雾霾与石化行业VOCs治理
雾霾的危害
雾霾，是雾和霾的组合词。雾霾常见于城市。中国不少地区将雾并入霾一起作为灾害性天气现象进行预警预报，统称为“雾霾天气”。
雾霾是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。高密度人口的经济及社会活动必然会排放大量细颗粒物（PM2.5），一旦排放超过大气循环能力和承载度，细颗粒物浓度将持续积聚，此时如果受静稳天气等影响，极易出现大范围的雾霾。
2013年，“雾霾”成为年度关键词。这一年的1月，4次雾霾过程笼罩30个省（区、市），在北京，仅有5天不是雾霾天。有报告显示，中国最大的500个城市中，只有不到1%的城市达到世界卫生组织推荐的空气质量标准，与此同时，世界上污染最严重的10个城市有7个在中国。
2014年1月4日，国家减灾办、民政部首次将危害健康的雾霾天气纳入2013年自然灾情进行通报。
2016年12月，中国入冬来最持久雾霾天气来临，北京等多个城市已达严重污染程度，此番雾霾侵袭了包括京津冀、山西、陕西、河南等11个省市在内的地区，目前大范围的雾霾仍在持续当中，对于北京而言，2016年的大部分时间，只要没有刮风，雾霾天气已成一种常态。
什么是VOCs
雾霾天气的形成由多种原因引起，除了近期大家较为关注的燃煤、钢厂废气排放之外，与石化行业相关的因素中，VOCs也是一个重要的、不可忽视的方面。
VOCs（VolatileOrganicCompounds，挥发性有机化合物），通常指20℃条件下蒸汽压大于0.01kPa的有机物，其常压(101.3kPa)条件下沸点一般不超过250℃。VOCs具有挥发性，在常温条件下很容易挥发形成VOCs气体，造成VOCs大气污染，危害人类健康和生态环境。
研究表明VOCs为二次有机气溶胶的主要前体物质，在大气化学反应过程中显著改变大气物理和化学性质，可通过长距离传输对区域和全球环境产生重要影响。
PM2.5源解析研究表明有机物是细颗粒物的重要前体物。在紫外线照射下VOCs与大气中的氮氧化物反应，产生臭氧等二次污染物，造成光化学污染。正己烷、庚烷和辛烷会影响人的中枢神经系统，苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、多环芳烃和许多含氯有机化合物具有致癌、致畸和致突变性，对人类健康产生巨大的危害。
鉴于此，我国《重点区域大气污染防治“十二五”规划》已将VOCs列入控制指标，要求重点行业（包括石化业）VOCs排放削减10％～18％。国务院2013年通过的《大气污染防治行动计划》明确要求在石化行业开展VOCs污染综合治理。
石化工业VOCs排放源
石化企业VOCs主要来源于两大类：
一类为有组织源，有组织源废气包括：加热炉烟气、硫磺回收尾气、氧化沥青尾气、废气焚烧炉烟气、火炬烟气等；
另一类为无组织源，无组织源废气包括：设备和管阀件泄漏排气、挥发性有机液体储罐排气、酸性水罐、污水罐、污油罐、中间油品罐等排气、油品装卸排气、污水处理系统排气、装置检维修排气、氧化脱硫醇尾气、循环水凉水塔排气、事故排放气等。
VOCs治理标准
VOCs治理遵循国标《石油炼制工业污染物排放标准》（GB31570），细则如下：
1）废水集输、储存、处理处置过程产生的VOCs废气应接入回收或处理装置，装置出口苯≤4mg/m3，甲苯≤15mg/m3，二甲苯≤20mg/m3，非甲烷总烃（以碳计）≤120mg/m3。
2）有机废气排放口非甲烷总烃去除效率≥95%（特别排放限值97%）。
3）挥发性有机液体储罐：储存真实蒸气压≥76.6kPa的挥发性有机液体，应采用压力储罐；储存真实蒸气压≥5.2kPa但＜27.6kPa的设计容积≥150m3的挥发性有机液体储罐，以及储存真实蒸气压≥27.6kPa但＜76.6kPa的设计容积≥75m3的挥发性有机液体储罐，应采用具有高效密封的浮顶罐，或采用固定顶罐且安装密闭排气系统至VOCs去除效率≥95％（或97%）的处理装置；至少每6个月检查一次浮盘是否在工作状态密闭，及时维修。
4）设备与管线组件泄漏控制：开展泄漏检测与修复（LDAR）工作。
5）挥发性有机液体装车、传输、接驳：原油及成品油（汽油、煤油、喷气燃料、化工轻油、有机化学品）装车、装船应密闭并设置油气处理装置，VOCs去除效率≥95％（或97%）。
6）有机废气收集、传输与处理：空气氧化反应器产生的VOCs废气、有机固体物料气体输送废气、有机物料容器抽真空的真空泵尾气、安全阀泄放VOCs废气、生产装置和设备开停工及检维修排放的VOCs废气，不能直接向大气排放，应接入回收或处理装置，VOCs去除效率≥95％（或97%）。
7）火炬系统：采取措施回收排入系统的气体和液体，任何时候火炬都能点燃并充分燃烧。
8）采样：对含挥发性有机物或恶臭的物料，应密闭采样或采用等效措施。
9）VOCs废气处理装置的排气筒高度应按环评要求确定，且不低于15m。
10）企业边界任1小时平均浓度：苯并(a)芘≤0.000008mg/m3，苯≤0.4mg/m3，甲苯≤0.8mg/m3，二甲苯≤0.8mg/m3，非甲烷总烃≤4.0mg/m3。
VOCs治理技术
1）热破坏法
热破坏法分为直接燃烧法、催化燃烧法和浓缩燃烧法。通过对VOCs进行氧化、热裂解和热分解，从而达到治理VOCs的目的。
2）吸附法
吸附法利用某些具有吸附能力的物质如活性炭、硅胶、沸石分子筛、活性氧化铝等具有多孔材料吸附有害成分而达到消除有害污染的目的。
3）生物处理法
生物处理法是利用微生物的新陈代谢过程对多种有机物和某些无机物进行生物降解，生成CO2和H2O，进而有效去除工业废气中的污染物质。生物处理工艺包括生物过滤法、生物滴滤法、生物洗涤法、膜生物反应器和转盘式生物过滤反应器法。
4）变压分离吸附与净化技术
变压吸附分离与净化的技术（PSA）是近些年来在工业上新崛起的气体分离技术，利用气体组分在固体吸附材料上吸附特性的差异，通过周期性的压力变化过程实现气体的分离与净化，该技术具有能耗低、投资少、流程简单、自动化程度高、产品纯度高、无环境污染等优点。
5）氧化法
对于有毒、有害、无回收价值的VOCs，热氧化法是一种较彻底的处理方法。它的基本原理是VOCs与O2发生氧化反应，生成CO2和H20。氧化法主要分为两种方法：一是使用催化氧化法，使VOCs废气在较低的温度下在催化剂表面进行氧化反应，二是直接燃烧氧化法，使含VOCs的废气达所需的氧化温度进行氧化反应。
6）液体吸收法
以液体溶剂作为吸收剂，使废气中的有害成分被液体吸收，从而达到净化的目的。
7）放电等离子体法
放电等离子体处理工业尾气，是通过高电压放电形式，获得非热平衡等离子体，即产生大量的高能电子或高能电子激励产生的O、OH、N基等活性粒子，破坏C-H、C-C等化学键，使尾气分子中的H、CL、F等发生置换反应，最终生成CO2和H2O，即工业废气通过放电处理最终变为无害物质。
8）冷凝回收法
冷凝法是最简单的回收VOCs的方法，它是利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸气压这一性质，将VOCs通过冷凝器降低到有机物的沸点以下，使有机物冷凝成液滴，再靠重力作用落到凝结区下部的贮罐中，从而分离出来。通常使用的冷却介质主要有冷水、冷冻盐水和液氨。该技术对于高浓度、较高沸点、须回收的VOCs具有较好的经济效益。
