石油化工廢氣處理技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)

范振杰

摘 要：本文對(duì)石油化工廢氣處理技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探討，文章從闡述石油化工過程中產(chǎn)生廢氣中污染物的來(lái)源入手，進(jìn)一步介紹了幾種常見的石油化工廢氣的處理方法以及具體廢氣處理技術(shù)，最后對(duì)石化廢氣處理技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向展開了研究。

關(guān)鍵詞：石油化工廢氣；污染物來(lái)源；處理方法及技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)

石油化工產(chǎn)品的生產(chǎn)，往往會(huì)采用一些比較復(fù)雜、有難度的化工裝置，這些裝置在生產(chǎn)操作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量進(jìn)一步加劇環(huán)境污染程度的廢氣，因此相關(guān)企業(yè)需要做好廢氣處理工作。而如何通過合理使用廢氣處理技術(shù)，優(yōu)化處理效果，值得思考。

一、石油化工過程中產(chǎn)生廢氣中污染物的來(lái)源

（一）石油煉油過程中帶來(lái)的廢氣污染物來(lái)源

在石油煉油的整個(gè)操作過程中，所產(chǎn)生的廢氣可以概括成六種類型。其一是化瀝青裝置生產(chǎn)有毒的尾氣，這種尾氣系由氮?dú)?、氧氣、水蒸汽、可凝油份以及不凝性有機(jī)氣體所組成。這種氣體除惡臭難聞使人惡心外，它還含有世界公認(rèn)的強(qiáng)致癌物-苯并（a）芘；其二是在一系列實(shí)驗(yàn)中催生的一氧化硫、二氧化碳等有害氣體；其三是在催化再生廢氣過程中出現(xiàn)的粉塵煙氣，其更多地來(lái)自于供應(yīng)能源的鍋爐等裝置；其四是含酚、硫等元素的惡臭氣體，這些氣體是在脫硫、污水治理等環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的；其五是含硫的氣體，往往在回收硫的工作中被形成出來(lái)；其六是非甲烷總烴（烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴），這是在石油煉油的工業(yè)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)量最多、最為常見的一種廢氣，其來(lái)源也是極為廣泛的，會(huì)在整個(gè)提煉的多個(gè)流程中產(chǎn)生非甲烷總烴，其對(duì)環(huán)境和群眾的危害不可小覷。

（二）化工生產(chǎn)過程中帶來(lái)的廢氣污染物來(lái)源

在日常的化工生產(chǎn)工作中，往往會(huì)出現(xiàn)大量的、各種各樣的污染氣體，其中最常見、最受關(guān)注的包括兩種，其一是燃燒煙氣石油，其主要構(gòu)成成分是二氧化硫、一氧化碳等基本的污染物要素，與之相應(yīng)的，是各種粉塵的產(chǎn)生，也給環(huán)境帶來(lái)了巨大的危害，該類污染氣體往往來(lái)自鍋爐、加熱爐等加熱設(shè)備。除此之外，還有工藝廢氣的出現(xiàn)，這種廢氣是化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)出最多的廢氣類型，所攜帶的污染物質(zhì)也是最繁雜的，這包括了大量的烴類物質(zhì)、鹵化物、醇類，以及氰化物等無(wú)機(jī)物，這些有害物質(zhì)的存在，給環(huán)境造成的破壞極為嚴(yán)重。

（三）石油化工裝置有機(jī)廢氣來(lái)源

VOCs是可揮發(fā)性有機(jī)物的統(tǒng)稱，主要包括非甲烷總烴（烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴）、含氧有機(jī)化合物（醛、酮、醇、醚等）、鹵代烴、含氮化合物、含硫化合物等。由于VOCs可揮發(fā)，并且性質(zhì)活潑，能夠參加大氣光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)境和人類造成極大危害。VOCs的來(lái)源有兩種，分別是天然源和人為源，一半以上的來(lái)源還是工業(yè)排放。

二、石油化工廢氣的處理方法

對(duì)于VOCs的治理，單一的技術(shù)很難達(dá)到國(guó)家現(xiàn)在的排放標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)不同的廢棄處理，將不同的技術(shù)相結(jié)合會(huì)達(dá)到更好的效果。比如在去除VOCs之前要進(jìn)行預(yù)處理，除掉廢氣中的塵等；在處理大風(fēng)量、低濃度且沒有回收價(jià)值的有機(jī)廢氣時(shí)，可以選擇轉(zhuǎn)輪濃縮吸附+蓄熱式催化燃燒聯(lián)合技術(shù)，有回收價(jià)值的有機(jī)廢氣可以選擇吸附濃縮技術(shù)+冷凝回收技術(shù)聯(lián)用；在處理高濃度有機(jī)廢氣時(shí)可以選擇冷凝+吸附技術(shù)、吸附濃縮+冷凝回收/燃燒技術(shù)等；在處理惡臭氣體時(shí)可選擇生物處理+光催化或低溫等離子技術(shù)；合理的聯(lián)合技術(shù)解決了單一處理技術(shù)無(wú)法處理不同VOCs的難題，也是以后在處理VOCs方面的主流選擇。

三、具體廢氣處理技術(shù)介紹

（一）吸附法

采用顆?；钚蕴?活性炭纖維作為吸附材料，吸附飽和后的吸附材料利用熱源將吸附質(zhì)氣化，解析出的高濃度有機(jī)蒸汽被脫附介質(zhì)帶入冷凝單元，經(jīng)冷凝、分離，回收有機(jī)溶劑。依據(jù)脫附介質(zhì)不同，有水蒸汽脫-溶劑回收附技術(shù)和熱氮?dú)饷摳?溶劑回收技術(shù)。適用于低濃度的各種污染物，不適高濃度廢氣，不適含水或含粒狀物的廢氣。

（二）膜分離法

有機(jī)廢氣進(jìn)入壓縮機(jī)壓縮后進(jìn)入冷凝器中冷凝，其中冷凝下來(lái)的有機(jī)物可以回收，余下未冷凝的部分通過膜分離單元分成兩股，一部分回流至壓縮機(jī)，另一部分直接從系統(tǒng)中排出。

（三）液體吸收法

液體吸收法是利用液體吸收液與有機(jī)廢氣的相似相溶性原理而達(dá)到處理有機(jī)廢氣的目的。通常為強(qiáng)化吸收效果用液體石油類物質(zhì)、表面活性劑和水組成的混合液來(lái)作為吸收液。適用于廢氣流量較大濃度較高溫度較低和壓力較高情況下氣相污染物的處理。

（五）光催化氧化處理技術(shù)

光催化廢氣處理設(shè)備的技術(shù)是利用特種紫外線波段，在催化劑的作用下，將氧氣催化生成臭氧和羥基自由基及負(fù)氧離子，再將VOCs分子氧化還原的一種處理方式，對(duì)高濃度 VOCs 處理效率一般。

四、石化廢氣處理技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向

（一）處理重心前移

硫轉(zhuǎn)移催化劑的應(yīng)用，使FCC再生煙氣不經(jīng)脫硫即可符合二氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn)的要求；使用低硫、低烯烴清潔燃料，可以達(dá)到良好的處理汽車尾氣的效果；煉油-化工一體化聯(lián)合工藝，進(jìn)一步改善了原油利用效率。這些案例都體現(xiàn)了處理重心前移的可能性及其較高的實(shí)用價(jià)值，是值得大范圍推廣的一種思路和技術(shù)手段。

（二）組合流程增加

由于廢氣構(gòu)成本身具有一定的復(fù)雜性，因此在對(duì)其進(jìn)行處理時(shí)，必須首先關(guān)注廢氣成分的分離和去除問題。這就說(shuō)明，在選擇某種特定的處理方法時(shí)，應(yīng)該對(duì)單元過程的組合加以分析，進(jìn)而形成一個(gè)更具有可行性的組合流程。

（三）處理與回收并重

加強(qiáng)廢氣處理，能夠在很大程度上起到降低環(huán)境污染的作用，而與之相應(yīng)的，加強(qiáng)對(duì)廢氣的回收利用，還能進(jìn)一步優(yōu)化資源利用效率，這無(wú)疑是一舉兩得的選擇，比如熄滅煉廠火炬，可以將廢氣中的硫化物轉(zhuǎn)化為工業(yè)硫酸。

五、結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)新出臺(tái)相關(guān)環(huán)保安全法案，環(huán)保要求及標(biāo)準(zhǔn)不斷嚴(yán)苛的前提下，石油化工行業(yè)未來(lái)的環(huán)保技術(shù)升級(jí)勢(shì)在必行。而加強(qiáng)對(duì)石油化工廢氣處理技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)的探討，也越來(lái)越具有現(xiàn)實(shí)意義。相關(guān)工作人員需要明確石油化工過程中產(chǎn)生廢氣中污染物的來(lái)源；同時(shí)把握石油化工廢氣的處理方法；在此基礎(chǔ)上，對(duì)石化廢氣處理技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向展開研究。

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（作者單位：蘭州寰球工程有限公司）