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丰台碳减排刚需下,VOCs治理装备如RTO焚烧等,最终的出路在哪里?

作者: 发布时间:2024-02-04 09:42:07点击:1108

信息摘要:

近10年来,我们一直讲VOCs减排,随着“30”、“60”双碳目标的落地实施,VOCs减排过程中的碳排放需要我们格外关注!因质量守恒,VOCs治理过程中,碳排放基本是个增量过程(因有电耗、燃气消耗等额外碳排放,但排除部分工艺如冷凝回收后的化工产品才能有回用价值等极端特殊情况,需特别计算对待)。

近10年来,我们一直讲VOCs减排,随着“30”、“60”双碳目标的落地实施,VOCs减排过程中的碳排放需要我们格外关注!因质量守恒,VOCs治理过程中,碳排放基本是个增量过程(因有电耗、燃气消耗等额外碳排放,但排除部分工艺如冷凝回收后的化工产品才能有回用价值等极端特殊情况,需特别计算对待)。特别针对高电耗、高天然气损耗的治理工艺如RTO焚烧工艺,其本质的VOCs治理过程即使将污染物VOCs和大量的天然气中的“C”转变为“CO2”排放至大气。比较不太乐观的是,截止目前,我们目前还仍处于如何将VOCs高效、真实的转变为“CO2”的的过程中!再来谈双碳,是不是有些早?

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答案是“肯定不早了!”,2030在碳达峰,紧接着就是进入碳中和的30年进程中。我们也不允许到2030年才去考虑VOCs治理的CO2减排问题。以RTO焚烧工艺为例,如下几个CO2排放是直观存在的:

1、RTO系统的电力消耗:虽然每个VOCs治理装备均需要风机、电控等电力消耗,这里我们只能从节能的角度去做CO2减排。当然,如果企业用的是“绿电”,则CO2的此“CSOPE1”的排放则可不计入。


2、RTO等焚烧系统的燃料燃烧:采用RTO等焚烧工艺处理VOCs时,需要在较高的温度下使VOCs与氧气进行反应。一般而言,进口VOCs浓度2-4g/m3(当然,不同的VOCs热值不同,这只是个参考区间),可自持燃烧,但是大多数企业或者工况下,能自持燃烧的并不占据多数,需要额外的天然气助燃。此部分特别针对大风量低浓度VOCs废气使用焚烧工艺的,其天然气的消耗是惊人的!


3、VOCs本身的燃烧转化:焚烧过程中,VOCs与氧气氧化为CO2,焚烧的效率均达到95-98%甚至更高,这部分的碳排放量也是不可忽视的。



曾经有文献报道:某企业VOCs废气采用“浓缩+RTO”处理工艺,根据统计数据,去除1吨VOCs需要消耗电力3.0万kWh/吨,消耗天然量5400m3/吨,折合二氧化碳排放量为29.8tCO2。此外VOCs通常以非甲烷总烃(以碳计)表征,去除1吨VOCs(非甲烷总烃,以碳计),燃烧过程产生的二氧化碳量为3.7tCO2。因此,上述VOCs处理过程的碳排放主要来源于电力消耗和天然气燃烧,去除1吨VOCs产生的碳排放高达33.5tCO2,此外还会产生二氧化硫、氮氧化物等大气污染物。从碳减排角度,这到底是个环保设备还是个污染设备?


当然,路需要一步步走,饭是一口口吃。但是,我们也不得不考虑VOCs和CO2协同减排的大课题。环保装备系统本身的“低碳”时代要求何时到来?为啥国外的RTO等装备应用这么好也没听见什么针对RTO焚烧等工艺的CO2减排?还是站位要高的问题!这会引起另一场VOCs治理工艺的革命。


针对环保装备的“低碳”要求,政策层面上,前段时间发展改革委、住房城乡建设部、生态环境部三个部门联合印发《关于推进污水处理减污降碳协同增效的实施意见》(发改环资〔2023〕1714号,以下简称《实施意见》),要求坚持系统观念,多措并举,协同推进污水处理减污降碳协同增效。《实施意见》提出,到2025年,污水处理行业减污降碳协同增效取得积极进展,能效水平和降碳能力持续提升。地级及以上缺水城市再生水利用率达到25%以上,建成100座能源资源高效循环利用的污水处理绿色低碳标杆厂


针对VOCs治理装备的“低碳”要求,相信不远的将来会有更多的刚性细则。“减污降碳”是政治层面的高站位刚需。VOCs治理行业企业需要多关注VOCs治理新工艺、新材料的研发和应用,尽量减少商务层面上的传统工程思维及投入。笔者认为,大多数的VOCs废气治理低碳/减碳都可以归为新工艺、吸附、脱附、冷凝、焚烧这些过程中互相组合,但如何开发好新工艺,如何开发好吸附材料,让VOCs废气大量浓缩,使得后端的冷凝和焚烧投入大大减少或者不用,或许这是VOCs治理最终的低碳出路。最终活得好、活得久的仍是专注技术研发和应用的企业,虽然一部分VOCs治理创业者在风口上飞了起来,但回过身来,否是真正是位环保贡献者、还是仅仅挣了一波钱还污染的环境,还是就仅仅整了一波钱,抑或是啥也没整到,这个答案时间会给在场的每一位。


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