吸收工艺
3.2.1 吸收工艺简介
用溶液、溶剂或清水吸收工业废气中的挥发性气体，使其与废气分离的方法叫吸收法。溶液、溶剂、清水称为吸收剂。吸收剂不同可以吸收不同的有害气体。吸收法使用的吸收设备叫吸收器、净化器或洗涤器。吸收法的工艺流程和湿法除尘工艺近似，只是湿法除尘工艺用清水，而吸收法净化有害气体要用溶剂或溶液。 3.2.2 吸收工艺原理及流程
以石油和天然气回收为例，石油和天然气回收应包括炼油厂，化工厂，石油和天然气站装卸、产生的油气。石油和天然气出厂到销售终端是一个完整的系统。美国和欧洲国家，通常是在加油站采用一阶段和两阶段油气回收措施，即密闭卸油与加油，储罐内油气返回油罐车，在加油时使用真空辅助装置或油箱内压返回储罐。在油库，炼油厂和其他石油制品经销地设置油气回收装置，回收油气。
吸收法通常用于油气回收。装卸油品时产生的油气进入吸收塔，从出口排出贫油空气，解吸塔内进行吸收液的真空解吸，解吸的吸收液再循环利用，回收塔用汽油将进入的解吸气进行回收，尾气返回吸收塔重复该过程。用溶液吸收法回收挥发性有机物的吸收液通常是特殊的吸收液，吸收液的选择将影响回收效果[9]。其工艺流程图见图3。
图3 吸收法工艺流程图
3.2.3 吸收工艺的影响因素
3.2.4 吸收工艺优缺点
优点：吸收法工艺比较简单，设备投资较低，操作和维修费用基本与碳吸附法相当，由于吸收介质是采用煤油和吸收液，因此没有二次污染问题。
缺点：此工艺方法回收效率低，对于环保要求较高时，很难达到允许的油气排放标准；设备占地空间大；能耗高；吸收剂消耗较大，需不断补充。
3.3 冷凝工艺
3.3.1 冷凝工艺简介
油品在储运和销售过程中部分轻烃组分挥发进入大气，造成资源浪费和环境危害。同时有机溶剂广泛应用于工业生产中，每年都有大量的有机溶剂挥发到空气中，危害人类健康，造成严重的环境污染。采取合适的方法回收这些挥发性有机物不但可以降低企业生产成本，而且具有巨大的环保效益。
冷凝法是用来回收VOCs的一种有效方法，其基本原理是利用气态污染物在不同的温度和压力下具有不同饱和蒸汽压，通过降低温度和增加压力，使某些有机物凝结出来，使VOCs得以净化和回收。
3.3.2 冷凝工艺原理及流程
冷凝式油气回收设备采用多级复叠或自复叠制冷技术，系统流程虽然相对复杂，但其关键部件压缩机和节流机构已全部实现本土化生产，投资和运行成本较低[10]。根据换热管工作原理可分为制冷剂回路和气体回路部分，换热管连接两部。在气体循环部分，低温冷媒在换热器中和热的有机溶剂混合气体进行热交换，有机溶剂液化后回收，制冷剂流入储液罐。制冷剂回路，压缩机将制冷剂压缩成高温高压气态制冷剂，通过风冷冷凝器液化，通过干燥过滤器，在冷媒-制冷剂热交换器中冷的液态制冷剂与冷媒进行热交换，低温冷媒进入储液罐，制冷剂通过吸入过滤器进入压缩机入口，完成整个的制冷剂冷媒换热过程。冷凝法油气回收工艺流程如图4所示[11]。
图 4 冷凝法油气回收工艺流程图
3.3.3 冷凝工艺的影响因素
冷凝分离法回收轻烃要对原料气体冷却降温。根据原理可分为节流膨胀制冷，膨胀机膨胀制冷。根据工艺可分为制冷剂制冷（如丙烷制冷），节流膨胀制冷，膨胀机膨胀制冷，混合制冷（在膨胀机膨胀制冷或工艺流体自身节流膨胀制冷的基础上外加冷剂制冷）。分离方法包括精馏系统精馏分离，分离器相平衡分离。这个过程一般包括脱水、增压（低压力气体）、精馏和制冷。以上冷凝工艺的各个部分的选择都会影响最终的冷凝效果。
3.3.4 冷凝工艺优缺点
优点：冷凝法是利用物质沸点的不同回收，适合沸点较高的有机物，该方法具有回收纯度高、设备工艺简单、能耗低的优点；并有设备紧凑、占用空间小、自动化程度高、维护方便、安全性好、输出为液态油可直接利用等优点；
缺点：单一冷凝法要达标需要降到很低的温度，耗电量巨大，不是真正意义上的“节能减排”。
3.4 膜分离工艺
3.4.1 膜分离工艺简介
在石油开采和储运过程中，部分油品挥发到大气中形成的油气中，除空气外，主要C4~C5以及少量芳香烃。这些有机蒸气排放不仅造成严重的资源浪费，而且对空气质量有很大影响，进而影响人类的健康，目前，有机蒸气的分离回收方法主要是冷凝、活性炭吸附、膜分离法、溶剂吸收法。膜分离技术是一种效率较高的分离方法 [12]。
我国聚乙烯（PE）装置中气相法聚合工艺占有十分重要的地位。自20世纪70 年代起，我国先后引进了9 套Unipol 工艺气相流化床PE生产装置，Unipol 工艺不仅耗大，而且排放有害气体[13]。因此，对这部分气体的回收利用可更好地降低成本，减少环境污染。
同时汽车在加油过程中，也会导致烃类VOCs 的挥发而产生油气，这些油气实质是烃类VOCs与空气的混合物。目前加油站油气回收的主流技术是气膜分离[14]。
3.4.2 膜分离工艺原理及流程
膜分离有机蒸气回收系统是通过溶解-扩散机理来实现分离的。气体分子与膜接触后，在膜的表面溶解，进而在膜两侧表面就会产生一个浓度梯度，因为不同气体分子通过致密膜的溶解扩散速度有所不同，使得气体分子由膜内向膜另一侧扩散，最后从膜的另一侧表面解吸，最终达到分离目的。
膜分离装置设于高压冷凝器之后，缓冲罐前，由于排放气压缩机能力不足，只有一部分气体经过膜分离装置，其他部分直接进入缓冲罐，渗透气返回至低压冷却器前，尾气进入缓冲罐。膜分离装置流程示意图如图5所示。
图5膜分离装置回收烃类的工艺流程图
3.4.3 膜分离工艺的影响因素
支撑层的材质对渗透速率和烃类VOCs回收率产生重要影响，对于同一种材质的支撑层，渗透速率和烃类VOCs 回收率随孔径的减小而增大，但当孔径减到某一临界值时，随孔径的继续减小，渗透速率和烃类VOCs 回收率将减小。烃类VOCs的成分和浓度也对回收性能产生较大影响，渗透速率随进料烃类VOCs 浓度的增加而增加，而烃类VOCs 回收率先随进料烃类VOCs浓度的增加而增加，当浓度增加到某一临界值时，则随进料烃类VOCs浓度的增加而减小。对于硅橡胶复合膜，烃类VOCs的沸点越高，回收率越大。
3.4.4 膜分离工艺优缺点
优点： 膜分离技术是近代石油化工学科中分离科学的前沿技术。它具有投资小、见效快、流程简单、回收率高、能耗低、无二次污染的特点，具有较高的科技含量[15]；
缺点：投资大；膜国产率低[16]，价格昂贵，而且膜寿命短；膜分离装置要求稳流、稳压气体，操作要求高。
3.5 燃烧工艺
3.5.1 燃烧工艺简介
一类VOCs 处理方法是所谓破坏性技术，即通过化学或生物的技术使VOCs 转化为二氧化碳、水以及氯化氢等无毒或毒性小的无机物。燃烧法即属此类技术。
燃烧法分直接燃烧法和催化燃烧法。直接燃烧法适合处理高浓度 VOCs 的废气，因其运行温度通常在800-1200℃时，工艺能耗成本较高，且燃烧尾气中容易出现二恶英、NOx等副产物；由于废气中VOCs浓度一般较低，仅仅依靠反应热，一般难以维持反应所需的温度。为了提高热经济性，人们开展了大量的研究，一个方向是改进催化剂的性能使反应温度降低。另一个方向是研究新的工艺技术、新的反应器设计以使反应能在较高的温度下自热地实现[17]。催化燃烧可以在远低于直接燃烧温度条件下处理低浓度的 VOCs 气体，具有净化效率高、无二次污染、能耗低的特点，是商业上处理 VOCs 应用最有效的处理方法之一[18]。
3.5.2 燃烧工艺原理及流程
催化燃烧中，预热式是一种基本的流程形式（图6）。有机废气在进入反应器之前，要在预热室中的加热，因为有机废气温度低于100℃时，浓度低，热量不能自给。燃烧净化后，与未处理的废气进行热交换，回收部分的热量。煤气或电加热是该工艺常用的方法，加热到催化反应所需的点火温度[19]高效灵活：高效捕集不同粒径的油雾粒子,净化效率高,从根本上解决了复杂的废气组成不能逐一净化的难题,净化单元可以灵活组合,根据不同的净化处理量及净化率要求,单元数量可作调整。
