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VOCS废气处理设备,重点污染源核算影响源分析

文章出处:未知 人气:发表时间:2020-12-25
随着经济不断地进步和发展,社会各界更加开始关注身边环境的变化,挥发性有机物(VOCs)作为雾霾形成的重要因素之一,对人类健康及生态环境产生的重要的影响,VOCs综合整治工作已经列入“十三五”期间的环保六大重点工作之一。主要介绍了VOCs污染源核算方法,分析了各排放源污染核算量的重要影响因子,通过监测的手段测定某类影响因子,从而降低企业的VOCs排放量,更加真实的反应企业的实际排放量,减轻企业的经济负担,帮助环保部门更好的掌握各企业、各区域的实际排污量。
 
0引言
依据国家环保部《石化行业VOCs污染源排查工作指南》(环办[2015]104号)规定,VOCs污染源排查及核算工作涵盖石化企业12大源项,包括设备动静密封点泄漏排放、挥发性有机液体储存及调和过程排放、挥发性有机液体装卸过程排放、废水集输储存及处理过程排放、工艺有组织排放、工艺无组织排放、冷却塔循环水系统排放、燃烧烟气排放、非正常工况(含开停工及检维修过程)排放、火炬排放、采样过程排放、事故排放[1]。在各石化企业中,各类源项的核算过程具有相似性。
 
112大类污染源整体概况分析
对于环保部规定的VOCs12大类污染源的核算过程,部分源项可通过一定的监测手段降低核算排放量,而有些源项目前没有可行的手段降低排放量。各类型的污染源可采取的监测类型如表1所示。
 

 
其中,工艺有组织排放、火炬排放的监测需要企业加装在线监测系统,非正常工况过程排放没有适用的监测标准;采样过程排放涉及全厂的开放式采样口,目前只能通过排放系数法进行核算;燃烧烟气排放在整体的核算量中所占的比重并不大,且需要监测的频率较多,对企业的经济价值并不高;同样由于冷却塔、循环水冷却系统的监测频率过高,监测经济价值不高,目前的标准要求下,并不利于此源项的核算工作。
 
2几类重要排放源核算影响因素分析
根据现场实施经验,在12类VOCs污染源中,对核算排放总量影响最大的几类为:设备动静密封点泄漏,有机液体储存与调和挥发损失,有机液体装卸挥发损失,废水集输、储存、处理处置过程逸散。
 
2.1动静设备密封点泄漏
企业是否按期开展泄漏检测与修复(LDAR)工作对设备动静密封点泄漏排放量数值起决定性作用,若在每个核算周期中都开展了LDAR工作,具备密封点泄漏数据,则可采用相关方程法进行核算,排放量一般不大[2];若企业未按期开展LDAR工作,则将采用排放系数法进行核算,核算结果将是相关方程法结果的几十百甚至上百倍[3],因此,为减少企业的VOCs核算量,企业应按照国家环保部及地方环保部门规定的检测频率开展工作。
 
如果企业按期开展了全厂的LDAR工作,在核算过程中,可达密封点采取的是相关方程法进行核算,而不可达密封点则采取排放系数放进行核算,以表2为例,假设两个阀门密封点,流经介质为VOCs气体,一个为可达密封点,一个不可达密封点,可达密封点的泄漏检测值为100ppm,依据石油炼制排放系数,分别计算得到的年泄漏量为不可达密封点为235.4kg,可达密封点为0.62kg。显而易见,降低不可达密封点的数量将极大的降低全厂设备密封点泄漏VOCs排放量。因此,建议各第三方在开展LDAR工作时,对一些不易触及的密封点可采取使用延长杆等方式,尽可能减少不可达密封点的数量,使用延长杆进行测量,需在每日校准过程中单独对使用延长杆的过程进行校准。
 
表2 可达与不可达密封点年泄漏量比较
 
2.2有机液体储存与调和挥发损失
有机液体储存与调和挥发损失为企业存储挥发性有机物的固定储罐、内浮顶罐、外浮顶罐,在静置过程中及收发油过程中挥发到大气中的过程,在核算过程中需要搜集储罐的结构参数信息、物料信息、该地区的气象信息及是否有处理设施等,储罐的结构参数及气象参数均为固定参数,物料信息参数是储罐存储介质的物性参数,环保部门根据不同的油品、化学品定义了相关默认核算参数,但是油品产地与存储方式的不同均会导致其参数相异,且环保部分提供的参数一般较真实值核算的结果高出很多,因此,有些重要参数可以通过监测方法获得,以代替环保部门的默认值。
 
图1油品蒸汽压检测报告
 
其中油品的蒸汽压、馏出温度对核算结果影响较大。以某企业用于储存原油的50000m3外浮顶储罐为例,测定的该企业原油的雷德蒸汽压,如图1检测报告所示。
 
表3蒸汽压值
 
环保部给出的原油蒸汽压默认值为41kpa,而对企业原有实际检测的蒸汽压为8.75kpa,利用公式法分别由此数值计算各蒸汽压下的VOCs排放量,在外浮顶罐结构参数、储存条件以及周转量完全一致的条件下,采用默认蒸汽压计算的各项VOCs排放量如表4所示,边缘密封损失与浮盘附件损失在默认蒸汽压下的核算量明显高于在测定值下的核算量,当储罐数量较多时,此数值将相差更大,因此建议有油品储罐的企业在核算VOCs排放量时检测油品的雷德蒸汽压。
 
表4VOCs排放量比较
 
2.3废水集输、储存、处理处置过程逸散
废水系统的核算方法有实测法、物料衡算法、排放系数法,其中实测法和物料衡算法类似,区别仅在于企业的污水处理系统是否加装了VOCs处理装置。而排放系数法仅需搜集企业污水池的流量及运行时间即可,其核算量非常大。以某油气处理厂的污水收集池为例,该收集池的废水流量为123m3/h,年运行时间为8760h,计算的年排放量如表5所示。
 
 
采用物料衡算法进行核算,分别检测了收集池进口、出口的EVOCs浓度,图2为部分检测结果,通过检测,使用物料衡算法测得的VOCs排放量如表6所示。
 
表6废水收集池物料衡算法核算量
 
比较表5和表6的数值,可明显看出,通过测定废水系统的EVOCs浓度,进而采用物料衡算法进行计算的结果为56.03吨,较排放系数法得到的646.5吨少了很多,因此建议企业在核算废水系统的VOCs排放量时,检测废水中的EVOCs浓度,并建立每月检测的管理制度,加强管理。
 
3结论及建议
VOCs排放源的排查与核算工作影响企业的VOCs排放量申报,更影响环保部门对VOCs排放量的掌握及进一步管控政策的落实。VOCs核算过程及参数选择应更加贴近企业的实际情况,因此,通过对相关参数的检测,不仅可以降低企业的VOCs排放核算量,更能真实的反应各企业的真实情况,提供给环保部门更加科学的数据。
 
按当地法规要求,定期开展LDAR工作,并尽量减少不可达密封点的数量,必要时可采取延长杆进行检测,以降低VOCs排放核算量;建议企业对各油品的物性参数建立管理制度,对不同油品的密度、雷德蒸汽压、馏出温度进行测定,并做好记录工作,留存在案,以测定的参数替代默认参数参与核算;采用排放系数法核算的废水收集系统的VOCs排放量非常大,对企业负担较重,建议企业建立废水收集系统的监测计划,每月对废水收集系统的进口、出口进行采样检测,检测水中的EVOCs浓度,从而采取物料衡算法进行核算。

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