摘要:随着我国石油化工产业的不断发展,石油化工企业排放的废气也越来越多,严重影响了我国的环境,不利于对生态环境质量的保护,因此对石油化工企业排放的废气污染进行有效控制,促进环境保护。由于石油化工企业排放的废气具有排放量大、组分复杂、有机物含量波动、可燃、有毒以及恶臭异味等特点,不利于处理,尤其在当下实施严格的环境保护标准之际,更加应该重视对石油化工企业废气污染治理技术的研究,促进企业排放废气的处理,减少对环境的污染,减轻对环境的影响。
关键词:石油化工;废气污染;治理与控制
石油化工产业对我国经济的发展起着重要作用,是我国国民经济的重要组成部分,但是在石油化工生产的过程中往往也会伴生大量的废气污染,如果不对这些废气进行有效处理,会对我国的环境产生不良的影响,严重的还会威胁当地居民的生命健康,因此对石油化工企业废气污染的处理对我国的环境保护具有十分重要的作用。本文对石油化工企业废气污染治理与控制的技术措施进行了简单的分析。
1. 石油化工企业废气污染的主要特点
1.1废气的排放量大
石油化工企业在对废气进行排放时,排放量都较大,且气体内的污染物浓度较高。这主要是因为石油化工企业的处理装置在向大型化、集约化和规模化发展,因此排放量也相对较大,对环境的污染作用也比较明显。根据对某化工企业废气污染的调查发现,石油化工企业排放的污染物主要是由常规污染物(如二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等)、挥发性有机物(包括烷烃、烯烃、芳香烃等)以及恶臭污染物等构成,这些废气排放前如不进行有效治理将对当地环境产生不同程度的影响。
1.2废气的成分复杂
石油化工产品的种类繁多,且生产工艺不同,因此石油化工企业排放废气中污染成分也各不相同,废气内的污染物质多种多样,这就增加了污染治理的难度,不利于对石油化工企业废气污染的治理。比如在加工原油的炼油厂内,由于原油内有不同含量的硫,在处理工程中可能会排放一些含有硫的废气;化工生产装置排放的废气内污染物质大多为有机物,这些废气内的污染物质含量高低不一,不利于单一的回收处理;化纤生产过程中可能会排放含有少量含单聚体的废气,这种废气的治理难度也非常大。0
1.3废气污染物具有毒性
石油化工企业在生产过程中,可能会出现原材料内的有毒物质与废气一同排放,造成部分废气具有毒性的现象,不利于废气污染的治理。另外在生产过程中可能会出现使用一些有毒的化工制剂,这些制剂内的有毒物质也可能会随着废气排放,造成废气的毒性。
2石油化工企业废气污染治理与控制的主要技术
2.1二氧化硫处理技术
我国对于二氧化硫的处理技术可以按照去除的原理分为干法和湿法,两种方法在去除时所用的吸收剂不相同,干法去除二氧化硫主要是利用电子束照射法、等离子法以及石灰法等方式。而湿法主要是以氮法、钠法、镁法以及钙法等方式对二氧化硫进行去除。在这其中采用钙法对二氧化硫进行去除的方式在市场上的应用最为广泛,但是钙法处理二氧化硫后可能会出现副产品石膏,这种副产品的出路严重阻碍了钙法的推广。另外在对沿海地区的石油化工企业进行废气二氧化硫污染处理时,可以采用海水洗涤废水污染处理法,这种方法有利于沿海石油化工企业废气污染的治理。
同步脱硫脱硝技术在我国的20世纪70年代末期有了迅速的发展,先进等离子法已经成为了国际认可的二氧化硫处理技术。在20时期70年代初期,由日本提出了电子束照射法处理二氧化硫,现在电子束照射法在先进国家已经拥有了将近二十套实验设备,而我国的电子束照射法也在不断的完善和发展,如今的电子束照射技术已经比较成熟。现今,世界上各个国家都对二氧化硫处理技术进行了重视,对新型的二氧化硫处理技术进行了不断的研发和创新。现在的硫氧化物催化脱除工艺可以对废气中百分之九十九的硫化物进行回收利用,这种技术的应用对处理FCC再生烟气等废气污染具有重要作用。
2.2氮氧化物处理技术
在对石油化工企业废气污染中的氮氧化物进行处理时,主要是利用选择性催化还原(SCR)的方式进行去除,目前世界上对氮氧化物进行去除时主要有六种处理技术,这六种处理技术中选择性催化还原因较高的脱硝效率而被大量应用。其他低氮燃烧技术、臭氧氧化+碱洗、选择性非催化还原(SNCR)等也有较多应用。具体技术的选用取决于氮氧化物的实际排放水平、企业现场环境条件和企业期望达到的效果。
2.3挥发性有机物(VOCSs)处理技术
VOCS主要是指具有石油化工特征的污染物,VOCS在石油化工产业的生产中具有重要作用,对石油化工产业资源的有效利用十分重要,但是如果将VOCS排放在空气中,不但会对空气造成严重的影响,还会威胁人们的身体健康,如果VOCS在空气中的浓度过高,达到爆炸极限,甚至会引发爆炸。因此人们不应该只对VOCS 进行处理,还应该对VOCS进行回收再利用,从而促进石油化工产业的不断发展。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过对VOCS的研究发现,目前对于VOCS的处理技术主要是通过使用生物过滤、高效洗涤、活性炭吸附、热破坏法(包括氧化TO、催化氧化CTO、蓄热式焚烧RTO)以及低温等离子光化学等方法进行,在这其中催化氧化的应用较为广泛,这主要是由于催化氧化技术的运行成本相对较低。目前对VOCS的回收主要是利用溶剂回收、吸附回收、冷凝回收等方式进行的,在对VOCS进行回收的过程中应该根据污染排放的特点和浓度选择相应的回收方式。以下为VOCS的主要处理技术:
2.3.1生物过滤处理法
生物过滤处理法对VOCS进行处理主要是利用微生物的分解过程将石油化工企业废气中的有害物质转化成无害的无机物。其对VOCS进行处理的主要步骤是:首先让废气与水接触并溶解于水中。其次利用生物膜内的微生物对水中的有害物质进行捕获并吸收。最后让微生物在生理代谢时,将有害物质进行降解和转化。
生物过滤法具有运行费用低、处理工艺清洁、无二次污染以及操作条件温和,常温常压等优点。
2.3.2高效洗涤处理法
采用碱液洗涤和机械除雾的方式对有机物进行处理,系统一般采用负压运行,确保废气不会逸散;设置在线PH检测仪对水质进行实时监控,确保系统的正常运行和处于较高的处理效率。
2.3.3吸附法
吸附法对VOCS进行处理时,主要是对部分低浓度的有机废气进行处理,目前我国对吸附法处理VOCS的使用已经十分广泛,这主要是因为吸附法具有能量消耗少、处理效果高的特点,可以有效对废气进行处理。但是吸附法在使用时还存在着一些缺陷,比如吸附法在使用时需要体积较大的设备,并且吸附法的流程较复杂。另外如果废气中的杂质较多,使用吸附法进行处理时可能会出现工作人员中毒的现象。在使用吸附法对VOCS进行处理时主要是利用吸附剂对VOCS进行吸收,在对吸附剂进行选择时应该选用一些活性炭,这主要是因为活性炭有较好的细孔结构,对VOCS的吸附能力较强。
2.3.4热破坏法
热破坏法是利用VOCS的燃烧或对VOCS的化学反应进行催化而对废气进行处理的方式。这种处理方式具有效果好的特点,因此在VOCS的处理中应用较广泛。热破坏法对VOCS进行处理时主要有两种方式,一种是火焰燃烧,另一种则是催化燃烧。直接利用火焰对VOCS进行燃烧对废气进行处理的效率较高,最多可达到99%。催化燃烧主要是利用VOCS的化学反应进行催化,促进废气反应速率的提升,这种方法具有用时少的特点,但是在处理时需要用到催化剂。目前我国使用催化燃烧法对VOCS进行处理时,主要使用的催化剂为金属以及金属盐。金属以及金属盐的价格较昂贵,因此在使用催化燃烧法对VOCS进行处理时需要投入较高的成本。近些年,我国的科研人员正在对非金属催化剂的使用进行研发,目前已经取得了较大的进展,相信在不久的将来就会对非金属催化剂进行使用。
2.3.5低温等离子光化学处理法
低温等离子反应的实质是利用电磁场中的高能电子轰击污染物分子,使之化学键断裂,形成活性粒子后再与其他基团重新组合形成更稳定的无害物质的过程。光化学反应的实质是利用高强光辐照,污染物质吸收光子的能量发生跃迁,使其处于极不稳定的激发态,然后再与催化产生的活性基团反应,生成无害物质的过程。
2.3.6组合型处理法
随着环境质量要求的提高和污染排放标准的不断收紧,在单一的VOCs处理方法无法满足当下排放限值的背景下,组合型处理方法应运而生。包括活性炭吸附+浓缩回收技术、活性炭吸附+脱附催化燃烧技术、浓缩回收技术沸石转轮浓缩+催化燃烧技术、冷凝回收+热力燃烧技术,这些组合型技术的出现,有效地弥补了单一技术的不足,极大地丰富了处理技术的适用范围,为持续降低排放浓度和改进环境质量提供可能。
3.石油化工企业废气污染治理与控制技术未来发展的方向
目前对于化工企业废气污染进行治理时仍然是以减少废气排放浓度为主要方式,但是随着科学技术的不断发展,在对石油化工企业进行污染处理时已经从单纯的末端处理技术向前端源头预防和全过程控制进行转变。绿色化工的理想是使将污染消除在产生的源头,使整个合成过程和生产过程对环境友好,是从根本上消除废气污染的对策。世界上很多国家已把绿色化工作为化学发展的主要方向,大势之下,有绿色,方有未来。化工行业的发展前路已然清晰,通过化学的智慧与技术创新,秉持环境保护与行业发展并行不悖的理念,引领和支持更多的绿色生产和科技创新,从而实现蓝天与化工共存。
结束语:综上所述,在对石油化工企业废气污染进行处理时可以根据排放废气内的污染物选择相应的处理技术,但是处理技术的经济适用性还存在着一些差异,随着科学技术的不断增强,人们可以对更加经济适用的废气污染治理技术进行研发和使用。因此石油化工企业应该结合目前的废气处理技术对废气污染进行治理和控制,促进环境的保护。
参考文献:
【1】刘宜成. 中国石油化工废气处理的技术与应用效果[J]. 化工管理, 2013(24):4-4.
【2】陈得重. 石油化工企业废气处理技术现状和发展动向[J]. 云南化工, 2018(1).
【3】蒲文晶, 刘云杰, 张磊,等. 事故状态下石化企业水体污染的预防与控制技术探讨[J]. 石油化工安全环保技术, 2016, 32(6):52-54.
【4】胡艳. 石油化工企业自动化仪表控制技术的应用研究[J]. 中国科技纵横, 2013(14):133-133.
论文作者:李荣
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/12
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