2021年VOCs减排控制行业发展评述和2022年发展展望

作者：废气净化委员会栾志强 王喜芹 李京芬
　　岁末年初，为了及时反映环保产业过往一年的发展动态，预测新一年的发展趋势，中国环保产业协会组织各分支机构编写了《2021年行业发展评述和2022年发展展望》，供环保企事业单位、专家和管理者参考。
　　一、2021年发展评述
　　1、主要政策
　　我国《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出，要推进PM2.5和O3协同控制，有效遏制O3浓度增长趋势，加快挥发性有机物排放综合整治，挥发性有机物排放总量“十四五”期间降低10%以上。2021年生态环境部发布《关于加快解决当前挥发性有机物治理突出问题的通知》(环大气〔2021〕65号)，提出了挥发性有机物治理突出问题排查整治工作的具体要求。通知要求各地以石油炼制、石油化工、合成树脂等石化行业，有机化工、煤化工、焦化(含兰炭)、制药、农药、涂料、油墨、胶粘剂等化工行业，涉及工业涂装的汽车、家具、零部件、钢结构、彩涂板等行业，包装印刷行业以及油品储运销为重点，并结合本地特色产业，组织企业针对挥发性有机液体储罐、装卸、敞开液面、泄漏检测与修复(LDAR)、废气收集、废气旁路、治理设施、加油站、非正常工况、产品VOCs含量等10个关键环节，认真对照大气污染防治法、排污许可证、相关排放标准和产品VOCs含量限值标准等开展排查整治。
　　生态环境部发布《挥发性有机物治理实用手册》第二版文件，更新了政策标准，扩展了涉VOCs排放的行业和领域，聚焦VOCs治理存在问题的10个关键环节，给出了更为细化的指导方案，用于指导各地VOCs治理帮扶检查工作。《“十四五”全国细颗粒物与臭氧协同控制监测网络能力建设方案》要求，持续加强VOCs组分监测和光化学监测能力建设。加强污染源VOCs监测监控，加快VOCs重点排污单位主要排放口非甲烷总烃自动监测设备安装联网工作；对已安装的VOCs自动监测设备建设运行情况开展排查，达不到《固定污染源废气中非甲烷总烃排放连续监测技术指南(试行)》要求的，督促企业整改。
　　2021年10月，生态环境部、国家发展和改革委员会等部门与部分地方政府共同发布《2021-2022年秋冬季大气污染综合治理攻坚方案》，在京津冀及周边地区“2+26”城市和汾渭平原城市基础上，增加河北北部、山西北部、山东东部和南部、河南南部部分城市，要求2021年10月底前，以石化、化工、工业涂装、包装印刷以及油品储运销为重点，结合本地特色产业，组织企业针对VOCs排放的10个关键环节完成一轮排查工作；加强国家和地方涂料、油墨、胶粘剂、清洗剂等产品VOCs含量限值标准执行情况的监督检查。
　　2021年11月2日，中共中央国务院发布《关于深入打好污染防治攻坚战的意见》，提出着力打好臭氧防治攻坚战，聚焦夏秋季臭氧污染，大力推进挥发性有机物和氮氧化物协同减排。以石化、化工、涂装、医药、包装印刷、油品储运销等行业领域为重点，安全高效推进挥发性有机物综合治理，实施原辅材料和产品源头替代工程。完善挥发性有机物产品标准体系，建立低挥发性有机物含量产品标识制度。完善挥发性有机物监测技术和排放量计算方法，在相关条件成熟后，研究适时将挥发性有机物纳入环境保护税征收范围。
　　在标准规范方面，国家和地方管理部门、行业协会陆续发布实施相关文件。生态环境部和国家市场监督管理总局发布《炼焦化学工业大气污染物排放标准》征求意见。江苏省发布(包括修订)了《大气污染物综合排放标准》(DB 32/4041-2021)《制药工业大气污染物排放标准》(DB 32/4042-2021)。上海市发布《燃煤耦合污泥电厂大气污染物排放标准》(DB 31/1291-2021)《汽车维修行业大气污染物排放标准》(DB 31/1288-2021)《制药工业大气污染物排放标准》(DB 31/310005-2021)。上海市、江苏省、浙江省和安徽省发布的首个长三角一体化标准《制药工业大气污染物排放标准》(DB 31/310005-2021/ DB 34/310005-2021)，以深化长三角区域对PM2.5和O3的协同控制。中国环境保护产业协会发布《旋转式沸石吸附浓缩装置技术要求》(T/CAEPI 31-2021)《固定床蜂窝状活性炭吸附浓缩装置技术要求》(T/CAEPI 34-2021)两项团体标准。

　　2、行业发展
　　“十四五”时期，我国生态环境保护将进入减污降碳协同治理的新阶段。双碳目标下，在VOCs高效治理的同时必须兼顾碳减排，重点发展绿色低碳治理技术。
　　2.1源头替代与清洁生产
　　推行工业涂装企业使用低VOCs含量原辅材料，选用符合《低挥发性有机化合物含量涂料产品技术要求》规定VOCs含量限值要求的水性涂料、粉末涂料、无溶剂涂料、辐射固化涂料等环境友好型涂料和符合要求的(高固体分)溶剂型涂料。在绿色油墨、胶黏剂、清洗剂等其他领域逐渐推广使用低VOCs含量原辅材料，溶剂型工业涂料、油墨、胶粘剂等使用量逐渐下降。
　　石化、化工等行业应采用清洁生产工艺，提升生产装备水平，采用密闭化、连续化、自动化、管道化等生产技术，推广采用油品在线调和技术、密闭式循环水冷却系统等。工业涂装行业重点推进使用紧凑式涂装工艺，推广采用辊涂、静电喷涂、高压无气喷涂、空气辅助无气喷涂、热喷涂、超临界二氧化碳喷涂等技术，鼓励企业采用自动化、智能化喷涂设备替代人工喷涂，减少使用空气喷涂技术。包装印刷行业推广使用无溶剂复合、共挤出复合技术，鼓励采用水性凹印、醇水凹印、辐射固化凹印、柔版印刷、无水胶印等印刷工艺。
　　2.2 降低过程泄露
　　在保证安全前提下，加强含VOCs物料全方位、全链条、全环节密闭管理，做好VOCs物料储存、转移和输送、设备与管线组件泄漏、敞开液面逸散以及工艺过程等无组织排放环节的管理。生产应优先采用密闭设备、在密闭空间中操作或采用全密闭集气罩收集方式，原则上应保持微负压状态，并根据相关规范合理设置通风量；采用局部集气罩的，距集气罩开口面最远处的VOCs无组织排放位置控制风速应不低于0.3米/秒。石油炼制、石油化工企业严格按照行业排放标准要求开展LDAR工作；其他企业VOCs物料设备与管线组件密封点大于等于2000个的，开展LDAR工作。
　　2.3 高效末端治理
　　企业新建治理设施应采用低碳高效治理技术，在化工、制药、农药、软包装印刷等行业鼓励进行溶剂回收，在恶臭治理领域鼓励使用绿色环保的生物净化技术，对现有大量的低效治理设施根据新的治理要求实施提标改造。应结合排放VOCs产生特征、生产工况等合理选择治理技术，对治理难度大、单一治理工艺难以稳定达标的，要采用多种技术的组合工艺。
　　2.4 第三方服务
　　第三方服务工作得到快速发展，咨询和培训业务量增长迅速，“一市一策”“一行一策”“一厂一策”等治理方案的编制需求成为VOCs治理行业的有效支撑，检测与数据管理、治理设施运营服务成为行业发展趋势。国家政策鼓励积极推进工业园区和企业集群建设涉VOCs“绿岛”项目，统筹规划建设一批集中涂装中心、活性炭集中处理中心、溶剂集中提纯回收中心等，实现VOCs集中高效处理。
　　3、关键技术
　　VOCs末端治理技术以吸附技术、焚烧技术、催化技术、冷凝技术、生物治理技术等为重点，相关技术得到不断发展和提升。吸附技术着重在活性炭类、沸石类、树脂类吸附材料的性能提升和优化改性，以及吸附回收工艺和吸附浓缩工艺的优化。高温焚烧技术(TO)/蓄热式高温焚烧技术(RTO)重点在于高效节能结构设计、以及高热容量的陶瓷蓄热体的研发。催化燃烧技术(CO)/蓄热式催化燃烧技术重点在于高效节能结构设计以及广谱/高选择性催化剂的研发。冷凝技术发展深度冷凝、多级冷凝技术，研究热点主要集中在对冷凝系统的稳定运行和节能优化设计。生物净化技术重点在于细菌/真菌复合生物菌剂、三维骨架填料和两相分配生物反应器研发等方面。此外，液体吸收、低温等离子体等技术在除臭等领域亦得到了一定的发展。
　　为实现VOCs深度治理要求，克服单一技术的局限性，降低末端治理成本，在大部分行业的VOCs治理中一般需采用多技术耦合工艺，如吸附浓缩+催化燃烧、吸附浓缩+高温焚烧、吸附浓缩+吸收、冷凝+吸附回收、低温等离子体+生物降解、活性碳纤维-转轮多级吸附回收等，针对不同行业的VOCs排放特征，相关的耦合技术得到了快速发展。
　　废气的预处理技术在VOCs处理中的作用越来越受到重视，相关处理工艺不断得到发展和完善，如漆雾/颗粒物的多级干式过滤、强化喷淋吸收、冷凝降温除湿、沸石转轮吸附除湿、静电吸附油雾净化等。
　　二、2022年发展展望
　　“十四五”期间，改善大气环境质量的主要思路将是PM2.5和O3的协同控制，减污降碳协同增效，集中打赢臭氧污染防治攻坚战。2022年VOCs污染减排的工作方向与国家双碳目标紧密结合，从含溶剂产品的使用等源头着手减少污染物排放量，减少过程无组织VOCs逸散与排放，采用资源回收利用等技术实现资源循环利用等。源头减排方面，着重推进产业的绿色转型，鼓励清洁生产工艺改造，鼓励低挥发性有机物涂料、油墨、胶黏剂、清洗剂等水性或低VOCs含量的产品使用。过程控制方面，加强VOCs物料储存、VOCs物料转移和输送、工艺过程VOCs无组织排放、设备与管线组件泄漏、废水挥发等“五类源”无组织排放控制，引导和强制企业采用密闭生产技术，提高废气收集效率，在石油、化工等行业规范实施泄露检测与修复工作(LDAR)。末端治理方面，优化完善溶剂回收、吸附浓缩、蓄热焚烧(RTO)、催化燃烧(RCO)、生物技术等主流治理技术，开发节能降耗工艺；研发针对特定应用场合、稳定达标、节能减排的组合净化工艺。
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