有一個(gè)趨勢(shì)近來引起業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注:7月份,環(huán)保部批復(fù)的《中電投與道達(dá)爾合資年產(chǎn)80萬噸煤制聚烯烴項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書》和《內(nèi)蒙古伊泰煤制油有限責(zé)任公司200萬噸/年煤炭間接液化示范項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書》,以及之前批復(fù)的《內(nèi)蒙古北控京泰能源發(fā)展有限公司40億立方米/年煤制天然氣項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書》《蘇新能源和豐有限公司40億標(biāo)準(zhǔn)立方米/年煤制天然氣項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書》等,都要求采用設(shè)備泄漏檢測(cè)與修復(fù)技術(shù),強(qiáng)化揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)、惡臭和有毒有害氣體污染管控措施。煤化工揮發(fā)性有機(jī)物排放控制問題再次走向前臺(tái)。為此,記者上周進(jìn)行了調(diào)查。
2015年,內(nèi)蒙古某煤制烯烴企業(yè)蒸發(fā)塘被環(huán)保公益組織檢出廢水中有154種揮發(fā)性有機(jī)化合物、209種半揮發(fā)性有機(jī)物。業(yè)內(nèi)人士分析,這么多揮發(fā)性有機(jī)化合物都是在煤化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的,或來自于煤自身,或來自反應(yīng)中間體,或來自儲(chǔ)存過程中產(chǎn)生的中間體以及污水處理過程中產(chǎn)生的物質(zhì)。
青島金海晟環(huán)保設(shè)備有限公司王永儀博士介紹,煤化工廢水中含有溶解態(tài)的氣體如氨氣、硫化氫等,也有低沸點(diǎn)的揮發(fā)性強(qiáng)的物質(zhì)如烴類、揮發(fā)酸類、甲醇、雜醇、酚類等。它們?cè)谔幚沓刂袝?huì)自然揮發(fā)到氣相中或經(jīng)氣浮、曝氣等揮發(fā)到氣相中,帶來氣味。王永儀進(jìn)一步介紹,煤化工廢水中有氣味的成分大致可分成五類:一是含硫化合物,如硫化氫、硫醇、二甲二硫、硫醚、硫雜環(huán)化合物等;二是含氮化合物,如氨氣、胺類、酰胺、吲哚、氰化物、硫氰化物類、氮雜環(huán)化合物;三是鹵素及衍生物,如鹵代烴;四是烴類,如烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴等;五是含氧的有機(jī)物,如醇、醛、酮、酚類等,有機(jī)酸(如C1~C5的低分子揮發(fā)性脂肪酸)等氧雜環(huán)化合物。這中間,含硫、含氮、含氧的物質(zhì)以及芳香類化合物等往往具有很強(qiáng)的氣味。
隨著項(xiàng)目的增多增大,煤化工揮發(fā)性有機(jī)物排放控制問題也越來越緊迫。
因此,環(huán)保部在批復(fù)《內(nèi)蒙古北控京泰能源發(fā)展有限公司40億立方米/年煤制天然氣項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書》時(shí),特別要求其污水處理站對(duì)產(chǎn)生的惡臭氣體要經(jīng)密閉收集后送生物脫臭尾氣處理裝置,廢水暫存池和濃鹽水緩沖池要全部加蓋,惡臭污染物氣體要送生物脫臭尾氣處理裝置,并要求項(xiàng)目工藝要均為“二級(jí)洗滌+二級(jí)生物過濾+高級(jí)氧化”,滿足《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB14554-93)后排放。環(huán)保部在批復(fù)《蘇新能源和豐有限公司40億標(biāo)準(zhǔn)立方米/年煤制天然氣項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書》時(shí),同樣要求其污水處理裝置對(duì)產(chǎn)生的惡臭氣體要經(jīng)密閉收集,采用生物除臭、光催化氧化處理,滿足《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB14554-93)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB31571-2015)后排放。另外,還要求項(xiàng)目事故池和污水暫存池全部加蓋,有效控制無組織排放。7月份新批復(fù)的兩份報(bào)告要求也大致如此。
內(nèi)蒙古通遼市龍?jiān)淳G美化工有限公司工藝專工鄭萬德介紹,氣化區(qū)域,污染重在粉塵,煤氣泄漏,煤氣水氨氮COD,一般帶壓力的氣化煤氣水都是密閉處理,但是一些常壓氣化,比如恩德粉煤氣化,廢水處理都是敞開式,簡單沉淀處理,沒有脫酸氨氮等。不過現(xiàn)在新上的煤化工項(xiàng)目,環(huán)保把關(guān)嚴(yán)格,煤化工企業(yè)環(huán)保投資比例加大,凈化后系統(tǒng)廢氣處理,都配套超級(jí)克勞斯尾氣處理,硫黃回收或者送到鍋爐處理,有的配套蛋氨酸項(xiàng)目利用,全廠設(shè)有火炬,排放、緊急處理的廢氣全部通過火炬。
在目前的煤制天然氣項(xiàng)目中,絕大多數(shù)選擇采用碎煤加壓氣化工藝。該工藝由于氣化溫度低并存在干餾層的原因,其配套低溫甲醇洗裝置排放氣中非甲烷總烴含量要遠(yuǎn)高于氣流床煤氣化技術(shù),根據(jù)煤質(zhì)不同,一般約占排放氣總量的0.1%~1.0%(體積分?jǐn)?shù)),有機(jī)物成分有乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、硫化氫、甲硫醇、羥基硫、硫化碳等,是煤制天然氣項(xiàng)目中揮發(fā)性有機(jī)物主要排放源。
低溫甲醇洗排放氣特點(diǎn)是氣量大。以40億標(biāo)準(zhǔn)立方米/年煤制天然氣項(xiàng)目為例。其低溫甲醇洗裝置排放氣量為70萬~80萬標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí),燃組分含量低,二氧化碳含量高,含硫化氫氣體。因此,環(huán)保部在批復(fù)《蘇新能源和豐有限公司40億標(biāo)準(zhǔn)立方米/年煤制天然氣項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書》時(shí),對(duì)碎煤低溫甲醇洗尾氣處理提出了特別要求。
揮發(fā)性有機(jī)物在2010年才首次列入大氣污染防治范圍,此后相關(guān)治理政策不斷推出。2014年12月5日,環(huán)保部發(fā)布《石化行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合整治方案》,要求煤化工行業(yè)參照本方案有關(guān)要求開展工作。2015年10月1日,財(cái)政部、國家發(fā)改委、環(huán)保部發(fā)布《揮發(fā)性有機(jī)物排污收費(fèi)試點(diǎn)辦法》,對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物排放收費(fèi)。
據(jù)記者調(diào)查,事實(shí)上,煤化工生產(chǎn)企業(yè)多年前就已經(jīng)開始了揮發(fā)性有機(jī)物的管控。神華包頭煤化工公司一位負(fù)責(zé)人介紹,煤化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)物主要來自于常壓罐以及帶呼吸閥壓力儲(chǔ)罐,排放的可燃?xì)庖话闩欧诺交鹁鏌袅恕?nèi)蒙古伊泰120萬噸/年精細(xì)化學(xué)品項(xiàng)目設(shè)計(jì)部部長南云杰、甘肅宏匯能源化工有限公司副總經(jīng)理張建強(qiáng)等多位來自煤化工生產(chǎn)企業(yè)的負(fù)責(zé)人向記者表示,早就采取措施進(jìn)行治理了,火炬裝置就是處理揮發(fā)性有機(jī)物的措施之一,基本上每個(gè)企業(yè)都有火炬系統(tǒng),污水處理暫存池等也都加蓋。
據(jù)了解,治理揮發(fā)性有機(jī)物一直是傳統(tǒng)煤化工項(xiàng)目清潔生產(chǎn)的要求。倒是一些現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目在這方面未特別強(qiáng)調(diào),結(jié)果引發(fā)了一些環(huán)保事件。現(xiàn)在國家出臺(tái)規(guī)定要求治理,這說明,和廢水一樣,臭味也已經(jīng)成為煤化工項(xiàng)目的一個(gè)特征,自然也成為又一個(gè)治理難題。《內(nèi)蒙古北控京泰能源發(fā)展有限公司40億立方米/年煤制天然氣項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書》已經(jīng)明確加入了這樣的內(nèi)容:甲醇、石腦油和其他油類采用浮頂罐貯存并開展油氣回收,液氨采用球罐貯存。石腦油采用雙管裝車,裝車過程產(chǎn)生的油氣送蓄熱式熱氧化爐處理。
業(yè)內(nèi)人士介紹,治理揮發(fā)性有機(jī)物的投資并不是很大。一個(gè)40億標(biāo)準(zhǔn)立方米/年煤制天然氣項(xiàng)目估計(jì)最多也就不到1億元。但管理難度很大,要保證各個(gè)泄漏點(diǎn)零泄漏;要收集干凈,然后根據(jù)不同的物質(zhì)制定具體的方案。這對(duì)煤化工項(xiàng)目的管理是一個(gè)考驗(yàn)。
揮發(fā)性有機(jī)物脫除技術(shù)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。甘肅宏匯能源化工有限公司副總經(jīng)理張建強(qiáng)向記者強(qiáng)調(diào),目前揮發(fā)性有機(jī)物的治理技術(shù)都是可靠的,只要投資到位,都能治理到位,關(guān)鍵在于企業(yè)要重視。
新疆龍宇能源準(zhǔn)東煤化工有限責(zé)任公司馬劍飛認(rèn)為,冷凝法、吸收法、膜分離法多用于中高濃度、中低流量有機(jī)廢氣處理;生物法對(duì)廢氣中有機(jī)物的可生化性要求較高;吸附法可用于大流量、低濃度有機(jī)廢氣處理。
王永儀介紹,化學(xué)吸收法占地面積小,投資少,但運(yùn)行費(fèi)用高;離子體法利用等離子體去除揮發(fā)性有機(jī)物異味,但耗電量較大;燃燒或催化氧化燃燒法適用于高濃度廢氣;生物法利用廢氣中無機(jī)和有機(jī)物作為生物菌種生存的碳源和能源,將異味物質(zhì)分解為水、二氧化碳和礦物質(zhì)等無臭物,達(dá)到凈化廢臭氣體的目的適合大氣量、低濃度易降解廢氣;。揮發(fā)性有機(jī)物治理技術(shù)選擇的原則,要根據(jù)其成分和濃度,廢氣的排放規(guī)律、溫度、濕度、顆粒物含量等制訂不同的方案。對(duì)于高濃度的、有回收價(jià)值的,應(yīng)首先考慮用冷凝法回收,或用吸收法回收,其次用焚燒熱氧化法回收熱量。對(duì)于低濃度的,可以考慮生物法、吸收法、吸附法凈化后達(dá)標(biāo)排放。
上海安居樂環(huán)保科技有限公司總經(jīng)理鄭承煜則認(rèn)為,煤化工污水臭氣中含大量不可生化降解的惰性有機(jī)物,單純采用微生物凈化工藝并不能完全滿足目前環(huán)保要求。低溫甲醇洗裝置排放的廢氣中含有低碳物質(zhì),很難生化,排放的氣量也大,用生化和離子體法都不合適;活性炭應(yīng)用于煤化工污水除臭氣上存在限制,而且吸附飽和后,由于成分復(fù)雜,脫附存在困難,從而造成運(yùn)行費(fèi)用高、維護(hù)不便、產(chǎn)生二次污染,同時(shí)運(yùn)行阻力較大,能耗高。
馬劍飛介紹,蓄熱氧化工藝是在約800℃條件下進(jìn)行深度氧化,將排放氣中的烴類、一氧化碳等轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水,硫化氫絕大部分轉(zhuǎn)化為二氧化硫。蓄熱氧化工藝不需要外加燃料氣,不但脫除了揮發(fā)性有機(jī)物,還能副產(chǎn)少量低壓蒸汽。缺點(diǎn)是由于蓄熱室不斷切換的原因,揮發(fā)性有機(jī)物脫除率很難突破98%,而且屬于明火裝置,在布置上對(duì)安全間距要求較高,要有一些防范措施。他認(rèn)為,在現(xiàn)階段,蓄熱氧化工藝較適于碎煤加壓氣化裝置配套低溫甲醇洗排放氣中的揮發(fā)性有機(jī)物脫除。
鄭萬德則認(rèn)為,蓄熱氧化工藝在煤化工行業(yè)還沒有示范運(yùn)行裝置,治理后產(chǎn)生的二氧化硫也是污染物,不能排放,蓄熱氧化工藝與超級(jí)克勞斯原理都是高溫焚燒, 超級(jí)克勞斯技術(shù)成熟,也能產(chǎn)生蒸汽,而且能回收低溫甲醇洗排放氣里面的硫。低溫甲醇洗排放氣不如用超級(jí)克勞斯技術(shù)。有來自煤化工企業(yè)的人士提出,蓄熱氧化工藝是把揮發(fā)性有機(jī)物變成了溫室氣體二氧化碳,實(shí)際又增加了二氧化碳排放,這種路線并不合理。
據(jù)記者調(diào)查,隨著治理需求的增加,一些新技術(shù)研發(fā)加速,將為煤化工企業(yè)提供更多的比選技術(shù)。
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