典型化工园区VOCs排放控制技术的评价

来源:化工进展  作者:李佳羽 刘利民等

随着化工园区挥发性有机物（VOCs）排放问题越来越受关注，化工园区VOCs排放控制技术的选择需要科学合理、客观公正的评价指标体系和评价方法。本文基于层次分析法研究VOCs排放控制技术评价指标体系的构建以及评价的方法，针对石油化工型这类典型化工园区分析了行业分布及VOCs排放特点，阐述筛选备选评价技术的方法以及评价指标权重确定的步骤，最后结合实例验证了方法。典型化工园区VOCs控制技术评价指标体系涉及技术、经济和环境影响三方面共8个指标，普遍适用于典型化工园区内企业；评价指标权重的确定需要构建各层次判断矩阵计算特征根和特征向量，一致性检验等步骤，进行层次间指标总排序得出所有指标因素对目标层的指标权重；以惠州大亚湾石化区某企业为例实施评价，结果表明，沸石转轮浓缩燃烧＞活性炭浓缩燃烧＞蓄热式燃烧，沸石转轮浓缩燃烧综合评价值较高，为最优控制技术。

 

化工园区在国际上通常是指在符合一定的自然资源和环境条件要求的特定区域内，依靠主要消费区和资源来源地，占有充足的水源保证或有较强自净能力的纳污水域，且交通条件便利、物流发达、配套产业比较完善的地区，以石化化工产业为纽带形成的加工体系匹配、产业联系紧密、原料互供、物流成熟完善、公用工程专用、环境污染统一治理、管理统一规范、资源利用高效的产业聚集地。随着我国化工园区数目的迅速增加，化工园区环境生态问题日益凸显，园区内企业排放挥发性有机物(VOCs)引起的环境问题越来越受人们的关注。

 

我国对VOCs可以定义为参与大气光化学反应的有机化合物或者根据规定的方法测量或核算确定的有机化合物，是大气复合污染物的重要前体和参与物。化工园区内企业大都属石油化工、生物化工、精细化工行业，生产工艺复杂导致VOCs排放污染物种类多、成分复杂;同时由于缺乏严谨的管理体系，基础工作和监管能力不足，导致VOCs污染防治困难重重。

目前随着社会各界对有机废气污染的关注程度日益提高，VOCs治理技术也得到迅速发展。吸附技术、催化燃烧技术和热力焚烧技术是传统的有机废气治理技术，也是目前应用最为广泛的VOCs治理技术。吸收技术由于存在二次污染和安全性差等缺点，目前在有机废气治理中已经较少使用。冷凝技术只是在极高浓度下直接使用才有意义，通常作为吸附技术或催化燃烧技术等的辅助手段使用。生物法净化技术较早被应用于有机废气的净化，目前技术上比较成熟，可应用于低浓度有机废气和恶臭治理。等离子体破坏技术近年来已经相对发展成熟，并在低浓度有机废气治理中得到了应用;光催化技术和膜分离技术在大气量的有机废气治理中尚没有实际应用。吸附浓缩-燃烧技术、吸附浓缩-冷凝回收技术、等离子体加光催化复合净化技术等组合工艺得到迅速发展。各种技术有不同的特点和有效适用范围，如何评价并选择最佳的排放控制技术是亟待解决的问题。

 

对比欧盟按照《综合污染预防与控制第96/61/EC号指令》来确定最佳可行技术(BAT)，美国对创新技术采用环境技术认证(ETV)评价系统，我国污染物排放控制技术评价存在以下问题：缺乏科学客观、合理公正的评价标准和评价指标体系，大部分的污染物排放控制技术指标体系是针对烟气脱硫脱销技术和水污染防治的，评价指标体系不完整、系统性不强。而且截止目前为止，我国尚未开展针对各类VOCs的控制技术应用和运行情况的系统调查，也缺乏关于VOCs控制技术评价方法和评价指标的研究。故本文针对典型化工园区探索一种科学合理的VOCs排放控制技术评价方法，结合实例综合考虑技术、经济以及环境影响对备选控制技术开展评价工作，为化工园区企业选择经济可行、技术可靠的VOCs排放控制技术提供依据，对我国建立VOCs排放控制管理体系具有重要意义。