一、煤化工VOCs的主要来源及危害
 

煤化工过程中产生的废气主要来源于煤制焦和煤制气这两个过程。煤制焦废气主要来自于对于煤炭的装煤、炼焦、化产回收过程，在装煤的阶段，煤炭原料在高温下与大气直接接触，会产生大量的烟尘、多种对人体有害的有机多环芳香烃类气体；在炼焦的阶段，废气主要来自于煤炭原料在化学转变过程和未*碳化煤炭中产生的挥发性气体，这些主要包括飞灰、焦油气和化学转化过程中煤炭与大气接触产生的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等气体，除此之外，还有部分苯类物质、氰类化合物等。煤制气过程产生的废气主要来自于煤气净化过程中的尾气、氨和硫、酚类物质回收塔排放出的废气，这些废气主要为一些碳氧化物、硫氧化物等气体，除此之外还含有铅、砷等有害物质，对环境及人类健康的危害较大。

绝大多数VOCs对人体健康和环境危害较大，其危害主要有三个方面:

①刺激嗅觉器官引起人们的不愉快或厌恶，损害人体健康；

②对金属材料、设备和管道有一定的腐蚀性；

③对大气环境造成污染。

二、我国有关VOCs治理的法律法规及要求

由于VOCs的危害，国家出台了一系列法规，环保部印发的《石化行业挥发性有机物综合整治方案》对VOCs的排放作出了严格控制。煤化工行业是挥发性有机物排放重户，但是企业对其认识及治理起步较晚，且排放的组分较复杂。

《环境保护法》第四十三条规定，排放污染物的企业事业单位和其他生产经营者，应当按照国家有关规定缴纳排污费。排污费应当全部专项用于环境污染防治，任何单位和个人不得截留、挤占或者挪作他用。依照法律规定征收环境保护税的，不再征收排污费。

作为我国*部推进生态文明建设的单行税法，《环境保护税法》将于2018年1月1日起施行，这也意味着我国施行了近40年的排污收费制度将退出历史舞台。《环境保护税法》根据现行排污收费项目，设置环保税的税目；以现行排污费收费标准为基础，设置环境保护税的税额标准，大气污染物税额为每污染当量1.2元。对《环保税法》所附《环保税税目税额表》和《应税污染物和当量值表》中规定的污染物征税；对每一排放口的前3项大气污染物征税；同时法律规定，各省份根据本地区污染物减排的特殊需要，可以增加应税污染物项目数。
三、目前我国煤制气行业有关VOCs的治理情况。

目前我国煤制天然气行业多采用固定床碎煤加压气化、低温甲醇洗酸性气净化、甲烷合成生成天然气工艺。根据工艺流程特点，VOCs主要排放点有四处分别为：低温甲醇洗酸性气净化后排放尾气、煤气水常压储罐呼吸废气、污水处理装置散发的恶臭气体和罐区储罐呼吸废气。

低温甲醇洗排放的废气（由三股气混合）量为2×192000m3/h，VOCs浓度大约7000mg/m3，总硫浓度6.2mg/m3。由于选用的气化工艺为鲁奇炉固定床气化工艺，VOCs不是单一组分，含有甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、甲醇等物质，很难回收，如果想达到能再利用的纯度，在经济上几乎无法承受，因此只能采用破坏方法，即将VOCs转化为无害物质后再排入大气。而且废气流量大，浓度低，不易采用直接燃烧法。RTO和RCO的投资费用大致相当，由于RCO的燃烧温度要低于RTO，故RCO操作费用要省，但由于此股废气

中含有硫会导致催化剂中毒失活而不能再生，因此选用RTO较宜。通过蓄热式氧化，有机废气去除率可以达到98%以上，满足环保要求，而且热效率能达到95%以上，高的热回收率使补充燃料的使用量显著减少，从而节约运行费用。RTO装置目前常用的是阀门切换式，一般由氧化室、多个蓄热室组成，通过切换阀门来达到改变气流方向的目的，因此操作弹性较大，能在较大范围内适应废气流量和浓度的波动。应注意的是，选用燃烧处理技术，燃烧反应后排出的SO2可能会导致硫超标，废气的燃烧过程可能会伴随有NOx的生成造成二次污染。为避免此种情况发生，可以考虑废气处理技术的结合。在气体进燃烧装置之前，先用吸附或者是吸收法对废气进行预处理，可采用“吸附浓缩+燃烧”工艺或“碱洗吸收+燃烧”工艺。CO2是温室气体，大量排放会加重环境负担，而且未来如果征收碳税，将为煤化工企业带来一定的经济负担。经过燃烧处理后排出的废气主要含有CO2和N2，经过初步分离后CO2纯度较高，结合企业自身及当地特点，便于作进一步的处理应用。CO2加氢合成制甲醇反应各国研究者正在重点攻关催化剂的研究；碳捕捉与封存技术的“二氧化碳驱采水”技术也在积极尝试，对处于西北缺水比较严重地区的煤化工来说此项技术拥有巨大潜能。由于蓄热式燃烧装置投资费用相对较高，为避免投资损失，建议项目人员在初期可研、设计时，要对工艺数据进行严格核算，在确保满足环保标准的前提下，节省投资。例如，经测算燃烧处理后的废气硫含量不超标，且通过控制燃烧条件将NOx的生成控制在规定限值之内，则可以省去预处理装置，单独选用RTO或RCO装置。需注意的另一问题是废气在进蓄热炉前需补充足够的空气，因此空气过量系数的选取很重要，既要防止达到混合气体爆炸极限范围内造成安全隐患，又要避免过多的空气量造成投资增加带来经济上的损失。

煤气水储罐呼吸废气主要是储罐呼吸阀排出的无组织废气，以硫化氢和氨为主，VOCs

浓度大约为900mg/m3，由于受到环境温度等的影响，流量和浓度波动较大。此股气体不具回收价值，可以考虑采用RTO直接燃烧处理。在压降满足的前提下，可以将此股气体通过管道输送到低温甲醇洗RTO装置进行处理，节省设备的投资。

污水处理装置废气，一类废气是在预处理单元的调节池、匀质罐、隔油池、酸化水解池等装置的散发气体，气量和浓度波动范围较大，VOCs含量较高；另一类是曝气池、污泥脱水间的气体，恶臭气味明显，主要以硫化物、挥发酚收率大于95%，大大降低热法结晶规模。

还有就是罐区储罐呼吸废气。

基于此选用有效的voc检测仪应用于煤制气行业就是十分有必要的，湖南省国瑞仪器有限公司研发的voc检测仪能有效的检测voc气体的挥发，保护工人的生命安全。