近日環(huán)保風(fēng)暴再次席卷全國(guó)，山東、湖北、江蘇、浙江、山西、京津冀等地相繼出臺(tái)了針對(duì)化工園區(qū)、化工廠的整治、限產(chǎn)、關(guān)停、保留方案。其中，淄博市政府公示了關(guān)閉淘汰名單，涉及105家化工企業(yè)。江蘇省政府9月4日召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì)，公布今后3年將關(guān)停環(huán)保不達(dá)標(biāo)，安全隱患大的化工企業(yè)1000家?；て髽I(yè)成了矛盾的中心，其中很多企業(yè)都因?yàn)槲赐ㄟ^(guò)治理驗(yàn)收產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs），成了關(guān)停的首要對(duì)象。
大部分VOCs具有高度光化學(xué)反應(yīng)性，是形成高濃度臭氧等過(guò)氧化物的罪魁禍?zhǔn)?，也?huì)加劇PM2.5的形成，部分VOCs甚至還有基因毒性和致癌性。當(dāng)前，VOCs排放總量已成為中國(guó)大氣污染防治的新重點(diǎn)，也是新難點(diǎn)。因此中國(guó)政府在“十三五”規(guī)劃中已經(jīng)把VOCs列入重點(diǎn)區(qū)域行業(yè)的控制指標(biāo)，并于2017年開(kāi)始制定《揮發(fā)性有機(jī)物無(wú)組織排放控制標(biāo)準(zhǔn)》。
石化行業(yè)是VOCs工業(yè)源排放的主要來(lái)源之一，排放量占VOCs人為源總排放量的17.7%。石化行業(yè)的VOCs主要包括揮發(fā)性有機(jī)氣體和輕烴類，歸屬于無(wú)組織排放，主要的排放源有石化裝置設(shè)備與管閥件泄漏、各類貯罐的呼吸、裝置尾氣、油品裝運(yùn)揮發(fā)、廢水處理系統(tǒng)逸散等。本文簡(jiǎn)單闡述了重點(diǎn)行業(yè)VOCs減排面臨的問(wèn)題及相關(guān)解決方案。
油品升級(jí)，考驗(yàn)煉油技術(shù)
隨著中國(guó)城市化進(jìn)程地加快和汽車(chē)保有量地增多，在許多大型城市，機(jī)動(dòng)車(chē)排放已經(jīng)成為PM2.5本地污染的最大來(lái)源（包括一次和二次顆粒物）。除了PM2.5之外，機(jī)動(dòng)車(chē)排放還會(huì)產(chǎn)生大量的碳?xì)浠衔锖偷趸铮@兩者恰恰是臭氧污染的主要前體物。
為減少汽車(chē)廢氣排放污染、切實(shí)改善城市空氣質(zhì)量，中國(guó)的輕型汽油車(chē)排放標(biāo)準(zhǔn)自2000年起就不斷向更嚴(yán)格的方向升級(jí)。其中對(duì)空氣質(zhì)量改善最大的兩個(gè)階段分別是“國(guó)四升國(guó)五”和“國(guó)五升國(guó)六”，這兩次升級(jí)加大了對(duì)汽車(chē)尾氣中硫化物排放、氮氧化物排放、顆粒物排放以及一氧化碳和碳?xì)浠衔锱欧诺南拗?，同時(shí)對(duì)煉油技術(shù)和成品油的最終調(diào)和提出了巨大挑戰(zhàn)。近日生態(tài)環(huán)境部印發(fā)了《京津冀及周邊地區(qū)2018—2019年秋冬季大氣污染綜合治理攻堅(jiān)行動(dòng)方案》（征求意見(jiàn)稿），方案中明確提出：2019年1月1日起，北京、天津、河北、山東、河南?。ㄊ校⑷嫣崆皩?shí)施輕型汽車(chē)國(guó)六排放標(biāo)準(zhǔn)。
霍尼韋爾開(kāi)發(fā)的連續(xù)重整技術(shù)（Continuous Catalytic Regeneration，CCR）解決了催化重整工藝中辛烷值越高裝置壽命越短的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了催化劑的循環(huán)再生，可以保證生產(chǎn)出的汽油保有可達(dá)到的最高辛烷值。霍尼韋爾開(kāi)發(fā)的輕石腦油異構(gòu)化技術(shù)具有催化劑活性高、操作溫度低等特點(diǎn)，生產(chǎn)出的汽油比使用普通異構(gòu)化技術(shù)的汽油擁有更高辛烷值，幾乎不含烯烴和芳烴，生產(chǎn)過(guò)程還可以降低25% 的二氧化碳排放。在烷基化方面，霍尼韋爾擁有全球領(lǐng)先的離子液烷基化工藝技術(shù)（IsoAlky）。為了符合油品升級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，提供更加綠色、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的汽油產(chǎn)品，我們一直在為此而努力。
石化VOCs減排手段多樣化
石化行業(yè)的VOCs治理全面啟動(dòng)于2014年。2017年環(huán)保部等六部委聯(lián)合發(fā)布《“十三五”揮發(fā)性有機(jī)物污染防治工作方案》。方案指出，“十三五”期間要提高VOCs排放重點(diǎn)行業(yè)環(huán)保準(zhǔn)入門(mén)檻，嚴(yán)格控制新增污染物排放量。重點(diǎn)地區(qū)要嚴(yán)格限制石化、化工、包裝印刷、工業(yè)涂裝等高VOCs排放建設(shè)項(xiàng)目。重點(diǎn)地區(qū)、重點(diǎn)行業(yè)VOCs污染減排排放總量下降10%以上。
1火炬
火炬是石化行業(yè)降低VOCs排放的最主要手段之一。石化行業(yè)排放出來(lái)的廢氣有很大一部分是氣態(tài)的易燃物質(zhì)?；鹁娴墓ぷ髟硎腔趶U氣中有機(jī)化合物可以被燃燒的特性，將VOCs轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水等無(wú)害物質(zhì)。
作為石油化工企業(yè)的一項(xiàng)安全保障設(shè)施，火炬用來(lái)處理煉油廠、石油化工廠、化工廠等無(wú)法回收和再加工的可燃有毒廢氣。
火炬最重要的一個(gè)指標(biāo)是“燃盡率”（Destruction and Removal Efficiency,簡(jiǎn)稱DRE值）。DRE值越高，說(shuō)明火炬的內(nèi)部燃燒越充分，最后排放的VOCs氣體越少。國(guó)家環(huán)保局在2015年設(shè)立了火炬的行業(yè)技術(shù)指標(biāo)，其中DRE值必須達(dá)到98%才能應(yīng)用到石化項(xiàng)目中。
美國(guó)環(huán)保署在過(guò)去十年做了大量關(guān)于火炬檢測(cè)和監(jiān)測(cè)的工作，建立了測(cè)量火炬VOCs排放的兩步法。第一步，將剛出場(chǎng)的火炬放置于一個(gè)封閉的建筑物內(nèi)，讓其燃燒，分析煙氣的成分，檢測(cè)火炬的DRE值。任何一個(gè)新火炬頭產(chǎn)品或者新的火炬設(shè)計(jì)，必須先做這個(gè)檢測(cè)且DRE值達(dá)到98%以上，才可以提供給用戶，政府是最終審批者。第二步是現(xiàn)場(chǎng)火炬的監(jiān)測(cè)，美國(guó)環(huán)保署認(rèn)可一種名為被動(dòng)式傅立葉紅外光譜儀PFTIR（Passive Fourier-transform Infrared Spectroscopy）的技術(shù)，通過(guò)這個(gè)技術(shù)可以現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)火炬VOCs的排放。
從2018年1月1日起，中國(guó)正式開(kāi)始執(zhí)行環(huán)保稅，各類廢氣排放的稅收標(biāo)準(zhǔn)都有明文規(guī)定，而通過(guò)使用火炬來(lái)降低VOCs排放量，可為企業(yè)帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。然而在中國(guó)，火炬的檢測(cè)和監(jiān)測(cè)目前還是空白，不僅是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，出廠檢測(cè)也沒(méi)有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。如何精確監(jiān)測(cè)火炬排放，長(zhǎng)久以來(lái)一直是國(guó)內(nèi)的技術(shù)難題，從最初的火炬氣混配到煙氣捕集裝置，再到煙氣分析系統(tǒng)，每一步的建立都需要大量精密計(jì)算和歷史數(shù)據(jù)。2017年中國(guó)開(kāi)始進(jìn)行火炬的相關(guān)調(diào)研，調(diào)研內(nèi)容包括上海地區(qū)的火炬現(xiàn)狀；國(guó)內(nèi)外在火炬排放監(jiān)測(cè)管理上的標(biāo)準(zhǔn)；要在上海地區(qū)確立新出廠火炬的標(biāo)準(zhǔn)，以及現(xiàn)場(chǎng)火炬的標(biāo)準(zhǔn)。
2熱氧化爐
在石化行業(yè)的減排手段中，除了火炬技術(shù)和低氮氧化物燃燒器技術(shù)以外，熱氧化爐（Thermal Oxidizer，即TO）也是幫助工廠降低VOCs排放的主要措施之一。熱氧化爐是一種將廢氣和廢液進(jìn)行高溫焚燒，達(dá)到減量化和無(wú)害化的一種環(huán)保設(shè)備。它的基本工作原理是：有機(jī)物+ 氧氣（空氣）→二氧化碳+水+能量。熱氧化技術(shù)對(duì)于處理危險(xiǎn)和有毒化學(xué)廢物不僅具有靈活、高效、可靠等特點(diǎn)，還有助于能源的回收利用。通過(guò)熱氧化技術(shù)處理后的有機(jī)物濃度能降低到20mg/Nm3以內(nèi)。凈化后的氣體中一氧化碳的含量也非常低，可以達(dá)到國(guó)家要求的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。如果將熱氧化爐的類型進(jìn)一步細(xì)分，根據(jù)處理對(duì)象的不同，還可以分為催化氧化爐、尾氣熱氧化爐、頂燒式熱氧化爐和含鹵素廢棄物熱氧化爐系統(tǒng)等，它們都具有非常優(yōu)秀的去除效率。
石化行業(yè)排放的廢氣包含多種成分，因此行業(yè)重大發(fā)展趨勢(shì)之一就是工廠對(duì)于廢氣解決方案的需求越來(lái)越定制化。定制化的要求中包括以專業(yè)的工程師團(tuán)隊(duì)和最優(yōu)性價(jià)比達(dá)成最優(yōu)化的VOCs解決方案。
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