引言
揮發性有機物(VOCs)一般指常溫下飽和蒸氣壓＞70Pa、常壓下沸點＜260℃的有機化合物，或在20℃條件下飽和蒸氣壓≥10Pa具有相應揮發性的全部有機化合物，此類有機物大多有毒，是化工行業最常見的一類污染物。因此，化工園區各生產裝置的VOCs污染防治是當前環境污染控制的重點。
安陽化學工業集團有限責任公司(簡稱安化公司)下屬安陽九天精細化工有限責任公司(簡稱九天公司，安化公司子公司)有1套甲胺/DMF裝置，利用液氨、甲醇在催化劑作用下合成甲胺等產品。九天公司對甲胺/DMF裝置運行過程中的有組織排放、無組織排放等涉及到的VOCs進行了集中回收治理，但對生產過程中的原料及部分產品罐區所排放的氣體未進行有效處理。隨著企業全面治理揮發性有機物(VOCs)力度的加大，探索一種高效低耗的VOCs治理方法成為企業發展的迫切需要。
1甲醇罐區基本情況及VOCs治理要求
1.1甲醇罐區基本情況
九天公司甲醇罐區內主要儲罐包括2臺甲醇儲罐、1臺DMF儲罐，這3臺儲罐均為固定頂型儲罐，排氣形式均為呼吸閥+硅膠罐，排放的廢氣主要包括甲醇、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)等有機化合物，需VOCs治理的有機液體儲存基本信息見表1。
表1甲醇罐區需VOCs治理的有機液體儲存基本信息
1.2VOCs治理要求
九天公司甲醇罐區對各儲罐大小呼吸閥排放、裝卸車時排放的氣體進行收集處理后，污染物排放監控位置為車間或生產設施排氣筒，所排放的氣體應滿足《石油化學工業污染物排放標準》(GB31571—2015)的相關要求:甲醇最高允許排放濃度(排放限值)50mg/m3，非甲烷總烴(NMHC)最高允許排放濃度100mg/m3(NMHC去除率≥97%;當NMHC去除率≥95%時，等同于滿足最高允許排放速率)。
2VOCs治理方法及可行性分析
目前，國內外VOCs治理方法有兩大類:破壞性法和非破壞性法。破壞性法如燃燒法、光解催化氧化法等，是通過將VOCs轉化成CO2和H2O達到去除VOCs的目的;非破壞法主要包括吸收技術、冷凝技術、活性炭吸附技術等，是通過采用改變溫度、壓力等物理方法達到去除VOCs的目的。
具體而言，國內在進行VOCs治理時，需根據有機廢氣的性質、成分、濃度等因素來選擇不同的VOCs治理方式，現階段VOCs治理方法主要分為物理治理、化學治理及生物治理。一般來說，化學燃燒法可徹底解決任何VOCs的排放;物理治理與VOCs的組分性質有較大關系，需有配套措施。由于VOCs污染排放的復雜性，多數情況下采用單一的治理技術既達不到治理要求，又不經濟，因此需采取多技術組合的治理手段。據化工裝置各VOCs治理點的組分濃度及其水溶性，可采取的治理方案如圖1。
結合罐區廢氣的特點，確定采用“冷凝回收+活性炭吸附+蒸汽脫附再生”組合工藝治理甲醇罐區廢氣。
3甲醇罐區VOCs治理工藝方案
廢氣處理裝置工藝流程為，各儲罐排出的廢氣經收集系統收集后，由風機送入廢氣處理裝置，廢氣經冷凝系統(三級冷凝)后大部分液相被冷凝下來，冷凝液由冷凝液泵送入甲醇罐區重組分槽予以回收;冷凝系統氣相經管道送入吸附再生系統，由活性炭吸附剩余有機物之后經放空管達標排放。廢氣處理裝置各系統的工藝方案設計如下。
3.1廢氣處理裝置負荷的確定
3.1.1甲醇罐區最大廢氣量的核算
甲醇罐區廢氣主要源自各儲罐運行過程中維持壓力平衡呼出的氣體。據石化儲運系統罐區設計的有關規定，儲罐的呼出量包含:液體進罐時罐內呼出的氣體量和因環境溫升罐內氣體膨脹呼出的氣體量，即甲醇罐區最大廢氣量主要指這兩種情況下的呼出氣量。
目前甲醇罐區內1#、3#甲醇儲罐甲醇最大進液量均為32t/h，折合25.34m3/h;由于甲醇的閃點低于45℃，2臺甲醇儲罐液體進罐時的氣體呼出量分別為最大進液量的2.14倍［據《石油化工儲運系統罐區設計規范》(SH/T3007—2014)關于儲罐附件選用的有關規定］，即54.23m3/h。甲醇罐區內3#DMF儲罐的DMF進液量為11.3t/h，折合10.72m3/h;由于DMF的閃點高于45℃，3#DMF儲罐液體進罐時的氣體呼出量為最大進液量的1.07倍(據SH/T3007—2014關于儲罐附件選用的有關規定)，即11.47m3/h。
1#甲醇儲罐容積為1000m3、3#甲醇儲罐容積為200m3、3#DMF儲罐容積為10000m3，由儲罐容積據表2確定1#甲醇儲罐、3#甲醇儲罐、3#DMF儲罐因環境溫升罐內氣體膨脹呼出的氣體量分別為169m3/h、33.8m3/h、726m3/h。表2不同容量下儲罐因溫度變化呼出(吸入)氣體量
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