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    环保部通过VOCs防治方案,盘点VOCs治理四大新技术!

    发布时间:2018-03-23

    点击量:2106 次




    日前,环保部召开常务会议,审议并原则通过了《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》。2020年,石油炼制、石油化工行业VOCs(挥发性有机物)排放量减少40%以上;250家总炼油能力7.1亿吨的石油炼制企业严格按照排污许可证管理要求完成VOCs治理工作。

    方案针对石化和化工行业确立了明确的减排目标:2020年,石油炼制、石油化工行业VOCs(挥发性有机物)排放量减少40%以上;农药、医药、合成树脂、橡胶和塑料制品制造等化工行业VOCs排放量减少30%以上。250家总炼油能力7.1亿吨的石油炼制企业严格按照排污许可证管理要求完成VOCs治理工作。

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    石油和化工行业达标排放治理


    推广低VOCs含量、低反应活性的原辅材料和产品。以减少苯、甲苯、二甲苯、二甲基甲酰胺等溶剂和助剂的使用为重点,实施原料替代。农药行业要加快替代轻芳烃等溶剂,大力推广水基化类溶剂,严格控制有机溶剂使用。医药行业鼓励企业使用低VOCs含量或低反应活性的溶剂、溶媒,大力发展清洁、高效的绿色环保产品。橡胶行业推广使用新型偶联剂、黏合剂等产品,推广使用石蜡油等全面替代普通芳烃油、煤焦油等助剂。

     

    优化生产工艺过程。采取密闭生产工艺,推广使用无泄漏、低泄漏设备。石化行业加快实施油气回收技术改造;农药行业加快水相法合成、生物酶法拆分等技术开发推广;医药行业实施生物酶合成法部分替代化学合成法;橡胶行业推广采用串联法混炼工艺;合成树脂行业推广采用密闭脱气掺混工艺。

     

    全面推进泄漏检测与修复(LDAR)。企业要建立LDAR管理制度及信息管理平台并落实排污许可证定期报告和信息公开要求,健全LDAR检测规范,持续推进LDAR工作。重点加强搅拌器、泵、压缩机等动密封点,及低点倒淋、取样口、高点放空、液位计、仪表连接件等静密封点的泄漏管理。

     

    严格控制储存、装卸损失。挥发性有机液体储存优先采用压力罐、低温罐、高效密封的浮顶罐,拱顶罐应安装顶空联通置换油气回收装置,苯、甲苯、二甲苯等有毒有害物质需在浮顶罐基础上安装油气回收装置等处理措施。有机液体装卸必须采取全密闭、下部装载、液下装载等方式,汽油、航空汽油、石脑油、煤油等高挥发性有机液体和苯、甲苯、二甲苯等有毒有害物质的装卸过程采取高效油气回收措施,并配备具有油气回收接口的车船。

     

    强化废水处理系统等逸散废气收集治理。废水集输、储存、处理处置过程中的集水井(池)、调节池、隔油池、气浮池、浓缩池等高浓度VOCs的逸散环节应采用密闭收集措施,并采取回收利用措施,难以利用的应安装高效治理设施;在生化池、沉淀池等低浓度VOCs的逸散环节需采用密闭工艺,并采取相应的处理措施,禁止稀释排放。

     

    加强有组织工艺废气治理。工艺驰放气、酸性水罐工艺尾气等含高浓度VOCs的工艺废气优先回收利用,对难以利用的,应送火炬系统,或采用催化焚烧、热力焚烧等销毁措施。氧化尾气、重整催化剂再生尾气等含低浓度VOCs的工艺废气需采用催化焚烧、热力焚烧等销毁措施。

     

    加强非正常工况排放控制。在确保安全前提下,非正常工况排放的有机废气应送火炬系统处理,禁止熄灭火炬长明灯。其他非正常工况下的有机废气应采用溶剂吸收、碱洗等安全处理措施,尽可能减少VOCs的直接排放。制定开停车、检维修、生产异常等非正常工况的操作规程和污染控制措施。企业的开停车、检维修等计划性操作应在实施前向环境保护主管部门备案,实施过程中加强环境监管,事后进行评估;非计划性操作应严格控制污染,杜绝事故性排放,事后及时评估并向环境保护主管部门报告。企业应做好检维修记录,并及时向社会公开非正常工况相关环境信息,接受社会监督。


     据相关调查研究表明,VOCs的排放源中化工企业(有机化工、精细化工等企业)的排放量居全国工业VOCs排放源第一位。

    化工企业中VOCs的产生主要有两种形式:

    一是生产工艺中产生的废气排放,排放气体中的污染物与化工生产工艺过程和工序工况条件有关,种类多且性质差异较大,这种排放有组织性,排放量可以估算。

    二是通过其他环节挥发产生,产生的VOCs由于具有很强的扩散性和反应活性,能够在一定条件下经过各种复杂的化学反应发生转化,该类形式产生的VOCs的排放量无法准确估计,产生源的分析也存在困难。

    化工行业VOCs治理四大新技术


    当下对VOCs的治理方法可分为两类,一类是回收技术,另一类是销毁技术。


    回收技术的核心思想是首先将化工企业中产生的VOCs进行吸收、过滤和分离,其次进行提纯等处理,最后展开资源化循环利用,传统的回收技术包括:吸收技术、吸附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,达到减排的目的。传统的销毁技术主要指燃烧技术。近年来发展起来的新技术包括泄漏检测与修复(LDAR)技术、等离子体技术、生物技术和光催化等技术。


    泄漏检测与修复技术

    泄漏检测与修复(LDAR)技术可用于化工企业中VOCs的无组织排放的治理中,该技术是在常温下实行,采用固定或者移动检测设备(包括光离子化、非分散红外等)对化工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,来确认是否存在发生泄露的设备,最后通过修复超过超出一定浓度的泄露处,从而达到控制原料泄露对环境造成的影响。

    展开LDAR技术的流程包括:

    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;

    展开定量和定性检测;

    展开对泄露点的修复及修复后检测,并进行最后的评估。


    低温等离子体技术

    低温等离子体技术是近年来发展起来的另一种VOCs治理新技术。低温等离子体技术治理VOCs的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,使复杂大分子污染物转变为一些小分子的安全物质,如CO2、H2O、CO和NO2;或使有毒有害物质转变为无毒无害或低毒低害物质。

    低温等离子体技术动力消耗低,装置简单,易于操作,占地面积小,使用方便,近年来得到迅速发展。


    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,从而达到处理VOCs的目的。

    光催化技术是指在光照在半导体的条件下,当光子能量高过催化剂的吸收阈值时,半导体的价带电子能够从价带跃迁到导带,产生光生电子和空穴,继而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无毒无害物质。


    生物处理技术

    生物处理技术最早是应用于废气脱臭,而随着对VOCs治理技术研究的不断深入,该技术逐步被应用于挥发性有机污染物的治理领域。

    生物处理技术的原理是将化工企业中产生废气流经带有液体吸收剂的吸收装置,该装置中培养有经过驯化的特种微生物,该种微生物可将废气分解代谢,从而达到废气治理的目的。

    生物处理技术按照工艺科分为生物洗涤技术、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。


    治处理技术的选择要灵活


    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需灵活运用。而且化工企业在生产过程中产生的VOCs均以混合物的形式排放,由此采用组合治理技术,既能实现污染物的达标排放,同时降低了污染治理的费用。

    光催化氧化技术是空间内挥发性有机污染物净化最受关注的技术,其可在室温的条件下利用紫外光降解有机污染物,将其转化为无危害的二氧化碳和水。

    等离子体技术则可以和催化相结合,能够大大提高VOCs的脱除效率,以及能量效率,是新型的VOCs无害化处理技术。

    生物处理技术则最有希望代替燃烧法和吸附法废气处理技术。