危化品罐區(qū)揮發(fā)性有機物(VOCs)處理技術(shù)

?；饭迏^(qū)揮發(fā)性有機物(VOCs)處理技術(shù)目

錄1.前言2.危化品罐區(qū)VOCs的特點3.?；饭迏^(qū)VOC處理的特點4.毫克級吸附法油氣回收技術(shù)5.水洗6.直燃式（TO）7.蓄熱燃燒式（RTO）8.蓄熱催化燃燒式（RCO）9.活性炭吸附10.冷凝+吸附11.變壓吸附12.低溫等離子法13.光催化氧化法14.生物催化氧化技術(shù)15.超低排放燃燒（CEB）技術(shù)16.VCU（油氣高效直接燃燒裝置）17.液氮深冷技術(shù)18. 19.結(jié)束語一、前 言關(guān)于?；饭迏^(qū)的VOCs治理，是2005年參加甘肅省平?jīng)鍪小叭A亭中煦煤化工有限責任公司煤制60萬噸/年甲醇”項目時，環(huán)評單位要求甲醇汽車裝車要上廢氣回收裝置（那個時候還沒有說是VOCs 回收），開始收集相關(guān)資料。非常遺憾的告訴大家，到目前為止，還找不到一種投資少、占地面積小、安全間距小、運行費用低、適用面廣、安全可靠的VOCs 回收處理設(shè)備。聲明：1.我不是VOCs設(shè)備廠家，不懂具體的VOCs處理技術(shù)。是設(shè)計院，為業(yè)主選用合適的VOCs設(shè)備。水平有限，不對之處請大家批評指正！本著善意，將多年的工作經(jīng)驗呈獻大家，但不承擔任何連帶的法律責任！請設(shè)計時執(zhí)行最新的相關(guān)標準規(guī)范文件等！“物美價廉”是不存在的， “好貨不便宜”是真理！二、危化品罐區(qū)VOCs的特點1）化學成分太多！2）化學成分不穩(wěn)定（第三方倉儲更明顯）！3）VOCs的濃度隨著溫度的變化而變化！4）VOCs的氣量在0～最大之間波動！5）有些VOCs處在爆炸極限范圍之內(nèi)！6）有些VOCs的成分之間會發(fā)生化學反應！7）有些VOCs含有易結(jié)晶的成分！8）有些VOCs劇毒！9）有些VOCs具有腐蝕性！三、危化品罐區(qū)VOCs處理的特點難！危險！四、毫克級吸附法油氣回收技術(shù)2019年5月19-21日，在上海召開了“2019（第二屆）罐區(qū)VOCs治理技術(shù)暨VOCs系統(tǒng)安全防爆研討會”。在這次會議上，北京信諾海博石化科技發(fā)展有限公司張國瑞先生做了“儲罐VOCs治理的方向在哪里？研究、實踐和思考”的發(fā)言。在這次會議上，第一次知道了毫克級吸附法油氣回收技術(shù)。但是，我不相信！打電話給他們的用戶，煙臺萬華的熟人，說是真的，還是不相信。2021年1月6-8日，在太原召開了“2021石化和煤化工行業(yè)VOCs治理技術(shù)研討會暨第五屆石化行業(yè)VOCs治理技術(shù)專業(yè)組年會”。在這次會議上，北京信諾海博石化科技發(fā)展有限公司張國瑞先生做了“mg級油氣回收技術(shù)實踐及對未來VOCs治理的影響展望”的發(fā)言。在這次會議上，第二次知道了毫克級吸附法油氣回收技術(shù)。但是，仍然將信將疑！2021年3月22-24日去浙江寧波出差， 23日下午到寧波萬華的罐區(qū)，看到了正在運行中的北京信諾海博石化科技發(fā)展有限公司的VOCs處理裝置。在這個裝置附近，有一個價值100多萬元的不銹鋼分析小屋（業(yè)主采購），里面有進口的（ ABB

）在線色譜分析儀，分析結(jié)果直達企業(yè)控制室和當?shù)氐沫h(huán)保管理部門。清清楚楚的看到，

VOCs處理裝置的排氣筒上有3個取樣點，控制室電腦屏幕上VOCs排放曲線一直在1mg以下！盡管理論上說服不了我，但事實就擺在那里！咱們老祖宗不是說，眼見為實！煙臺萬華有4座10000m3液苯內(nèi)浮頂儲罐，大小呼吸量2000m3/h。2015年建設(shè)了一套油氣回收裝置運行效果不好。2017年原位新建2000m3/h吸附/淺冷工藝mg級油氣回收裝置，尾氣mg級達標排放，回收的液體苯返回苯儲罐。至今已經(jīng)穩(wěn)定運行四年，尾氣苯濃度始終穩(wěn)定在0.0015L（檢不出）～1mg/m3，在線濃度檢測記錄儀檢測記錄歷史趨勢，并有每月一次，累計超過100次的第三方檢測報告，沒有一次不達標的；平均每天回收液體苯100～ 200kg，苯回收率99.99%以上，罐區(qū)周圍空氣質(zhì)量得到顯著改善。據(jù)說，萬華集團已經(jīng)訂貨11套了。業(yè)績表煙臺萬華寧波萬華運行前分析小屋位置取樣口排氣筒VOCs實時監(jiān)測數(shù)據(jù)1.0的單位是mg/m3特別說明1.

我不認為這個技術(shù)是萬能的！2.

感興趣的朋友，如果您想訂貨的話，建議至少到2家以上的類似用戶參觀！3.

從目前掌握的資料看，這個“毫克級吸附法油氣回收技術(shù)”是最安全、投資最省、處理效果最好、占地面積小、噪聲比較小、能耗也是比較小的技術(shù)！在“碳達峰、碳中和”的今天，值得擁有！4.

注意：吸附劑的使用壽命保證10年！5.

關(guān)鍵技術(shù)：吸附劑！6.

安全性較高！油氣回收裝置尾氣油氣PAL

回收液罐吸附床淺冷器真空泵制冷機組回收液泵0kPa2kPa2~15℃風機冷卻器罐區(qū)典型流程-苯回收說明：不同的介質(zhì)有不同的流程五、水

洗2005年就研究過甲醇裝車廢氣水洗的問題。水洗流程比較簡單，不做過多的介紹，請注意以下問題：1）只有與水互溶的介質(zhì)才能采取水洗工藝，比如：甲醇、乙醇、乙二醇等。2）水洗工藝是否經(jīng)濟，一定要因地制宜的做技術(shù)經(jīng)濟比較。對于現(xiàn)代煤化工企業(yè)，含有甲醇的廢水可以去做水煤漿、可以去污水處理場做營養(yǎng)液。如果沒有這些條件，還要單獨的上一套甲醇污水處理裝置，就很不合算。3）水洗系統(tǒng)建議采用不銹鋼設(shè)備和管道，防止生銹！4）水洗塔的尺寸，一定要用Aspen軟件計算！5）對于排放指標要求比較嚴格的地區(qū)，還需要增加其他工藝。6）最大優(yōu)點：安全性較高！水洗塔六、直燃式（TO）也是2005年開始接觸的。

特點：VOCs必須處在爆炸下限25%以下，或者是不能爆炸的VOCs（比如充氮儲罐排出的VOCs）。直接燃燒，原理簡單明了！整個流程，熱能分級利用，盡可能的降低能耗！可以廢氣、廢液同時處理！價格相對低廉！輔助燃料可以是柴油、天然氣等。廢氣焚燒爐爐內(nèi)火焰燃燒狀況增加蓄熱材料：使廢氣全部通過高溫層,可以降低燃燒溫度，相同的燃燒溫度下,提高廢氣的分解率。廢液、廢氣混燒系統(tǒng)化工廢氣焚燒系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備之一：耐熱不銹鋼板式換熱器說 明1）如果是連續(xù)排放氣，且發(fā)熱量足夠的話，可以回收煙氣中的熱量產(chǎn)生低壓蒸汽！2）燃燒溫度可控（800℃左右），不會產(chǎn)生有害氣體！3）安全性較高！4）開停車方便！5）有明火！6）投資相對不高，運行費用適中！7）可以同時處理多種成分的廢氣！8）更適合有連續(xù)排放氣的場合。9）有碳排放！七、蓄熱燃燒式（RTO）蓄熱式燃燒，簡稱為（RTO）。工作原理是把有機廢氣直接加熱到 800 ℃ 以上的高溫，氧化分解。氧化后產(chǎn)生的高溫煙氣通過陶瓷蓄熱部分，由于陶瓷具有良好的蓄熱性，從而使爐腔始終維持在很高的工作溫度，節(jié)省廢氣預熱、升溫的燃料消耗。陶瓷蓄熱部分由兩個或兩個以上腔室組成，熱解后的相對干凈的氣體在進入尾氣處理系統(tǒng)或直接排放前需對每個腔室進行吹掃保證VOCs的去除率。說 明蓄熱燃燒式（RTO）工作原理非常好！但是，在低價中標的原則下，好事變成了壞事！請看下列照片：某企業(yè)RTO爐事故現(xiàn)場但是，成功的案例也很多！GRTO

優(yōu)勢安全硬件安全包括機械阻火器、LEL監(jiān)測儀、濃度檢測儀、噴淋洗滌塔、緊急旁通、泄爆門、熱電偶、壓差開關(guān)、壓差表、急停按鈕、零泄漏提升閥、紅外測溫等等安全硬件措施；軟件安全包括點火程序控制、高溫控制報警、應急停電系統(tǒng)、爐膛溫度過高應急保護、排煙溫度控制等等安全軟件措施；包括安全啟動預熱技術(shù)、吹掃技術(shù)、控溫技術(shù)、報警系統(tǒng)、引風機運行應急技術(shù)、云網(wǎng)大數(shù)據(jù)監(jiān)控運行安全這是上海某某的安全理念某某的用戶某某的用戶某某RTO工作原理燃燒室蓄熱室旋轉(zhuǎn)配氣閥排氣煙筒余熱回收鍋爐高溫閥八、蓄熱催化燃燒（

RCO

）蓄熱催化燃燒（

RCO

）：是把廢氣加熱到280℃進行催化燃燒，使廢氣中的VOCs氧化分解成

CO2和

H2O，氧化產(chǎn)生的高溫氣體流經(jīng)陶瓷蓄熱體，使之升溫“蓄熱”，并用來預熱后續(xù)進入的有機廢氣，從而節(jié)省廢氣升溫燃料消耗的廢氣處理技術(shù)。蓄熱催化燃燒（

RCO

）的特點低溫催化，能耗小費用低，運行穩(wěn)定更安全。采用新型陶瓷蓄熱系統(tǒng)，熱利用效率高。停留時間長，燃燒充分。自動化控制程度高、維修方便。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。但是，由于安全方面的原因，單獨在罐區(qū)VOCs處理上使用的不多。九、活性炭吸附法活性炭吸附法前期投資較低,

但實際運維成本高、管理難、技術(shù)適用性受多方因素影響，難持續(xù)性穩(wěn)定達標。不適合含塵廢氣和含水汽或含粒狀物的廢氣。治理廢氣需要大量活性炭，活性炭吸附飽和后的后續(xù)處理比較困難，只是對污染物的轉(zhuǎn)移，沒有做到把污染物消解掉，極易造成二次污染，不能形成除污環(huán)保閉環(huán)，存在環(huán)保責任風險。原理：通過活性炭的自然吸附能力吸附廢氣，當吸附飽和后，活性炭脫附再生或交給專業(yè)危廢公司處理。由于廢棄的活性炭更換非常麻煩，且危險廢固處理費用高，往往是平常不用，有檢查時開一下。2016.9.17在某油庫安全檢查，油品下裝時，打開槽車頂蓋說是油氣回收設(shè)備壞了設(shè)備不能處理廢氣了這個廢氣處理裝置更簡單安徽某油庫2019.9.10某油庫，此裝置位于路邊，我們走過時，一股濃濃的汽油味把我們嗆著了2019.4.15張家港孚寶據(jù)說，每年更換活性炭的費用就是500萬元，一般的單位用不起活性炭再生技術(shù)看著很多VOCs活性炭吸附裝置運行費用太高的現(xiàn)象，實在可惜。2021.5.13號，看到了一個活性炭再生技術(shù)，介紹給大家?；钚蕴课?高溫無氧熱循環(huán)氣體原位解吸技術(shù)：由無錫贏特環(huán)保創(chuàng)新性設(shè)計制造，其原理是基于活性炭本身的性能，即采用煤質(zhì)柱狀活性炭，堆積密度低，比表面積大，吸附能力強并可解吸的特點，適用于有機廢氣治理有效處理VOCs。解吸過程中活性炭罐始終處于微正壓、無氧狀態(tài)，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠無安全風險；智能化控制使系統(tǒng)運行簡便、運行成本低；解吸濃縮的有機廢氣經(jīng)氧化器高溫氧化后直接達標排放或者進入備用的吸附系統(tǒng)吸附。如此循環(huán)，整個系統(tǒng)使有機廢氣始終穩(wěn)定達標排放，無超標風險；高溫無氧原位解吸使活性炭性能恢復并循環(huán)使用。無錫贏特環(huán)保高溫無氧熱循環(huán)氣體解吸示意圖過程說明：活性炭罐內(nèi)裝活性炭吸附飽和后，停止吸附，啟動解吸，關(guān)閉炭罐的進氣閥和排氣閥，同時氮氣閥門打開，通入氮氣，壓力在0.02-0.1MPa之間，對活性炭層進行吹掃并有效排出炭罐內(nèi)的空氣，然后關(guān)閉排氣閥門，啟動循環(huán)風機，再加熱器；在循環(huán)風機的作用下，高溫氮氣在活性炭罐、再加熱器形成的閉路系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，使罐內(nèi)溫度壓力逐步升高，如果系統(tǒng)內(nèi)壓力低于設(shè)置值，適當補充氮氣，保持系統(tǒng)內(nèi)始終微正壓，使解吸工作安全高效地進行；當加熱解吸過程中濃縮的有機廢氣聚集使系統(tǒng)內(nèi)壓力大于某一設(shè)置值，有機廢氣泄壓釋放經(jīng)氧化器高溫氧化后直接達標排放或者進入備用的吸附系統(tǒng)吸附。如此循環(huán)，整個系統(tǒng)使有機廢氣始終穩(wěn)定達標排放，無超標風險。如此循環(huán)反復，使活性炭罐內(nèi)壓力穩(wěn)定在一定數(shù)值，活性炭層溫度升溫至設(shè)定溫度（系統(tǒng)最高設(shè)定溫度以及系統(tǒng)炭層可達溫度500℃，具體溫度根據(jù)每個工廠廢氣特性來確定）時，解吸完成；關(guān)閉氮氣，關(guān)閉循環(huán)風機、再加熱器，一段時間后活性炭冷卻至規(guī)定溫度，并可自動切換到下一個吸附過程。氮氣解吸具有安全、節(jié)能、高效等優(yōu)點。贏特環(huán)保的活性炭高溫無氧熱循環(huán)解吸技術(shù)，整個解吸過程中沒有濃水產(chǎn)生；解吸時不凝氣體經(jīng)氧化器高溫氧化后直接達標排放。有興趣的單位請向贏特環(huán)保咨詢。十、冷凝+吸附“冷凝+吸附”法油氣回收工藝是結(jié)合制冷技術(shù)和吸附技術(shù)的優(yōu)勢，先在冷凝單元中將油氣逐級從常溫冷卻至-70℃（此處溫度場可根據(jù)實際需要變更設(shè)定）左右，使混合氣體中的大部分油氣直接液化回收，剩余極少量油氣在吸附單元中通過特定吸附工藝和空氣進行吸附分離。整機系統(tǒng)通過以上過程不斷循環(huán)，從而達到油氣連續(xù)冷卻分凝回收，同時確保終端被處理油氣達標排放?？赡苁潜救讼⒈容^閉塞，目前沒有聽說此類裝置爆炸的消息。

“冷凝+吸附”是液體?；饭迏^(qū)目前使用最多的VOCs處理工藝。深冷+吸附法油氣回收工藝流程示意圖缺 點1）能耗較高！2）機器故障較多，叫什么冰堵！3）活性炭更換比較頻繁，且廢棄的活性炭是危險廢固，處理費用高。4）夏季常常制冷量不夠！5）盡管如此，冷凝+吸附仍然是我們公司常用工藝！十一、變壓吸附變壓吸附工藝是利用吸附劑對吸附質(zhì)的選擇性，即油氣-空氣混合氣中各組分與吸附劑之間結(jié)合力強弱的差別，使難吸附的空氣組分與易吸附的油氣組分分離。同時利用吸附劑對吸附質(zhì)的吸附容量隨壓力變化而有差異的特性，真空下脫附這些油氣而使吸附劑獲得再生，整個操作過程均在環(huán)境溫度下進行。整個過程包括吸附和再生兩個基本操作。沒有用過。十二、低溫等離子法技術(shù)原理為：低溫等離子廢氣處理設(shè)備中的介質(zhì)阻擋放電過程中，等離子體內(nèi)部產(chǎn)生富含極高化學活性的粒子，如電子、離子、自由基和激發(fā)態(tài)分子等。VOCs 與這些具有較高能量的活性基團發(fā)生反應，部分會被裂解，最終轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水等物質(zhì)，從而達到凈化廢氣的目的。似乎問題很多，沒有用過。十三、光催化氧化法利用特種紫外線波段，在特種催化氧化劑的作用下，將氧氣催化生成負氧離子，再將廢氣分子氧化還原的一種特殊處理方式。國內(nèi)運用的光催化氧化的治污設(shè)備，通常采用雙波長紫外光管，采用二氧化鈦材料作為催化劑，制造其的環(huán)保公司對設(shè)備的除污參數(shù)，基本上都會提到這類設(shè)備的除污效率達到80%

以上。實際上現(xiàn)市場的光催化氧化法處理設(shè)備采用的紫外光管降解VOCs 受催化材料、粉塵、反應時間、濕度、廢氣濃度等影響甚大，同時如無可控技術(shù)，會生成中間副產(chǎn)物并加大了污染排放。存在巨大環(huán)保責任風險。（沒有用過）十四、生物催化氧化技術(shù)深冷后不凝氣的深度凈化：部分油品深冷后含有乙烷、丙烷等不凝氣，為滿足嚴格的地方標準（山東60mg/m3），需要進行深度處理。熱氧化TO（800～1000℃）或催化燃燒CO（300～500℃），需按明火設(shè)備布置，防火間距大。吸附屬于污染物的轉(zhuǎn)移，產(chǎn)生危廢。生物催化氧化，以微生物的生物酶為催化劑，在常溫常壓溫和條件下反應，屬于本質(zhì)安全技術(shù)。生物法的適用范圍適合的（常規(guī)生物法）醇類、醛類、酸類、酯類、酮類、醚類等含氧的有機物硫化氫、氨氣有機胺類

等含氮的苯系物類一般的（強化生物法）脂肪烴C2~C6、多環(huán)芳烴、鹵代烴不適合的 （需要預處理）硝基化合物生物法工作原理1）通過附著在填料上的或懸浮液中的微生物吸收降解VOCs。2）惡臭異味VOCs物質(zhì)+O2 + 微生物 → CO2+H2O + SO42-+NO3 - +生物組份3）與生物法處理污水中有機物原理類似，可以理解為常溫常壓下通過多種復雜微生物酶的多級催化作用，將有機物用空氣中的氧氣氧化為二氧化碳和水。仿生三維絲絡(luò)填料：大比表面積、高孔隙率、高載菌量（幾~十幾kg/m3量級）、化學穩(wěn)定性、低流通阻力、緩釋生物刺激劑VOCs難溶輕烴VOCs強化生物處理器這套裝置完全改變了我對生物法處理VOCs的認識！安裝、使用、維護非常方便！把水、電、氣接上即可。一個不夠，再加一個！一個生物箱的尺寸，12.0m(長)×2.3m(寬)

×2.7m(高)，一個箱可以處理3000m3/h，進氣濃度輕烴（乙烷+丙烷+丁烷）500mg/m3以下，出氣濃度非甲烷總烴60mg/m3以下。此項技術(shù)應該是比較成熟！十五、超低排放燃燒（CEB）技術(shù)超低排放燃燒技術(shù)（Certified ultra-lowEmission Burner CEB）使用金屬纖維無煙無火焰燃燒器，該燃燒技術(shù)可燃物處理效率可達到99.99%，可燃物濃度適應性強，用于油氣處理時，既可以采用吸附+吸收+CEB

處理工藝，也可單獨使用CEB

處理工藝；該技術(shù)已在美國成功應用多年，擁有多個項目案例。CEB核心技術(shù)是該Bekinit?燃燒器，圖為燃燒器工作表面火焰體積不大很遺憾，此設(shè)備比較貴，據(jù)說新疆有一套，大約是1200萬元。據(jù)說，十分嬌氣！動不動就自我保護！但是，如果能夠國產(chǎn)化，如果不是那么嬌氣，可能這是有希望的廢氣處理技術(shù)。十六、VCU（油氣高效直接燃燒裝置）原理：VCU設(shè)備是把產(chǎn)生的