国内石化领域大气污染治理行业技术水平

来源：中为咨询网www.zwzyzx.com 【日期：2015-06-16 16:32:18】【打印】【关闭】

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针对大气污染物中的VOC控制和NOx控制，我国相关技术水平与发达国家相比还存在较大差距，研究开发能力不足，现阶段国内企业主要通过引进、消化、吸收、再创新的模式学习国外先进技术。

（1）VOC治理技术

VOC治理技术主要采用控制性措施，以末端治理为主，分为回收技术与去除技术两大类。回收技术主要采用物理方法将VOC回收，主要适用于组分单一、浓度较高的废气，常用技术包括吸附技术、吸收技术、冷凝技术及膜分离技术。吸附技术是通过具有较大比表面积的吸附剂对废气中所含的VOC进行吸附，将净化后的气体排入大气。吸收技术是利用VOC与大部分油类物质互溶的特点，用高沸点、低蒸气压的油类作为吸收剂来吸收VOC废气。冷凝技术是利用物质在不同温度下具有不同的饱和蒸汽压这一性质，结合降温、提高系统压力两种方法，使处于蒸汽状态的VOC冷凝并从废气中分离出来的过程。膜分离技术是利用有机蒸汽与空气透过膜的能力不同，使二者分开。

去除技术通过化学或生化反应，用热、光、催化剂或微生物等将VOC转变成为二氧化碳和水等无毒害无机小分子，主要适用于组分复杂、浓度较低，无回收价值或者回收成本高的废气，包括氧化技术、等离子体破坏技术、光催化技术和微生物技术，其中氧化技术包括热力氧化和催化氧化。热力氧化是在760-900度的温度下利用高温使废气中的VOC氧化成为CO2和H2O；催化氧化是在催化剂的作用下，废气中的VOC在较低温度（320-500度）下进行氧化，转变为CO2和H2O。等离子体破坏技术是在非均匀电场中，用较高的电场强度使气体产生“电子雪崩”，出现大量自由电子，电子在电场力的作用下加速运动获得能量，当电子所含能量高于或者相当于C-H、C=C、C-C键能时，就可以打破这些键，从而破坏有机物的结构，同时，电晕放电可以产生以O3为代表的具有强氧化能力的物质，进而氧化有机物。光催化技术是在特定的光源照射下，使吸附在催化剂表面的VOC废气氧化，生成CO2和H2O。微生物技术是通过污染物由气态转移到液相或固相表面的液膜中的传质过程，将污染物在液相或固相的表面吸附，然后被微生物降解净化。

下图是VOC处理技术结构图，其中吸附技术、氧化技术是国际成熟的有机废气治理技术，是目前全球范围内应用最广泛的VOC实用治理技术。

（2）NOx治理技术

NOx治理的技术措施主要分两大类：一类是源头治理，采用低氮燃烧技术，其特征是通过各种技术手段，控制燃烧过程中产生NOx的生成反应；另一类是后端治理，即烟气脱硝，其特征是把已生成的NOx通过某种手段还原从而降低排放量。

从应用领域角度包括燃煤炉NOx治理和燃油燃气炉NOx治理。燃煤炉NOx治理主要应用于火电厂，覆盖源头治理和后端治理。技术手段有三种：低氮燃烧技术、选择性催化还原法（SCR）和选择性非催化还原法（SNCR）。低氮燃烧技术是在燃烧过程中控制氮氧化物的产生，也称前端脱硝；SCR和SNCR是后端尾气脱硝，净化尾气中的氮氧化物。

燃油燃气炉NOx治理方面由于燃气炉和油气混烧炉产生的NOx较少，一般通过燃烧器改造，就可以达到环保排放要求，不需要后续脱硝工艺或者减少后端脱硝工艺负荷。美国拥有世界上最先进的燃油燃气炉的低氮燃烧技术，目前美国共三代技术，第一代是烟气再循环和分级燃烧联合使用，其成本较低，适用于燃气炉和油气混烧炉，联合使用可以使NOx达到60mg/Nm3以下；第二代是表面燃烧技术，燃料气和助燃空气预混，在陶瓷、金属纤维多孔介质表面燃烧；第三代是全预混，燃料在进入燃烧器之前与空气充分混合，在很小的过剩空气下完成充分燃烧，NOx生成量很小，可达20mg/Nm3以下。分级燃烧、烟气再循环是最成熟的燃油燃气炉低氮燃烧技术，成本低，适合国内现有的低氮排放标准；全预混和表面燃烧为先进的低氮燃烧技术，NOx排放低，但是成本高，是未来低氮燃烧技术的发展方向。随着国内非燃煤炉的NOx排放要求日益提高，国内炼化企业有大量工艺炉和锅炉是油气混烧炉或燃气炉，均将面临排放不能满足要求的困境，国内燃油燃气炉NOx控制市场空间大。