焦化行業(yè)績(jī)效分級(jí)揮發(fā)性有機(jī)物治理技術(shù)

王 春

（山西諾凱誠(chéng)達(dá)環(huán)境科技有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

山西省焦化行業(yè)近年來(lái)采取了產(chǎn)能置換和淘汰落后產(chǎn)能等一系列舉措，產(chǎn)能結(jié)構(gòu)逐步優(yōu)化，獨(dú)立企業(yè)實(shí)力逐步增強(qiáng)，但是隨著揮發(fā)性有機(jī)物治理要求的逐步提高，焦化行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物的治理問(wèn)題逐步凸顯，近年來(lái)重污染天氣應(yīng)對(duì)工作逐漸突出精準(zhǔn)減排，使得企業(yè)原環(huán)境影響評(píng)價(jià)及批復(fù)中對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物的治理要求不足以滿足實(shí)際管理中績(jī)效分級(jí)差異管控要求。因此在新的環(huán)保政策下，要想實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)治污、精準(zhǔn)減排，應(yīng)科學(xué)合理地提升揮發(fā)性有機(jī)物治理措施及管理水平（對(duì)標(biāo)A 級(jí)），達(dá)到焦化行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物治理“先進(jìn)”水平。

1 案例介紹

山西某焦化企業(yè)于2020 年投入生產(chǎn)，設(shè)計(jì)規(guī)模150 萬(wàn)t/a，爐型選用2×60 孔6.98 m 頂裝焦?fàn)t，項(xiàng)目主要建設(shè)內(nèi)容包括：備煤、煉焦、冷鼓電捕、脫硫、硫銨、蒸氨、洗脫苯、酚氰污水處理站、干熄焦及發(fā)電系統(tǒng)、公用工程設(shè)施及輔助工程設(shè)施。

2 績(jī)效評(píng)級(jí)工作中揮發(fā)性有機(jī)物治理存在問(wèn)題

2.1 含VOCs 物料儲(chǔ)運(yùn)

冷凝鼓風(fēng)工段焦油氨水分離槽排出的焦油渣暫存于密閉儲(chǔ)運(yùn)箱，經(jīng)叉車運(yùn)輸至精煤大棚分區(qū)堆存；硫銨工段產(chǎn)生的酸焦油密閉運(yùn)輸至精煤大棚與焦油渣分區(qū)堆存；蒸氨塔產(chǎn)生的瀝青渣儲(chǔ)存于半封閉瀝青儲(chǔ)運(yùn)箱，叉車運(yùn)輸至精煤大棚與焦油渣一起分區(qū)堆存。焦油渣、酸焦油、瀝青渣等含VOCs 物料與精煤經(jīng)人工混合進(jìn)入受煤坑配煤煉焦[1]。

含VOCs 物料瀝青渣收集過(guò)程，焦油渣、酸焦油、瀝青渣在精煤大棚分區(qū)堆存期間產(chǎn)生大量揮發(fā)性有機(jī)物，工區(qū)及周邊異味嚴(yán)重。

2.2 冷鼓工段

焦油氨水分離槽前焦油氨水總管與設(shè)備連接處存在滴漏、腐蝕現(xiàn)象，現(xiàn)場(chǎng)有明顯異味。

2.3 脫硫硫銨工段

硫泡沫槽頂部蓋板密封不嚴(yán)，VOCs 廢氣收集管線放散閥門處于打開狀態(tài)；熔硫釜腐蝕嚴(yán)重，有VOCs廢氣逸散；熔硫釜放硫口尾氣密封罩破損，設(shè)備表面殘液明顯；整個(gè)工段內(nèi)異味明顯。滿流槽頂部折頁(yè)罩及酸焦油撈取口敞口運(yùn)行，硫銨離心機(jī)敞口運(yùn)行。

2.4 粗苯工段

殘?jiān)徒?jīng)殘?jiān)盟统龉芫€跑冒滴漏，各罐槽手動(dòng)放散閥處于打開狀態(tài)?，F(xiàn)場(chǎng)有明顯異味。

2.5 焦油、苯裝車

焦油裝車應(yīng)采用上裝鶴管密閉技術(shù)，苯裝車采用底部裝載方式，無(wú)油氣回收或治理措施，裝車區(qū)有明顯異味。

2.6 脫硫廢液提鹽車間

脫硫廢液經(jīng)管道送至脫硫廢液槽，生產(chǎn)過(guò)程中脫色、濃縮結(jié)晶器均采用蒸汽加熱，受設(shè)備跑冒滴漏及蒸汽加熱影響，車間異味較大。

2.7 酚氰廢水處理站

生化處理站調(diào)節(jié)池、隔油池、曝氣池、厭氧池、污泥脫水間敞口運(yùn)行，焦化廢水處理過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)污染物（VOCs）及惡臭氣體，這些污染物逸散到空氣中會(huì)污染環(huán)境，異味較大。

3 揮發(fā)性有機(jī)物治理措施升級(jí)改造

3.1 含VOCs 物料儲(chǔ)運(yùn)

在實(shí)際生產(chǎn)中機(jī)械化澄清槽排出的焦油渣經(jīng)過(guò)渣箱收集后，送往煤場(chǎng)的焦油渣池堆放。由于焦油渣得不到有效處理而且長(zhǎng)期堆放，對(duì)煤場(chǎng)周圍的環(huán)境造成惡劣影響。近年來(lái)焦油渣配煤煉焦工藝逐漸發(fā)展完善，先后在寶鋼、武鋼和南鋼等焦化廠投入使用。針對(duì)該處揮發(fā)性有機(jī)物異味嚴(yán)重，可采取以下儲(chǔ)運(yùn)措施：

精煤大棚內(nèi)取消焦油渣等含VOCs 物料暫存區(qū)，焦油渣密閉儲(chǔ)運(yùn)箱經(jīng)叉車運(yùn)輸至精煤大棚內(nèi)的焦油渣添加裝置；酸焦油產(chǎn)生量較少，且主要成分與焦油一致，可采用專用泵經(jīng)密閉管道送至焦油氨水分離槽進(jìn)行處置；蒸氨塔產(chǎn)生的瀝青渣應(yīng)采用移動(dòng)式密閉儲(chǔ)運(yùn)箱，儲(chǔ)運(yùn)箱存滿后用叉車運(yùn)輸至精煤大棚焦油渣添加裝置。

焦油渣添加裝置主要由儲(chǔ)運(yùn)箱、混合機(jī)、液壓舉升裝置等組成，焦油渣的儲(chǔ)運(yùn)及均勻給料由儲(chǔ)運(yùn)箱實(shí)現(xiàn)，裝滿的焦油渣儲(chǔ)運(yùn)箱由叉車運(yùn)到添加裝置后，將焦油渣均勻卸到臥式雙軸槳葉混合機(jī)內(nèi)，焦油渣和煤在混合機(jī)內(nèi)充分混合，直接回送到粉碎后的帶式輸送機(jī)上，送往煤塔裝爐煉焦[2]。該裝置投入大大減少了含VOCs 有機(jī)物暫存時(shí)間，也減少了揮發(fā)性有機(jī)物產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)了源頭治理。

3.2 酚氰廢水處理站臭氣處理

生化處理站調(diào)節(jié)池、隔油池、曝氣池、厭氧池、污泥脫水間等含揮發(fā)性有機(jī)物氣體逸散池體進(jìn)行加蓋封閉，封閉收集后的氣體經(jīng)密閉管道收集后通過(guò)引風(fēng)機(jī)進(jìn)入臭氣處理裝置。采用“預(yù)洗塔+高壓脈沖等離子+堿性洗滌塔”的組合除臭工藝，前端收集的焦化廢水臭氣進(jìn)入預(yù)處理洗滌塔，選取水作為吸收劑，具有大溶解度、強(qiáng)選擇性、蒸汽壓低、無(wú)毒、穩(wěn)定性，且成本相對(duì)較低[3]。主要去除顆粒雜質(zhì)和易溶解于水的醇類、部分醛類和部分有機(jī)酸類等物質(zhì)，并利用噴淋作用給廢氣充分加濕，然后，臭氣進(jìn)入脈沖放電等離子體凈化裝置，在高壓脈沖離子放電過(guò)程中發(fā)生一系列復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)。經(jīng)離子凈化裝置處理后的廢氣進(jìn)入堿性洗滌塔內(nèi)，將等離子體凈化工藝中產(chǎn)生大量酸性物質(zhì)，在堿洗作用下被反應(yīng)、吸收和溶解。在經(jīng)過(guò)上述一系列處理后，廢氣中大部分有害成分得到凈化處理，最后廢氣通入除霧器，經(jīng)上述一系列設(shè)備凈化后的廢氣在煙囪出口達(dá)標(biāo)排放。臭氣去除率可達(dá)90%以上。

3.3 裝車廢氣回收

焦油裝車廢氣經(jīng)管道收集后進(jìn)入水洗塔、油洗塔洗滌，洗油對(duì)于揮發(fā)性有機(jī)物的處理具有良好效果，利用粗苯工段洗油[4]，通過(guò)空塔噴淋洗去其中的苯、萘及其他有機(jī)物后，進(jìn)入焦?fàn)t地下室配風(fēng)燃燒，洗油變粘稠后輸送至冷鼓工段焦油儲(chǔ)槽。粗苯裝車、粗苯儲(chǔ)罐采用氮封密封收集后經(jīng)壓力平衡系統(tǒng)返回煤氣鼓風(fēng)機(jī)負(fù)壓系統(tǒng)。通過(guò)上述措施極大程度降低了揮發(fā)性有機(jī)物無(wú)組織排放，可明顯減少異味散發(fā)。

4 揮發(fā)性有機(jī)物管理水平提升

4.1 化產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)設(shè)施管理

冷鼓、脫硫、硫銨、洗脫苯等工段涉及各類離心機(jī)、泵、閥門、開口閥、法蘭、泄壓設(shè)備、檢修口等，在眾多泄漏組件中，法蘭、連接件、閥門等組件的平均泄漏率較高。企業(yè)應(yīng)按照《揮發(fā)性有機(jī)物無(wú)組織排放控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 37822—2019）要求定期開展設(shè)備和管線泄漏檢測(cè)與修復(fù)（LDAR）工作，同時(shí)化產(chǎn)區(qū)各車間應(yīng)按照《揮發(fā)性有機(jī)物無(wú)組織排放控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 37822—2019）中“8.3 泄漏檢測(cè)”相關(guān)內(nèi)容修訂崗位職責(zé)，建立各設(shè)備泄漏檢測(cè)臺(tái)賬記錄對(duì)于檢測(cè)時(shí)超出維修定義的密封點(diǎn)需納入裝置運(yùn)行期的“隱患檢測(cè)點(diǎn)”，定期檢查，并在下一輪大修計(jì)劃中予以重點(diǎn)關(guān)注，實(shí)現(xiàn)精確管理；對(duì)于已經(jīng)修復(fù)但泄漏量接近于泄漏標(biāo)準(zhǔn)的泄漏點(diǎn)，要在巡檢時(shí)重點(diǎn)關(guān)注，防止泄漏擴(kuò)大而構(gòu)成安全隱患，在日常巡檢及檢測(cè)過(guò)程中及時(shí)清除設(shè)備、管道以及場(chǎng)地內(nèi)跑冒滴漏殘液。

此外正常運(yùn)行期間各罐槽手動(dòng)放散閥確保關(guān)閉，并鉛封。檢修及事故狀況后及時(shí)關(guān)閉并記入臺(tái)賬。

LDAR 泄漏檢測(cè)與修復(fù)項(xiàng)目需要進(jìn)行長(zhǎng)期有效的運(yùn)行才能取得持續(xù)穩(wěn)定的減排效果。企業(yè)應(yīng)重視項(xiàng)目后續(xù)的維護(hù)和管理，并按照國(guó)家相關(guān)要求定期對(duì)裝置進(jìn)行泄漏檢測(cè)，對(duì)持續(xù)減少揮發(fā)性有機(jī)物無(wú)組織排放十分重要[5]。

4.2 監(jiān)測(cè)監(jiān)控

在現(xiàn)有監(jiān)測(cè)監(jiān)控基礎(chǔ)上，結(jié)合焦化行業(yè)超低排放評(píng)估監(jiān)測(cè)技術(shù)指南要求，在冷鼓工段、粗苯工段、脫硫工段、酚氰廢水處理站、焦油裝車區(qū)等產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)物區(qū)域安裝VOCs 監(jiān)測(cè)儀，并建立無(wú)組織排放一體化管控平臺(tái)。根據(jù)VOCs 監(jiān)測(cè)儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)治污[6]。在響應(yīng)超低排放改造要求的同時(shí)，為績(jī)效分級(jí)工作中揮發(fā)性有機(jī)物精細(xì)化管理提供數(shù)據(jù)支撐。

5 結(jié)語(yǔ)

焦化行業(yè)生產(chǎn)工序較長(zhǎng)，工藝復(fù)雜，揮發(fā)性有機(jī)物產(chǎn)生環(huán)節(jié)眾多，導(dǎo)致治理難度較大，根據(jù)重污染天氣績(jī)效評(píng)級(jí)要求現(xiàn)場(chǎng)無(wú)明顯異味，結(jié)合山西省生態(tài)環(huán)境廳《關(guān)于優(yōu)化調(diào)整全省重污染天氣鋼鐵焦化行業(yè)績(jī)效分級(jí)指標(biāo)推動(dòng)鋼鐵焦化行業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的通知》要求，對(duì)焦化行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物采取分類治理和管理措施相結(jié)合的方式，以此實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展雙贏。