王紅妍 ¹，馬子然 ¹，馬 靜 ¹，彭勝攀 ¹，趙俊平 ²，王寶冬 ^1*（1.北京低碳清潔能源研究院，北京 102211；2.國(guó)網(wǎng)能源和豐煤電有限公司，新疆 塔城 834411）

摘要：對(duì)煤制烯烴行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）的排放來源和特征進(jìn)行了分析，通過對(duì)國(guó)內(nèi)外 VOCs 治理技術(shù)的研究和對(duì)比，結(jié)合國(guó)內(nèi)煤制烯烴企業(yè)自身的特點(diǎn)，探討了適合的 VOCs 治理方案，并對(duì)煤制烯烴行業(yè) VOCs 污染處理技術(shù)的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：煤制烯烴；揮發(fā)性有機(jī)物；控制技術(shù)；催化燃燒

     我國(guó)“富煤、缺油、少氣”的資源稟賦為現(xiàn)代煤化工發(fā)展創(chuàng)造了有利的原料資源條件，同時(shí)受到宏觀政策引導(dǎo)和市場(chǎng)拉動(dòng)作用，現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展?，F(xiàn)代煤化工中的化工、能源產(chǎn)品是通過深加工煤炭經(jīng)化學(xué)方法轉(zhuǎn)化成的氣、液、固或半成品等中間產(chǎn)物得到的。在過去的十幾年間，隨著對(duì)煤制油、煤制天然氣、煤制烯烴和煤制乙二醇技術(shù)的突破，煤化工已經(jīng)從示范進(jìn)入到工業(yè)化生產(chǎn)和大規(guī)模產(chǎn)能擴(kuò)張。

     隨著節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展受到越來越多的關(guān)注，煤炭的清潔利用正在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中得到推廣， 而煤化工行業(yè)產(chǎn)生的大氣污染問題越來越突出，污染物排放上漲壓力不斷增大。其中，大量的揮發(fā)性有機(jī)物（volatile organic compounds，VOCs）排放大氣環(huán)境中，不僅對(duì)人體產(chǎn)生危害，還可間接參與光化學(xué)反應(yīng)形成光化學(xué)煙霧，與·OH 和O₃等強(qiáng)氧化劑反應(yīng)生成二次有機(jī)氣溶膠。我國(guó)已將VOCs與顆粒物、二氧化硫、氮氧化物列為同等重要的大氣污染物，各項(xiàng)環(huán)保法律法規(guī)也將VOCs治理作為一項(xiàng)重要內(nèi)容。因此為了促進(jìn)我國(guó)煤化工行業(yè)的健康發(fā)展，煤化工VOCs安全高效控制與減排亟待解決。

作為煤化工產(chǎn)業(yè)中具有代表性的煤制烯烴工段會(huì)產(chǎn)生大量的VOCs氣體^[1]。內(nèi)蒙古某煤制烯烴項(xiàng)目2015年在廢水和廢氣中就檢出154種VOCs[2]，種類較多，排放量很難實(shí)現(xiàn)集中，成分復(fù)雜，治理難度較大。因此，通過對(duì)煤制烯烴過程進(jìn)行分析，研究VOCs排放的控制對(duì)策，對(duì)于控制好大氣環(huán)境質(zhì)量，

     促進(jìn)新型煤化工的健康發(fā)展具有重要的意義。本文中通過對(duì)煤制烯烴行業(yè)主要工段產(chǎn)生的VOCs進(jìn)行分析，闡述其排放源和排放特征，結(jié)合目前主流的VOCs治理技術(shù)綜述了煤制烯烴行業(yè)VOCs處理技術(shù)的研究進(jìn)展及存在問題，并展望了煤制烯烴項(xiàng)目VOCs處理技術(shù)未來發(fā)展方向，為發(fā)展煤制烯烴行業(yè)大氣污染控制新技術(shù)提供參考。

1 煤制烯烴工藝

     煤制烯烴技術(shù)是將煤氣轉(zhuǎn)化為合成氣（CO，H2）制備甲醇，然后甲醇轉(zhuǎn)化為低碳烯烴（MTO）， 再加工成聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和C4等下游產(chǎn)品。國(guó)家能源集團(tuán)新疆化工有限公司煤制烯烴項(xiàng)目采用GE水煤漿氣化、魯奇公司低溫甲醇洗、英國(guó)DAVY公司SRC甲醇合成工藝、神華甲醇制烴SHMTO 等多項(xiàng)國(guó)際領(lǐng)先技術(shù)。中天合創(chuàng)鄂爾多斯煤炭深加工項(xiàng)目采用的是GE水煤漿氣化技術(shù)及中國(guó)石化SMTO技術(shù)。

2 煤制烯烴 VOCs 的來源及特點(diǎn)

     煤化工企業(yè)廢氣一方面來源于煤化工產(chǎn)品生產(chǎn)加工過程產(chǎn)生的有害氣體，另一方面是原材料或成品在運(yùn)輸裝卸或儲(chǔ)存過程中釋放出來的[3]。結(jié)合煤制烯烴工藝，VOCs主要來自于酸性氣體經(jīng)低溫甲醇洗滌凈化后尾氣、甲醇/烯烴合成裝置、設(shè)備動(dòng)靜密封點(diǎn)、裝卸過程、循環(huán)水冷卻系統(tǒng)、罐區(qū)儲(chǔ)罐呼吸廢氣和污水處理過程散發(fā)的惡臭氣體。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年全國(guó)煤制烯烴VOCs排放情況如表1^[4-6]。

     其中有組織排放VOCs的工段主要有低溫甲醇洗尾氣和聚烯烴產(chǎn)品合成及料倉(cāng)揮發(fā)氣，污水處理散發(fā)的無組織惡臭氣體目前采用加蓋密閉收集，進(jìn)行處理后有組織排放。

2.1 低溫甲醇洗尾氣 

     酸性氣體CO₂、H₂S、COS（羰基硫）等在低溫甲醇中具有極大的溶解度，利用這一原理對(duì)煤氣化生成的合成氣進(jìn)行凈化，該過程即為低溫甲醇洗。尾氣洗滌塔塔頂會(huì)連續(xù)泄放一股CO₂尾氣，這部分尾氣含有VOCs。

     低溫甲醇洗廢氣有以下幾個(gè)特點(diǎn)：①氣量大，一般在100000m³/h以上，陜西某典型煤制烯烴企業(yè)低溫甲醇洗工段排放的廢氣約為240000m³/h^[6]；②廢氣中可燃組分濃度低，氧氣含量極少；③VOCs廢氣成分復(fù)雜，主要為甲醇及化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的低碳烴，如烷烴、烯烴等^[7]；④CO₂含量高（＞80%），含有H₂S、COS等硫化物氣體；⑤不含塵、潔凈度高^[8-9]?！妒突瘜W(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 31571—2015）規(guī)定了新建企業(yè)排放口非甲烷總烴和甲醇特別排放限值（依次不大于120mg/m³和50mg/m³），且非甲烷總烴去除率不小于95%，因此，低溫甲醇洗廢氣處理技術(shù)也提上議程。

2.2 聚烯烴產(chǎn)品裝置廢氣

     煤制烯烴工藝中，甲醇經(jīng)MTO得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.98%的烯烴，通過聚合反應(yīng)后經(jīng)分離、擠壓造粒、干燥和脫氣后得到產(chǎn)品，此過程也會(huì)釋放出一定量的VOCs。

     國(guó)家能源集團(tuán)新疆化工有限公司煤制烯烴項(xiàng)目采用LyondelBasell 公司的高壓管式法工藝，在高壓和過氧化物引發(fā)劑作用下，乙烯發(fā)生聚合反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物再經(jīng)過水下造粒、脫水、篩分到緩沖罐，最后風(fēng)送至料倉(cāng)進(jìn)行脫氣，在此過程中超臨界乙烯會(huì)釋放出來，濃度為 700~845 mg/m³，開車前 30 min能達(dá)到1410~1520mg/m³。

     某8×10⁴t/a高壓聚乙烯裝置廢氣VOCs濃度在料倉(cāng)進(jìn)料、脫氣階段在400~1900mg/m³波動(dòng)。這部分氣體混有空氣，排放壓力較低，無法引入原有火炬系統(tǒng)處理，因此需要選擇適宜的凈化治理手段使VOCs 達(dá)標(biāo)排放^[10]。

2.3 污水處理過程廢氣 

     污水處理過程中 VOCs 廢氣一部分來源于污水預(yù)處理單元裝置散發(fā)的氣體，這部分氣體不穩(wěn)定，氣量和濃度波動(dòng)較大，且 VOCs 含量較高；另一部分來源于生物法處理污水單元散發(fā)的硫化物和揮發(fā)酚類氣體，惡臭氣味明顯[11]。中煤陜西榆林能源化工有限公司化工分公司污水處理場(chǎng)的污水中含有煤氣化、煤制甲醇等生產(chǎn)過程中的原料、中間產(chǎn)物和產(chǎn)品，成分復(fù)雜，主要有甲醇、芳香烴、廢堿、油、氨氮及硫化物等^[12]。某煤制烯烴項(xiàng)目污水處理裝置VOCs廢氣最大處理氣量為80000m³/h，非甲烷總烴最大處理濃度為 200mg/m³，且非甲烷總烴中較難處理的苯環(huán)類物質(zhì)（濃度）占比較大。此外，廢氣中還含有氨和H₂S等惡臭氣體^[13]?！妒袠I(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合整治方案》中禁止稀釋排放在廢水、廢液、廢渣收集、儲(chǔ)存、處理處置工程中逸散的 VOCs，需采取加蓋等有效的密閉、集氣罩收集、凈化處理等措施，廢氣處理達(dá)標(biāo)后方可排放。

3 VOCs 處理技術(shù) 

     為減少VOCs污染主要從2方面入手，一方面須從源頭抓起，對(duì)污染源進(jìn)行有效控制，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用和維修的各個(gè)環(huán)節(jié)以及相關(guān)人員活動(dòng)等方面降低 VOCs 的產(chǎn)生數(shù)量和速率。并著重確定、調(diào)查、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)易漏組件（管線、閥門、泵等）中VOCs，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)泄漏。另一方面要采取切實(shí)有效的處理技術(shù)，消除產(chǎn)生的 VOCs 污染。

     通常，VOCs 的處理技術(shù)可以根據(jù) VOCs 能否回收利用分為回收和銷毀 2類?；厥占夹g(shù)主要是利用不同的 VOCs 污染物在吸附劑、吸收劑或滲透膜中物理性質(zhì)的差異來分離 VOCs 的方法，常用的如吸附、吸收、冷凝及膜分離等；銷毀技術(shù)主要是利用光、熱、催化劑等化學(xué)或微生物反應(yīng)等將VOCs轉(zhuǎn)化為H₂O、CO₂、無害或危害性小的物質(zhì)，如燃燒法、光催化法及生物法等，幾種常用的VOCs處理技術(shù)比較見表2 ^[14]。

     在實(shí)際生產(chǎn)過程中，VOCs污染物種類繁多，來源復(fù)雜，應(yīng)根據(jù)VOCs的特征及凈化要求等因素予以綜合考慮，選擇適宜的處理技術(shù)。例如廢氣流量、VOCs濃度、組成、溫度壓力等發(fā)生源的性質(zhì)，以及技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性（初始投資、操作及維護(hù)）、二次污染物、凈化效率及滿足的排放標(biāo)準(zhǔn)等都需要考慮在內(nèi)。生態(tài)環(huán)境部在2019年6月印發(fā)的《重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合治理方案》中建議采用吸附等增濃技術(shù)提高VOCs濃度后深度凈化處理；優(yōu)先采用回收等技術(shù)處理高濃度VOCs廢氣，難以回收的，宜采用燃燒等技術(shù)凈化；光催化、生物法等技術(shù)主要用于惡臭異味治理。此外，在實(shí)際工業(yè)廢氣中，多種VOCs同時(shí)存在且性質(zhì)各異，單獨(dú)采用一種處理技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)有效治理。因此，可以將 2 種或多種VOCs治理技術(shù)聯(lián)用，利用各種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)VOCs在較大范圍內(nèi)的高效去除。同時(shí)，多種技術(shù)聯(lián)用具有能耗低、成本低等優(yōu)勢(shì)。

4 煤制烯烴 VOCs 治理現(xiàn)狀 

     煤制烯烴項(xiàng)目有組織排放的VOCs主要為甲醇、烷烴和烯烴類等低碳烷烴，產(chǎn)生工藝段不同，氣體特征也不同，選用的處理技術(shù)也有所差別。

4.1 低溫甲醇洗廢氣 

     低溫甲醇洗工段廢氣氣量大、VOCs濃度低，回收經(jīng)濟(jì)成本極高，因此只能采用破壞性方法，如采用燃燒的方法將VOCs通過燃燒完全氧化，轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳等對(duì)環(huán)境無害的物質(zhì)可確保達(dá)到環(huán)保規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。

     燃燒凈化方法分為直接燃燒、熱力燃燒和催化燃燒。直接燃燒是當(dāng)廢氣中可燃VOCs組分濃度及熱值都較高且無回收價(jià)值時(shí)，將VOCs作為燃料進(jìn)行處理的方法。直接燃燒溫度一般要達(dá)到1100℃以上，且需要額外的燃料，能耗都較高，對(duì)設(shè)備要求高，存在安全隱患，對(duì)氧氣濃度有一定限制，氧氣濃度低會(huì)導(dǎo)致VOCs燃燒不徹底，容易造成二次污染。氧氣濃度過高間接導(dǎo)致可燃物濃度降低達(dá)不到著火濃度界限。熱力燃燒是當(dāng)廢氣中VOCs可燃物濃度較低，對(duì)廢氣進(jìn)行預(yù)熱到可以分解溫度，使其分解為CO₂和H₂O的方法。催化燃燒是在催化劑的作用下，降低VOCs 氧化反應(yīng)的活化能，在較低的溫度下（200~400℃）轉(zhuǎn)化為H₂O和CO₂。該技術(shù)也屬于熱力燃燒，且效率高、無二次污染，但對(duì)廢氣要求高，若含有S、Cl等元素時(shí)，容易導(dǎo)致某些催化劑中毒^[15]。熱力燃燒溫度較直接燃燒溫度大大降低，一般在 400~600℃，減少了能耗，安全性提高，但采用該技術(shù)需要使用大量的燃料或電耗來對(duì)廢氣進(jìn)行加熱，運(yùn)行成本較高，逐漸被蓄熱式燃燒法取代。

     蓄熱燃燒法是利用蓄熱體吸收蓄積VOCs廢氣燃燒所產(chǎn)生的熱量，預(yù)熱隨后進(jìn)入反應(yīng)器的待處理廢氣，這樣有機(jī)廢氣就能達(dá)到氧化反應(yīng)所需的溫度。該方法是將蓄熱和燃燒結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)了VOCs的高效去除且節(jié)省燃料。氣體預(yù)熱、蓄熱體熱量回收的循環(huán)過程通過轉(zhuǎn)換閥切換調(diào)整氣體的進(jìn)出實(shí)現(xiàn)。蓄熱燃燒法可以充分利用VOCs氣體燃燒的余熱，利用率高達(dá)95%。

     蓄熱燃燒系統(tǒng)一般由蓄熱體、蓄熱室、燃燒室以及切換閥門構(gòu)成。早期的蓄熱燃燒系統(tǒng)有2個(gè)蓄熱室，隨著對(duì)VOCs凈化要求的日益提高，蓄熱室已經(jīng)由雙室提高到多室以及旋轉(zhuǎn)式，占地面積更小，凈化效率更高，故障率更低。蓄熱燃燒主要有蓄熱式熱力燃燒（regenerative thermal oxidation，RTO）

     和蓄熱式催化燃燒（regenerative catalytic oxidation，RCO）2種，區(qū)別主要在于RCO在蓄熱室上增加了催化劑床層。雙室RTO和RCO系統(tǒng)的運(yùn)行原理如圖 1所示，運(yùn)行過程中，依次經(jīng)過 VOCs 燃燒放熱蓄熱體蓄熱、放熱預(yù)熱升溫后續(xù)廢氣、吹掃清掃，通過切換閥門實(shí)現(xiàn)廢氣流向的逆轉(zhuǎn)切換，循環(huán)往復(fù)^[16]。

     早期煤制烯烴項(xiàng)目對(duì)于低溫甲醇洗尾氣的治理主要采用火炬燃燒方式，由于 RTO技術(shù)的成熟，現(xiàn)代煤化工企業(yè)開始采用RTO技術(shù)作為火炬燃燒技術(shù)的補(bǔ)充和替代。RCO技術(shù)由于催化劑降低了VOCs燃燒活化能，燃燒溫度低于RTO，兩者投資費(fèi)用大致相當(dāng)，但RCO運(yùn)行費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)效益更高。但RCO要求廢氣組分中不能含有使催化劑中毒的有害物質(zhì)，低溫甲醇洗排放氣中含有硫會(huì)導(dǎo)致催化劑中毒失活，同時(shí)RTO對(duì)于廢氣濃度和氣量的適用范圍更廣，因此采用RTO技術(shù)更適宜。

     未來隨著RCO技術(shù)的成熟，尤其是解決催化劑中毒等問題后，RCO技術(shù)有望得到進(jìn)一步應(yīng)用，也可以通過堿洗等預(yù)處理手段除掉廢氣中的有毒物質(zhì)^[17]，但是需要考慮整體經(jīng)濟(jì)性。某工程公司首先對(duì)低溫甲醇洗廢氣成分進(jìn)行了檢測(cè)，確保甲醇洗尾氣硫化物的去除率能夠保證催化劑不出現(xiàn)中毒現(xiàn)象。其次為了避免催化劑燒結(jié)問題，采用了分段處理的工藝方法，即將催化劑處理單元分為多段，降低單段VOCs去除率，即單段僅完成20%~30%的廢氣VOCs處理，避免單段催化劑工作溫度過高。專利ZL 105597518 B^[18]也公開了一種低溫甲醇洗單元CO₂尾氣及CO₂產(chǎn)品氣的聯(lián)合處理工藝，廢氣通過貴金屬催化劑的催化氧化反應(yīng)器，將有害的揮發(fā)性有機(jī)物轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。

4.2 聚烯烴產(chǎn)品裝置廢氣 

     聚烯烴產(chǎn)品裝置廢氣較低溫甲醇洗廢氣擁有相對(duì)穩(wěn)定的廢氣氣量和較低的濃度，煙塵含量少，且不含有硫等毒性物質(zhì)，適宜采用催化燃燒法，利用催化劑對(duì)VOCs進(jìn)行催化氧化為H₂O和CO₂后達(dá)標(biāo)排放。

4.2.1 催化劑組成 

     催化燃燒技術(shù)的核心是催化劑，催化劑的配方組成及性質(zhì)決定了催化燃燒的效果，開發(fā)出穩(wěn)定長(zhǎng)效的VOCs氧化催化劑是研發(fā)重點(diǎn)。催化劑通常由載體、活性組分和助劑構(gòu)成。載體可以負(fù)載和分散活性組分與助劑，控制活性組分的數(shù)量、大小和形狀。此外，載體上的表面晶格氧還可作為吸附和活化位參與到催化反應(yīng)^[19]。催化劑載體常用的有Al₂O₃、TiO₂、CeO₂等金屬氧化物、分子篩、碳材料等^[20-21]?；钚越M分的選擇是催化劑首先要考慮的問題，決定了催化劑的活性和選擇性。從大范圍劃分，VOCs催化氧化使用的催化劑大致可以分為貴金屬催化劑、過渡金屬氧化物催化劑和復(fù)合氧化物催化劑3大類^[22-23]。

     貴金屬催化劑主要指以 Pd、Pt、Ru、Au、Ag 等為活性組分的負(fù)載型催化劑，這類催化劑具有起燃溫度低（＜200℃）、低溫活性好、催化活性高、催化氧化徹底、產(chǎn)物選擇性高等優(yōu)點(diǎn)^[24]。但其對(duì)VOCs的氧化性能受到諸多因素的影響，如催化劑的預(yù)處理?xiàng)l件、活性相第二組分的引入、載體性質(zhì)、助劑成分、活性組分分散度、反應(yīng)物分子結(jié)構(gòu)等。同時(shí)貴金屬催化劑存在價(jià)格昂貴、活性位高溫易燒結(jié)和流失，且在凈化含 S、Cl 和 N 等雜原子的VOCs時(shí)易中毒等問題^[23,25]。國(guó)家能源集團(tuán)新疆化工有限公司項(xiàng)目中聚烯烴產(chǎn)品裝置廢氣中的 VOCs 催化燃燒采用的是貴金屬催化劑，進(jìn)氣溫度約60℃，出口溫度約110℃，爐內(nèi)溫度約500℃，天然氣作為補(bǔ)充或啟動(dòng)用氣，出口VOCs濃度非甲烷總烴濃度低于 120 mg/m³的排放限值。

     過渡金屬氧化物催化劑是指以Cu、Cr、Mn、Co、Ni等為活性組分的單金屬氧化物、復(fù)合氧化物（水滑石衍生復(fù)合氧化物和尖晶石型復(fù)合氧化物）和負(fù)載型氧化物催化劑。復(fù)合金屬氧化物催化劑由于2種或以上金屬氧化物之間的協(xié)同作用，較單金屬氧化物催化劑具有更高的活性。作為貴金屬催化劑的替代品，過渡金屬氧化物催化劑目前得到了廣泛的研究。

     復(fù)合氧化物主要有鈣鈦礦型（ABO₃）和類鈣鈦礦型（A₂BO₄）催化劑^[26]，其中A通常為半徑較大的稀土元素或堿土元素，B 位通常為半徑較小的過渡金屬元素。因結(jié)構(gòu)中容易形成表面晶格缺陷，使表面晶格氧具有高氧活化中心，從而使該類催化劑具有良好的氧化能力和低溫起燃活性。

4.2.2 催化劑形式 

     實(shí)際應(yīng)用中，顆?；蚍勰┐呋瘎┐嬖诓灰籽b填，不易清洗反應(yīng)器并且在反應(yīng)過程中傳質(zhì)傳熱方面不充分等缺點(diǎn)，而整體式催化劑具有床層壓降低、傳質(zhì)效率高、機(jī)械強(qiáng)度高、易于批量更換以及操作費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛用作VOCs催化燃燒催化劑^[27]。

     VOCs 整體式催化劑一般通過直接涂覆和間接涂覆 2 種方式獲得。直接涂覆是在堇青石等基體上將制備好的催化劑或者各組分前驅(qū)體直接涂覆、活化處理等得到；間接涂覆是先在相對(duì)惰性的堇青石等基體上涂覆第二載體（γ-Al₂O₃、SiO₂、TiO₂、分子篩等），再經(jīng)活性組分負(fù)載、活化等得到。2種涂覆方法中涂覆漿料配置、涂覆方法等對(duì)涂覆效果都有重要的影響，一定要注意漿料流動(dòng)阻力增大導(dǎo)致孔道堵塞，床層壓降增大，內(nèi)擴(kuò)散加劇等^[28]。直接涂覆活性組分與第二載體之間含量相對(duì)固定，可操作性與可重復(fù)性強(qiáng)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，但可能存在黏結(jié)牢固程度不足，導(dǎo)致脫粉率過高。間接涂覆工藝過程較為復(fù)雜，且若控制不當(dāng)活性組分與第二載體之間相對(duì)含量發(fā)生變化，嚴(yán)重影響催化劑性能。因此在實(shí)際工藝生產(chǎn)設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況與要求等因素予以綜合考慮，選擇適宜的工藝路線。2種工藝路線的選擇還需依照實(shí)際情況而定。

4.3 污水處理過程廢氣 

     污水處理站廢氣一般經(jīng)過加蓋密閉、增加引風(fēng)系統(tǒng)并處理收集到的氣體，收集后采用多種凈化方法組合的工藝處理，其中生物降解法應(yīng)用得最多，微生物將收集氣中的VOCs分解成為CO₂和H₂O，同時(shí)還可以去除含硫、氮等異味氣體。

     某煤制烯烴項(xiàng)目污水處理過程將能產(chǎn)生VOCs廢氣的大部分單元都進(jìn)行了密閉，設(shè)置廢氣收集系統(tǒng)，將各股廢氣通過玻璃鋼管線連接至處置裝置，臭氣經(jīng)“生物+紫外”組合處理后，最終排放的各種惡臭污染物符合《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 14554-93）的排放標(biāo)準(zhǔn)^[29]。

     針對(duì)某煤制烯烴項(xiàng)目污水處理裝置廢氣組分復(fù)雜、氣量大、濃度低的特點(diǎn)，選用“多重生物氧化+光催化”組合工藝^[22]，集氣管輸送來的VOCs廢氣依次進(jìn)入酸洗塔、生物洗滌塔與堿洗塔分別除去氨類、部分惡臭物質(zhì)、醇類物以及部分硫化物，最后進(jìn)入光催化單元將VOCs氧化分解為CO₂和H₂O等，處理達(dá)標(biāo)后排空。某乙烯裝置污水處理站惡臭氣體排放量為200~400m³/h，主要含有氨、硫化氫、硫醇、硫醚、苯乙烯等，具有明顯的異味。敞口裝置廢氣加蓋經(jīng)收集系統(tǒng)連接至治理設(shè)備，通過水洗除去氨，催化氧化脫硫，最后采用活性炭吸附苯系物。隨著環(huán)保要求提高，后期將治理后的尾氣作為燃料氣引入裂解爐燃燒，并在達(dá)非甲烷總烴要求＜120 mg/m³后排放^[4]。

5 結(jié)語 

     煤制烯烴作為現(xiàn)代煤化工的重要組成部分，工藝過程復(fù)雜，VOCs廢氣排放節(jié)點(diǎn)多、差異大、組分復(fù)雜，污染問題已經(jīng)非常突出。應(yīng)從源頭預(yù)防VOCs污染，采用清潔原料、清潔生產(chǎn)、泄漏點(diǎn)監(jiān)測(cè)等手段，同時(shí)根據(jù)排放特征選用高效穩(wěn)定的末端治理技術(shù)。未來，煤制烯烴VOCs污染處理技術(shù)將會(huì)不斷地發(fā)展，發(fā)展趨勢(shì)也較為明顯。

     (1)催化燃燒通常在較低的溫度（200~500℃甚至更低）下進(jìn)行，能耗低，無二次污染物，同時(shí)不存在明火，未來在煤制烯烴行業(yè)有著廣闊的應(yīng)用前景。該技術(shù)的關(guān)鍵是高效穩(wěn)定催化劑的開發(fā)，但目前還存在多組分VOCs催化氧化、水熱影響機(jī)制研究不足等，導(dǎo)致催化劑設(shè)計(jì)不足，仍然是未來催化燃燒發(fā)展重點(diǎn)。

      (2)研發(fā)多種方法聯(lián)合治理工藝。對(duì)于組分復(fù)雜的煤制烯烴廢氣，采用單一方法處理難以取得令人滿意的效果。因此，可考慮合理使用多種治理方法的聯(lián)合技術(shù)，使這些方法能夠相輔相承，綜合互補(bǔ)。

      (3)研發(fā)廢氣一體化治理工藝。開發(fā)出集成度高、占地面積小、安裝靈活、操作簡(jiǎn)單的廢氣一體化治理工藝，同時(shí)可以采用模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，可以有效降低成本。

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