煤制油项目有组织排放口VOCs排放源强分析

周其信，施耀，朱国强(.国家能源集团宁夏煤业煤制油分公司，宁夏 银川 7504； .浙江大学化学工程与生物工程学院，浙江 杭州 30000)

0 引言

我国现阶段首要污染物为PM2.5和O3，主要贡献源是挥发性有机物(VOCs)排放，加强 VOCs治理是控制PM2.5和O3污染的有效途径。VOCs来源包括天然源和人为源，环境空气质量主要受人为源影响[1]，人为源中工业源的VOCs占比最多[2]，工业源占人为源的1/3～1/2[3]。要控制人为源中VOCs，关键是控制工业源VOCs。煤化工行业属于VOCs排放重点行业[4]，VOCs治理工作起步较晚，相关研究较少，刘丹等[5]研究了以煤为原料的合成氨企业挥发性有机物排放特征，张凯等[6]开展了某煤制烯烃项目VOCs排放源项解析及排放量核算，刘利民等[7]介绍了煤制甲醇企业挥发性有机物综合治理情况，均涉及有组织排放口VOCs排放特征分析，尚无煤制油项目有组织排放口VOCs排放特征分析。本文通过识别煤制油项目有组织源项，开展有组织排放口VOCs检测，分析项目有组织排放口VOCs排放特征，核算有组织排放口VOCs排放量和单位产品VOCs排放量，总结煤制油项目有组织排放口VOCs排放特征，为进一步开展煤化工行业VOCs排放特征研究打基础。

1 煤制油项目概况

某煤制油项目建设范围包括备煤、煤气化装置、CO变换、低温甲醇洗、甲醇合成、油品合成、油品加工、尾气处理、硫回收、空分等工艺装置，以及配套的公用工程、储运工程、辅助工程等。项目有组织排放口包括：

工艺有组织排放口：低温甲醇洗尾气洗涤塔尾气排放口、油品合成脱碳单元再生气分离气排放口、油气回收排放气、甲醇装置精馏地下槽放空口、甲醇中间罐区尾气洗涤塔排放气、污水处理场臭气处理排放气、污水深度处理蒸发单元不凝气。

燃烧烟气排放口：气化备煤装置热风炉排放气、硫回收氨法脱硫尾气、加氢精制加热炉排放气、加氢裂化加热炉排放气、尾气处理加热炉排放气、固废焚烧烟气和动力锅炉烟气。

此处不考虑异常工况火炬排放情况。

2 检测情况

煤制油项目环境影响报告书审批于2016年10月，按照《现代煤化工建设项目环境准入条件》要求，项目加热炉烟气、酸性气回收装置尾气以及VOCs等暂按《石油炼制工业污染物排放标准》或《石油化化学工业污染物排放标准》执行，无论是GB 31570还是GB 31571，均使用“非甲烷总烃NMHC”作为排气筒和厂界VOCs排放的综合控制指标，因此，在本次有组织排放检测中，挥发性有机物采用非甲烷总烃来表征。非甲烷总烃采用HJ 38—2017《固定污染源废气 总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定 气相色谱法》检测，废气流量采用GB/T 16157—1996《皮托管平行测速法》检测。检测结果见表1 煤制油项目有组织排放口VOCs检测及排放量核算表。

表1 煤制油项目有组织排放口VOCs检测及排放量核算表

3 检测结果分析

由表1可知，煤制油项目有组织排放口全年排放VOCs 1 550.69 t，低温甲醇洗尾气洗涤塔尾气VOCs排放量最大，全年排放797.30 t，占有组织排放总量的51.42%，其次是气化备煤热风炉排放气和脱碳单元再生气分离器排放气，VOCs排放量分别为439.22 t、196.62 t，约占有组织排放总量的28.32%和12.68%，三个排放口排放量占总排放量的92.42%。锅炉烟气和臭气处理系统排放气排放量占7.03%，剩余排放口排放量占0.55%。加热炉尾气、油气回收排放气、污水深度处理蒸发单元不凝气、固废焚烧烟气和硫回收氨法脱硫尾气排放量很小，不属于重点控制源。可见，煤制油项目有组织排放口首要控制排放口为低温甲醇洗尾气洗涤塔尾气，其次是气化备煤热风炉排放气和脱碳单元再生气分离器排放气。马启翔[9]开展煤制烯烃过程VOCs排放特征及环境效应研究表明，煤制烯烃生产过程 VOCs 排放控制应以低温甲醇洗为首要控制单元。

其中，工艺有组织首要控制排放口为低温甲醇洗尾气洗涤塔尾气，其次是脱碳单元再生气分离器排放气，工艺有组织首要控制排放口与煤制烯烃[4,6,9]、合成氨[5]一致；燃烧烟气首要控制排放口为热风炉排放气，其次是锅炉烟气，煤制烯烃[4,6,9]燃烧烟气首要控制排放口是锅炉烟气，不一致原因主要是气化工艺技术和装置规模不一致所致。

按照2019年油品产量382.40万吨计算，单位油品有组织挥发性有机物排放因子0.41 kg/t。

4 结论

通过对煤制油项目有组织排放口VOCs浓度进行检测，对排放量进行核算，煤制油项目有组织排放口中低温甲醇洗尾气洗涤塔尾气VOCs排放量最大，占有组织排放总量的51.42%，其次是气化备煤热风炉排放气，VOCs排放量占有组织排放总量的28.32%，脱碳单元再生气分离器排放气占12.68%，三个排放口排放量占有组织排放量的92.42%。煤制油项目有组织排放口首要控制排放口为低温甲醇洗尾气洗涤塔尾气，其次是气化备煤热风炉排放气和脱碳单元再生气分离器排放气；其中，工艺有组织排放口首要控制排放口为低温甲醇洗尾气洗涤塔尾气，其次是脱碳单元再生气分离器排放气，燃烧烟气排放口首要控制排放口为热风炉排放气，其次是锅炉烟气。加热炉尾气、油气回收排放气、污水深度处理蒸发单元不凝气、固废焚烧烟气和硫回收氨法脱硫尾气排放量很小，不属于重点控制源。单位油品有组织挥发性有机物排放因子0.41 kg/t。