中國煤化工VOCs治理技術(shù)組組長,、上海大氣污染研究所所長鄭承煜先生專訪
導(dǎo)語:10月12日至14日第四屆全國煤炭深加工及焦化產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展交流會期間,，“煤炭深加工&現(xiàn)代煤化工”微信針對制約當(dāng)前煤化工發(fā)展的環(huán)保難點熱點問題，采訪了中國煤炭加工利用協(xié)會煤化工環(huán)保技術(shù)委員會專家,、中國煤化工VOCs治理技術(shù)組組長,、上海大氣污染研究所所長鄭承煜先生。
記者：鄭所長請您介紹一下煤化工VOCs的主要來源及危害,。
煤化工過程中產(chǎn)生的廢氣主要來源于煤制焦和煤制氣這兩個過程,。煤制焦廢氣主要來自于對于煤炭的裝煤、煉焦,、化產(chǎn)回收過程,，在裝煤的階段，煤炭原料在高溫下與大氣直接接觸,，會產(chǎn)生大量的煙塵,、多種對人體有害的有機多環(huán)芳香烴類氣體；在煉焦的階段,，廢氣主要來自于煤炭原料在化學(xué)轉(zhuǎn)變過程和未完全碳化煤炭中產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體,，這些主要包括飛灰、焦油氣和化學(xué)轉(zhuǎn)化過程中煤炭與大氣接觸產(chǎn)生的二氧化碳,、一氧化碳,、二氧化硫、二氧化氮等氣體,，除此之外,，還有部分苯類物質(zhì)、氰類化合物等,。煤制氣過程產(chǎn)生的廢氣主要來自于煤氣凈化過程中的尾氣,、氨和硫,、酚類物質(zhì)回收塔排放出的廢氣,，這些廢氣主要為一些碳氧化物、硫氧化物等氣體,，除此之外還含有鉛,、砷等有害物質(zhì)，對環(huán)境及人類健康的危害較大,。
絕大多數(shù)VOCs對人體健康和環(huán)境危害較大,，其危害主要有三個方面:
①刺激嗅覺器官引起人們的不愉快或厭惡，損害人體健康；
②對金屬材料,、設(shè)備和管道有一定的腐蝕性,；
③對大氣環(huán)境造成污染。
記者：接下來想請您介紹一下我國有關(guān)VOCs治理的法律法規(guī)及要求,。
由于VOCs的危害,，國家出臺了一系列法規(guī)，環(huán)保部印發(fā)的《石化行業(yè)揮發(fā)性有機物綜合整治方案》對VOCs的排放作出了嚴格控制,。煤化工行業(yè)是揮發(fā)性有機物排放重戶,，但是企業(yè)對其認識及治理起步較晚，且排放的組分較復(fù)雜,。
《環(huán)境保護法》第四十三條規(guī)定,，排放污染物的企業(yè)事業(yè)單位和其他生產(chǎn)經(jīng)營者，應(yīng)當(dāng)按照國家有關(guān)規(guī)定繳納排污費,。排污費應(yīng)當(dāng)全部專項用于環(huán)境污染防治,，任何單位和個人不得截留、擠占或者挪作他用,。依照法律規(guī)定征收環(huán)境保護稅的,，不再征收排污費。
作為我國第一部推進生態(tài)文明建設(shè)的單行稅法,，《環(huán)境保護稅法》將于2018年1月1日起施行,，這也意味著我國施行了近40年的排污收費制度將退出歷史舞臺?！董h(huán)境保護稅法》根據(jù)現(xiàn)行排污收費項目,，設(shè)置環(huán)保稅的稅目；以現(xiàn)行排污費收費標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),，設(shè)置環(huán)境保護稅的稅額標(biāo)準(zhǔn),，大氣污染物稅額為每污染當(dāng)量1.2元。對《環(huán)保稅法》所附《環(huán)保稅稅目稅額表》和《應(yīng)稅污染物和當(dāng)量值表》中規(guī)定的污染物征稅,；對每一排放口的前3項大氣污染物征稅,；同時法律規(guī)定，各省份根據(jù)本地區(qū)污染物減排的特殊需要,，可以增加應(yīng)稅污染物項目數(shù),。
記者：請您簡單介紹一下，目前我國煤制氣行業(yè)有關(guān)VOCs的治理情況,。
目前我國煤制天然氣行業(yè)多采用固定床碎煤加壓氣化,、低溫甲醇洗酸性氣凈化、甲烷合成生成天然氣工藝,。根據(jù)工藝流程特點,，VOCs主要排放點有四處分別為：低溫甲醇洗酸性氣凈化后排放尾氣,、煤氣水常壓儲罐呼吸廢氣、污水處理裝置散發(fā)的惡臭氣體和罐區(qū)儲罐呼吸廢氣,。
低溫甲醇洗排放的廢氣（由三股氣混合）量為2×192000m3/h,，VOCs濃度大約7000mg/m3，總硫濃度6.2mg/m3,。由于選用的氣化工藝為魯奇爐固定床氣化工藝,，VOCs不是單一組分，含有甲烷,、乙烯,、乙烷、丙烯,、丙烷,、甲醇等物質(zhì)，很難回收,，如果想達到能再利用的純度,，在經(jīng)濟上幾乎無法承受，因此只能采用破壞方法,，即將VOCs轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)后再排入大氣,。而且廢氣流量大，濃度低,，不易采用直接燃燒法,。RTO和RCO的投資費用大致相當(dāng)，由于RCO的燃燒溫度要低于RTO,，故RCO操作費用要省,，但由于此股廢氣中含有硫會導(dǎo)致催化劑中毒失活而不能再生，因此選用RTO較宜,。通過蓄熱式氧化,，有機廢氣去除率可以達到98%以上，滿足環(huán)保要求,，而且熱效率能達到95%以上,，高的熱回收率使補充燃料的使用量顯著減少，從而節(jié)約運行費用,。RTO裝置目前常用的是閥門切換式,，一般由氧化室、多個蓄熱室組成,，通過切換閥門來達到改變氣流方向的目的,，因此操作彈性較大,，能在較大范圍內(nèi)適應(yīng)廢氣流量和濃度的波動,。應(yīng)注意的是,，選用燃燒處理技術(shù)，燃燒反應(yīng)后排出的SO2可能會導(dǎo)致硫超標(biāo),，廢氣的燃燒過程可能會伴隨有NOx的生成造成二次污染,。為避免此種情況發(fā)生，可以考慮廢氣處理技術(shù)的結(jié)合,。在氣體進燃燒裝置之前,，先用吸附或者是吸收法對廢氣進行預(yù)處理，可采用“吸附濃縮+燃燒”工藝或“堿洗吸收+燃燒”工藝,。CO2是溫室氣體,，大量排放會加重環(huán)境負擔(dān)，而且未來如果征收碳稅,，將為煤化工企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟負擔(dān),。經(jīng)過燃燒處理后排出的廢氣主要含有CO2和N2，經(jīng)過初步分離后CO2純度較高,，結(jié)合企業(yè)自身及當(dāng)?shù)靥攸c,，便于作進一步的處理應(yīng)用。CO2加氫合成制甲醇反應(yīng)各國研究者正在重點攻關(guān)催化劑的研究,；碳捕捉與封存技術(shù)的“二氧化碳驅(qū)采水”技術(shù)也在積極嘗試,，對處于西北缺水比較嚴重地區(qū)的煤化工來說此項技術(shù)擁有巨大潛能。由于蓄熱式燃燒裝置投資費用相對較高,，為避免投資損失,，建議項目人員在初期可研、設(shè)計時,，要對工藝數(shù)據(jù)進行嚴格核算,，在確保滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的前提下，節(jié)省投資,。例如,，經(jīng)測算燃燒處理后的廢氣硫含量不超標(biāo)，且通過控制燃燒條件將NOx的生成控制在規(guī)定限值之內(nèi),，則可以省去預(yù)處理裝置,，單獨選用RTO或RCO裝置。需注意的另一問題是廢氣在進蓄熱爐前需補充足夠的空氣,，因此空氣過量系數(shù)的選取很重要,，既要防止達到混合氣體爆炸極限范圍內(nèi)造成安全隱患，又要避免過多的空氣量造成投資增加帶來經(jīng)濟上的損失,。
煤氣水儲罐呼吸廢氣主要是儲罐呼吸閥排出的無組織廢氣,，以硫化氫和氨為主，VOCs濃度大約為900mg/m3,，由于受到環(huán)境溫度等的影響,，流量和濃度波動較大,。此股氣體不具回收價值，可以考慮采用RTO直接燃燒處理,。在壓降滿足的前提下,，可以將此股氣體通過管道輸送到低溫甲醇洗RTO裝置進行處理，節(jié)省設(shè)備的投資,。
污水處理裝置廢氣,，一類廢氣是在預(yù)處理單元的調(diào)節(jié)池、勻質(zhì)罐,、隔油池,、酸化水解池等裝置的散發(fā)氣體，氣量和濃度波動范圍較大,，VOCs含量較高,；另一類是曝氣池、污泥脫水間的氣體,，惡臭氣味明顯,，主要以硫化物、揮發(fā)酚收率大于95%,，大大降低熱法結(jié)晶規(guī)模,。
還有就是罐區(qū)儲罐呼吸廢氣。
鄭承煜,，男,，上海安居樂環(huán)保科技股份有限公司董事長;國家環(huán)保部環(huán)評中心特邀VOCs治理技術(shù)授課專家;國家環(huán)保部G20峰會大氣污染治理特邀專家;中組部,、中國科協(xié)"國家引才目錄"資源環(huán)境生態(tài)組專家;"千人計劃"PM2.5特別防治專家組成員;中國石化行業(yè)VOCs治理技術(shù)專業(yè)組組長;中國煤化工VOCs治理技術(shù)中心主任,、教授;中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會常務(wù)理事;被評價為"中國石化行業(yè)大氣污染治理技術(shù)領(lǐng)軍人物";國家RTO標(biāo)準(zhǔn)制定參與者。
鄭承煜在國內(nèi)外研究從事VOCs治理技術(shù)多年,，著有數(shù)十篇VOCs治理論文和專利,。歸國后承擔(dān)過2008北京奧運賽艇噴漆、奧運場館空氣凈化,、國防科工大,、上海大飛機、海軍潛艇,、西昌衛(wèi)星發(fā)射等多個國家重點建設(shè)項目和課題研究,，多個項目實現(xiàn)了科技成果轉(zhuǎn)化。大力引進,、推廣國內(nèi)外環(huán)保先進技術(shù),，獨自研發(fā)出GRTO蓄熱式焚燒爐、生物滴濾+多元多相光催化氧化技術(shù)。其中,，生物滴濾+多元多相光催化氧化技術(shù)入選美國國際開發(fā)署,、世界銀行和亞行發(fā)起的亞洲空氣清潔中心VOCs治理技術(shù)培訓(xùn)教材。其首創(chuàng)的生物滴濾塔+光催化氧化+特種材質(zhì)吸附脫附作為國內(nèi)首個運用在煤化工污水除臭上獲得好評,。其研發(fā)的GRTO等技術(shù)成功運用在五百強西門子、三星,、富士康,、中石化、中海油,、立邦,、歐姆龍、安川,、日東,、華潤、華為,、雀巢,、比亞迪、五糧液,、好麗友,、上好佳、蒂森克虜伯等多個世界著名企業(yè)的大型VOCs治理項目上,。
鄭承煜先生多次受邀在中石化SEG,、長城能化、中石油,、中海油,、中國天辰院、五環(huán)院,、東華院等多個國內(nèi)著名設(shè)計單位進行VOCs治療技術(shù)專題授課,。
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