煤制氣過程會產(chǎn)生的大量廢氣，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。未來20年內(nèi)，我國以煤炭為原料生產(chǎn)的替代石油和石油化工產(chǎn)品占總需求量的最高比例不會超20％。但是，煤化工還沒有改變“高投資、高能耗、高環(huán)境污染”的狀況。
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。
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(yán)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)。
煤化工VOCs廢氣怎么治理？目前我國煤制氣行業(yè)有關(guān)VOCs的治理情況
揮發(fā)性有機物治理技術(shù)包括冷凝法、吸附法、吸收法、離子體法、膜分離法、生物法、蓄熱氧化法和催化氧化法。冷凝法、吸收法、膜分離法多用于中高濃度、中低流量有機廢氣的處理；吸附法可用于大流量、低濃度有機廢氣處理。這些方法及適用范圍都在煤化工液態(tài)產(chǎn)品儲存、運輸、裝卸的作業(yè)范圍。
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(yán)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(yán)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。
詳情請致電熊經(jīng)理 138-1680-3170
蓄熱焚燒技術(shù)原理：
蓄熱焚燒爐英文名為“Regenerative Thermal Oxidizer”，故簡稱為“RTO”，它通常由多個蓄熱室組成。在設(shè)備運行前運用點燒器加溫把有機廢氣加熱到800℃以上，從而使廢氣中的VOC在氧化室氧化分解成二氧化碳和水。氧化產(chǎn)生的高溫氣體流經(jīng)特制熱陶瓷，使蓄熱陶瓷升溫而“蓄熱”；此“蓄熱”用于預(yù)熱后續(xù)進入的有機廢氣，從而節(jié)省用于廢氣升溫的燃料；蓄熱室，“放熱立即引入已處理合格的潔凈煙氣的一部分對該蓄熱室進行清掃。每個蓄熱室依次經(jīng)歷蓄熱放熱清掃等程序，周而復(fù)始，連續(xù)工作。
安居樂VOC沸石轉(zhuǎn)輪濃縮GRTO裝置簡介:
Zeolite Rotary Concentrator Wheel+ GRTO:
對于低濃度?大風(fēng)量的VOC污染廢氣，上海安居樂環(huán)保科技股份有限公司推出自主知識產(chǎn)權(quán)的GRTO工藝，進一步完善了傳統(tǒng)的VOC濃縮+RTO蓄熱燃燒裝置工藝，可以將低濃度、大風(fēng)量的污染空氣濃縮為小風(fēng)量、高濃度的廢氣后進行熱力燃燒處理，效率提升，安全提升，而且可以降低運行成本，實現(xiàn)低成本、高效率VOC尾氣處理達標(biāo)排放，是行業(yè)領(lǐng)先的有機揮發(fā)性VOC和惡臭HAP廢氣環(huán)保治理工藝。
How to treat low concentration with large air flow waste stream? Shanghai Anjule has patent designed solutions with the zeolite concentrators to reduce the air flow of the pollutant and concentrate the VOCs before the RTO treatment. Improve the removal efficiency, reduce the operating cost while meeting the regulations. This is a leading technologies in treating VOCs and HAP.
常規(guī)有機廢氣濃縮轉(zhuǎn)輪和RTO（RCO）處理流程如下：
The process flow for zeolite rotary concentrator wheel+ RTO (RCO)
安居樂的工藝技術(shù)更加貼近廢氣工況，以大風(fēng)量的噴漆廢氣處理為例：
車間排放有機廢氣通過總管道送至G渦流凈化塔做漆霧顆粒去除處理，后經(jīng)過除霧器，再經(jīng)過專門設(shè)計的組合過濾器后，由VOC沸石濃縮轉(zhuǎn)輪吸附區(qū)吸附，吸附效率為90%以上；排放廢氣由吸附風(fēng)機抽出，并達標(biāo)排放；
濃縮轉(zhuǎn)輪吸附住的有機物，從轉(zhuǎn)輪脫附區(qū)域脫附出來進入RTO高溫氧化處理
Anjule technology can be applied to work with the process specifications. For example, emission from coating industrial has the characteristic of high air volume: the waste gas was sent to the G-vortex column to remove particulate. After the dehumidifier process, the waste gas was sent to a specially designed filter before entering the rotary concentrator for VOCs adsorption. The removal efficiency can achieve VOC removal efficiency above 90%. A system fan was installed to release the cleaned air, which is in compliance with the regulations. The air stream then transfer to the RTO for further treatment.
一、轉(zhuǎn)輪入口G渦流凈化塔
安居樂G渦流洗滌凈化塔采用獨特的渦流結(jié)構(gòu)；凈化去除有機廢氣中漆物，以滿足轉(zhuǎn)輪入口條件；優(yōu)點：1、不易堵塞，無需更換填料。2、運行成本低。3、漆粒去除效率高，防治漆粒積蓄在轉(zhuǎn)輪上發(fā)生火災(zāi)。
1. Rotary entrance with G-vortex column
Anjule G-vortex column has a unique vortex structure, purify and remove the paint organic substance from gas.
The advantage: 1. Avoid the blockage of the packing media; reduce the operating cost; and achieve high removal efficiency of VOC substance. Minimize the accumulation of the paint substance0n the rotary and at a result prevent fire hazard.
二、先進轉(zhuǎn)輪裝置
2. Advance rotary device
安居樂設(shè)有專門的VOC處理實驗室，廢氣治理實驗工程中心，轉(zhuǎn)輪裝置引進日本，實驗測試具體成分的轉(zhuǎn)輪效率，保障項目的成功率。轉(zhuǎn)輪吸附裝置的優(yōu)點體積小、操作方便、壓降低；它可以連續(xù)地將大的廢氣流量處理成濃度足夠低的凈化氣，而解吸出來的氣體則濃度高而流量低，從而進入低風(fēng)量RTO裝置徹底燃燒。
Aujule has set up a laboratory and an engineering center for the design of the exhaust gas VOC treatment. The rotary wheels are imported from Japan; the VOC compounds removal rate are measured in a laboratory to ensure the successful treatment for the environmental projects.
The advantage of our rotary concentrator: small size, convenience, low pressure lost and work continuously to concentrate low VOC concentration waste gas. The rotary processed gas has a high concentration of VOC with less volume and therefore reduce the amount of the waste gas for the RTO treatment.
三、安全性高
安居樂獨家專利設(shè)計的GRTO工藝充分考慮了消防、防爆等安全因素，運行穩(wěn)定，安全可靠，工藝完整。
3. Safety guarantee
Patent designed of Anjule GRTO has put the fire, explosions and other safety factors into fully consideration. The operation of the GRTO is steady, safe and reliable.
四、技術(shù)先進性
GRTO 控制系統(tǒng)設(shè)有軟硬體聯(lián)鎖，可通過溫度、壓力等反饋，及時調(diào)節(jié)響應(yīng)聯(lián)動器件，可有效保障系統(tǒng)安全。RTO控制系統(tǒng)采用PLC,安置在控制盤體內(nèi)；配有火焰強度顯示、高溫控制器、報警、復(fù)位、開關(guān)機、緊急停機以及記錄儀；RTO系統(tǒng)與產(chǎn)線進行無縫銜接，確保不影響現(xiàn)有工藝及生產(chǎn)。
4. Advance Technology
GRTO control system equipped with software and hardware interlocks, through temperature, pressure responses, the system reacts immediaby to the safety control of the system. Effectively，protect the safety of the system . RTO control system uses PLC, installed inside of the control panels; equipped with flame intensity detector, temperature controllers, alarm, reset,0n and off switch, emergency stop, and a recorder; RTO system works seamlessly with the production line without interfering to the existing production.
五、運行費用優(yōu)勢
濃度越高運行成本越低。所以采取合理的技術(shù)手段增加有機廢氣進入RTO（RCO）時的濃度，以及減少廢氣處理量是減少RTO（RCO）投資與提高運行效率的有效途徑。
5. The low operating cost advantage
Lower operating cost can be achieved with high VOC concentration in the waste stream. Using a rotary concentrator to reduce the volume of the waste gas is a feasible way in decreasing the cost.
