高 毅，韩联国，刘 琰
（安阳化学工业集团有限责任公司，河南 安阳455133）
［摘 要］安阳九天精细化工有限责任公司甲胺/DMF装置甲醇罐区主要包括2台甲醇储罐、1台DMF储罐，排放的废气主要包括甲醇、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）等有机化合物。甲醇罐区废气属于量小、高浓度的废气，通过对多种VOCs治理技术的比较，决定采用“冷凝回收+活性炭吸附+蒸汽脱附再生”组合工艺予以治理。简介甲醇罐区基本情况及VOCs治理要求，详细介绍甲醇罐区VOCs治理工艺方案，包括甲醇罐区最大废气量和废气治理风机入口管径的核算，以及废气收集系统、废气冷凝系统、废气吸附及再生系统的工艺设计等。甲醇罐区VOCs废气治理项目建成投运后，经第三方检测机构检测，排放尾气中VOCs浓度低于GB 31571—2015排放限值要求，实现了甲醇罐区全部排放气的收集处理和达标排放。
［关键词］甲醇罐区VOCs治理；废气处理装置；废气收集系统；废气冷凝系统；废气吸附及再生系统；工艺方案；技术特点；运行情况
［中图分类号］X701.7 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2021）05-0077-04
0 引 言
挥发性有机物（VOCs）一般指常温下饱和蒸气压＞70 Pa、常压下沸点＜260 ℃的有机化合物，或在20 ℃条件下饱和蒸气压≥10 Pa具有相应挥发性的全部有机化合物，此类有机物大多有毒，是化工行业最常见的一类污染物。因此，化工园区各生产装置的VOCs污染防治是当前环境污染控制的重点。
安阳化学工业集团有限责任公司（简称安化公司）下属安阳九天精细化工有限责任公司（简称九天公司，安化公司子公司）有1套甲胺/DMF装置，利用液氨、甲醇在催化剂作用下合成甲胺等产品。九天公司对甲胺/DMF装置运行过程中的有组织排放、无组织排放等涉及到的VOCs进行了集中回收治理，但对生产过程中的原料及部分产品罐区所排放的气体未进行有效处理。随着企业全面治理挥发性有机物（VOCs）力度的加大，探索一种高效低耗的VOCs治理方法成为企业发展的迫切需要。
1 甲醇罐区基本情况及VOCs治理要求
1.1 甲醇罐区基本情况
九天公司甲醇罐区内主要储罐包括2台甲醇储罐、1台DMF储罐，这3台储罐均为固定顶型储罐，排气形式均为呼吸阀+硅胶罐，排放的废气主要包括甲醇、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）等有机化合物，需VOCs治理的有机液体储存基本信息见表1。
1.2 VOCs治理要求
九天公司甲醇罐区对各储罐大小呼吸阀排放、装卸车时排放的气体进行收集处理后，污染物排放监控位置为车间或生产设施排气筒，所排放的气体应满足《石油化学工业污染物排放标准》（GB 31571—2015）的相关要求：甲醇最高允许排放浓度（排放限值）50 mg/m3，非甲烷总烃（NMHC）最高允许排放浓度100 mg/m3（NMHC去除率≥97%；当NMHC去除率≥95%时，等同于满足最高允许排放速率）。
2 VOCs治理方法及可行性分析
目前，国内外VOCs治理方法有两大类：破坏性法和非破坏性法。破坏性法如燃烧法、光解催化氧化法等，是通过将VOCs转化成CO2和H2O达到去除VOCs的目的；非破坏法主要包括吸收技术、冷凝技术、活性炭吸附技术等，是通过采用改变温度、压力等物理方法达到去除VOCs的目的。
具体而言，国内在进行VOCs治理时，需根据有机废气的性质、成分、浓度等因素来选择不同的VOCs治理方式，现阶段VOCs治理方法主要分为物理治理、化学治理及生物治理。一般来说，化学燃烧法可彻底解决任何VOCs的排放；物理治理与VOCs的组分性质有较大关系，需有配套措施。由于VOCs污染排放的复杂性，多数情况下采用单一的治理技术既达不到治理要求，又不经济，因此需采取多技术组合的治理手段。据化工装置各VOCs治理点的组分浓度及其水溶性，可采取的治理方案如图1。
九天公司甲醇罐区废气属于量小、高浓度的废气，通过对多种VOCs治理技术的比较，结合罐区废气的特点，确定采用“冷凝回收+活性炭吸附+蒸汽脱附再生”组合工艺治理甲醇罐区废气。
3 甲醇罐区VOCs治理工艺方案
废气处理装置工艺流程为，各储罐排出的废气经收集系统收集后，由风机送入废气处理装置，废气经冷凝系统（三级冷凝）后大部分液相被冷凝下来，冷凝液由冷凝液泵送入甲醇罐区重组分槽予以回收；冷凝系统气相经管道送入吸附再生系统，由活性炭吸附剩余有机物之后经放空管达标排放。废气处理装置各系统的工艺方案设计如下。
3.1 废气处理装置负荷的确定
3.1.1 甲醇罐区最大废气量的核算
更多内容详见《中氮肥》2021年第5期