新常态下煤化工项目的大气污染防控现状及趋势
自“十一五”以来，国内先后获批并建成一大批包括煤制甲醇或烯烃、煤制化肥、煤制油、煤制天然气等在内的现代煤化工项目，目前已陆续进入设计、施工、试运行、竣工验收、正常生产阶段。随着各类大型现代煤化工项目的建成、调试、试运行、运行，国家环境管理法律、法规频繁修订、趋严，更加凸显出现代煤化工项目加强环保管理、紧跟环保新要求的必要性和紧迫性，同时也暴露出环保短板，制约了煤化工项目“多、快、急”的蜂拥而上。
1环境空气质量控制
早期批复项目执行GB3095—1996《环境空气质量标准》及修改单，未对非甲烷总烃提明确控制要求，因为目前我国没有关于非甲烷总烃的环境质量标准，仅在个别地区参照执行以色列标准。随着大气污染防治从严，内蒙地区在环境影响现状环境影响监测时，参照执行现行GB16297—1996《大气污染物综合排放标准》中厂界非甲烷总烃限值4mg/m3。
2016年先后取得环评批复的拟、新建项目，除执行已建项目环境空气质量控制评价因子外，新增TVOC、非甲烷总烃、甲醇和酚等评价因子纳入环境质量控制考虑[1]，具体新增影响因子及执行标准见表1。
通过表1看出，因拟、新建项目所在区域环境容量、环境污染物承载能力及园区规划要求不同，所执行或参照执行标准有所不一致。但总体上拟、新建项目的环境空气质量控制完全严于已建项目参照或执行标准，对已建项目的环境质量控制和异味管控形势更加严峻，对示范项目升级改造和技术创新提出了更高要求。
2013年5月，环境保护部印发《挥发性有机物（VOCs）污染防治技术政策》，政策中明确要求：在煤炭加工与转化行业，鼓励采用先进的清洁技术、实现煤炭高效、清洁转化，并重点识别、排查工艺装置和管线中VOCs泄漏的易发位置，制定预防VOCs泄漏和处置紧急事件的措施[1]。对已建项目在环评和设计初期均未对恶臭、异味气体有全面治理措施考虑的现状，需要“加紧赶上”，顺应环保形势，加强对副产品油品储存区、油品转运区、有机物吸收和萃取、工业尾气排放点、火炬焚烧和废水处理装置废气收集等方面的VOCs治理。
2固定污染源废气排放
已建大型煤化工项目多数配套建设热—电装置区，动力锅炉烟气排放执行GB13223—2011《火电厂大气污染物综合排放标准》，并统一列入国控源管理名单，受当地环保部门监督监测管理，同时按照《煤电节能减排升级与改造行动计划》（2014—2020）要求进行超低改造。
由于每个大型煤化工项目配套辅助自建热—电站受主体化工装置区供应蒸汽负荷、热力负荷和电力负荷等方面影响，热—电装置具有以下特点：一是锅炉、发电机组并非按照传统电力系统一炉一机模式建设，而是一炉多机、多炉一机模式。对区域年终总量减排核查方面造成核算不精准的问题；二是锅炉与脱硫配套模式多为两炉一塔或三炉一塔，同时受目前国内氨法脱硫工艺共性存在的塔内腐蚀、气溶胶逃逸问题的影响，退烟气频次较高，两炉出口烟气相互影响；三是总体装机容量在300MW以下，不受省级环保主管部门监督管理。但整体项目本身是国家发改委核准项目，电网取、售电需通过国家电网区域分局办理，相关业务主管部门存在级别不对等的问题。
建议已采取氨法脱硫工艺进行燃煤锅炉烟气脱硫或化工工艺尾气焚烧后脱硫的拟、新建、已建煤制天然气项目或其他现代煤化工项目，在参照大气排放标准时一并考虑气溶胶逃逸造成颗粒物超标的问题，严控颗粒物和SO2排放指标。
3化工工艺尾气及VOCs治理
3.1化工工艺尾气
现代大型煤化工项目建设规模较大，化工工艺单元复杂，但工艺废气有组织排放点并不多。以某鲁奇气化、低温甲醇洗为煤气净化单元的煤制天然气项目为例，经变换冷却处理的粗煤气中的H2S通过甲醇液吸收、浓缩、再生后送Claus硫回收装置，制硫尾气送焚烧炉，将H2S焚烧反应生成SO2，再经氨法脱硫塔后达标排放，执行GB16297—1996《大气污染物综合排放标准》。因化工单元的酚氨回收装置副产稀氨水，目前多数已建大型煤化工项目采用了氨法脱硫工艺，如大唐克旗煤制气项目、阜新煤制气项目、新疆庆华煤制气项目、新疆广汇煤制烯烃、中天合创煤制烯烃等[2]，以消耗自产稀氨水、降低生产或采购液氨成本。
含大量CO2的脱硫煤气先后经过甲醇液吸收、闪蒸后，经水洗后通过排气筒排放。已建成大型煤化工项目环评和设计中，只对二氧化碳排气筒中硫化氢和甲醇有相关要求。仍以低温甲醇洗为煤气净化单元的某煤制天然气项目为例，环评要求低温甲醇洗排放质量的二氧化碳尾气中只对甲醇和硫化氢提出了排放浓度要求，其中甲醇排放浓度为100mg/m3、硫化氢排放质量浓度为10mg/m3，满足GB16297—1996《大气污染物排放标准》；设计值按照排放气甲醇50µg/g考虑，严于环评要求。类比鲁奇气化炉为龙头的煤化工项目，在二氧化碳排气筒设计中，设计非甲烷总烃排放质量浓度均在6200~8500mg/m3之间，实际运行控制中很难完全遵循环保要求。
借鉴内蒙古地区已完成环保设施竣工验收的某集团煤制烯烃和煤直接液化煤化工项目，均对非甲烷总烃的排放浓度及环境空气质量影响提出了验收要求，将非甲烷总烃作为一项监测指标纳入验收监测范围，执行GB16297—1996《大气污染物排放标准》。其他地区参照大气污染物排放标准详解和以色列同类标准短期平均值5mg/m3。
3.2新形势下废气治理及建议
2015年12月，环境保护部印发《现代煤化工建设项目环境准入条件（试行）》，其中明确提到：“在煤化工行业污染物排放标准出台前按加热炉、酸性气回收装置尾气以及VOCs等应根据项目生产产品种类暂按GB31570《石油炼制工业污染物排放标准》或GB31571《石油化学工业污染物排放标准》相关要求进行控制”[3]。参照上述标准，2015年7月1日起，新建煤制天然气项目参照执行GB31571《石油化学工业污染物排放标准》，其中对工艺排放气中颗粒物、二氧化硫、氮氧化物和非甲烷总烃排放要求摘录于表2。
对甲醇的要求，已由原大气污染物综合排放标准中190mg/m3提高要求至50mg/m3。常见废气中有机特征污染物及排放限值见表3。
基于上述形势要求和考虑，对新建项目和已建项目建议如下：
一是新建项目应结合最新政策要求在二氧化碳排气筒尾气排放设计中统筹考虑对非甲烷总烃、甲醇和硫化氢的污染物排放控制，以符合当前环保高压下对煤化工装置的VOCs和异味管控。建议针对二氧化碳排气筒工艺尾气考虑加设热力焚烧（RTO）或催化燃烧（RCO）处理装置，以确保尾气中非甲烷总烃、甲醇等挥发性有机物浓度满足环保要求。
二是新建项目在获得环评批复和核准后的整体设计阶段，充分考虑环保措施落实情况及环评要求，避免产生实际设计建设和环评要求不一致问题，增加变更工作量，影响环保设施竣工验收进度。
三是已建成现代煤化工项目应在现有装置技术基础上，继续“打磨”、优化运行，并着重做好技术改造，遵循源头和过程控制与末端治理相结合的综合防治原则。
4结束语
我国大气污染防治相关空气质量控制标准和污染物排放标准越来越严格，现代煤化工建设规模也有逐渐放大趋势，发展新型煤化工项目需要更先进的环保技术进行污染防治、控制。煤制天然气行业必将成为继煤制烯烃、煤制油之后煤炭清洁转化的又一能源结构转型的示范领域，其大气污染防治方面也将逐渐向严标准的清洁生产要求和方向发展。
原标题：新常态下煤化工项目的大气污染防控现状及趋势
