中国石油化工废气处理技术经验谈

【关键词】石油化工；废气；处理技术；经验 

　　一、石油废气中的污染源及种类 

　　石油化工企业生产过程中产生的废气成分相对复杂，主要有粒子类物质、含硫化合物、含氮化合物和一氧化碳及有机化合物等，它们通过一定的排列组合构成了主要的大气污染源。就废气中各种物质及化合物的产生有着不同的来源。一般而言粒子类物质主要产生于电力、建材、轻工业、石油化工、冶金等行业工业生产过程中所产生的烟雾、烟尘及生产性的粉末等。按照粒子类物资粒径的大小被分为粗粒粉尘、细粒粉尘、烟、雾等。 

　　含硫化合物主要由二氧化硫和硫化氢两种，这两种物质排放到空气中达到一定浓度时会对人类的健康产生不利影响，同时也是酸雨形成的重要物质。大气中的二氧化硫主要来源于燃烧的矿物燃料，而硫化氢多半来源于炼油、硫化染料等行业的生产。就石油化工行业而言，其生产过程由炼油到下游人造丝等石化产品的生产制造会产生一定的硫化氢对大气造成污染。 

　　有机化合物的主要组成部分是碳氢化合物，如烷烃、烯烃、芳香烃等，此外还有一些含硫或含氮的有机化合物。这些有机化合物的主要来源是石油化工厂或者炼油厂的生产过程，这些污染源有着恶臭或者刺激性的气味，会对人体器官产生毒害影响，常含有一定的致癌物质。 

　　废气中的含氮化合物主要成分是一氧化氮和二氧化氮，它们多数由于煤炭或者石油制品的燃烧而产生，同时也可能产生于硝酸、炸药或者氮肥的生产制作过程中。含碳物质的完全燃烧和不完全氧化都会有一氧化碳的产生，比如汽车尾气、石油化工生产中的催化裂化过程中所产生的烟气等中都含有大量的一氧化碳。 

　　卤素和它的化合物也是一种常见的大气污染物，它的主要来源是含有氯和氯化氢的废气是氯碱厂以及利用其作为工业原料的工厂，氯化氢则来源于磷肥生产的过程和电解铝工业等。 

　　二、常用废气处理技术种类 

　　针对石油化工生产过程中产生的不同污染源，通过对其分类，有针对性的重点处理某种具体的污染物，能够有效的减少大气污染提高环境质量。具体而言，石油化工产业废气处理技术主要有以下几种。 

　　1.废气的催化燃烧技术。该种技术又被成为催化氧化技术或者接触氧化技术，是在较低的温度下降反应器在中的催化剂予以催化，使得废气中具有可燃性的成分进行氧化分解的处理方式。催化燃烧所选用的催化剂可以根据它们的活性组分进行分类，主要是铂2等贵金属和钴3等非贵金属，根据废气的不同成分和性质选择不同的催化剂实现其催化燃烧的氧化分解。 

　　2.刺激性和恶臭气体的吸附技术。通常而言，对于恶臭和刺激性气体的处理方式有燃烧、吸附、生物脱臭等方法。吸附技术是利用活性炭较大的表面积和对废气中多种组分的吸附能力，这种技术可以适用于不同浓度恶臭和刺激性气体的吸附，加之其较强的再生能力因而具有较为广阔的使用范围。其中具有某些化学性质的活性炭还能够在其吸附性充分发挥的同时实现良好的催化活性，从而将恶臭和刺激性物质进行氧化处理为低臭、无臭的物质。 

　　3.有害烟雾的去处技术。由于有害烟雾的粒径较小在空气中呈现为一种雾状能够随着空气的运动实现其扩散的微小野地。该种烟雾是温热气体遇到冷气流温度急剧降低凝结而成的，在石油化工企业中有害烟雾主要是油雾、盐酸雾等。鉴于有害烟雾的粒径相对较小，可以利用玻璃纤维过滤的方法将该种有害烟雾予以滤除。 

　　三、中国石油化工废气处理技术及效果 

　　上述三种技术能够有效的滤除或者防治石油化工生产过程中产生的废气，但是在我国生产实践中常用的废气处理方法主要有生物处理技术、催化脱硫工艺等。 

　　生物处理技术，利用微生物实现对有机污染物的生物降解从而实现污染防治。该种技术的发展方向是有针对性的培养菌种并且优化菌种的生存条件以此来提高生物降解率，同时通过对生物填料的物理性能、使用寿命等方面的改善来降低投资和耗能。其具体工作原理是先将污染物实现由气相到液相的转移然后由微生物吸进入液相的污染物，最后污染物进入微生物体内的有机物的代谢过程，实现对其分解将污染物转化为无害的无机物。其具体工艺流程是把气浮混凝反应池油污泥浓缩池等设施加盖后的废气通过高压风机送人洗涤塔，经洗涤后的废气由管道送入生物处理装置底部，废气经生物滤池填料吸附、生物氧化处理，净化后的尾气通过排气筒排入大气环境。通过反应池和活性炭等设备和物质的综合应用实现废气的无害化转化。生物处理技术在充分利用生物机能的前提下实现对有机废物的治理，充分利用生物规律保证治理结果，在实际应用中取得了较好的效果。但是我们也应该看到生物处理技术作为处理工艺的相对复杂，在投资和实验方面有一定的劣势。 

　　催化脱硫技术是较为新型硫化物处理方式，能够含硫化物废气中的绝大多数硫脱去，并且可以将从硫化物中脱去的硫予以回收利用。作为石油化工企业主要污染物的硫化物，对环境的影响较大，而回收后的硫可以制成硫酸等继续用于工业生产。该种废气处理技术能够将废气中的硫充分利用并且没有新的废气或者废水的产生，其脱硫的效率也相对较高，加之费用成本低等使该种技术在工业生产中具有较大的应用空间。 

　　放点等离子处理法。这种方法主要用于工业废气的处理，是利用高电压放电的形式来获得大量的高能电子或者高能电子激励产生的氧、氮基等活性离子，并且破坏碳氢结构的化学键，使得废气中的有机化学成分发生一种置换反应，最终结合形成没有危害的二氧化碳或者水。该种技术在我国石油化工废气处理中也得以应用和发展，对于等离子反应器的性能有了进一步的研究。对于等离子器，在使用双极性脉冲高压技术时，能够使氯苯和甲苯的分解率得到一定的提高，这种研究的进步和发展能够有效的解决石油化工废气污染的问题，使得废气处理技术和设备有了更新的发展。 

　　TiO2光催化法。该种处理技术日渐被重视的一种处理技术，它充分利用TiO2的化学稳定性、无毒化、成本较低、获取方便等特点实现对含氯有机物废气的光催化降解。在实践应用中研究者对TiO2光催化的改性和其负载修饰的方法来扩大使用范围，从某种程度上实现了对石油化工生产过程中产生的含氯有机废气的处理。这一技术在工业废气处理中具有反应率高、速率快、溶剂分子不会对其影响等优点但是该种技术在使用中也存在一些技术难题，为其推广应用和深入研究提供了一定的空间。 

　　我国石油化工废气处理技术是针对不同的生产过程中产生的污染物不同有针对性适用废气处理方式，并且在处理方式选定还通过处理工艺单元的组合实现对有机废气等的优化处理。废气处理过程中所要遵循的原则是尽可能不再产生新的污染物并充分利用废气中的可利用成分，在有效治工业废气污染的同时也实现了对废气资源的有效利用，较少工业生产中断的浪费。而每一废气处理技术的使用并非孤立的，针对废气成分的不同，采用安排合理分工明确的处理技术的组合和工艺的完善，有效的实现废气处理的效率和效益，实现经济和环境的和谐发展。 

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