[发明专利]一种用于净化VOCs废气的吸附剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种用于净化VOCs废气的吸附剂的制备方法，包括如下步骤：S1、将原料煤进行烘干、粉碎，得到煤粉；S2、然后将有机溶剂、有机助剂、无机助剂、有机粘合剂混入煤粉中，混合时还加入聚合物树脂；混捏搅拌后，进行挤条，得到湿润的成型吸附剂；S3、最后对成型吸附剂进行干燥、炭化、活化，得到用于净化VOCs废气的吸附剂。本发明吸附剂制备简单，具有丰富的中孔及良好的疏水性，且强度优异，吸附、再生性能优良，更加节能，从而在该吸附剂的基础上能够实现提供一种成本降低，工艺流程简单、操作简便、净化效果优异且安全的基于吸附的VOCs废气深度净化方法。

技术领域

本发明属于废气治理技术领域，涉及一种用于净化化工行业VOCs废气的吸附剂及其制备方法，并且涉及一种基于吸附的VOCs废气深度净化方法，适用于煤化工、石化企业工艺尾气、化学品装卸场合逸散废气、油品中间罐区等污染源排放废气的净化及回收。

背景技术

炼油厂在加工原油的过程中，一些设施不可避免地排放出大量的恶臭污染废气，特别是含硫污水储罐、半成品油品储罐、污油储罐、脱硫醇尾气等设施，这些设施排放的恶臭污染物中包含硫化氢、有机硫化物、苯系物及其它VOCs(挥发性有机物)等组分。工作人员长期活动在被这些物质污染的环境中，可能引发呼吸系统、消化系统、生殖系统等疾病，也可能引发机体病变甚至致癌；在短期污染严重时，还会使人产生明显的头晕、喉疼、恶心、呕吐等急性中毒症状。

上述废气组分复杂，造成周边环境的恶臭污染，对人体健康造成威胁；同时，这类废气浓度低，组分复杂，难以彻底净化，因此针对这类废气治理的开发也越来越迫切。

储罐排放恶臭废气的处理有其特殊性，主要表现为：废气处理装置净化废气时容易干扰储罐正常运行，可能引起储罐的瘪罐或爆罐；另外，储罐排放废气组成复杂，净化难度较大。

现有技术中针对石化企业上述污染源废气的处理方法有低温馏分油吸收法、吸附法、冷凝法、膜法、氧化法及上述方法的组合。但随着国家排放标准的进一步严格，常规的废气回收净化方法难以达到新的排放标准要求。采用非焚烧法处理废气时，天津市地方标准《工业企业挥发性有机物排放控制标准》(DB12524-2014)中规定，装载系统污染控制设备排气筒出口有机物的浓度小于80mg/m³；北京市地方标准《炼油与石油化学工业大气污染物排放标准》(DB11 447-2007)中规定，装载系统油气回收装置污染控制设备排气筒出口有机物的浓度小于或等于100mg/m³。采用氧化法虽然可以达到国家标准，但能耗大，同时存在安全控制问题。

采用低温馏分油吸收法最适合回收石化企业含硫含烃废气，如中国专利文献CN201010222137.3公开了一种储罐排放恶臭废气的处理方法、中国专利文献CN201010222122.7公开了一种含硫化物和烃类恶臭废气的处理方法、中国专利文献CN200910011763.5公开了一种含硫含烃恶臭废气的处理方法、中国专利文献CN201210404088.4公开了一种酸性水储罐逸散废气处理方法；这些方法均采用常规吸收设备，占地和能耗较大，对废气中烃类的净化效率不能稳定达到95％、出口浓度低于15～25g/m³，无法达到新的标准。

中国专利文献CN106362552A公开了一种高浓度有机废气的处理方法及装置，通过采用柴油吸收结合加热炉的方法处理高浓度烃类废气，但该方法适用于组成较稳定的废气，当入口废气组成和浓度波动均较大的情况下，柴油吸收效率无法达到设计范围，从而使加热炉氧化过程存在安全风险。另外，该方法也无法处理硫化氢浓度较高的废气。

刘忠生等在“炼油污水处理场挥发性有机物和恶臭废气处理技术”(2018第5期)中采用低温柴油吸收与催化氧化组合工艺对含硫含烃废气进行了治理，取得了较好效果。

上述这些方法中，低温柴油吸收与催化氧化组合工艺效果较好，但在设计过程中，需要较大的安全距离，在场地较为紧张的场合无法采用上述技术，而其它技术主要存在问题是净化效率低或者能耗高，存在安全风险。