譚玉玲，許曉靜，崔宇韜，肖海燕，趙媛，劉玉琴，張勝，朱金偉，龍紅艷，王洪昌，王凡，井鵬

（1.中國環(huán)境科學(xué)研究院，北京 100012；2.天津市濱海新區(qū)環(huán)境創(chuàng)新研究院，天津 300450；3.天津市濱海新區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，天津 300450；4.中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)，北京 100037）

揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）和氮氧化物（NOx）是細(xì)顆粒物（PM2.5）及臭氧（O3）的重要前體污染物[1，2]。我國工業(yè)門類齊全，產(chǎn)業(yè)規(guī)模龐大，VOCs 排放來源非常復(fù)雜[3]，而且VOCs 污染物種類繁多。目前，大氣污染物減排空間收窄，治理難度越來越大。

石油煉制行業(yè)是我國VOCs 排放量大的行業(yè)之一，也一直是VOCs 重點(diǎn)管控行業(yè)?！洞髿馕廴痉乐涡袆?dòng)計(jì)劃》《“十三五”揮發(fā)性有機(jī)物污染防治工作方案》《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》《重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合治理方案》等政策文件中都對(duì)石化行業(yè)的VOCs 治理提出了明確的要求和任務(wù)。此外，加熱爐和裂解爐是石油煉制行業(yè)主要的NOx排放源，目前大多采用了低氮燃燒技術(shù)。火電、鋼鐵等行業(yè)已經(jīng)實(shí)施超低排放，隨著我國對(duì)NOx控制要求的日益嚴(yán)格，石油煉制行業(yè)NOx減排將主要通過加熱爐、裂解爐進(jìn)行深度脫硝控制，因此加熱爐、裂解爐的NOx深度控制也將是石油煉制行業(yè)面臨的重要環(huán)保工作之一。

1 石油煉制行業(yè)NOx 排放及治理技術(shù)現(xiàn)狀

石油煉制行業(yè)除熱電鍋爐外，加熱爐、裂解爐、催化裂化再生煙氣是主要的NOx排放源，其中加熱爐和裂解爐均采用天然氣或脫硫燃料氣為燃料，脫硝技術(shù)鼓勵(lì)采用低氮燃燒與選擇性非催化還原（SNCR）技術(shù)。隨著低NOx燃燒器技術(shù)的進(jìn)步，燃料分級(jí)加煙氣循環(huán)技術(shù)具有較好的降氮效果。煙氣循環(huán)氣體燃燒器是將接近于惰性的煙氣回流到燃燒氣流中，冷卻火焰，降低氧濃度，降低NOx排放。煙氣循環(huán)氣體燃燒器有煙氣外循環(huán)和煙氣內(nèi)循環(huán)兩種。

目前，加熱爐、裂解爐產(chǎn)生的NOx濃度一般為60—90mg/m3，有的甚至可達(dá)100mg/m3以上。催化裂化再生煙氣NOx的排放濃度為150—400mg/m3，有的甚至可達(dá)800mg/m3以上。石油煉制加熱爐、裂解爐NOx的控制主要依靠低氮燃燒，京津冀等重點(diǎn)區(qū)域的加熱爐、裂解爐都已經(jīng)完成低氮燃燒技術(shù)改造，對(duì)催化裂化再生煙氣NOx采取選擇性催化還原（SCR）脫硝控制措施，NOx排放濃度均在100mg/m3以下。少數(shù)標(biāo)桿企業(yè)熱電鍋爐燃料已經(jīng)采用天然氣或脫硫燃料氣代替燃煤，加熱爐和裂解爐采用低氮燃燒結(jié)合SNCR 或“SNCR+SCR”脫硝措施[4-7]，使加熱爐、裂解爐和催化裂化再生煙氣NOx排放濃度控制在80mg/m3以下。

2 石油煉制行業(yè)VOCs 治理技術(shù)

工業(yè)行業(yè)產(chǎn)生的含VOCs 的廢氣成分復(fù)雜、性質(zhì)各異，其治理過程不像二氧化硫（SO2）和NOx，即使是相同行業(yè)不同工藝或工況，都可能對(duì)控制技術(shù)的選擇產(chǎn)生影響，因此，工藝和技術(shù)的選擇無法復(fù)制。目前市場上主流的VOCs 控制技術(shù)分為回收利用技術(shù)和銷毀技術(shù)[8]?；厥绽眉夹g(shù)包括吸收法、吸附法及膜分離法；銷毀技術(shù)包括熱力焚燒、催化燃燒、生物降解法及光催化降解法等。針對(duì)工業(yè)源的常用治理技術(shù)有吸收法、吸附法、熱力焚燒、催化燃燒及生物降解法[9,10]等。吸附法存在需經(jīng)常更換吸附劑的問題，單一的等離子法、紫外線（UV）光解法去除效率低，直接燃燒法[或蓄熱式熱力焚化爐（RTO）]需不間斷提供燃料維持燃燒，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用最高。針對(duì)各工業(yè)行業(yè)中廢氣產(chǎn)生點(diǎn)多、氣量大、VOCs 污染物濃度低、異味重等問題，現(xiàn)有VOCs 技術(shù)難以有效解決。石油煉制行業(yè)雖然對(duì)VOCs 治理起步較早，但大多采用單一冷凝回收、吸附回收等技術(shù)，難以滿足日益嚴(yán)格的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

對(duì)于生產(chǎn)過程中有組織排放的工藝尾氣，通常采取焚燒等方式處理，設(shè)備與管線組件應(yīng)建立泄漏監(jiān)測與修復(fù)管理制度。揮發(fā)性有機(jī)液體儲(chǔ)罐，采用安裝頂空聯(lián)通置換油氣回收裝置的拱頂罐。涉及揮發(fā)性有機(jī)液體裝卸的場站，采取全密閉、液下裝載等方式，采用具備油氣回收接口的車船。強(qiáng)化廢水處理系統(tǒng)等逸散廢氣的收集治理，廢水收集、儲(chǔ)存、處理裝置過程中的集水井、調(diào)節(jié)池、隔油池、曝氣池、氣浮池、濃縮池等高濃度VOCs 逸散環(huán)節(jié)應(yīng)采用密閉收集措施，并回收利用，難以利用的應(yīng)安裝高效治理設(shè)施?！吨攸c(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合治理方案》中鼓勵(lì)企業(yè)將含VOCs 廢氣送工藝加熱爐、鍋爐等直接燃燒處理。目前也有一些企業(yè)將儲(chǔ)罐、有機(jī)液體裝卸、工藝廢氣中的VOCs 廢氣直接引入加熱爐中燃燒，可達(dá)到較好的VOCs 控制效果。

3 石油煉制行業(yè)可行的NOx 及VOCs 治理技術(shù)

針對(duì)石油煉制行業(yè)工藝加熱爐產(chǎn)生的NOx，目前采用的污染控制技術(shù)主要包括燃燒前對(duì)燃料進(jìn)行預(yù)處理、燃燒中減少污染物的生成、燃燒后對(duì)煙氣進(jìn)行后處理。石油煉制行業(yè)NOx達(dá)標(biāo)排放和深度治理技術(shù)體系見下表。

石油煉制行業(yè)NOx 達(dá)標(biāo)排放和深度治理技術(shù)體系

對(duì)于石油煉制企業(yè)的VOCs 控制，建議將廢氣完全收集后引至有機(jī)廢氣治理設(shè)施，高濃度VOCs 廢氣通過吸收、吸附、冷凝、膜分離等，以及組合工藝分質(zhì)回收后，采用燃燒工藝（包括直接燃燒、催化燃燒和蓄熱燃燒）進(jìn)行最終處理，或送至加熱爐、鍋爐、焚燒爐直接燃燒處理；低濃度的生化池、曝氣池等污染處理場廢氣主要采用洗滌-吸附、生物脫臭、燃燒（氧化）法等措施進(jìn)行處理。

4 結(jié)論及建議

（1）對(duì)石油煉制企業(yè)的NOx控制技術(shù)建議

第一階段（“十四五”期間）：對(duì)熱電鍋爐開展煤改氣改造，NOx排放濃度均在50mg/m3以下；對(duì)催化裂化再生煙氣NOx采取SCR 脫硝控制措施，加熱爐和裂解爐采用低氮燃燒技術(shù)，將NOx排放濃度控制在100mg/m3以下。

第二階段（2025 年以后）：對(duì)催化裂化再生煙氣NOx采取SCR 脫硝深度控制措施，NOx排放濃度均在50mg/m3以下；加熱爐和裂解爐采用低氮燃燒結(jié)合SNCR 或“SNCR+SCR”煙氣脫硝技術(shù)，NOx排放濃度控制在50mg/m3以下。

（2）主要的VOCs 控制技術(shù)方案

第一階段（“十四五”期間）：采用先進(jìn)的控制技術(shù)工藝或組合，將有機(jī)廢氣排放口（包括儲(chǔ)罐、裝載、污水處理站引入廢氣處理設(shè)施的）非甲烷總烴排放濃度控制在60mg/m3以下。

第二階段（2025 年以后）：采用優(yōu)化的控制技術(shù)工藝組合，將有機(jī)廢氣排放口（包括儲(chǔ)罐、裝載、污水處理站引入廢氣處理設(shè)施的）非甲烷總烴排放濃度控制在40mg/m3以下。