典型行业VOCs治理重点工程项目筛选原则与减排量计算方法课件.ppt
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1、环境保护部环境规划院2011.07,北京北京一、一、VOCs污染控制的背景污染控制的背景二、我国人为源二、我国人为源VOCs排放与排放与污染控制现状污染控制现状三、三、“十二五十二五”重点区域重点区域VOCs污染控制思路污染控制思路四、典型行业四、典型行业VOCs治理工程的内容与要求治理工程的内容与要求五、典型行业现役源五、典型行业现役源VOCs减排比例计算方法减排比例计算方法六、近期工作安排六、近期工作安排 VOCs的定义挥发性有机物(Volatile Organic Compounds)指常温常压下,具有高蒸气压、易挥发的有机化学物质一、一、VOCs污染控制的背景污染控制的背景 植被排放
2、森林火灾 野生动物排放 湿地厌氧过程 机动车排放 溶剂利用 油气挥发 石油冶炼 垃圾填埋 农田释放 工艺过程 食品加工不同种类的不同种类的VOCs排放源排放源 产生光化学烟雾 增加温室效应 生成二次有机气溶胶 加剧平流层臭氧消耗VOCs除了产生臭氧污染外,形成二次有机气溶胶(25-%35),VOCs已经成为我国城市光化学烟雾的决定性前体物。降低颗粒物污染污染,去除光化学烟雾,提高城市空气质量,VOCs的控制势在必行。神经毒性:脂肪烃、氯化烃血液毒性:芳香烃肝肾毒性:氯代烃皮肤粘膜刺激:酮类、脂类生殖遗传:乙二醇醚及其酯类溶剂种类染毒途径LD50(g/Kg)LC50(g/m3)苯吸入31.7腹腔
3、10.1皮下 26.5甲苯吸入26腹腔2.2醋酸丁酯经口7.1经口14甲基异丁基酮经口4.7吸入23.3经口2.1Group1:苯、氯乙烯、环氧乙烷、甲醛等Group2A:1,3-丁二烯、丙烯酰胺、丙烯腈、三氯乙烯、四氯乙烯等毒性VOCs约占30左右动物毒性实验VOCs油库、油罐、仓储、物流环节、主要是产品储存转运、配送过程油漆、建筑涂料、油墨制造、高分子合成、食品、日用品、农药、饲料、轮胎制造行业燃料燃烧、钢铁冶炼、纺织印染、造纸、汽车、船舶、飞机、家电、建筑、集装箱、家具制造喷涂、包装印刷电 子 产 品、皮 革 加 工、电 缆 制 造、农 药 使 用 等VOCs生产过程VOCs储运过程以V
4、OCs为原料 的工艺过程含VOCs产品的使用过程炼油、石化、有机化学原料生产(包括溶剂)化学原料药行业二、我国人为源二、我国人为源VOCs排放排放与控制现状与控制现状n 排放源分类:固定源燃烧、工艺过程、机动车、居民生活;排放源分类:固定源燃烧、工艺过程、机动车、居民生活;(1 1)VOCsVOCs的生产:石油炼制及石油化工、有机化工的生产:石油炼制及石油化工、有机化工u2009年石油炼制和石油化工行业排放量为153.49万吨。中石化中石化中石油中石油其它炼油其它炼油原油加工量原油加工量/万吨万吨18351125123000储罐损失/万吨1.8351.250.3转运损失/万吨55.0537.5
5、49泄漏损失/万吨23.5165.28废水处理逸散/万吨2.21.50.036排放量合计排放量合计/万吨万吨82.59 56.2914.616u 2009年我国有机化工产品总量估计在5000万吨以上,该行业的VOCs排放量在25万吨左右。VOCs污染控制处于起步阶段,对不同源排放量及其污污染控制处于起步阶段,对不同源排放量及其污染物种类缺乏准确的调查统计。染物种类缺乏准确的调查统计。2009年储运环节的VOCs排放量(单位:万吨)油品储运油品储运有机溶剂储运燃气储运u 分为油品储运、燃气储运、有机溶剂储运;u该环节排放量主要来自于油品储运过程,其所占比例达90%以上;u 2009年该环节VOC
6、s排放量为170.42万吨。(2 2)VOCsVOCs的储运:的储运:u主要包括 涂料生产、油墨生产、合成材料、胶黏剂生产、食品饮料生产、日用品生产、农用化学品生产、医药化工、轮胎制造等。u不同行业的VOCs排放特征不同;u同一行业,不同生产工艺的VOCs排放不同。(3 3)以)以VOCsVOCs为原料的工艺过程为原料的工艺过程:u2009年该环节VOCs排放量为128.45万吨以以VOCsVOCs为原料的生产工艺过程为原料的生产工艺过程(万吨)u涉及行业最多,主要包括:(4 4)含)含VOCsVOCs产品的使用和排放:产品的使用和排放:类别类别排放过程排放过程燃料燃烧 煤、天然气、液化石油气
7、、燃料油等的燃烧非化学工业黑色和有色金属冶炼,纺织印染,塑料制品制造,皮革、毛皮、羽毛(绒)及其制品,造纸及纸制品有机溶剂/清洗剂使用 印刷和包装印刷,木材加工,家具制造,金属制品制造,通用设备及专用设备制造,交通运输设备制造,交通设备修理与维护,电器机械及器材制造,通信设备、计算机及其他电子设备制造,仪器仪表、文化办公、机械制造,建筑装修,农药和杀虫剂使用,油烟,干洗等废物处理 垃圾焚烧u 2009年该环节VOCs排放量为1280.27万吨63.6863.6864.1764.1716.516.5 17.4117.4135.635.624.7924.79300300272769.7569.75
8、4.524.52115.92115.9253.1753.1729.6429.64145.29145.294.844.8477.0477.043.033.03216.45216.450 05050100100150150200200250250300300350350纺织印染纺织印染皮革、毛皮、羽毛(绒)制造皮革、毛皮、羽毛(绒)制造制鞋制鞋造纸及纸制品造纸及纸制品塑料制品制造塑料制品制造黑色有色金属冶炼黑色有色金属冶炼印刷和包装印刷印刷和包装印刷木材加工木材加工家具制造家具制造集装箱集装箱金属制品等金属制品等交通运输设备制造交通运输设备制造通信设备、计算机及其他电子设备制造通信设备、计算机及其
9、他电子设备制造建筑装饰建筑装饰环境治理(废物处理)环境治理(废物处理)餐饮油烟餐饮油烟干洗干洗生物质燃料燃烧生物质燃料燃烧u20092009年年VOCsVOCs排放四大环节的排放量所占比重排放四大环节的排放量所占比重(%)(%)u排放标准以综合性项目为主,涉及的特定污染因子只有19项,且与发达国家相比标准过于宽松,实际上未严格实施VOCs控制;u重点区域、典型行业污染非常突出;u近年来北京、上海、广州等重点城市开始强化VOCs控制。u 企业为达标,采取引风排放措施,降低浓度,总量不变;u 污染治理困难,减排有较大压力;u 典型行业VOCs削减潜力大;u VOCs控制面临的政策压力逐渐增大(浓度
10、和总量都要控制)。整体:行业:人为源人为源VOCsVOCs污染控制现状污染控制现状人为源人为源VOCsVOCs污染控制现状污染控制现状标准名称特定项目综合项目其他有机物项目大气综合氯乙烯、苯、甲苯、二甲苯、氯苯类、硝基苯类、苯胺类、酚类、甲醛、乙醛、丙烯醛、丙烯腈、甲醇NMHCB(a)P、沥青烟恶臭苯乙烯、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫醚、三甲胺臭气浓度炼焦炉苯可溶物、B(a)P饮食业油烟储油库、油罐车、加油站油气NMHC合成革与人造革苯、甲苯、二甲苯、DMFVOCs合计19项3项4项VOCs标准管控项目标准管控项目VOCs标准管控方式标准管控方式标准名称有组织排放无组织排放其他控制大气综合排放浓度
11、、排放速率厂界监控点浓度恶臭排放速率厂界监控点浓度炼焦炉非机焦(排放浓度、单位产品排放量机焦(焦炉炉顶特定位置处的监测浓度)饮食业排放浓度、去除效率储油库、油罐车、加油站排放浓度、油气处理效率泄漏检测工艺设计、设备、运行参数合成革与人造革排放浓度厂界监控点浓度北京石化地标排放浓度、排放速率设备泄漏、储罐损失、废水液面挥发检测厂界监控点浓度工艺设计、设备北京大气综合地标排放浓度、排放速率、净化效率厂界监控点浓度排放总量控制(汽车涂装、干洗)珠三角涂装(汽车)、家具、制鞋、包装印刷地标排放浓度、排放速率厂界监控点浓度排放总量控制(汽车涂装)人为源人为源VOCsVOCs污染控制现状污染控制现状VOC
12、s环境VOCs工业源VOCsn在线自动监测仪:存在样品的交叉污染,适用性和稳定性仍急待解决n离线法:多采用采样罐/吸附管采样,色质联用分析,分析时间长,较为滞后n现有仪器无法满足高温、高湿、高浓度VOCs的直接进样分析,新一代的便携色谱、质谱分析仪(进口的)n现有监测仍以TVOCs为主,较少涉及具体VOCs u 在人为源VOCs排放中,工业源具有排放强度大、污染物种类多、持续时间长等特点,对区域空气质量和局部有机化合物污染影响显著。u 相当部分企业VOCs排放特征表现为低浓度(1万m3/h,甚至达十几万m3/h、几十万m3/h)u 除了少数企业,大部分企业未进行末端治理,直接排放,对于逸散源基
13、本上没有采取措施。u 已治理的企业中,采用单一的传统治理工艺较多,新设备和新工艺也有所出现,但应用有限。u 治理设备实际效率不高,可能与含湿量以及由于风量过大导致VOCs与处理材料作用时间过短有关。图 VOCs末端处理技术吸附回收:吸附回收:利用固体吸附剂对VOCs中各组分吸附选择性的不同而进行分离目前常用吸附剂主要包括活性炭、活性炭纤维、分子筛。主要治理工艺包括固定床、移动床、以及流化床吸附器。优点:设备简单,操作灵活,去除效率高,是有效和经济的回收技术之一,但运行费用较高,且产生二次污染催化燃烧:催化燃烧:催化氧化法普遍应用于工业废气和工艺尾气的处理,可以高效、彻底地处理含有复杂组分的VO
14、Cs气体,在治理石化、化工、喷涂行业VOCs等方面已经有比较好的应用。但催化氧化法也有缺点:对催化剂要求比较高,在催化氧化过程中还会产生二次VOCs,含硫和含氯VOCs易催化剂容易中毒。生物技术:生物技术:利用微生物代谢作用,将VOCs转化为CO2,H2O等无机物。具有工艺设备简单、运行费用低、二次污染小等优点,但其选择范围窄、操作条件较为苛刻、净化速度较慢、停留时间长,仅适用于低浓度VOCs净化,当废气中VOCs浓度较高时往往难以达到净化要求催化燃烧0 1 10 100 浓度(g/m3)106 105104103102流量(m3/h)非再生吸附生物过滤生物滴滤生物洗涤再生吸附吸收冷凝低温冷凝
15、集装箱 皮革造船 电子印刷 制药控制技术控制技术(工艺)(工艺)单套装置适用气单套装置适用气体流量范围体流量范围(mm3 3/h/h)适用适用VOCsVOCs浓浓度范围度范围(mg/m(mg/m3 3)适宜废气温适宜废气温度范围度范围()()适宜处理废气适宜处理废气单位处理单位处理能力投资能力投资万元万元/(1000/(1000mm3 3/h)/h)处理单位气体处理单位气体运行费用运行费用元元/1000m/1000m3 3催化氧化催化氧化1000-1000002000-80000喷涂、化工等行业中高浓度有机废气的治理,废气中不含催化剂中毒物质。8-100.4-1.0吸附吸附-蒸汽脱蒸汽脱附附-
16、回收回收10000-1500001000-662500-45印刷、化工等行业,中等浓度,废气成分较为单一0-424-8生物过滤生物过滤/滴滴滤滤1000-100000200010-45污水处理、堆肥、化工、制药等行业中低浓度、含可生物降解VOCs废气1-40.6-1.2吸附吸附-浓缩浓缩-催催化氧化化氧化10000-180000100-20000-45喷涂、印刷等行业,中低浓度有机废气的治理,废气中不含催化剂中毒物质(对RCO)。3-60.4-0.6等离子体氧等离子体氧化化1000-60000500 90%90%该行业内企业均具有规模大、VOCs排放量强度高的特点,应全部纳入治理范围污水集输、
17、处理过程释放气10%污水储罐、池、油水分离器进行密闭,高浓度废气安装催化燃烧处理装置,低浓度废气安装生物滤床处理装置 90%90%储罐区排放10%所有储罐改造为高效密封浮顶罐;不能改造的固定罐应安装密闭排气系统,排气至污染控制设备。90%90%油罐车泄露20%配备蒸汽回收系统,密闭排气至污染控制设备或蒸汽平衡系统。90%90%四、典型行业四、典型行业VOCsVOCs治理工程的内容与要求治理工程的内容与要求(一)石油炼制和石油化工行业(一)石油炼制和石油化工行业(C2510C2510、C2511C2511)表表2.2.有机化工行业有机化工行业VOCs治理工程治理工程排放环节排放环节占总排放的占总
18、排放的比例比例治理工程治理工程投运率要求投运率要求净化效率要求净化效率要求备注备注原辅材料及产品在装卸、转运过程中的挥发30%配备蒸汽回收系统,密闭排气至污染控制设备或蒸汽平衡系统。(大型与中(大型与中型企业必须建设)型企业必须建设)90%90%该行业多以VOCs类物质为主要原料,产品中VOCs含量也很高,排放量较大,要求将规模以上的工业企业(即污染源普查数据库中的重点工业企业)全部纳入治理范围储罐的呼吸损失10%实际蒸汽压大于2.8kpa、容积大于100m3的有机液体储罐全部进行高效密封浮顶罐改造,不能进行改造的固定罐应安装罐顶气减排设备、回收装置。(大型企业必须建设)(大型企业必须建设)9
19、0%90%生产装置开停工排放和工艺放空40%安装生物净化、焚烧和吸附回收等末端治理设施(所有企业必须建设)(所有企业必须建设)90%90%(二)有机化工行业(二)有机化工行业(C2614C2614)四、典型行业四、典型行业VOCsVOCs治理工程的内容与要求治理工程的内容与要求表表3.3.化学原料药行业化学原料药行业VOCsVOCs治理工程治理工程排放环节排放环节占总量的比例占总量的比例治理工程治理工程投运率要求投运率要求净化效率要求净化效率要求备注备注离心结晶、真空泵出口及干燥箱排气60%安装冷凝、膜分离等装置进行分类预处理,然后进入吸附回收、催化燃烧等末端治理设施大型企业大型企业 90%中
20、型企业中型企业80%小型企业小型企业70%90%化学药品原药制造业排放的VOCs废气的总浓度较高,污染物种类繁多,对厂区及周边环境造成了较大的污染,要求将该行业规模以上的工业企业(即污染源普查数据库中的重点工业企业)全部纳入控制范围,并实行不同程度的削减率要求(三)化学药品原药制造(三)化学药品原药制造(C2710C2710)四、典型行业四、典型行业VOCsVOCs治理工程的内容与要求治理工程的内容与要求表表4.4.合成材料行业合成材料行业VOCsVOCs治理工程治理工程排放环节排放环节占总量的比占总量的比例例治理工程治理工程投运率要求投运率要求净化效率要求净化效率要求备注备注单体合成与聚合4
21、0%较高浓度废气安装活性炭回收、催化氧化等末端治理设备;低浓度废气安装吸附、生物过滤等末端治理设备大型企业大型企业 90%中型企业中型企业80%小型企业小型企业70%90%该行业多以VOCs类物质为主要原料,产品中VOCs含量也很高,排放量较大,要求将规模以上的工业企业(即污染源普查数据库中的重点工业企业)全部纳入治理范围(四)合成材料行业(四)合成材料行业(C265C265*)四、典型行业四、典型行业VOCsVOCs治理工程的内容与要求治理工程的内容与要求表表5.5.塑料人造革、合成革制造业生产行业塑料人造革、合成革制造业生产行业VOCs治理工程治理工程排放环节排放环节占总排放的比例占总排放
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