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VOCs处理技术在新型煤化工行业中的选用

2018-04-02 11:54:52
动态详情

新型煤化工指煤制油、煤制   气、煤制二甲醚、煤制烯烃、煤制乙二醇等现代化工技术,区别于煤炭焦化、电石、煤制合成氨等传统煤转化技术。近年来,随着   油价不断攀升和应对气候变化压力的不断增大,   、印度、韩国以及非洲部分   启动了一些新型煤化工商业化项目,部分项目已进入实施阶段。我国面临发展新型煤化工的市场需要,也面临资源、技术等多方面的挑战。煤化工行业是挥发性物排放重户,但是企业对其认识及治理起步较晚,且排放的组分较复杂。
  VOCs是一类低沸点、易挥发的化合物,通常是指在20℃条件下,蒸汽压大于或等于0.01kPa,或者在特定条件下具有相应挥发性的全部化合物的总称。VOCs大多有毒性,严重危害人体健康,轻则刺激眼睛和呼吸系统,重则中毒。此外,VOCs对大气的危害还在于它与NOx在阳光下会产生光化学反应,在   条件下生成光化学烟雾而造成二次污染。由于VOCs的危害,   出台了一系列法规,《石化行业挥发性物综合整治方案》对VOCs的排放作出了严格控制。
  一、VOCs处理技术分类
  目前VOCs处理方法按原理来分有回收技术和破坏技术两类。回收技术主要是采用物理方法回收气体中的有价值溶剂,包括冷凝法、吸附法、吸收法和膜分离法;破坏技术主要是采用化学和生物方法将气体中的物转化为CO2、H2O等物质,包括直接燃烧法、蓄热式燃烧法、催化燃烧法、生物降解法以及光催化降解、等离子体、电晕法等近年发展的。
  (1)冷凝法是将废气降温至VOCs成分露点以下,使之凝结为液态后回收有价值的溶剂。主要适用于处理量较小且可冷凝物质的浓度相对较高的废气处理。
  (2)吸收法是采用低挥发或不挥发液体作为吸收剂,利用VOCs各种组分在吸收剂中溶解度的差异而净化废气。适用于高水溶性、小到中等废气量的处理。
  (3)吸附法是吸附剂(多为多孔性固体)从废气中有选择的吸附某些组分而去除VOCs的一种方法。适用于中低浓度的VOCs净化。
  (4)膜分离法是借助载体空气和VOCs蒸汽不同的渗透能力,或膜对气体混合物中分子的不同选择性而使VOCs分子分离的技术。适用于较高浓度的VOCs分离与回收。
  (5)生物降解法是在生物反应器中利用微生物对废气中的物进行消化代谢,将其分解成水、CO2及其他无机盐类。主要用于低浓度,且以微生物可分解物质为主的废气处理。
  (6)燃烧技术是基于含VOCs废气具有可燃性的特点,通过燃烧将废气中的可氧化组分转化为CO2和水等物质,包括直接燃烧、蓄热式燃烧(RTO)和催化燃烧(RCO)。直接燃烧是将废气当做燃料来燃烧,主要是处理VOCs浓度很高且具有相对较高燃烧热值的废气,燃烧温度一般在1100℃;蓄热式燃烧主要处理可燃物浓度较低的废气,无法着火或依靠自身来维持燃烧,是采用的热交换设计技术和新型陶瓷蓄热材料,把废气加热到800℃左右,使VOCs氧化分解成CO2和水,燃烧后的尾气除提供尾气蓄热升温所需要的热量,富余的热量余热回收副产蒸汽,净化效果和热量的回收;催化燃烧是利用催化剂的催化作用来降低氧化反应温度和提高反应速率,可以在较低的温度下进行氧化燃烧,使物转化为物质。
  二、几种常用VOCs处理技术的比较及其选择
  上述VOCs气体处理技术是目前工业应用比较广泛的几种废气处理技术,而UV光氧废气处理设备技术、等离子体技术、电晕等方法是近年发展的,工业应用较少,主要处于实验室研究阶段。
  目前应用广泛的VOCs废气处理技术各自的优缺点,工业企业在选择合理的处理方法时应从以下几个方面进行考虑。
  (1)环保政策、法规要求。处理后的废气   达到排放标准要求(石化行业要求限值120mg/m³)。(2)技术条件。在对含VOCs废气处理工艺的选择中,在技术领域应考虑如下因素:VOCs的去除效率;废气性质(废气中物的组成、VOCs含量、废气流量、气味指标);可用建设面积;技术经济使用期;   的附属设施建设(如水蒸气生产设施);与原有治污设备的配套;溶剂的回收等。(3)经济因素。主要考虑投资、运行费用和财务风险。
  在满足环保要求的前提下,根据废气的性质、流量、温度、浓度等参数,企业应对几种废气处理技术进行技术、经济等方面的综合分析比较,通过可行性论证后,做出适合企业运行的技术方案。
  新型煤化工是高技术、高投资、高风险、高回报的战略性新兴产业,在高油价下具有   的经济优势,成为近年来煤炭、电力、石化等企业新的投资领域。新型煤化工项目投资大,对地方经济拉动作用大,所以有部分煤炭生产地不顾本地煤炭资源、水资源、生态环境、技术能力等方面的约束,纷纷规划和开工建设了一批煤化工项目.加剧了局部地区煤炭供需矛盾,也加大了节能减排压力。   从战略和全局的高度,加快制定   发展新型煤化工规划及产业政策,进一步加强项目审批管理,严格审批程序,   新型煤化工产业有序、健康、发展。