石油化工废气指在石油加工生产和化工加工生产过程中产生的有害气体,包括一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮、甲苯、甲醛、H2S气体、HCN气体等等。这种气体最终会流入大气,对臭氧层造成破坏,甚至会带来温室效应导致海平面上升,严重危害了人们的生产和生活。其中苯是全世界第二大致癌物质,空气中苯的含量超标会严重危害我们的健康。为了应对这些气体采取了多种方法,包括物理吸附过滤法、化学催化法、生物分解法等,除此之外还研究了一些新的技术运用于有毒气体的分解,例如光催化法、放电等离子体方法等。这些新技术的运用必将把我国的石油化工废气处理带到一个新的高度。未来,我国石油化工废气处理技术会朝着投入更多的资金、加大人才的培养力度、处理与回收并重、加大技术创新这几个方向前进。
1 我国石油化工废气处理技术现状
1.1 物理法
物理法是指运用吸附的方法或过滤的方法对有毒气体进行物理的处理,这种方式的优点是成本低,一次性可处理大量气体,缺点是能处理的气体有限。吸附法指用活性炭吸附石油化工产生的有毒气体,活性炭能够吸附的气体包括:氨气、硫化氢、二氧化硫、二氧化氮等等。尤其是对二氧化硫的吸附效果出色,而且成本比较低,因此好多石油化工企业运用活性炭的方法来处理产生的二氧化硫;过滤法是指运用玻璃纤维对有害气体进行过滤,研究表明玻璃纤维对能过滤掉92%的0.2微米的毒害气体,尤其对苯的过滤效果出色,研究表明玻璃纤维能过滤到气体中95%以上的苯含量,而苯是全世界第二大的致癌物质,因此玻璃纤维在处理石油化工企业废气方面的作用相当重要。
1.2 化学法
化学法指利用催化剂的方法对有害气体进行分解,通过催化把有机物分解为无机物,把有毒气体分解为无毒气体。催化分解法对温度有着严格的要求,不同气体的催化温度要求各不相同,因此这种方法必须在能控制温度的室内环境中进行。例如在催化剂的作用下可以将CH2和3NNO分解成NN2+NCO2+NH20;在催化剂的作用下,可以使一氧化碳和一氧化氮这两种毒害气体转化为无毒的氮气和二氧化碳。虽然催化方法在处理废气时的效率比较高,但是这种方法也存在缺点,例如在分解一种有害气体的同时可能会产生另外一种有害气体,例如在分解时会产生二氧化碳、一氧化碳等加剧温室效应。
1.3 生物降解法
生物降解法指通过微生物把一些有害气体降解为无害气体,具体实现方法是把微生物放置在潮湿容易生存的环境中,与有害气体混合,条件满足时就能对气体中的有害物质进行降解。常见的方法有生物滤池法、生物滴滤法和生物洗涤法。与废水生物处理过程的最大区别在于,废气中的有机物质首先要经过由气态到液态的转化,有机物溶液体中才能被微生物分解转化。特别要指出的是不同的有机物需要不同的微生物条件,例如氧气、水分、二氧化碳的含量的不同都会对微生物的分解作用造成影响。生物处理法的优点是效率高、处理简单,不会产生二次污染,缺点是对处理环境要求比较高。
1.4 新兴的一些处理技术
除了以上这些传统方法以为还有一些新兴处理技术,例如放电等离子法处理0、OH等活性气体,等离子是物质出去液态、气态、固态的第四种状态,具有导电性的特点,科学研究正是利用了等离子的这种特性来处理废气物体。优点是处理效率高,缺点是成本较高;光催化法最早的应用是将水分解为氢气和氧气,在石油化工废气处理中光分解法可以将有机物分解为水和二氧化碳,将NH3和甲醛甲苯等有害物质降解成无害物质。光分解法的优点是升本低,缺点的对技术的要求比较高。
2 我国石油化工废气处理技术的发展动向
我国未来的石油化工废气处理技术的发展会朝着投入更多的资金、加大人才的培养力度、处理与回收并重、加大技术创新、处理流程优化这几个方向前进。
2.1 加大资金的投入
废气处理不仅需要投入大量的研发资金,而且一些处理机器价格非常昂贵,在处理的过程中还要对处理厂房进行投入,例如微生物处理法需要大面积的地方来供微生物进行生存繁衍。因此,充足的资金是石油化工废气处理的必要条件,一方面是石油化工企业拿出专门的资金来进行研发和机器设备的更新换代,另一方面政府应该在废气处理方面基于一定的政策性补贴。同时,石油化工企业还可以引入社会的投资资金,然后企业给予一定的分红奖励,以此来共同应对资金方面的困难。
2.2 加大人才的培养力度
石油化工的废气处理需要大量的人才投入研发工作,目前已经有好多企业把人才战略作为解决废气处理的战略工作。废气处理需要的人才主要是化学、微生物等方面的人才。一方面可以与高校展开合作,联合培养废气处理方面的高素质人才;另一方面可以从社会引入这方面的人才,企业方面需要开出优厚的待遇条件来招揽人才。人才战略对废气处理的技术升级,难点的有效解决具有重要的意义。
2.3 处理与回收并重
石油化工企业在处理废气的同时如何实现变废为宝,把工业废品转化为可利用的工业原料,实现处理与回收并重是废气处理的重要思路。例如熄灭炼厂火炬,将废气中的硫化物直接转化为工业硫酸、FCC再生烟废热锅炉,丙烯氰尾气生产化工产品等等。这些都是废气处理与资源和能源回收并重的实力。
2.4 加大技术创新
传统的活性炭吸附法、催化法、生物分解法等的局限性越来越突出,石油化工企业急需技术上的突破来寻求更好的废气处理方法,因此加大技术创新是石油化工企业废气处理未来的重要方向。例如前面讲到的光分解方法,放电等离子处理法等都极大地提高了废气处理的效率,同时降低了处理的成本。
2.5 处理流程优化
目前石油化工企业的废气处理流程比较繁琐,以二氧化硫的处理流程为例,要经过甲醇吸收、分子筛吸附、一级吸收、二级吸收、三级吸收、一级碱洗、离心分离、干燥处理等多重工序,不仅浪费时间而且效率低下,资金投入过大。如何简化处理流程,用更少的流程处理更多的废气,提高废气处理的效率,可以有效降低废气处理的成本。当然,这个是需要人才、技术、资金投入等多方面的努力才能够实现。
摘要：本文首先介绍了我国石油化工企业废气处理技术的现状,包括物理法中的活性炭吸附方法、玻璃纤维的过滤方法,优点是成本低。可批量处理,缺点能处理的气体有限;化学方法中的催化剂方法,优点是成本低效率高,缺点是可能产生二次毒害气体;以及生物降解法,这种方法的优点是效率高、处理简单,不会产生二次污染,缺点是对处理环境要求比较高;以及新兴的一些处理技术,包括光催化法和放电等离子法等,分别介绍了他们的优点和缺点。接着,本文对我国石油化工企业废气处理技术未来的发展动向展开了讨论,主要的发展方向是投入更多的资金、加大人才的培养力度、处理与回收并重、加大技术创新、处理流程优化等,然后分解对这几个方面展开讨论。
关键词：废气处理,技术的现状,发展动向
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