解婷婷
摘 要:清洁生产(cleaner production)在不同的发展阶段或者不同的国家有不同的叫法,例如"废物减量化"、"无废工艺"、"污染预防"或废物最小量化等。
关键词:清洁生产;干气;VOCs治理技术
1 前言
“清洁生产”概念的出现,最早可追溯到1976年。当年欧共体在巴黎举行了“无废工艺和无废生产国际研讨会”,会上提出“消除造成污染根源”的思想;1979年4月欧共体理事会宣布推行清洁生产政策;1984、1985、1987年欧共体环境事务委员会三次拨款支持建立清洁生产示范工程。
清洁生产定义有毒有害物质指被列入《危险化学品目录》、《国家危险废物名录》的某一类剧毒、强腐蚀性、强刺激性、放射性(不包括核电设施和军工核设施)、致癌、致畸等物质。
某炼厂追寻清洁的生产过程,对中间产品进行回收利用,对含有有毒有害气体高硫燃料进行脱硫吸收,最后用破坏法消除,达到符合国家标准的污染物排放,做到无废工艺、污染物最小量化。
2 清洁生产概念
2.1 清洁生产定义
清洁生产是指不断采取改进设计,使用清洁的能源和原料,采用先进的工艺技术与设备,改善管理,综合利用等措施,从源头消减污染,提高资源利用效率,减少或者避免生产服务和产品使用过程中污染物的产生和排放,以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。
2.2 清洁生产内涵
清洁生产从本质上来说,就是对生产过程与产品采取整体预防的环境策略,减少或者消除它们对人类及环境的可能危害,同时充分满足人类需要,使社会经济效益最大化的一种生产模式。
清洁生产的观念主要强调三个重点:
(1)清洁能源。包括开发节能技术,尽可能开发利用再生能源以及合理利用常规能源。
(2)清洁生产过程。包括尽可能不用或少用有毒有害原料和中间产品。对原材料和中间产品进行回收,改善管理、提高效率。
(3)清洁产品。包括以不危害人体健康和生态环境为主导因素来考虑产品的制造过程甚至使用之后的回收利用,减少原材料和能源使用。
3 VOCs废气处理技术
3.1 挥发性有机物
挥发性有机物(VOCs)在排污收费试点办法中是指特定条件下具有挥发性有机化合物的统称,如非甲烷总烃、含氧有机化合物、卤代烃、含氮化合物、含硫化合物等。石油炼制工业污染物排放标准定义凡是参与光化学反应的有机化合物都叫做挥发性有机物。
3.2 挥发性有机物处理技术
VOCs废气处理方法可分为回收法和破坏(销毁)法等。
回收技术分为吸附法、吸收法、冷凝法、膜法。
破坏技术分为热氧化技术、生物降解、高级氧化、等离子体技术。其中热氧化技术又分为直接燃烧、热力燃烧(TO)、催化燃烧(CO)、蓄热燃烧(RTO)、蓄热催化燃烧(RCO)。
3.3VOCs治理技术的选择
炼厂废气中VOCs浓度小于规定值,一般宜采用燃烧(氧化)破坏法处理,处理装置包括催化氧化装置、蓄热燃烧(RTO)装置、加热炉、焚烧炉、锅炉等;
炼厂废气中VOCs浓度大于规定值,宜优先采用吸附、吸收、冷凝、膜分离以及它们的组合工艺回收处理,处理后不能达标,可再采用燃烧(氧化)破坏法。
3.4 某炼厂气组成及无害化处理工艺
3.4.1 某炼厂气组成
某炼厂气收集设施中主要收集焦化装置干气、裂化装置干气和管网气,其组成为无机物和有机物的混合体见表1。
3.4.2无害化处理工艺
醇胺与H2S、CO2的主要反应均为可逆反应。当酸性组分压力高或温度低时,反应向右进行,贫液从原料气中吸收酸性组分(正反应),并且放热。当酸性组分压力低或温度高时,反映向左进行,富液将酸性组分释放出来使溶液再生(逆反应),并且吸热。
从上图可知,某炼厂在生产过程中其中间产品干气作为加热炉燃料利用,其组成大部分为碳三以上组分,含有高浓度有毒有害气体硫化氢,脱硫过程采用醇胺法,把高硫恶臭污染物(硫化氢)无害化处置,继续作为燃料进行氧化燃烧(破坏技术),最终将挥发性有機物达标排放至60-100米高烟囱排口。
4 结论
4.1燃烧废气污染物主要以二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物等形式存在,其分析数据如下表2。
4.2从上表可知,《工业企业挥发性有机物排放标准》DB12/524要求焚烧后挥发性有机物排放标准不能超过20mg/m3,满足天津市地方标准排放限值的要求。
4.3工艺加热炉废气二氧化硫排放标准为50mg/m3,氮氧化物为100mg/m3,符合《石油炼制工业污染物排放标准》GB31570-2015特别限值要求。