本发明涉及可挥发性有机物治理领域，且特别涉及一种煤化工企业可挥发性有机物的处理方法。
背景技术
近年来随着国内新建的煤化工企业的日渐增多，生产规模的日益扩大，新型煤化工过程中所大量排放的挥发性有机物(vocs)已成为企业排放的主要污染物之一，对此目前基本上是应用吸收法、吸附法、焚烧法以及催化氧化法等技术加以治理。
但众所周知，对于排放浓度较高的vocs，吸收法难以直接达标排放，一般作为一种预处理技术进行应用；吸附法产生危废，造成二次污染，同时与吸收法一样处理后的vocs浓度难以达标，通常无法直接排放。
催化氧化法对vocs中的硫含量要求高，催化剂活性组分为贵金属，成本高，且对处理的vocs浓度有限制，一般要求不大于12000mg/nm3。
焚烧法处理vocs为一可行的技术，但投资大，运行成本高。
煤化工企业所排放的vocs与炼化企业所排放的vocs组分相似但不完全一致，vocs的排放源也不尽相同。煤化工过程所排放的vocs因生产工艺和目的产品的不同而其组分和浓度差异较大。vocs的组成中除了含有大量的甲醇和二甲醚外，其它还有大量的烯烃，包括乙烯、丙烯、丁烯、戊烯等，另外还有芳烃(含有苯、甲苯、二甲苯、萘、蒽、醌及其它等单环或多环或稠环芳烃)、c5及以下的烷烃等等。
现有技术中用于煤化工企业vocs的处理方法成本较高，效果不佳，因此，需要根据煤化工不同加工工艺过程的特点，及各工艺生产装置或主要vocs排放点的位置与浓度、组分等，确定一总图布局合理，技术经济可行且具有一定超前性的方案。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种煤化工企业可挥发性有机物的处理方法，该方法经济、高效、安全，先进，能够有效降低企业的可挥发性有机物的治理成本。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：
本发明提出一种煤化工企业可挥发性有机物的处理方法，包括以下步骤：收集煤化工过程中各排放点排放的可挥发性有机物，预处理以降低可挥发性有机物的浓度及硫化氢含量，然后输送至mto/mtp再生器或焦化加热炉或硫磺焚烧炉燃烧处理，燃烧后的再生烟气通入烟气净化系统以进行除尘、脱硫和脱硝处理。
可选地，在较佳的实施方式中，收集过程中收集管线以及储存装置均呈微负压状态，收集过程中真空度控制在0.01～20kpa。
可选地，在更佳的实施方式中，收集过程中真空度控制在0.2～2kpa。
可选地，在较佳的实施方式中，收集过程中，可挥发性有机物中氧含量不超过2v％。
可选地，在更佳的实施方式中，可挥发性有机物中氧含量不超过1v％。
可选地，在较佳的实施方式中，氧含量通过通入惰性气体来调节。
可选地，在更佳的实施方式中，氧含量通过通入氮气来调节。
可选地，在较佳的实施方式中，预处理方法为柴油吸收+碱洗处理或柴油吸收+碱洗+分子筛吸附处理。
可选地，在较佳的实施方式中，预处理后，可挥发性有机物的浓度不超过25000mg/nm3。
可选地，在更佳的实施方式中，可挥发性有机物的浓度不超过12000mg/nm3。
本发明较佳实施例提供的煤化工企业可挥发性有机物的处理方法的有益效果包括：
(1)vocs收集和输送系统充分保证vocs的安全收集与输送。考虑到煤化工企业各生产装置排放的vocs中所含烃类组分的爆炸极限与氧含量，通过控制vocs的浓度或氧气含量以确保vocs输送和混合过程中的安全性。
(2)在mto/mtp再生器或硫磺焚烧炉或焦化加热炉等正常生产的条件下操作，可实现vocs的高效脱除(＞98wt％)并实现vocs的高标准排放(可达到焚烧炉的排放标准)。
(3)将煤化工企业不同排放源的vocs利用管网安全集中收集，然后根据其相对位置，vocs的具体成分及相应浓度等，采用适合的预处理技术后，将其引入与之距离相对较近的mto/mtp再生器、或焦化加热炉、或硫磺焚烧炉等在役装置进行直接燃烧处理，在实现vocs安全经济高效处理、达标排放的同时，有效降低企业的vocs治理成本。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的煤化工企业可挥发性有机物的处理方法进行具体说明。
本申请提供的煤化工企业可挥发性有机物的处理方法包括以下步骤：收集煤化工过程中各排放点排放的可挥发性有机物(vocs)，预处理以降低可挥发性有机物的浓度和硫化氢含量，然后输送至mto/mtp再生器或焦化加热炉或硫磺焚烧炉等进行燃烧处理，燃烧后的再生烟气通入烟气净化系统以进行除尘、脱硫和脱硝处理。
其中，可挥发性有机物不仅包括大量的甲醇和二甲醚，还包括大量的烯烃，例如乙烯、丙烯、丁烯和戊烯等，此外，还包括芳烃(例如苯、甲苯、二甲苯、萘、蒽、醌及其它等单环或多环或稠环芳烃)以及c5及以下的烷烃等。
本申请中，收集是将煤化工企业不同排放源或排放点的可挥发性有机物通过管网集中收集。排放源或排放点包括煤化工过程中的煤液化单元、煤制气单元、气体净化单元、合成气制甲醇单元、甲醇催化反应制烯烃(mto/mtp)单元以及烯烃分离单元等。
距离相互较近的各个排放点的可挥发性有机物经管线输送进入混合罐，进行充分混合后再进入后续的处理装置，如mto/mtp再生器或焦化加热炉或硫磺焚烧炉。
收集过程中收集管线以及储存装置均呈微负压状态，以使收集管线以及储存装置外部的压力(大气压)略高于收集管线以及储存装置内部压力，从而避免挥发性有机物挥发或泄露。微负压状态通过设置真空泵以实现。
在一些实施方式中，收集及输送过程中真空度可控制在0.01～20kpa范围内，也可直接控制为0.01kpa、3kpa、5kpa、10kpa、15kpa以及20kpa中的任一者或者任意两者之间的范围值。
在一些优选的实施方式中，收集及输送过程中真空度可控制在0.2～2kpa范围内，也可直接控制为0.1kpa、0.4kpa、0.5kpa、1kpa、1.5kpa以及2kpa中的任一者或者任意两者之间的范围值。
在一些实施方式中，收集及输送过程中，可挥发性有机物中氧含量不超过2v％，也即小于或等于2v％。
在一些优选的实施方式中，收集及输送过程中，可挥发性有机物中氧含量不超过1v％，也即小于或等于1v％。
通过严格控制收集及输送过程中氧气的含量，从而可提高整个处理方法的安全性。氧气含量可通过在线监测，也可以采用取样测定的方式进行控制。
可参考地，在一些实施方式中，氧含量可通过通入惰性气体来调节，以通入惰性气体占据原氧气的体积空间，从而排出多余的氧气，满足氧气含量要求。
在一些优选的实施方式中，氧含量通过通入氮气来调节，该气体较易获得且成本较其它惰性气体更低，实用性更强。此外，由于空气中本身含有氧气，因此，氮气能够较空气更加适用于降低氧含量的情况。
经统一收集后的可挥发性有机物根据其相对位置以及具体成分和相应浓度等，采用适合的预处理技术，对浓度较高的可挥发性有机物进行预处理，一方面可回收有利用价值的部分可挥发性有机物，另一方面可将高浓度的可挥发性有机物控制在安全限值内。
可参考地，本申请中，预处理方法可以为柴油吸收+碱洗处理或柴油吸收+碱洗+分子筛吸附处理。
预处理技术的目的是降低可挥发性有机物的浓度和硫化氢含量。柴油吸收+碱洗处理或柴油吸收+碱洗+分子筛吸附处理的具体步骤可参照有关的现有技术。
柴油吸收处理基于柴油为非极性溶剂，油气中的分子为非极性或弱极性，二者能够相互溶解，通过用易吸收油气的有机溶剂(柴油)与废气接触，将其中的油气溶解从而达到初步吸收和脱除的目的。经柴油吸收处理，废气中的绝大部分油气和大部分有机硫化物被柴油吸收，吸收后的柴油进行加氢处理。
分子筛吸附是指利用固体分子筛吸收废气中的污染物。当分子筛达到饱和后将污染物脱附出来，再利用催化燃烧技术使废气中有机物深度氧化成二氧化碳和水，从而达到净化的目的。
本申请中，预处理后，可挥发性有机物的浓度不超过25000mg/nm3。
在一些优选的实施方式中，预处理后，可挥发性有机物的浓度不超过12000mg/nm3。
值得说明的是，若处理过程中，某排放点的vocs流量大，浓度高，则可对该点所排放的vocs单独进行预处理，使处理后的vocs浓度降低至25000mg/nm3以下，最优≤12000mg/nm3。
预处理后，将可挥发性有机物尾气输送至mto/mtp再生器或焦化加热炉或硫磺焚烧炉等在役装置直接燃烧处理，在实现vocs安全经济高效处理、达标排放的同时，有效降低企业的vocs治理成本。
进一步地，燃烧后的再生烟气通入烟气净化系统，以进行除尘、脱硫和脱硝处理，然后直接排放即可。
承上所述，本申请所提供的煤化工企业可挥发性有机物的处理方法具有以下优势或有益效果：
(1)vocs收集和输送系统充分保证vocs的安全收集与输送。考虑到煤化工企业各生产装置排放的vocs中所含烃类组分的爆炸极限与氧含量，通过控制vocs的浓度或氧气含量以确保vocs输送和混合过程中的安全性。
(2)在mto/mtp再生器或硫磺焚烧炉或焦化加热炉等正常生产的条件下操作，可实现vocs的高效脱除(＞98wt％)并实现vocs的高标准排放(可达到焚烧炉的排放标准)。
(3)将煤化工企业不同排放源的vocs利用管网安全集中收集，然后根据其相对位置，vocs的具体成分及相应浓度等，采用适合的预处理技术后，将其引入与之距离相对较近的mto/mtp再生器、或焦化加热炉、或硫磺焚烧炉等在役装置进行直接燃烧处理，在实现vocs安全经济高效处理、达标排放的同时，有效降低企业的vocs治理成本。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
将煤化工企业的制气单元、合成单元及烯烃分离单元等装置所排放的vocs分别收集后通过气体分配器送入一气体混合灌充分混合，混合后vocs中的氧含量为0.55％(v)，然后进行低温柴油吸收和碱洗处理，吸收温度为12℃，吸收vocs后的柴油进行加氢处理，经柴油吸收后的vocs浓度由125000mg/nm3下降至10500mg/nm3，硫化氢含量为65mg/nm3，由于硫化氢含量高，应用10wt％的氢氧化钠溶液吸收，则碱洗后的硫化氢含量为0.60mg/nm3，经柴油吸收和碱洗后的vocs与fcc装置的主风进行混合后，一并进入fcc再生器燃烧处理，在正常的生产工况下，经再生器燃烧后的vocs浓度为15mg/nm3，达到严苛的焚烧排放标准。
实施例2
将煤化工企业的气体精制单元排放的含vocs的尾气、煤焦化装置排放的含vocs的尾气等分别收集并混合后进行柴油吸收，吸收后的vocs浓度由76200mg/nm3下降至986mg/nm3，就近送入硫磺焚烧炉或焦化加热炉进行焚烧处理，vocs经焚烧后生成二氧化碳和水直接排放，燃烧后的vocs浓度为12mg/nm3，达到的严苛的焚烧排放标准。
综上所述，本发明实施例提供的煤化工企业可挥发性有机物的处理方法经济、高效、安全，先进，能够有效降低企业的可挥发性有机物的治理成本。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。