石油化工行业VOCs废气处理方法

肖智，傅翠利

1.江苏洋井环保服务有限公司；2.连云港高新技术产业开发区新浦工业园管理办公室

科学技术的蓬勃发展，促使废气处理工作迎来了全新的发展契机，各种新型的废气处理方式逐渐应用在实际工作中。通常情况下，石油化工行业在实际开展生产工作时，会随之产生大量的VOCs废气，其中以二氧化硫、氮氧化物为主要代表，这类废气不仅会破坏自然环境，还会威胁广大人民群众的生命安全，然而，部分企业并没有重视废气处理工作的价值，也没有根据实际情况，制定更加科学合理的废气处理计划，致使企业周边的环境受到严重破坏。

一、石油化工行业VOCs废气处理方式

（一）焚烧法

焚烧法作为一种极其常见的VOCs废气处理方式，主要是将有机氯转变成相应的HCI，当完成相应的热回收尾气作业后，应运用膜吸收方式对盐酸实施回收作业。与此同时，使用此项方式在对含氯有机废气处理时，应运用更加科学合理的控温方式，及时管控焚烧温度以及停留间隔，防止在焚烧过程中出现二噁英等各类剧毒物质。从另一种角度而言，此种方式主要针对目标为浓度较高的废气，这就导致在焚烧过程中极易出现腐蚀性较高的各类气体，如若出现燃烧不完全状况，就会产生毒性较高的C1-VOCs，其中包括相应的光气、二噁英以及呋喃等剧毒气体。除此之外，由于焚烧法需要耗费较多的资金成本，这就导致此种方式在实际处理低浓度C1-VOCs废气时并不能够合理使用。

（二）催化燃烧法

由于焚烧法需要耗费较多的资金成本，石油化工行业以此为基准，在具体处理有机物（VOCs）时，运用了一种处理效率更为优秀的催化燃烧法。这种处理方式需要使用到相应的催化剂，现如今，使用次数较为频繁的催化剂大致为钙铁矿复氧化物以及相应的贵金属等。通常情况下，催化剂种类、燃烧温度以及水蒸气含量作为影响含氯有机废气整体处理效率的重要因素，而此种处理方式能对有机氯化物起到较为良好的处理效果，但在燃烧的过程中会产生较高的温度，同时也会产生相应的COC12等各类不完全燃烧物质，再加上催化剂在燃烧过程中出现焦结以及积碳等各种失活状况，进一步提升了废气的处理时间，致使工作人员难以在规定时间内完成废气处理工作。

（三）氧化法

如若使用此种废气处理方式提升CI-VOCs的降解力度，就可以将C1-VOCs转变成毒性较低的小分子，同样此种方式类属于一种极其优秀的生物降解方式，通常情况下，较为常见的氧化法其中包括Fenton、臭氧以及光催化氧化等各类方式，UV/H2O2以及Fenton等各种氧化工艺在实际氧化降解二氯甲烷时，能够给予相应的技术经济支撑，确保最终显现的降解效果能够达到预期标准。与此同时，UV/H2O2体系在具体降解二氯甲烷时，严格遵循了动力学规律，当外部紫外光整体强度极为稳定以及H2O2较多的形势下，此种氧化降解流程能够充分满足准一级反应动力学规律，但在实际过程中，经常出现氧化技术效率难以达到预期标准以及经济运行成本较高等各种状况，所以，企业应根据实际情况，从多方面、多角度进一步提升运行效率，合理减少经济成本，促使企业有着更高的经济利益[1]。

（四）吸收法

吸收法的主要优势在于简单明了，同时操作流程极其简便，对于废气的温度以及杂质含量要求较为宽泛，明显也比较安全。所以，石油化工企业在具体处理挥发性有机物（VOCs）时，通常以吸收法为主要处理方式，确保最终显现的C1-VOCs处理结果达到预期标准。然而，此种废气处理方式的劣势在于整体的工作效率较为有限，特别对于非水溶性溶剂方面，此种废气处理方式无法实现完全净化。所以，应根据实际情况，合理运用有机吸收液进行吸收作业，以此确保非水溶性溶剂提升原本的吸收效率，但运用有机吸收液也会发生相应的问题，例如，会形成全新的废气污染等各种状况。

（五）吸附法

现如今，吸附技术已然成了石油化工企业处理VOCs废气的重要方式之一，同样在废气处理回收方面有着更为广泛的运用，通常情况下，吸附技术的核心工作在于吸附材料的选择，吸附法最终所显现的运行效率与吸附材料性能有着更为密切的关联，这就导致吸附材料的性能逐渐成了影响吸附法整体效率的重要因素。从另一种角度而言，多孔材料的使用次数较为频繁，在比表面积与孔容上具备更强的优势，促使多孔材料成了石油化工企业经常使用的一种脱除C1-VOCs吸附剂之一，多孔吸附剂材料其中包括活性炭、活性炭纤维、树脂以及金属有机骨架等相关材料。除此之外，由于吸附材料本身具备的便捷性，导致企业在废气处理工作中，经常运用吸附法解决各种废气。

（六）生物降解技术

生物降解技术主要利用微生物对废气中的污染物实施消化代谢，将污染物转变成无害的水资源、二氧化碳以及其他类别的无机盐类，通常情况下，这种降解技术主要适用于微生物能够分解的各类物质，污染物又可作为微生物的食物来源，微生物能够处理的污染物包含：碳氢氧组成的各类有机物、简单的有机硫化物、有机氮化物以及氨气等无机物类。与此同时，此项技术的优势在于能耗较低、耗费成本较少、氧化完全等特征；缺点主要在于能量利用程度较差、光催化剂极易出现失活现象，需要相应的可见光[2]。

（七）膜分离技术

此项技术主要是指充分利用人工合成的膜分离VOCs物质，例如，硅橡胶膜、多孔玻璃态高分子材料以及分子筛膜等相应合成材料。通常运用在高浓度VOCs废气处理工作中，相关数据证明，此项技术最终显现的回收效率高达97%，并且这项技术的优势在于可以实现回收组分、整体处理效率较高以及可集成其他技术，主要缺点在于成本较高，极易发生膜污染，再加上膜稳定性较差，致使单位时间内处理效率难以达到预期标准。

（八）等离子体技术

此种废气处理技术的主要原理为等离子体中富含较多的活性物种，其中包括离子、电子以及激发态原子等，活性物种最终会将各种污染物分子分解成相应的小分子物质。通常情况下，此种技术主要适用在浓度较低的VOCs气体处理工作中，例如，室内空气净化等相关工作。此项处理技术的优势在于能够从多方面、多角度充分实现低温去除VOCs废气，并且整体处理效率较高，能耗程度较低；缺点在于活性物种会与臭氧形成相应的催化剂，导致最终显现的活化性能不断降低，致使催化剂选择性会与等离子体发生产物反应。

（九）光催化技术

光催化剂纳米粒子在受到相应波长的光线照射就会形成电子空穴对，空穴分解催化剂表面吸附的水也会形成相应的氢氧自由基，电子周围的氧元素也会被还原成活性离子氧，以此具备极强的氧化还原能力，最终将光催化剂表面的各类污染物摧毁。通常情况下，此项技术的主要优势在于反应条件温和，只需要在常温常压环境下就可以实施，并且设备极其简单，工作人员开展维护作业时更加方便，还能够防止二次污染状况频繁发生。而此种废气处理技术的劣势在于，设备需要更加广泛的摆放区域，并且极易受到气候影响，如若工况出现较大的变化时，最终显现的处理效率就会受到严重影响[3]。

二、石油化工企业对于吸附剂的选择

吸附剂作为影响吸附法处理效率的重要因素，需要企业根据实际情况，选择更加科学合理的吸附剂，确保吸附法能够顺利开展。现如今，我国石油化工企业在运用吸附法处理废气时，选择的吸附剂通常以活性炭以及活性炭纤维为主要材料。

（一）活性炭材料

要想仔细研究并分析具有代表性的金属离子改性活性炭在二氯甲烷材料以及三氯甲烷材料种所显现的吸附性能是否达到预期标准，应重视在二氯甲烷以及三氯甲烷材料种的具体标准，倘若活性炭表面负载着金属离子（Fe3+Mg2），就能够进一步提升活性炭表面的硬酸度，促使三氯甲烷与二氯甲烷材料处理的吸附性能达到预期标准。与此同时，材料Ag+作为一种软酸，在负载局部方面不仅能够逐渐提升活性炭表面的软酸功能，还可以进一步减少对三氯甲烷以及二氯甲烷材料的吸附能力。

（二）活性炭纤维

活性炭纤维材料主要运用在浓度较高的二氯乙烷废气处理工作中，同样这种材料适用范围极其广泛，如若石油化工企业能够将这种材料充分运用到氯乙烯生成流程中，产生浓度为200mg/L的二氯乙烷材料就能够达到98%的废气回收率，并且能够长时间保持极其优秀的稳定性。除此之外，通过比对活性炭材料与活性炭纤维能够明显发现，不同种类的吸附剂材料在对VOCs等氯仿材料有着不同的吸附性能，再加上活性炭纤维在表面上的优势较为明显，促使活性炭纤维在氯仿吸附容量方面有着更为优秀的吸附性能[4]。

三、结束语

总而言之，含氯挥发性有机物（C1-VOCs）在石油化工企业有着更为优秀的应用背景，但在实际生产过程中极易出现C1-VOCs降解问题，如若企业并不能根据实际情况，制定更加科学合理的解决措施，废气就会在第一时间内破坏生态环境，严重时，还会导致广大人民群众的生命安全受到威胁。目前，我国在处理C1-VOCs废气时，通常以吸附法为主要处理方式，再加上吸附剂的种类过于丰富，活性炭以及活性炭纤维等各种材料已然被运用到废气处理工作中。再加上各类新型材料开发力度的不断提升，吸附性能较为优秀的聚合物以及金属有机骨架也得到了一定程度的运用。因此，石油化工企业应重视吸附法的作用价值，根据企业实际情况，合理选择吸附性能较为优秀的吸附剂，从多方面、多角度充分保证有机物（VOCs）能够得到有效处理。