关于曲靖市焦化企业废气无组织排放污染整治的探索

2020-08-11贺政卿肖高林

环境科学导刊 2020年4期

贺政卿,肖高林

(云南省生态环境科学研究院，云南昆明 650034)

提高质量和效率，必须坚持发展理念创新、协调、绿色、开放、共享，产业转型升级要以生态环境保护来推动。社会生产力的逐步提高和社会主要生产领域对煤炭化工产品和能源煤炭产品的日益增长的需求，为发展焦化企业提供了更好的发展机会。这些企业在日常运作中产生大量污染物，严重损害了自然环境，需要加强环境管理，保持化学煤炭工业的稳定性和可持续性。

目前，曲靖市焦化行业的废气无组织排放源主要分为两大类型：一是面污染源；二是点污染源。其中，面污染源主要包括原料煤堆场、精煤破碎、焦炭破碎、筛分及转运、焦炉炉体(如焦炉炉盖、焦炉炉门、炉柱等)、装煤和推焦过程中产生的废气无组织排放污染；点污染源主要包括锅炉烟囱、焦炉烟囱及熄焦塔等设备生产过程中产生的废气。

1 曲靖市焦化行业废气无组织排放源的主要问题

云南焦化企业与高污染、高能耗密切相关，焦化工业是工业生产领域不可缺少的产业。煤炭是焦化工厂主生产原料，导致煤炭石墨、焦化等工序产生大量无组织废气排放物，主要包括煤烟、煤尘、粉煤灰等多种污染废气。与此同时，许多有毒污染物存在于燃烧废气中，主要是苯酚、氰化物碳氢化合物和一系列苯和氧硫化合物，如苯甲酸酯(BAP)，对人类健康构成严重威胁，进入大气层会导致环境空气质量逐渐下降，造成酸雨问题。

1.1 焦化企业产业聚集度低、装备落后

焦化是曲靖市的重要产业，曲靖市焦炭产能基数每年保持在1742万t，居全云南省之首。2017年进行的第一轮省级和政府环境保护检查结果表明，曲靖市炼焦生产能力的重组多年来未能完成，结构调整的影响非常有限，缺乏扭转改造升级的意愿。

曲靖市在产和在建的焦化企业共有14户，18条生产线：其中麒麟、沾益和富源三县(区)有12条生产线；其余6条生产线分布在马龙区、师宗县、陆良县和罗平县，总产能598万t，占曲靖市焦化总产能的进40%；在建的5条生产线有3条不在曲靖市确定的焦化产业聚集区范围内，产能350万t。全市焦化企业产业聚集度低，空间布局分散，与曲靖市确定的焦化产业聚集的目标有较大差距。曲靖市焦化企业的装备工艺不先进，在产企业中仅有曲靖麒麟煤化工有限公司、云南大为制焦有限公司、师宗煤焦化工有限公司3条生产线炭化室高度5.5m，符合国家现行鼓励类产业政策要求，其余9条生产线碳化室高度均为4.3m，属于国家淘汰类炉型，装备工艺落后。装备工艺落后导致焦化企业普遍存在焦炉无组织排放、熄焦废水治理不到位等问题。2016年下半年以来，有13户企业因环境问题被群众投诉举报。

1.2 生态环境污染排放问题突出

曲靖市在推动焦化行业整体合规治理过程中，忽视了焦炉废气的无组织排放等问题，焦化行业污染问题仍未从根本上改善。

首先，焦化企业排污环节多，废气种类杂，毒性大。焦化企业在日常生产作业中，使用的原材料主要为煤炭。化学研究发现，煤炭在空气中要进行脱硫。因此，炼焦厂(主要是烧煤)的生产过程一瞬间就产生了一氧化碳、氧化氮和二氧化碳。经现场调研，发现曲靖麒麟煤化工有限公司焦炉炉门破损，烟气随意排放；石林瓷业燃气有限公司焦炉集气罩破损；曲靖大为焦化制供气有限公司焦炉炉顶、煤气上升管、炉门等处存在明显的烟气无组织排放现象；马龙区明龙焦化实业有限公司焦化有限公司装煤、出焦时无组织排放(粉尘、硫化氢、焦油、氰化物、酚)严重，刺激性气味浓烈。

其次，资源浪费和环境污染愈来愈严重，严重威胁人民群众的身体健康。生产焦炭的原料是煤炭资源，不可再生。20世纪90年代以后，曲靖市焦化产业面临着环境问题，同时面临着资源问题、经济问题。生产中，由于技术局限，被回收的只有少量的化学产品，剩余的热量、焦油、煤气不能有效地回收，原材料利用率低下，造成能源和资源的重大浪费。

同时，废气无组织治理设施也达不到环保的要求，严重污染了环境。在原料煤堆场、精煤破碎、焦炭破碎、筛分及转运、焦炉炉体(如焦炉炉盖、焦炉炉门、炉柱等)、装煤和推焦过程中，会排放粉尘、硫化氢、焦油、酚、氰化物、碳氢化合物以及苯并芘(BaP)等许多有害污染物，如硫氧化合物，对焦炭生产地区的居民的身体健康构成严重威胁。

表1 曲靖市焦化行业产能统计企业名单

1.3 管理者轻视运营管理，污染治理设施落后

曲靖市的焦化产业一直属于粗放式发展方式，大多数焦炭企业属于中小企业，他们的规模比较小，布局比较分散，这就在一定程度上使得生产的集中度较低，管理比较粗放。由于管理人员对环境保护认识不足和对控制污染意识淡薄，大多数精炼厂严重缺乏技术人员，严重缺乏环境保护方面的培训和管理，且缺乏控制污染的技术保障。其次，公司管理人员不愿意增加对污染控制设施的投资，严重影响了污染管理的有效性。

2 焦化行业污染治理措施及建议

2.1 严格控制焦化产能总量，加快淘汰落后产能，优化焦化产能布局

《焦化行业“十三五” 发展规划纲要》规定，期间要化解过剩产能五千万t，使我国焦化总产能到 2020年控制在六点三亿t以下。目前，逐步淘汰的对象是4.3m及以下且使用寿命在10a以上的焦炉。

根据工业与信息化部2014年发布的《焦化行业准入条件》，目前炭化室高度 4.3m及以下大约 48% 的产能，未来将持续面临淘汰或置换的压力。

表2 焦化行业“十三五” 发展规划纲要

根据2017 年2 月15 日发布施行的《云南省人民政府办公厅关于印发云南省化学工业调结构促转型增效益实施方案的通知》，曲靖市以实际炼焦生产能力1 772万t为生产基地，严格控制该市炼焦生产能力总量。从2019年起，没有在能力建设和转型方案(能力替代方案)下实施、也没有得到通知确认的焦化项目，不能在各级投资主管部门以及自然资源和规划、生态系统服务部门进行登记。

(1)全市要充分发挥集群优势，鼓励焦化产业向资源中心或产业优势突出的区域集中，统筹布局各县(市、区)之间的产能转移、产业整合和项目建设，为行业规范管理和煤焦化深加工发展创造条件。

(2)要坚决淘汰落后的生产设施，土焦设施必须彻底清除，持续改良焦设施。《产业结构调整目录》是发改委发布的，也是焦炭行业工艺设备调整的法规依据，其中指出，高度<4.3m的小焦炉炭化室坚决予以取缔。对于设备差、污染严重、无法有效回收焦化产品和产品损失的焦化企业，在充分认识到焦化行业发展趋势后，要想可持续发展，必须调整自身的发展道路，关闭企业或生产其他优势产品。

(3)在炼焦加工升级或合并后，已形成200～300万t的炼焦能力，优化了约7家企业。

2.2 提升污染防治水平，推动污染治理技术创新

对焦化企业坚持依法治污，推动焦化企业环保节能技术创新。

(1)粉尘的防治包括抑尘、降尘、除尘和防护等。

①对储煤、储焦场所，要求建设密闭装置，同步建设地面除尘、抑尘治理回收设施。可抑制煤尘的扬尘无组织排放。同时，入煤采用汽车输送，要求运煤车到达卸煤点后，再去除覆盖层，这样可以抑制煤尘的粉尘排放和一路抛掷。从长远规划的角度来看，预防灰尘和重新塑造企业环境符合现代企业的需要。

②炉顶装煤时，由于炭化室内呈正压，在煤车离开的一瞬间必然会有大量煤尘扬起。目前使用的开关高压氨对流形压力影响很大，通过安装除尘车、喷洒高压氨，喷洒无铅煤减少灰尘污染，同时加强工艺管理和监管工人的操作，可以显著减少灰尘污染。

③出焦时，焦炭推出的瞬间产生大量粉尘。可通过地面除尘站来降低粉尘，采用蜂窝旋流式除尘深度净化技术，在水膜除尘脱硫器与烟囱之间增加一台除尘塔，能确保项目改造后颗粒物烟尘、SO2排放浓度达到新环保的排放标准要求，其除尘效率可达到95%以上。所以，对于工厂清洁、工人健康和生产至关重要的一点是粉尘控制，使空气质量提升和空气中粉尘含量降低，是不容忽视的。

(2)荒煤气的防治。

①安装无烟型煤，用高压氨水注满无烟型煤，迅速封煤孔，装煤后封泥，同时加强管理和监管操作。

②烟通过烟囱进入除尘脱硫塔后，由湍流层和喷雾层组成的吸收区和喷雾浆液在整个除尘塔截面内均匀接触，物质传递充足，烟雾中的灰尘、硫化氢、焦油和SO2等酸性气体得到高效吸收，烟雾中的颗粒物质也得到有效清洗，烟气温度下降到饱和度。离开吸收段的烟气再流经蜂窝旋流式除尘除雾器除去所含浆液水滴。经洗涤和净化的烟气通过出口锥筒排出除尘脱硫塔。在吸收区吸收颗粒和二氧化硫后，回收的液体从除尘塔底部的排放点进入沉淀池，在除尘塔中的沉积液体通过循环泵重新使用，沉淀下来固体浆液运送造粒车间使用。

③目前大部分防火门渗漏都是用刀旁打火门。防火门结构简单，投资省，容易调整。但是这种烟雾现象是由炉门热变形引起，一般不能改变。炉门铁槽和框架热引起的变形可以利用空冷门改良，与此同时，加热炉门刃也可以使用有弹性体的不锈钢，调节刀刃的密封性可用小弹簧施加弹性力，清理炉门和炉架选择机械措施提升管理，泄露现象会得到改良。

2.3 加强执法力度，对不合格的企业坚决予以关停

各级环境服务部门和地方政府必须加强对焦化企业的执法，新的焦化装置必须受到严格控制，废水处理设施必须与项目同时设计和建造，并由投资者同时使用；已投入生产但废水处理不符合标准或没有废水处理设施的焦化装置必须关闭。此外，政府必须积极努力改进有关法律和条例，尽快通过有效的法律手段改善焦炭生产厂的废水处理，并从根本上扭转焦炭生产厂没有废水处理设施的现状。