图为3套VOCs装置运行原理。李阳杨 制图

    □窦富吉 陈平轩 李阳杨

    作为沿江特大型石油加工基地，金陵石化坚决贯彻生态文明思想，认真落实国家绿色低碳发展战略。该公司2009年将炼油无组织排放废气治理列入集团公司“十条龙”攻关项目，对油品储罐挥发、油品装卸挥发、污水处理过程逸散等VOCs（挥发性有机物）排放源进行针对性治理。

    目前，该公司在原本装船、装车、装置、储罐尾气治理的基础上，分别在厂东、厂西、厂南建立了3套现代化VOCs治理提标装置，通过直接燃烧（TO）、蓄热氧化（RTO）、催化氧化（CO），深度去除不同来源的VOCs气体，实现去除效率99.9%，尾气中非甲烷总烃含量可稳定到20毫克/立方米以下。

    直接燃烧分解VOCs

    “火焰稳定，燃烧正常。”近日，金陵石化炼油二部资深技师李华仔细观察圆柱形TO焚烧炉的两个看窗后说。

    TO焚烧炉直燃方式处理装置是该公司综合治理VOCs的举措之一，于2018年9月投运，主要处理厂西片区罐区中高温蜡油罐区、酸性水罐区、含硫污水罐区尾气治理装置的尾气。该技术的特点是将有机废气引至直燃式TO氧化炉，在TO焚烧炉内850～1100摄氏度的高温环境下，废气中的VOCs燃烧分解成无害的二氧化碳和水，是一种治理中高浓度有机废气比较理想的技术。其优点是占地面积小、操作弹性大、控制平稳可靠，适用于各种复杂的工况。

    同时，焚烧后高温净化尾气通过换热器与冷空气进行换热，高温尾气由850摄氏度左右降至350～400摄氏度，冷空气由常温换热至300摄氏度，余热得到充分利用，节能降耗明显。

    “标定结果表明，处理前，含硫污水罐区、蜡油加罐区尾气VOCs含量分别为5626毫克/立方米和4250毫克/立方米。经TO炉处理后，净化烟气中VOCs气总含量1.6毫克/立方米，效果非常明显。”李华高兴地介绍。

    目前，装置VOCs去除效率超99.9%，在线监测实时数据显示净化烟气中非甲烷总烃含量小于20毫克/立方米，满足集团公司限值要求。

    蓄热+氧化分解VOCs

    “这个L形的装置就是RTO除尾气装置。”在该公司24号路北炼油三部尾气综合治理现场，运行部副经理秦王健指着一套结构紧凑精致的装置介绍，它是该公司厂东片区VOCs治理中心。

    RTO蓄热氧化技术原理是有机废气首先经过蓄热室预热，然后进入氧化室，加热升温到900摄氏度左右，将废气中的VOCs氧化分解成二氧化碳和水。氧化后的高热气体再通过另一个蓄热室，与蓄热陶瓷填料进行换热后排出RTO系统。

    “其特点是尾气通过陶瓷蓄热氧化分解，氧化产生热量又用来预热冷尾气，节能降耗，VOCs去除率高。”RTO装置工艺员杨罡介绍。

    2018年7月，RTO装置投运，此后，装置人员针对尾气来量和可燃气浓度波动大的实际，优化了尾气在线分析仪安装位置，并调整了稀释空气量，增加了空气过滤器，保障装置安稳运行。

    目前，装置运行结果显示，来自该公司厂东区域储运部半成品工区中间罐区、粗汽油罐区、苯类罐区、加氢原料罐区等区域的尾气，经过预处理后，送至RTO装置深度处理，在线数据与政府监测联网，实时控制尾气中VOCs含量小于20毫克/立方米。

    催化氧化分解VOCs

    “这就是装置流程图。”近日，在该公司厂南片区尾气治理装置现场，储运部原料工区工艺员李居坤指着简洁清晰的流程图模板，详细介绍催化氧化（CO）治理VOCs工艺。

    该公司厂南片区废气治理工艺采用“低温柴油吸收—碱液脱硫及总烃浓度均化—催化氧化”技术，主要处理厂南片区的化工二部中间罐及污水处理中间储罐废气，经过吸收、脱硫、催化氧化，将VOCs气转化成二氧化碳和水。

    “该工艺的特点是采用催化剂分解尾气，反应温度低约500摄氏度，不需使用燃料。”李居坤说。其中，装置低温柴油吸收—脱硫部分的处理规模定为600标准立方米/小时，催化氧化装置的处理规模为5000标准立方米/小时。

    2018年该装置建成投运，李居坤与同事一起进一步优化参数，通过提高反应物料入口温度90摄氏度，加大出入口温差30摄氏度左右，降低混合气流速等举措，增强催化反应活性，消除生产瓶颈，提高了装置生产效率。

    知识链接

    什么是VOCs？主要来源于哪？通常怎么处置？

    VOCs即挥发性有机物。根据世界卫生组织（WHO）的定义，VOCs是在常温下，沸点50摄氏度至260摄氏度的各种有机化合物。

    VOCs参与大气环境中臭氧和二次气溶胶的形成，其对区域性大气臭氧污染、PM2.5污染具有重要的影响。大多数VOCs具有令人不适的特殊气味，是导致城市灰霾和光化学烟雾的重要前体物，主要来源于煤化工、石油化工、燃料涂料制造、溶剂制造与使用等过程。

    在石油炼制与石油化工行业，鼓励采用先进的清洁生产技术，提高原油的转化和利用效率，以降低VOCs排放。对于设备与管线组件、工艺排气、废气燃烧塔（火炬）、废水处理等过程产生的含VOCs废气污染，企业通常会采取一系列防治技术措施。如中国石化对生产装置排放的含VOCs工艺排气优先回收利用，不能或不能完全回收利用的，经技术处理后达标排放。常用的方法有低温柴油吸收、蓄热氧化方式、催化氧化及直接燃烧等方法，应急情况下的泄放气可导入燃烧塔（火炬），经过充分燃烧后排放。