煤化工大气污染处理技术进展及发展方向

张春彦

摘 要：煤化工项目的大气污染源种类较多，排放量较大，排放点较分散，排放的气体成分复杂，难以用单一的处理技术处理。因此本文在分析了煤化工企业的环保问题，介绍了目前煤化工项目大气污染物处理技术的研究进展，并对煤化 工项目大气污染处理技术进行展望，可为煤化工企业的大气污染治理提供参考。

关键词：煤化工;大气污染处理技术;发展方向

1 我国传统煤化工企业当前存在的环保与能耗问题

1.1 耗能巨大，利用率低下

传统的煤化工具有典型的“三高一低”的特征，即高能耗、高排放、高污染和低效益。众所周知，煤化工行业在生产的过程中，耗能巨大，而且利用率不高，造成了大量的资源浪费，属于粗放式的发展。

1.2 运输等非生产过程中污染和浪费严重

我国的煤炭资源地域分布不均，这也就导致了产业发展在各地的极其不均衡性。而煤化工产品作为一种基础产品，往往从原料开采到最后的使用终端需要经过多种方式的、多次的长距离运输。而在装卸等作业过程中，浪费和损耗的总量也十分让人吃惊。

1.3 环境污染严重

煤炭燃烧所带来的污染物排放是中国大气环境污染的主要原因。这些污染物导致了诸如酸雨等各种环境问题。燃煤导致的汞污染，也让我国成为世界上大气汞污染最严重的地区之一，直接威胁人们的健康和经济社会的可持续发展。而煤化工行业的高排放，正是造成污染的罪魁祸首。

2 煤化工项目大气污染物处理技术现状

2.1 固体颗粒物处理技术

固体颗粒污染物的处理技术主要有沉降法、湿法和过滤法。沉降法是利用颗粒自身的重力和离心力，使气体中的颗粒物沉降收集的方法，广泛应用于初级除尘。肇德胜等研究的锥顶进气重力除尘器除尘效率最高可达72.1%。湿法是利用水和其他液体使颗粒湿润并加以捕集的方法，常用的设备为水浴除尘器。王玉艳等对硫铵水浴除尘器进行改造，使周围大气和操作岗位空气中的硫铵颗粒质量浓度均小于2mg/m3。过滤法是使含有颗粒污染物的气体经过有许多毛细孔的滤料，将颗粒污染物滞留下来的方法，比如布袋过滤、填充层过滤等，其中布袋过滤除尘广泛用于焦炉烟气除尘和电厂飞灰除尘，能够使排放质量浓度小于10mg/m3。

2.2 氮氧化物处理技术

煤化工项目产生的氮氧化物主要采用过程控制、尾气脱硝或二者组合处理的方式。焦炉氮氧化物的排放控制，主要采取过程控制和尾气脱硝工艺。过程控制包括降低燃烧室温度、废气再循环、控制阶段燃烧技术。段菁春等研究表明，应用过程控制技术后，焦炉中氮氧化物的排放质量浓度由1300g/t～1900g/t（以焦炭计）降为450g/t～700g/t（以焦炭计）。尾气脱硝工艺主流技术是选择性催化还原法（SCR）。该法是在操作温度300℃～400℃的条件下，利用负载于TiO2的V2O5、WO3作催化剂，用氨作还原剂进行氮氧化物脱除的过程，氮氧化物减排可达90%以上。该技术采用模块化的催化剂，便于催化剂更换，在燃煤锅炉、焦炉废气的氮氧化物去除方面，应用较为广泛。

2.3 VOCs处理技术

VOCs处理的主流技术包括吸附回收法、催化燃烧法、冷凝法以及生物法等。吸附回收法是利用固体吸附剂的吸附作用，对VOCs中各组分选择性的吸附。常用的吸附剂有活性炭、活性炭纤维、分子筛等。该法具有设备简单、操作灵活、去除效率高的优点，但存在投资运行费用高且有二次污染的缺陷。催化燃烧法是指在燃烧过程中，VOCs中的有机物通过合适的催化剂进行低温氧化分解的方法[18]。该法可以高效、彻底地处理含有复杂组分的VOCs气体，但前期投资相对较大，对催化剂要求比较高，在催化燃烧过程中，还会产生一些二次VOCs，含硫和含氯VOCs容易使催化剂失活。冷凝法是通过加压或降低温度，使廢气中的VOCs发生凝结，从而达到净化和回收废气的目的。

3 煤化工项目大气污染物处理技术发展方向

①催化燃烧法在处理成分复杂的VOCs中有着广泛的应用前景。与常规热力燃烧法相比，催化燃烧法所需的燃料少、能耗低，设备体积小，是VOCs的主流处理技术。开发催化活性高、热稳定性好、强度高、寿命长的催化剂，是催化燃烧法的发展趋势。

②负压回收法在处理不凝废气、成分复杂的原料气污染方面应用前景广泛。优点是效率高、无化学反应、无二次污染，回收至燃料管网，可实现废气的二次利用。提高负压回收系统的气密等级、延长负压回收系统运行周期，是负压回收技术的优化方向。

4 结束语

随着各类大型煤化工项目的建成投运，煤化工项目产生的大气污染问题随之显现。煤化工项目的大气污染是主要污染之一，无组织排放的烟尘、氮氧化物、二氧化硫、氨气等，已经严重影响周边生态环境和民众的健康生活。国家环境保护标准“十三五”发展规划中明确要求，贯彻落实《大气十条》相关要求，加强工业企业大气污染综合治理，推动产业转型升级。随着大气污染排放标准的不断修订完善，更加凸显出煤化工项目加强大气污染治理、紧跟环保新要求的必要性和紧迫性。

参考文献：

[1]李娜，赵明霞，张萌萌.煤化工环保思路及工艺技术分析[J].化工设计通讯，2018，44（10）：8.

[2]贾瑞民.煤化工环保思路及工艺技术分析[J].中国石油和化工标准与质量，2018，38（18）：165-166.

[3]刘鹏飞.环保新常态下煤化工企业应对措施[J].山西化工，2018，38（04）：232-234.