作者:元洲環保 時間:2018-01-22 16:52:18 tags: 山東VOCs治理
現在煤化工VOCs廢氣治理是山東VOCs治理的一個方向。那么針對與煤化工方面的有機廢氣治理主要通過哪些方法呢?
揮發性有機物治理技術包括冷凝法、吸附法、吸收法、離子體法、膜分離法、生物法、蓄熱氧化法和催化氧化法。冷凝法、吸收法、膜分離法多用于中高濃度、中低流量有機廢氣的處理;吸附法可用于大流量、低濃度有機廢氣處理。這些方法及適用范圍都在煤化工液態產品儲存、運輸、裝卸的作業范圍。
目前我國煤制天然氣行業多采用固定床碎煤加壓氣化、低溫甲醇洗酸性氣凈化、甲烷合成生成天然氣工藝。根據工藝流程特點,VOCs主要排放點有四處分別為:低溫甲醇洗酸性氣凈化后排放尾氣、煤氣水常壓儲罐呼吸廢氣、污水處理裝置散發的惡臭氣體和罐區儲罐呼吸廢氣。
低溫甲醇洗排放的廢氣(由三股氣混合)量為2×192000m3/h,VOCs濃度大約7000mg/m3,總硫濃度6.2mg/m3。由于選用的氣化工藝為魯奇爐固定床氣化工藝,VOCs不是單一組分,含有甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、甲醇等物質,很難回收,如果想達到能再利用的純度,在經濟上幾乎無法承受,因此只能采用破壞方法,即將VOCs轉化為無害物質后再排入大氣。而且廢氣流量大,濃度低,不易采用直接燃燒法。RTO和RCO的投資費用大致相當,由于RCO的燃燒溫度要低于RTO,故RCO操作費用要省,但由于此股廢氣中含有硫會導致催化劑中毒失活而不能再生,因此選用RTO較宜。通過蓄熱式氧化,有機廢氣去除率可以達到98%以上,滿足環保要求,而且熱效率能達到95%以上,高的熱回收率使補充燃料的使用量顯著減少,從而節約運行費用。
RTO裝置目前常用的是閥門切換式,一般由氧化室、多個蓄熱室組成,通過切換閥門來達到改變氣流方向的目的,因此操作彈性較大,能在較大范圍內適應廢氣流量和濃度的波動。應注意的是,選用燃燒處理技術,燃燒反應后排出的SO2可能會導致硫超標,廢氣的燃燒過程可能會伴隨有NOx的生成造成二次污染。為避免此種情況發生,可以考慮廢氣處理技術的結合。在氣體進燃燒裝置之前,先用吸附或者是吸收法對廢氣進行預處理,可采用“吸附濃縮+燃燒”工藝或“堿洗吸收+燃燒”工藝。CO2是溫室氣體,大量排放會加重環境負擔,而且未來如果征收碳稅,將為煤化工企業帶來一定的經濟負擔。經過燃燒處理后排出的廢氣主要含有CO2和N2,經過初步分離后CO2純度較高,結合企業自身及當地特點,便于作進一步的處理應用。
CO2加氫合成制甲醇反應各國研究者正在重點攻關催化劑的研究;碳捕捉與封存技術的“二氧化碳驅采水”技術也在積極嘗試,對處于西北缺水比較嚴重地區的煤化工來說此項技術擁有巨大潛能。由于蓄熱式燃燒裝置投資費用相對較高,為避免投資損失,建議項目人員在初期可研、設計時,要對工藝數據進行嚴格核算,在確保滿足環保標準的前提下,節省投資。例如,經測算燃燒處理后的廢氣硫含量不超標,且通過控制燃燒條件將NOx的生成控制在規定限值之內,則可以省去預處理裝置,單獨選用RTO或RCO裝置。需注意的另一問題是廢氣在進蓄熱爐前需補充足夠的空氣,因此空氣過量系數的選取很重要,既要防止達到混合氣體爆炸極限范圍內造成安全隱患,又要避免過多的空氣量造成投資增加帶來經濟上的損失。