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傳統煤化工無組織排放揮發性有機物的控制排放

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傳統煤化工無組織排放揮發性有機物的控制排放

發布日期:2018-08-23 作者:張成剛 點擊:

傳統煤化工無組織排放揮發性有機物的控制排放


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摘要:⎝⎛im电竞⎞⎠以晉城地區傳統煤化工企業為研究對象,結合企業工藝流程特點梳理出了傳統煤化工的源。其中,設備動靜密封點泄漏和廢水集輸、儲存、處理過程的逸散是主要的揮發性有機物無組織排放源,也是企業治理的難點所在,并根據每個排放源的特點提出了針對性的控制措施。

揮發性有機物(volatileorganiccompounds,VOCs)可直接對人體產生危害,還可間接參與光化學反應生成二次污染物,是形成PM.的主要來源之一。我國已將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,和地方都在完善相關的排放標準和估算方法等體系,力求全面減少其排放總量,改善大氣環境。《晉城市2017大氣污染防治行動計劃》中要求本地企業2017年10月底前完成工作。

1晉城地區傳統煤化工企業生產概況

⎝⎛im电竞⎞⎠晉城地區傳統煤化工企業以生產合成氨、氮肥為主(聯產甲醇),氮肥產量約占總產量的10。絕大部分企業仍使用固定床間歇式氣化爐(UGI爐)。普遍采用的合成氨工藝流程見圖1。

2晉城地區傳統煤化工企業VOCs無組織排放源

晉城地區傳統煤化工企業產生VOCs的排放源有甲醇合成塔、甲烷合成塔、甲醇儲罐、造氣循環水、污水生化處理工段以及跑冒滴漏,其中既有有組織排放源也有無組織排放源。有組織排放源治理相對容易,無組織排放源由于其不易收集、排放量和排放時間具有不確定性等特點成為企業治理的重點也是難點所在。且有研究表明,無組織排放VOCs占到化工企業VOCs排放的50以上。

⎝⎛im电竞⎞⎠在正常生產過程中,晉城地區傳統煤化工企業的元組織排放源見表1。

設備動靜密封點泄漏和廢水集輸、儲存、處理處置過程逸散是產生無組織VOCs的主要來源,晉城地區傳統煤化工企業要按期完成《晉城市2017大氣污染防治行動計劃》中的治理任務,需對這兩個來源進行重點控排。

⎝⎛im电竞⎞⎠除上述幾種排放源外,當裝置發生事故或在開停車、維修過程中,同樣也會產生VOCs。

3晉城地區傳統煤煤化工企業無組織排放VOCs的控制措施

⎝⎛im电竞⎞⎠3.1設備動靜密封點泄漏

設備動靜密封點泄漏采取的措施是泄漏檢測與修復(1eakdetectionandrepair,LDAR)技術。

LDAR技術是采用固定或者移動檢測設備(如氫火焰離子化檢測儀)對可能產生VOCs泄露的設備或管線組件進行定期監測,根據國標或地標規定的檢測值[4]來確認是否存在發生泄露的設備,并通過對泄漏設備和管線進行修復,從而達到控制VOCs泄露對環境造成的影響。

修復措施主要有擰緊密封螺母或壓蓋、更換墊片、在設計壓力及溫度下密封沖洗等。

3.2有機液體儲罐揮發和裝卸揮發

晉城地區傳統煤化工主要是甲醇儲罐產生VOCs,甲醇儲罐可分為固定頂罐、內浮頂罐和外浮頂罐。甲醇儲罐有呼吸損失和密封泄漏損失,其中固定頂罐的呼吸損失大。

固定頂罐正常儲存狀態下,一般不會發生明顯的無組織排放情況。只有在儲罐進行甲醇的輸人和輸出時,儲罐呼吸閥打開,從而產生一定量的甲醇揮發;或者由于天氣溫度、氣壓變化,也會產生少量的甲醇揮發。此外,由于儲罐附件老化等原因造成的不嚴密也會產生甲醇揮發。甲醇裝卸過程控制VOCs的措施主要是密閉并設置VOCs收集、回收或處理裝置;裝車時采用頂部浸沒式或底部裝卸方式。

內浮頂罐和外浮頂罐的呼吸損失很小,重點是要做好密封。內浮頂罐的浮盤與罐壁之間建議采用液體鑲嵌式、機械式鞋型等高效密封方式。外浮頂罐的浮盤與罐壁之間建議采用雙封式密封,且初級密封要采用內浮頂罐的密封方式。

甲醇儲罐產生的無組織VOCs進行處置的技術有吸收技術、吸附+吸收技術、吸收+膜技術等。

⎝⎛im电竞⎞⎠3.3廢水集輸、儲存、處理過程逸散

3.3.1造氣循環水處理過程逸散

晉城地區傳統煤化工企業造氣循環水處理的典型工藝流程見圖2。

晉城地區傳統煤化工企業,由于采用UGI爐氣化,煤氣水處理過程中平流沉淀池、微渦流池等會逸散出大量VOcs,現場氣味難聞,對員工身體健康和廠區周圍環境都造成影響。

由于固有工藝的影響,必須對平流沉淀池、微渦流池進行加蓋密閉,并增加引風系統,將收集的VOCs送往鍋爐焚燒。

⎝⎛im电竞⎞⎠3.3.2污水處理過程逸散

晉城地區傳統煤化工企業一般采用MBR工藝處理污水,典型工藝流程見圖3。

污水處理裝置中的隔油池、集水池、調節池、氣浮池、A池、O池等都是產生VOCs的來源。采取的主要措施是加蓋密閉、增加引風系統并回收處理收集到的氣體,處置技術包括催化氧化、熱力焚燒法等。

3.4冷卻塔、循環水冷卻系統釋放和取樣產生

為換熱器提供循環水的冷卻塔,要降低VOCs釋放,關鍵是要杜絕循環冷卻水用戶設備的跑冒滴漏,避免循環水受到VOCs的污染。

控制取樣產生VOCs,就要不斷增強取樣人員的培訓,提高取樣技能,減少VOCs排放。

3.5開停車和維修排放

開停車和維修產生的VOCs,主要是要減少開停車次數,維持裝置穩定運行。對于設備的維修要保證小問題及時解決的原則,避免將小故障拖延成大的停車事故。

⎝⎛im电竞⎞⎠生產事故產生的VOCs,主要控制措施是要做好工藝、設備、安全管理,提供裝置的長周期穩定運行,避免事故的發生。

4結論

⎝⎛im电竞⎞⎠無組織排放VOCs是晉城地區傳統煤化工企業治理的重點和難點,無組織排放VOCs的治理原則是經收集成為有組織排放。設備動靜密封點泄漏和廢水集輸、儲存、處理過程逸散是兩大主要的VOCs無組織排放源,做好泄漏檢測與修復以及敞開液面的加蓋密閉是企業如期完成《晉城市2017大氣污染防治行動計劃》任務的重點。VOCs治理是企業必須履行的社會責任,通過回收利用VOCs也為企業自身帶來一定的經濟效益。


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