防爆VOCs污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)：環(huán)保風暴席卷全國 VOCs排放控制有高招!

近日環(huán)保風暴再次席卷全國，山東、湖北、江蘇、浙江、山西、京津冀等地相繼出臺了針對化工園區(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日召開新聞發(fā)布會，公布今后3年將關(guān)停環(huán)保不達標，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)都因為未通過治理驗收產(chǎn)生揮發(fā)性有機物（VOCs），成了關(guān)停的首要對象。

大部分VOCs具有高度光化學反應(yīng)性，是形成高濃度臭氧等過氧化物的罪魁禍首，也會加劇PM2.5的形成，部分VOCs甚至還有基因毒性和致癌性。當前，VOCs排放總量已成為中國大氣污染防治的新重點，也是新難點。因此中國政府在“十三五”規(guī)劃中已經(jīng)把VOCs列入重點區(qū)域行業(yè)的控制指標，并于2017年開始制定《揮發(fā)性有機物無組織排放控制標準》。

石化行業(yè)是VOCs工業(yè)源排放的主要來源之一，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)性有機氣體和輕烴類，歸屬于無組織排放，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、油品裝運揮發(fā)、廢水處理系統(tǒng)逸散等。本文簡單闡述了重點行業(yè)VOCs減排面臨的問題及相關(guān)解決方案。

油品升級，考驗煉油技術(shù)

隨著中國城市化進程地加快和汽車保有量地增多，在許多大型城市，機動車排放已經(jīng)成為PM2.5本地污染的大來源（包括一次和二次顆粒物）。除了PM2.5之外，機動車排放還會產(chǎn)生大量的碳氫化合物和氮氧化物，而這兩者恰恰是臭氧污染的主要前體物。

為減少汽車廢氣排放污染、切實改善城市空氣質(zhì)量，中國的輕型汽油車排放標準自2000年起就不斷向更嚴格的方向升級。其中對空氣質(zhì)量改善大的兩個階段分別是“國四升國五”和“國五升國六”，這兩次升級加大了對汽車尾氣中硫化物排放、氮氧化物排放、顆粒物排放以及一氧化碳和碳氫化合物排放的限制，同時對煉油技術(shù)和成品油的終調(diào)和提出了巨大挑戰(zhàn)。近日*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行動方案》（征求意見稿），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嫣崆皩嵤┹p型汽車國六排放標準。

霍尼韋爾開發(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題，實現(xiàn)了催化劑的循環(huán)再生，可以保證生產(chǎn)出的汽油保有可達到的高辛烷值。霍尼韋爾開發(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，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，霍尼韋爾擁有的離子液烷基化工藝技術(shù)（IsoAlky）。為了符合油品升級標準，提供更加綠色、環(huán)保、經(jīng)濟的汽油產(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排放重點行業(yè)環(huán)保準入門檻，嚴格控制新增污染物排放量。重點地區(qū)要嚴格限制石化、化工、包裝印刷、工業(yè)涂裝等高VOCs排放建設(shè)項目。重點地區(qū)、重點行業(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排放的主要手段之一。石化行業(yè)排放出來的廢氣有很大一部分是氣態(tài)的易燃物質(zhì)。火炬的工作原理是基于廢氣中有機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害物質(zhì)。

作為石油化工企業(yè)的一項安全保障設(shè)施，火炬用來處理煉油廠、石油化工廠、化工廠等無法回收和再加工的可燃有毒廢氣。

火炬重要的一個指標是“燃盡率”（Destruction and Removal Efficiency,簡稱DRE值）。DRE值越高，說明火炬的內(nèi)部燃燒越充分，后排放的VOCs氣體越少。*在2015年設(shè)立了火炬的行業(yè)技術(shù)指標，其中DRE值必須達到98%才能應(yīng)用到石化項目中。

美國環(huán)保署在過去十年做了大量關(guān)于火炬檢測和監(jiān)測的工作，建立了測量火炬VOCs排放的兩步法。步，將剛出場的火炬放置于一個封閉的建筑物內(nèi)，讓其燃燒，分析煙氣的成分，檢測火炬的DRE值。任何一個新火炬頭產(chǎn)品或者新的火炬設(shè)計，必須先做這個檢測且DRE值達到98%以上，才可以提供給用戶，政府是終審批者。第二步是現(xiàn)場火炬的監(jiān)測，美國環(huán)保署認可一種名為被動式傅立葉紅外光譜儀PFTIR（Passive Fourier-transform Infrared Spectroscopy）的技術(shù)，通過這個技術(shù)可以現(xiàn)場監(jiān)測火炬VOCs的排放。

從2018年1月1日起，中國正式開始執(zhí)行環(huán)保稅，各類廢氣排放的稅收標準都有明文規(guī)定，而通過使用火炬來降低VOCs排放量，可為企業(yè)帶來巨大經(jīng)濟效益和社會效益。然而在中國，火炬的檢測和監(jiān)測目前還是空白，不僅是實時監(jiān)測，出廠檢測也沒有相應(yīng)標準。如何監(jiān)測火炬排放，*以來一直是國內(nèi)的技術(shù)難題，從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算和歷史數(shù)據(jù)。2017年中國開始進行火炬的相關(guān)調(diào)研，調(diào)研內(nèi)容包括上海地區(qū)的火炬現(xiàn)狀；國內(nèi)外在火炬排放監(jiān)測管理上的標準；要在上海地區(qū)確立新出廠火炬的標準，以及現(xiàn)場火炬的標準。

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行高溫焚燒，達到減量化和無害化的一種環(huán)保設(shè)備。它的基本工作原理是：有機物+ 氧氣（空氣）→二氧化碳+水+能量。熱氧化技術(shù)對于處理危險和有毒化學廢物不僅具有靈活、、可靠等特點，還有助于能源的回收利用。通過熱氧化技術(shù)處理后的有機物濃度能降低到20mg/Nm3以內(nèi)。凈化后的氣體中一氧化碳的含量也非常低，可以達到要求的環(huán)保排放標準。如果將熱氧化爐的類型進一步細分，根據(jù)處理對象的不同，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)展趨勢之一就是工廠對于廢氣解決方案的需求越來越定制化。定制化的要求中包括以專業(yè)的工程師團隊和性價比達成優(yōu)化的VOCs解決方案。