王紅妍 ¹，馬子然 ¹，馬 靜 ¹，彭勝攀 ¹，趙俊平 ²，王寶冬 ^1*（1.北京低碳清潔能源研究院，北京 102211；2.國網(wǎng)能源和豐煤電有限公司，新疆 塔城 834411）

摘要：對(duì)煤制烯烴行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）的排放來源和特征進(jìn)行了分析，通過對(duì)國內(nèi)外 VOCs 治理技術(shù)的研究和對(duì)比，結(jié)合國內(nèi)煤制烯烴企業(yè)自身的特點(diǎn)，探討了適合的 VOCs 治理方案，并對(duì)煤制烯烴行業(yè) VOCs 污染處理技術(shù)的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：煤制烯烴；揮發(fā)性有機(jī)物；控制技術(shù)；催化燃燒

     我國“富煤、缺油、少氣”的資源稟賦為現(xiàn)代煤化工發(fā)展創(chuàng)造了有利的原料資源條件，同時(shí)受到宏觀政策引導(dǎo)和市場拉動(dòng)作用，現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展?，F(xiàn)代煤化工中的化工、能源產(chǎn)品是通過深加工煤炭經(jīng)化學(xué)方法轉(zhuǎn)化成的氣、液、固或半成品等中間產(chǎn)物得到的。在過去的十幾年間，隨著對(duì)煤制油、煤制天然氣、煤制烯烴和煤制乙二醇技術(shù)的突破，煤化工已經(jīng)從示范進(jìn)入到工業(yè)化生產(chǎn)和大規(guī)模產(chǎn)能擴(kuò)張。

     隨著節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展受到越來越多的關(guān)注，煤炭的清潔利用正在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中得到推廣， 而煤化工行業(yè)產(chǎn)生的大氣污染問題越來越突出，污染物排放上漲壓力不斷增大。其中，大量的揮發(fā)性有機(jī)物（volatile organic compounds，VOCs）排放大氣環(huán)境中，不僅對(duì)人體產(chǎn)生危害，還可間接參與光化學(xué)反應(yīng)形成光化學(xué)煙霧，與·OH 和O₃等強(qiáng)氧化劑反應(yīng)生成二次有機(jī)氣溶膠。我國已將VOCs與顆粒物、二氧化硫、氮氧化物列為同等重要的大氣污染物，各項(xiàng)環(huán)保法律法規(guī)也將VOCs治理作為一項(xiàng)重要內(nèi)容。因此為了促進(jìn)我國煤化工行業(yè)的健康發(fā)展，煤化工VOCs安全高效控制與減排亟待解決。

作為煤化工產(chǎn)業(yè)中具有代表性的煤制烯烴工段會(huì)產(chǎn)生大量的VOCs氣體^[1]。內(nèi)蒙古某煤制烯烴項(xiàng)目2015年在廢水和廢氣中就檢出154種VOCs[2]，種類較多，排放量很難實(shí)現(xiàn)集中，成分復(fù)雜，治理難度較大。因此，通過對(duì)煤制烯烴過程進(jìn)行分析，研究VOCs排放的控制對(duì)策，對(duì)于控制好大氣環(huán)境質(zhì)量，

     促進(jìn)新型煤化工的健康發(fā)展具有重要的意義。本文中通過對(duì)煤制烯烴行業(yè)主要工段產(chǎn)生的VOCs進(jìn)行分析，闡述其排放源和排放特征，結(jié)合目前主流的VOCs治理技術(shù)綜述了煤制烯烴行業(yè)VOCs處理技術(shù)的研究進(jìn)展及存在問題，并展望了煤制烯烴項(xiàng)目VOCs處理技術(shù)未來發(fā)展方向，為發(fā)展煤制烯烴行業(yè)大氣污染控制新技術(shù)提供參考。

1 煤制烯烴工藝

     煤制烯烴技術(shù)是將煤氣轉(zhuǎn)化為合成氣（CO，H2）制備甲醇，然后甲醇轉(zhuǎn)化為低碳烯烴（MTO）， 再加工成聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和C4等下游產(chǎn)品。國家能源集團(tuán)新疆化工有限公司煤制烯烴項(xiàng)目采用GE水煤漿氣化、魯奇公司低溫甲醇洗、英國DAVY公司SRC甲醇合成工藝、神華甲醇制烴SHMTO 等多項(xiàng)國際領(lǐng)先技術(shù)。中天合創(chuàng)鄂爾多斯煤炭深加工項(xiàng)目采用的是GE水煤漿氣化技術(shù)及中國石化SMTO技術(shù)。

2 煤制烯烴 VOCs 的來源及特點(diǎn)

     煤化工企業(yè)廢氣一方面來源于煤化工產(chǎn)品生產(chǎn)加工過程產(chǎn)生的有害氣體，另一方面是原材料或成品在運(yùn)輸裝卸或儲(chǔ)存過程中釋放出來的[3]。結(jié)合煤制烯烴工藝，VOCs主要來自于酸性氣體經(jīng)低溫甲醇洗滌凈化后尾氣、甲醇/烯烴合成裝置、設(shè)備動(dòng)靜密封點(diǎn)、裝卸過程、循環(huán)水冷卻系統(tǒng)、罐區(qū)儲(chǔ)罐呼吸廢氣和污水處理過程散發(fā)的惡臭氣體。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年全國煤制烯烴VOCs排放情況如表1^[4-6]。

     其中有組織排放VOCs的工段主要有低溫甲醇洗尾氣和聚烯烴產(chǎn)品合成及料倉揮發(fā)氣，污水處理散發(fā)的無組織惡臭氣體目前采用加蓋密閉收集，進(jìn)行處理后有組織排放。

2.1 低溫甲醇洗尾氣 

     酸性氣體CO₂、H₂S、COS（羰基硫）等在低溫甲醇中具有極大的溶解度，利用這一原理對(duì)煤氣化生成的合成氣進(jìn)行凈化，該過程即為低溫甲醇洗。尾氣洗滌塔塔頂會(huì)連續(xù)泄放一股CO₂尾氣，這部分尾氣含有VOCs。

     低溫甲醇洗廢氣有以下幾個(gè)特點(diǎn)：①氣量大，一般在100000m³/h以上，陜西某典型煤制烯烴企業(yè)低溫甲醇洗工段排放的廢氣約為240000m³/h^[6]；②廢氣中可燃組分濃度低，氧氣含量極少；③VOCs廢氣成分復(fù)雜，主要為甲醇及化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的低碳烴，如烷烴、烯烴等^[7]；④CO₂含量高（＞80%），含有H₂S、COS等硫化物氣體；⑤不含塵、潔凈度高^[8-9]?！妒突瘜W(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 31571—2015）規(guī)定了新建企業(yè)排放口非甲烷總烴和甲醇特別排放限值（依次不大于120mg/m³和50mg/m³），且非甲烷總烴去除率不小于95%，因此，低溫甲醇洗廢氣處理技術(shù)也提上議程。

2.2 聚烯烴產(chǎn)品裝置廢氣

     煤制烯烴工藝中，甲醇經(jīng)MTO得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.98%的烯烴，通過聚合反應(yīng)后經(jīng)分離、擠壓造粒、干燥和脫氣后得到產(chǎn)品，此過程也會(huì)釋放出一定量的VOCs。

     國家能源集團(tuán)新疆化工有限公司煤制烯烴項(xiàng)目采用LyondelBasell 公司的高壓管式法工藝，在高壓和過氧化物引發(fā)劑作用下，乙烯發(fā)生聚合反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物再經(jīng)過水下造粒、脫水、篩分到緩沖罐，最后風(fēng)送至料倉進(jìn)行脫氣，在此過程中超臨界乙烯會(huì)釋放出來，濃度為 700~845 mg/m³，開車前 30 min能達(dá)到1410~1520mg/m³。

     某8×10⁴t/a高壓聚乙烯裝置廢氣VOCs濃度在料倉進(jìn)料、脫氣階段在400~1900mg/m³波動(dòng)。這部分氣體混有空氣，排放壓力較低，無法引入原有火炬系統(tǒng)處理，因此需要選擇適宜的凈化治理手段使VOCs 達(dá)標(biāo)排放^[10]。

2.3 污水處理過程廢氣 

     污水處理過程中 VOCs 廢氣一部分來源于污水預(yù)處理單元裝置散發(fā)的氣體，這部分氣體不穩(wěn)定，氣量和濃度波動(dòng)較大，且 VOCs 含量較高；另一部分來源于生物法處理污水單元散發(fā)的硫化物和揮發(fā)酚類氣體，惡臭氣味明顯[11]。中煤陜西榆林能源化工有限公司化工分公司污水處理場的污水中含有煤氣化、煤制甲醇等生產(chǎn)過程中的原料、中間產(chǎn)物和產(chǎn)品，成分復(fù)雜，主要有甲醇、芳香烴、廢堿、油、氨氮及硫化物等^[12]。某煤制烯烴項(xiàng)目污水處理裝置VOCs廢氣最大處理氣量為80000m³/h，非甲烷總烴最大處理濃度為 200mg/m³，且非甲烷總烴中較難處理的苯環(huán)類物質(zhì)（濃度）占比較大。此外，廢氣中還含有氨和H₂S等惡臭氣體^[13]?！妒袠I(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合整治方案》中禁止稀釋排放在廢水、廢液、廢渣收集、儲(chǔ)存、處理處置工程中逸散的 VOCs，需采取加蓋等有效的密閉、集氣罩收集、凈化處理等措施，廢氣處理達(dá)標(biāo)后方可排放。

3 VOCs 處理技術(shù) 

     為減少VOCs污染主要從2方面入手，一方面須從源頭抓起，對(duì)污染源進(jìn)行有效控制，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用和維修的各個(gè)環(huán)節(jié)以及相關(guān)人員活動(dòng)等方面降低 VOCs 的產(chǎn)生數(shù)量和速率。并著重確定、調(diào)查、實(shí)時(shí)監(jiān)測易漏組件（管線、閥門、泵等）中VOCs，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)泄漏。另一方面要采取切實(shí)有效的處理技術(shù)，消除產(chǎn)生的 VOCs 污染。

     通常，VOCs 的處理技術(shù)可以根據(jù) VOCs 能否回收利用分為回收和銷毀 2類。回收技術(shù)主要是利用不同的 VOCs 污染物在吸附劑、吸收劑或滲透膜中物理性質(zhì)的差異來分離 VOCs 的方法，常用的如吸附、吸收、冷凝及膜分離等；銷毀技術(shù)主要是利用光、熱、催化劑等化學(xué)或微生物反應(yīng)等將VOCs轉(zhuǎn)化為H₂O、CO₂、無害或危害性小的物質(zhì)，如燃燒法、光催化法及生物法等，幾種常用的VOCs處理技術(shù)比較見表2 ^[14]。

     在實(shí)際生產(chǎn)過程中，VOCs污染物種類繁多，來源復(fù)雜，應(yīng)根據(jù)VOCs的特征及凈化要求等因素予以綜合考慮，選擇適宜的處理技術(shù)。例如廢氣流量、VOCs濃度、組成、溫度壓力等發(fā)生源的性質(zhì)，以及技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性（初始投資、操作及維護(hù)）、二次污染物、凈化效率及滿足的排放標(biāo)準(zhǔn)等都需要考慮在內(nèi)。生態(tài)環(huán)境部在2019年6月印發(fā)的《重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合治理方案》中建議采用吸附等增濃技術(shù)提高VOCs濃度后深度凈化處理；優(yōu)先采用回收等技術(shù)處理高濃度VOCs廢氣，難以回收的，宜采用燃燒等技術(shù)凈化；光催化、生物法等技術(shù)主要用于惡臭異味治理。此外，在實(shí)際工業(yè)廢氣中，多種VOCs同時(shí)存在且性質(zhì)各異，單獨(dú)采用一種處理技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)有效治理。因此，可以將 2 種或多種VOCs治理技術(shù)聯(lián)用，利用各種技術(shù)的優(yōu)勢，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)VOCs在較大范圍內(nèi)的高效去除。同時(shí)，多種技術(shù)聯(lián)用具有能耗低、成本低等優(yōu)勢。

4 煤制烯烴 VOCs 治理現(xiàn)狀 

     煤制烯烴項(xiàng)目有組織排放的VOCs主要為甲醇、烷烴和烯烴類等低碳烷烴，產(chǎn)生工藝段不同，氣體特征也不同，選用的處理技術(shù)也有所差別。

4.1 低溫甲醇洗廢氣 

     低溫甲醇洗工段廢氣氣量大、VOCs濃度低，回收經(jīng)濟(jì)成本極高，因此只能采用破壞性方法，如采用燃燒的方法將VOCs通過燃燒完全氧化，轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳等對(duì)環(huán)境無害的物質(zhì)可確保達(dá)到環(huán)保規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。

     燃燒凈化方法分為直接燃燒、熱力燃燒和催化燃燒。直接燃燒是當(dāng)廢氣中可燃VOCs組分濃度及熱值都較高且無回收價(jià)值時(shí)，將VOCs作為燃料進(jìn)行處理的方法。直接燃燒溫度一般要達(dá)到1100℃以上，且需要額外的燃料，能耗都較高，對(duì)設(shè)備要求高，存在安全隱患，對(duì)氧氣濃度有一定限制，氧氣濃度低會(huì)導(dǎo)致VOCs燃燒不徹底，容易造成二次污染。氧氣濃度過高間接導(dǎo)致可燃物濃度降低達(dá)不到著火濃度界限。熱力燃燒是當(dāng)廢氣中VOCs可燃物濃度較低，對(duì)廢氣進(jìn)行預(yù)熱到可以分解溫度，使其分解為CO₂和H₂O的方法。催化燃燒是在催化劑的作用下，降低VOCs 氧化反應(yīng)的活化能，在較低的溫度下（200~400℃）轉(zhuǎn)化為H₂O和CO₂。該技術(shù)也屬于熱力燃燒，且效率高、無二次污染，但對(duì)廢氣要求高，若含有S、Cl等元素時(shí)，容易導(dǎo)致某些催化劑中毒^[15]。熱力燃燒溫度較直接燃燒溫度大大降低，一般在 400~600℃，減少了能耗，安全性提高，但采用該技術(shù)需要使用大量的燃料或電耗來對(duì)廢氣進(jìn)行加熱，運(yùn)行成本較高，逐漸被蓄熱式燃燒法取代。

     蓄熱燃燒法是利用蓄熱體吸收蓄積VOCs廢氣燃燒所產(chǎn)生的熱量，預(yù)熱隨后進(jìn)入反應(yīng)器的待處理廢氣，這樣有機(jī)廢氣就能達(dá)到氧化反應(yīng)所需的溫度。該方法是將蓄熱和燃燒結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)了VOCs的高效去除且節(jié)省燃料。氣體預(yù)熱、蓄熱體熱量回收的循環(huán)過程通過轉(zhuǎn)換閥切換調(diào)整氣體的進(jìn)出實(shí)現(xiàn)。蓄熱燃燒法可以充分利用VOCs氣體燃燒的余熱，利用率高達(dá)95%。

     蓄熱燃燒系統(tǒng)一般由蓄熱體、蓄熱室、燃燒室以及切換閥門構(gòu)成。早期的蓄熱燃燒系統(tǒng)有2個(gè)蓄熱室，隨著對(duì)VOCs凈化要求的日益提高，蓄熱室已經(jīng)由雙室提高到多室以及旋轉(zhuǎn)式，占地面積更小，凈化效率更高，故障率更低。蓄熱燃燒主要有蓄熱式熱力燃燒（regenerative thermal oxidation，RTO）

     和蓄熱式催化燃燒（regenerative catalytic oxidation，RCO）2種，區(qū)別主要在于RCO在蓄熱室上增加了催化劑床層。雙室RTO和RCO系統(tǒng)的運(yùn)行原理如圖 1所示，運(yùn)行過程中，依次經(jīng)過 VOCs 燃燒放熱蓄熱體蓄熱、放熱預(yù)熱升溫后續(xù)廢氣、吹掃清掃，通過切換閥門實(shí)現(xiàn)廢氣流向的逆轉(zhuǎn)切換，循環(huán)往復(fù)^[16]。

     早期煤制烯烴項(xiàng)目對(duì)于低溫甲醇洗尾氣的治理主要采用火炬燃燒方式，由于 RTO技術(shù)的成熟，現(xiàn)代煤化工企業(yè)開始采用RTO技術(shù)作為火炬燃燒技術(shù)的補(bǔ)充和替代。RCO技術(shù)由于催化劑降低了VOCs燃燒活化能，燃燒溫度低于RTO，兩者投資費(fèi)用大致相當(dāng)，但RCO運(yùn)行費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)效益更高。但RCO要求廢氣組分中不能含有使催化劑中毒的有害物質(zhì)，低溫甲醇洗排放氣中含有硫會(huì)導(dǎo)致催化劑中毒失活，同時(shí)RTO對(duì)于廢氣濃度和氣量的適用范圍更廣，因此采用RTO技術(shù)更適宜。

     未來隨著RCO技術(shù)的成熟，尤其是解決催化劑中毒等問題后，RCO技術(shù)有望得到進(jìn)一步應(yīng)用，也可以通過堿洗等預(yù)處理手段除掉廢氣中的有毒物質(zhì)^[17]，但是需要考慮整體經(jīng)濟(jì)性。某工程公司首先對(duì)低溫甲醇洗廢氣成分進(jìn)行了檢測，確保甲醇洗尾氣硫化物的去除率能夠保證催化劑不出現(xiàn)中毒現(xiàn)象。其次為了避免催化劑燒結(jié)問題，采用了分段處理的工藝方法，即將催化劑處理單元分為多段，降低單段VOCs去除率，即單段僅完成20%~30%的廢氣VOCs處理，避免單段催化劑工作溫度過高。專利ZL 105597518 B^[18]也公開了一種低溫甲醇洗單元CO₂尾氣及CO₂產(chǎn)品氣的聯(lián)合處理工藝，廢氣通過貴金屬催化劑的催化氧化反應(yīng)器，將有害的揮發(fā)性有機(jī)物轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。

4.2 聚烯烴產(chǎn)品裝置廢氣 

     聚烯烴產(chǎn)品裝置廢氣較低溫甲醇洗廢氣擁有相對(duì)穩(wěn)定的廢氣氣量和較低的濃度，煙塵含量少，且不含有硫等毒性物質(zhì)，適宜采用催化燃燒法，利用催化劑對(duì)VOCs進(jìn)行催化氧化為H₂O和CO₂后達(dá)標(biāo)排放。

4.2.1 催化劑組成 

     催化燃燒技術(shù)的核心是催化劑，催化劑的配方組成及性質(zhì)決定了催化燃燒的效果，開發(fā)出穩(wěn)定長效的VOCs氧化催化劑是研發(fā)重點(diǎn)。催化劑通常由載體、活性組分和助劑構(gòu)成。載體可以負(fù)載和分散活性組分與助劑，控制活性組分的數(shù)量、大小和形狀。此外，載體上的表面晶格氧還可作為吸附和活化位參與到催化反應(yīng)^[19]。催化劑載體常用的有Al₂O₃、TiO₂、CeO₂等金屬氧化物、分子篩、碳材料等^[20-21]?；钚越M分的選擇是催化劑首先要考慮的問題，決定了催化劑的活性和選擇性。從大范圍劃分，VOCs催化氧化使用的催化劑大致可以分為貴金屬催化劑、過渡金屬氧化物催化劑和復(fù)合氧化物催化劑3大類^[22-23]。

     貴金屬催化劑主要指以 Pd、Pt、Ru、Au、Ag 等為活性組分的負(fù)載型催化劑，這類催化劑具有起燃溫度低（＜200℃）、低溫活性好、催化活性高、催化氧化徹底、產(chǎn)物選擇性高等優(yōu)點(diǎn)^[24]。但其對(duì)VOCs的氧化性能受到諸多因素的影響，如催化劑的預(yù)處理?xiàng)l件、活性相第二組分的引入、載體性質(zhì)、助劑成分、活性組分分散度、反應(yīng)物分子結(jié)構(gòu)等。同時(shí)貴金屬催化劑存在價(jià)格昂貴、活性位高溫易燒結(jié)和流失，且在凈化含 S、Cl 和 N 等雜原子的VOCs時(shí)易中毒等問題^[23,25]。國家能源集團(tuán)新疆化工有限公司項(xiàng)目中聚烯烴產(chǎn)品裝置廢氣中的 VOCs 催化燃燒采用的是貴金屬催化劑，進(jìn)氣溫度約60℃，出口溫度約110℃，爐內(nèi)溫度約500℃，天然氣作為補(bǔ)充或啟動(dòng)用氣，出口VOCs濃度非甲烷總烴濃度低于 120 mg/m³的排放限值。

     過渡金屬氧化物催化劑是指以Cu、Cr、Mn、Co、Ni等為活性組分的單金屬氧化物、復(fù)合氧化物（水滑石衍生復(fù)合氧化物和尖晶石型復(fù)合氧化物）和負(fù)載型氧化物催化劑。復(fù)合金屬氧化物催化劑由于2種或以上金屬氧化物之間的協(xié)同作用，較單金屬氧化物催化劑具有更高的活性。作為貴金屬催化劑的替代品，過渡金屬氧化物催化劑目前得到了廣泛的研究。

     復(fù)合氧化物主要有鈣鈦礦型（ABO₃）和類鈣鈦礦型（A₂BO₄）催化劑^[26]，其中A通常為半徑較大的稀土元素或堿土元素，B 位通常為半徑較小的過渡金屬元素。因結(jié)構(gòu)中容易形成表面晶格缺陷，使表面晶格氧具有高氧活化中心，從而使該類催化劑具有良好的氧化能力和低溫起燃活性。

4.2.2 催化劑形式 

     實(shí)際應(yīng)用中，顆?；蚍勰┐呋瘎┐嬖诓灰籽b填，不易清洗反應(yīng)器并且在反應(yīng)過程中傳質(zhì)傳熱方面不充分等缺點(diǎn)，而整體式催化劑具有床層壓降低、傳質(zhì)效率高、機(jī)械強(qiáng)度高、易于批量更換以及操作費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛用作VOCs催化燃燒催化劑^[27]。

     VOCs 整體式催化劑一般通過直接涂覆和間接涂覆 2 種方式獲得。直接涂覆是在堇青石等基體上將制備好的催化劑或者各組分前驅(qū)體直接涂覆、活化處理等得到；間接涂覆是先在相對(duì)惰性的堇青石等基體上涂覆第二載體（γ-Al₂O₃、SiO₂、TiO₂、分子篩等），再經(jīng)活性組分負(fù)載、活化等得到。2種涂覆方法中涂覆漿料配置、涂覆方法等對(duì)涂覆效果都有重要的影響，一定要注意漿料流動(dòng)阻力增大導(dǎo)致孔道堵塞，床層壓降增大，內(nèi)擴(kuò)散加劇等^[28]。直接涂覆活性組分與第二載體之間含量相對(duì)固定，可操作性與可重復(fù)性強(qiáng)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，但可能存在黏結(jié)牢固程度不足，導(dǎo)致脫粉率過高。間接涂覆工藝過程較為復(fù)雜，且若控制不當(dāng)活性組分與第二載體之間相對(duì)含量發(fā)生變化，嚴(yán)重影響催化劑性能。因此在實(shí)際工藝生產(chǎn)設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況與要求等因素予以綜合考慮，選擇適宜的工藝路線。2種工藝路線的選擇還需依照實(shí)際情況而定。

4.3 污水處理過程廢氣 

     污水處理站廢氣一般經(jīng)過加蓋密閉、增加引風(fēng)系統(tǒng)并處理收集到的氣體，收集后采用多種凈化方法組合的工藝處理，其中生物降解法應(yīng)用得最多，微生物將收集氣中的VOCs分解成為CO₂和H₂O，同時(shí)還可以去除含硫、氮等異味氣體。

     某煤制烯烴項(xiàng)目污水處理過程將能產(chǎn)生VOCs廢氣的大部分單元都進(jìn)行了密閉，設(shè)置廢氣收集系統(tǒng)，將各股廢氣通過玻璃鋼管線連接至處置裝置，臭氣經(jīng)“生物+紫外”組合處理后，最終排放的各種惡臭污染物符合《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 14554-93）的排放標(biāo)準(zhǔn)^[29]。

     針對(duì)某煤制烯烴項(xiàng)目污水處理裝置廢氣組分復(fù)雜、氣量大、濃度低的特點(diǎn)，選用“多重生物氧化+光催化”組合工藝^[22]，集氣管輸送來的VOCs廢氣依次進(jìn)入酸洗塔、生物洗滌塔與堿洗塔分別除去氨類、部分惡臭物質(zhì)、醇類物以及部分硫化物，最后進(jìn)入光催化單元將VOCs氧化分解為CO₂和H₂O等，處理達(dá)標(biāo)后排空。某乙烯裝置污水處理站惡臭氣體排放量為200~400m³/h，主要含有氨、硫化氫、硫醇、硫醚、苯乙烯等，具有明顯的異味。敞口裝置廢氣加蓋經(jīng)收集系統(tǒng)連接至治理設(shè)備，通過水洗除去氨，催化氧化脫硫，最后采用活性炭吸附苯系物。隨著環(huán)保要求提高，后期將治理后的尾氣作為燃料氣引入裂解爐燃燒，并在達(dá)非甲烷總烴要求＜120 mg/m³后排放^[4]。

5 結(jié)語 

     煤制烯烴作為現(xiàn)代煤化工的重要組成部分，工藝過程復(fù)雜，VOCs廢氣排放節(jié)點(diǎn)多、差異大、組分復(fù)雜，污染問題已經(jīng)非常突出。應(yīng)從源頭預(yù)防VOCs污染，采用清潔原料、清潔生產(chǎn)、泄漏點(diǎn)監(jiān)測等手段，同時(shí)根據(jù)排放特征選用高效穩(wěn)定的末端治理技術(shù)。未來，煤制烯烴VOCs污染處理技術(shù)將會(huì)不斷地發(fā)展，發(fā)展趨勢也較為明顯。

     (1)催化燃燒通常在較低的溫度（200~500℃甚至更低）下進(jìn)行，能耗低，無二次污染物，同時(shí)不存在明火，未來在煤制烯烴行業(yè)有著廣闊的應(yīng)用前景。該技術(shù)的關(guān)鍵是高效穩(wěn)定催化劑的開發(fā)，但目前還存在多組分VOCs催化氧化、水熱影響機(jī)制研究不足等，導(dǎo)致催化劑設(shè)計(jì)不足，仍然是未來催化燃燒發(fā)展重點(diǎn)。

      (2)研發(fā)多種方法聯(lián)合治理工藝。對(duì)于組分復(fù)雜的煤制烯烴廢氣，采用單一方法處理難以取得令人滿意的效果。因此，可考慮合理使用多種治理方法的聯(lián)合技術(shù)，使這些方法能夠相輔相承，綜合互補(bǔ)。

      (3)研發(fā)廢氣一體化治理工藝。開發(fā)出集成度高、占地面積小、安裝靈活、操作簡單的廢氣一體化治理工藝，同時(shí)可以采用模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，可以有效降低成本。

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