煤制油項(xiàng)目有組織排放口VOCs排放源強(qiáng)分析

周其信，施耀，朱國強(qiáng)(.國家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)煤制油分公司，寧夏 銀川 7504； .浙江大學(xué)化學(xué)工程與生物工程學(xué)院，浙江 杭州 30000)

0 引言

我國現(xiàn)階段首要污染物為PM2.5和O3，主要貢獻(xiàn)源是揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)排放，加強(qiáng) VOCs治理是控制PM2.5和O3污染的有效途徑。VOCs來源包括天然源和人為源，環(huán)境空氣質(zhì)量主要受人為源影響[1]，人為源中工業(yè)源的VOCs占比最多[2]，工業(yè)源占人為源的1/3～1/2[3]。要控制人為源中VOCs，關(guān)鍵是控制工業(yè)源VOCs。煤化工行業(yè)屬于VOCs排放重點(diǎn)行業(yè)[4]，VOCs治理工作起步較晚，相關(guān)研究較少，劉丹等[5]研究了以煤為原料的合成氨企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放特征，張凱等[6]開展了某煤制烯烴項(xiàng)目VOCs排放源項(xiàng)解析及排放量核算，劉利民等[7]介紹了煤制甲醇企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合治理情況，均涉及有組織排放口VOCs排放特征分析，尚無煤制油項(xiàng)目有組織排放口VOCs排放特征分析。本文通過識別煤制油項(xiàng)目有組織源項(xiàng)，開展有組織排放口VOCs檢測，分析項(xiàng)目有組織排放口VOCs排放特征，核算有組織排放口VOCs排放量和單位產(chǎn)品VOCs排放量，總結(jié)煤制油項(xiàng)目有組織排放口VOCs排放特征，為進(jìn)一步開展煤化工行業(yè)VOCs排放特征研究打基礎(chǔ)。

1 煤制油項(xiàng)目概況

某煤制油項(xiàng)目建設(shè)范圍包括備煤、煤氣化裝置、CO變換、低溫甲醇洗、甲醇合成、油品合成、油品加工、尾氣處理、硫回收、空分等工藝裝置，以及配套的公用工程、儲運(yùn)工程、輔助工程等。項(xiàng)目有組織排放口包括：

工藝有組織排放口：低溫甲醇洗尾氣洗滌塔尾氣排放口、油品合成脫碳單元再生氣分離氣排放口、油氣回收排放氣、甲醇裝置精餾地下槽放空口、甲醇中間罐區(qū)尾氣洗滌塔排放氣、污水處理場臭氣處理排放氣、污水深度處理蒸發(fā)單元不凝氣。

燃燒煙氣排放口：氣化備煤裝置熱風(fēng)爐排放氣、硫回收氨法脫硫尾氣、加氫精制加熱爐排放氣、加氫裂化加熱爐排放氣、尾氣處理加熱爐排放氣、固廢焚燒煙氣和動力鍋爐煙氣。

此處不考慮異常工況火炬排放情況。

2 檢測情況

煤制油項(xiàng)目環(huán)境影響報告書審批于2016年10月，按照《現(xiàn)代煤化工建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境準(zhǔn)入條件》要求，項(xiàng)目加熱爐煙氣、酸性氣回收裝置尾氣以及VOCs等暫按《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》或《石油化化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》執(zhí)行，無論是GB 31570還是GB 31571，均使用“非甲烷總烴NMHC”作為排氣筒和廠界VOCs排放的綜合控制指標(biāo)，因此，在本次有組織排放檢測中，揮發(fā)性有機(jī)物采用非甲烷總烴來表征。非甲烷總烴采用HJ 38—2017《固定污染源廢氣 總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定 氣相色譜法》檢測，廢氣流量采用GB/T 16157—1996《皮托管平行測速法》檢測。檢測結(jié)果見表1 煤制油項(xiàng)目有組織排放口VOCs檢測及排放量核算表。

表1 煤制油項(xiàng)目有組織排放口VOCs檢測及排放量核算表

3 檢測結(jié)果分析

由表1可知，煤制油項(xiàng)目有組織排放口全年排放VOCs 1 550.69 t，低溫甲醇洗尾氣洗滌塔尾氣VOCs排放量最大，全年排放797.30 t，占有組織排放總量的51.42%，其次是氣化備煤熱風(fēng)爐排放氣和脫碳單元再生氣分離器排放氣，VOCs排放量分別為439.22 t、196.62 t，約占有組織排放總量的28.32%和12.68%，三個排放口排放量占總排放量的92.42%。鍋爐煙氣和臭氣處理系統(tǒng)排放氣排放量占7.03%，剩余排放口排放量占0.55%。加熱爐尾氣、油氣回收排放氣、污水深度處理蒸發(fā)單元不凝氣、固廢焚燒煙氣和硫回收氨法脫硫尾氣排放量很小，不屬于重點(diǎn)控制源?？梢姡褐朴晚?xiàng)目有組織排放口首要控制排放口為低溫甲醇洗尾氣洗滌塔尾氣，其次是氣化備煤熱風(fēng)爐排放氣和脫碳單元再生氣分離器排放氣。馬啟翔[9]開展煤制烯烴過程VOCs排放特征及環(huán)境效應(yīng)研究表明，煤制烯烴生產(chǎn)過程 VOCs 排放控制應(yīng)以低溫甲醇洗為首要控制單元。

其中，工藝有組織首要控制排放口為低溫甲醇洗尾氣洗滌塔尾氣，其次是脫碳單元再生氣分離器排放氣，工藝有組織首要控制排放口與煤制烯烴[4,6,9]、合成氨[5]一致；燃燒煙氣首要控制排放口為熱風(fēng)爐排放氣，其次是鍋爐煙氣，煤制烯烴[4,6,9]燃燒煙氣首要控制排放口是鍋爐煙氣，不一致原因主要是氣化工藝技術(shù)和裝置規(guī)模不一致所致。

按照2019年油品產(chǎn)量382.40萬噸計(jì)算，單位油品有組織揮發(fā)性有機(jī)物排放因子0.41 kg/t。

4 結(jié)論

通過對煤制油項(xiàng)目有組織排放口VOCs濃度進(jìn)行檢測，對排放量進(jìn)行核算，煤制油項(xiàng)目有組織排放口中低溫甲醇洗尾氣洗滌塔尾氣VOCs排放量最大，占有組織排放總量的51.42%，其次是氣化備煤熱風(fēng)爐排放氣，VOCs排放量占有組織排放總量的28.32%，脫碳單元再生氣分離器排放氣占12.68%，三個排放口排放量占有組織排放量的92.42%。煤制油項(xiàng)目有組織排放口首要控制排放口為低溫甲醇洗尾氣洗滌塔尾氣，其次是氣化備煤熱風(fēng)爐排放氣和脫碳單元再生氣分離器排放氣；其中，工藝有組織排放口首要控制排放口為低溫甲醇洗尾氣洗滌塔尾氣，其次是脫碳單元再生氣分離器排放氣，燃燒煙氣排放口首要控制排放口為熱風(fēng)爐排放氣，其次是鍋爐煙氣。加熱爐尾氣、油氣回收排放氣、污水深度處理蒸發(fā)單元不凝氣、固廢焚燒煙氣和硫回收氨法脫硫尾氣排放量很小，不屬于重點(diǎn)控制源。單位油品有組織揮發(fā)性有機(jī)物排放因子0.41 kg/t。