煤化工VOCs治理技术应用现状及展望

李 辉，王登辉，惠世恩

(西安交通大学 能源与动力工程学院，陕西 西安 710049)

0 引 言

VOCs(Volatile organic compounds)被世界卫生组织(WHO)定义为：标准压力(101.325 kPa)下熔点低于室温而沸点在50～260 ℃的挥发性有机化合物。目前检测出来的VOCs有300多种，其中1/3对人体有明显毒副作用，可引发慢性中毒、内分泌失调，损害肝脏和神经系统。VOCs对环境的主要危害有：① PM2.5和O3前体物和参与物；② 能与O3等强氧化剂反应生成二次有机气溶胶，是雾霾形成的前体物；③ 与SO2、NOx等发生光化学反应形成光化学烟雾；④ 几乎所有VOCs都能吸收红外线，加剧全球变暖[1-2]。近年来在《“十三五”生态环境保护规划》指导下，我国VOCs总排放量略有下降，但总量依然巨大，2019年VOCs排放总量约为2 342万t，“十四五”期间将持续加强对VOCs排放控制，要求总量下降30%左右[3-4]。

由于我国“富煤缺油少气”的资源禀赋特点,煤的清洁高效利用具有国家战略地位。煤化工是指用化学方法将煤炭转化为化学和能源行业中的基础原材料，包括煤的气化、液化、炼焦以及低温干馏等化学工艺，是VOCs的重点排放行业。煤气化是煤化工最关键的工艺，炼焦是化学工业的重要组成部分[5-6]。

煤化工大多产品需要后期合成，产业链包含：煤制烯烃、煤制油、煤制醇醚燃料、合成氨及焦化等，合成还涉及一些不稳定因素(氧化、焦化、碳化等)，产品组分成分复杂，导致伴随工艺过程产生的VOCs废气种类繁多。煤化工VOCs安全高效控制与减排事关全人类健康，为此我国对石化行业VOCs进行综合整治，严格建设项目环境准入。环保部门印发《石化行业挥发性有机物综合整治方案》，废气VOCs特征污染物及排放限值如下：甲醇、乙二醇、酚类、苯、甲苯分别为50、50、4、20、15 mg/m3，VOCs排放被严格要求。……