煤制天然氣項目是我國新型煤化工產業(yè)規(guī)劃發(fā)展方向之一，目前已有數家示范性項目投產運行。煤制天然氣項目具有裝置規(guī)模大、建設投資高的特點。此類項目的興建對當地的經濟及環(huán)境有著較為重大的影響，尤其是項目建設對環(huán)境的影響成為人們關注的重點。煤制天然氣項目主要污染物有哪些？環(huán)評對污染物的關注要點在哪里？如何控制、治理污染物？中國五環(huán)工程有限公司副總工程師肖曉愚日前接受記者的獨家專訪。

 

 

 

　　【CCN】煤制天然氣項目主要污染物有哪些？污染物的來源是什么？

 

　　【肖曉愚】煤制天然氣項目的污染物有廢氣、廢水和固體廢物三大類。廢氣污染源分為有組織排放源和無組織排放源兩大類。有組織廢氣排放源包括：工藝廢氣、燃燒煙氣和火炬系統燃燒煙氣。工藝廢氣是指工藝裝置運行時產生并直接排放的廢氣，包括煤氣化裝置、凈化裝置、硫回收裝置、焦油加氫裝置、固體貯運設施、污水處理場等。燃燒煙氣是指工廠各裝置的鍋爐、熱風爐、燃燒爐、加熱爐等產生的煙氣?；鹁嫦到y燃燒煙氣是指火炬系統收集裝置開停車及非正常工況下各裝置排放的可燃性氣體，經火炬系統燃燒后排放的燃燒煙氣。無組織排放源包括生產裝置區(qū)的泄漏和儲運系統揮發(fā)排放兩類。裝置泄漏指各生產裝置閥門、管線、設備本體可能發(fā)生的跑、冒、滴、漏以及安全閥超壓釋放逸散到大氣中的廢氣。儲運系統的無組織排放源主要有固體儲運裝置區(qū)產生的顆粒物、液體罐區(qū)/裝卸區(qū)的儲罐呼吸蒸發(fā)排放和裝卸鶴管等的揮發(fā)排放。

 

　　煤制天然氣工廠廢水的類別按水質分為：生產廢水、生活污水、含鹽廢水、沖洗廢水、事故污水和初期雨水等。生產廢水是由煤氣化裝置、凈化裝置、焦油加氫裝置、生產裝置區(qū)等產生的廢水。含鹽廢水包括各裝置廢熱鍋爐排污水、循環(huán)水站冷卻塔排污水、除鹽水站酸堿中和排水等。沖洗廢水指對輸煤系統棧橋等沖洗產生的含煤廢水和裝置污染區(qū)域地面沖洗產生的廢水。初期雨水和事故污水指全廠污染區(qū)域匯集的初期雨水和事故污水。

 

　　煤制天然氣工廠產生的工業(yè)固體廢物分為一般固體廢物和危險固體廢物兩類。一般固體廢物主要包括氣化灰渣和濾餅、其他裝置使用過的廢吸附劑、廢分子篩和廢鋁膠、清凈下水產生的化學泥污等。危險固體廢物主要包括廢催化劑、廢脫硫劑、廢瓷球、污水處理場“三泥”、罐底油泥、污水處理產生的化學污泥、可溶性結晶鹽等。

 

　　【CCN】一直以來，工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機物(簡稱VOCs)的治理，是大氣污染防治的重要內容。煤制天然氣項目環(huán)評對VOCs的關注點有哪些？

 

　　【肖曉愚】隨著人們對VOCs對環(huán)境和人體健康危害性的認識不斷加深，我國對VOCs治理的要求日漸法律化、規(guī)范化。新建煤制天然氣項目對工廠廢氣排放已要求考慮VOCs全過程解決方案，包括：VOCs排放環(huán)節(jié)排查、VOCs監(jiān)測體系及總量估算、全過程VOCs治理方案等。排查范圍包括工廠工藝及公用工程系統全流程，主要包含：工藝廢氣、污水處理系統尾氣的收集及治理，原料/成品罐區(qū)的儲罐設備、液體裝卸區(qū)無組織排放氣體，燃燒廢氣，裝置設備、管道泄漏以及安全閥超壓起跳排放等。

 

　　【CCN】煤制天然氣工廠如何治理產生的VOCs以滿足相關法律法規(guī)的要求？

 

　　【肖曉愚】針對生產裝置區(qū)的VOCs，工廠生產裝置區(qū)有組織排放廢氣需做進一步處理后方可排放，通?？煽紤]采用蓄熱燃燒方式(RTO)加以處理。該方法對VOCs凈化效率達到99%以上，可有效減少VOCs的排放。

 

　　針對儲運區(qū)VOCs，儲罐類型設計上根據物料的特性，采用氮封、內浮頂等措施，減少儲罐的呼吸蒸發(fā)排放;在裝卸區(qū)設置油氣回收設施，采用吸附+冷凝技術，回收油品裝卸時所產生的油氣，減少油品裝卸的揮發(fā)排放;采用有效密封鶴管、液下浸沒式裝車、先進的定量裝車系統等減少蒸發(fā)排放及無組織排放。

 

　　針對污水處理系統的VOCs，對全廠污水處理系統會產生有機廢氣逸散的污水調節(jié)池、生化池、污泥脫水機房和污水緩沖池等處，需考慮廢氣的收集處理。通常考慮為上述機房和水池設計加蓋，集中收集后采用生物填充脫臭法進行處理。經處理后可有效減少放空尾氣中的VOCs。

 

　　【CCN】對于危險廢棄物，煤制天然氣工廠應如何加以處置？

 

　　【肖曉愚】對工廠產生的危險廢物，宜先考慮能否內部處理，工廠自身不能處理的最終考慮外委處置。例如針對污水處理場產生含水量較高的“三泥”，通過進行干化處理，污泥含水量可由80%降低到50%，減少了危險廢物外輸量。對污水處理系統產生的化學污泥，可首先經壓濾機或真空過濾機干燥至含水60%，再經蒸汽干燥至含水30%后送至原料煤堆場，與原料粉煤摻混后送粉煤氣化爐氣化，替代部分石灰石助熔劑。對于濃鹽水蒸發(fā)結晶產生的結晶鹽，經分離、干燥等處理后，硫酸鈉、氯化鈉單質鹽晶體可作為產品外售，實現資源化利用;針對不同種類的廢催化劑、廢瓷球、廢脫硫劑等需采取不同的處理/處置措施。凡含貴重金屬的廢催化劑，以及涉及專利必須回收的廢催化劑，均按送回制造廠回收處理;對能夠作為資源再利用的，應交給有資質的單位做原料回收利用。對上述措施均不能采用的危險固體廢物，外委送至有資質和能力的單位處理/處置。

 

　　【CCN】為減少對環(huán)境的負面影響，煤制天然氣項目有哪些技術值得進一步突破？

 

　　【肖曉愚】煤氣化裝置是整個流程中最大的廢水排放源，采用清潔煤氣化技術如氣流床工藝，可大大減少廢水產生量及所排出廢水的處理難度，此種工藝可進一步加以研究、發(fā)展;對于采用傳統固定床工藝的氣化裝置，前端初步水處理的酚氨回收工藝如何進一步完善和保證穩(wěn)定運行是業(yè)內一直重點關注的課題，值得進一步突破。

 

　　CO2溫室氣體減排是煤制天然氣及其他煤化工項目必須重視的內容，CO2食品級利用市場需求有限，CO2捕集封存(CCS)也有地域及地質條件要求。目前，結合光催化水分解技術的CO2加氫制甲醇及其他化學品工藝廣受關注，期待早日取得技術突破。

 

　　結合新建煤化工項目廢水近零排放的要求，濃鹽水多效蒸發(fā)后的分鹽結晶技術是工廠固體廢物資源化利用的一項關鍵技術，試驗及示范裝置已證明其可行，在大型工業(yè)化裝置中的應用正待驗證。此外，針對外委送出的危險廢物，由于各地危廢處置中心的設置和處理能力是隨著當地工業(yè)及城市建設的進展而配套發(fā)展的，目前很多地區(qū)對應的處置能力是不足的。后續(xù)可能會有新建大型煤化工項目與區(qū)域性危險廢物處置中心同期建設的情況。今后危險廢物處理工藝的選擇和發(fā)展也應是與煤化工項目一并關聯考慮的領域。

 

　　綜上所述，煤制天然氣項目產生的污染物多種多樣，廢氣、廢水和固體廢物來源不同，處理方式也迥異，處理時應秉承減量化、無害化、資源化等原則，對不同來源的污染物施以合適的處置方式。其中，對VOCs和危險廢棄物的處理尤其應當給予足夠的重視。此外，實現對關鍵環(huán)保技術的研發(fā)突破是煤制氣項目改進的必由之路，業(yè)內人士仍需大力攻克難題，找到合理的解決方案，以推動煤制氣的技術發(fā)展和產業(yè)進步。