挥其最大效果。



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