石油加工业VOCs排放估算方法及监管要点

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石油加工业VOCs排放估算方法及监管要点

挥发性有机物(VOCs)(Volatile Organic Compounds)的定义有多种形式，世界卫生组织对VOCs的定义为熔点低于室温而沸点在50～260℃之间的挥发性有机化合物的总称，中国对VOCs的定义为在101.3kPa标准压力下，任何初沸点低于或等于250℃的有机化合物。VOCs是一类常见的大气污染物，来源主要为化学溶剂、石油产品、汽车尾气和燃烧废气。常见VOCs种类有甲苯、二甲苯、甲醛、乙醛等，会对人体产生中毒、致癌等健康影响和臭味扰民。石油加工业是主要的 VOCs 排放源之一，其生产、贮存和使用过程中产生和排放VOCs。长期以来VOCs排放一直未得到应有的重视，有关主管部门目前未能掌握区域企业 VOCs产生和排放现状，同时相应的法律法规、标准和管制措施不足，在一定程度上影响了大气污染控制对策的针对性和有效性。根据十二五环保规划要求，需更好地治理区域大气复合污染，加强大气环境安全，有必要了解化学品VOCs排放方式，探讨石油加工业VOCs排放监控对策。

2 a5 y8 {- [, |. N: R石油加工业VOCs排放类型及特征
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& g8 O) T0 n- \( f# P0 j0 k4 `+ J石油加工过程的VOCs产生排放包括工艺过程的点源排放和无组织溢散排放两种类型。

' k3 F% q( d' c- N! i! q1 U我国的石油化工行业的VOCs排放目前以无组织排放为主，表现出生产区域中比较严重的异味。主要在储罐、转运、泄露损失和废水处理几个环节发生VOCs逸散。工艺过程的点源排放方面，包括污水处理厂、油水分离池、废气燃烧塔、油品装载、生产设备、油品储罐、燃料气燃烧等环节。石油加工业VOCs产生排放类型见表1。
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石油加工业VOCs排放污染物组分复杂、排放强度大、持续时间长等特征，检出组分主要是苯系物，1,3-丁二烯，己烷等典型VOCs有毒有害物质。VOCs由于具有挥发性，产生形式不同于其它大气污染物如颗粒物、SO2 等集中在烟道气排放，生产和储运过程中均可能造成VOCs的排放， 其中以设备与管线组件泄露、挥发性有机液体储运逸散、废水收集池和储存设施的逸散等逸散性排放为主，排放连续性强。
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, j7 `) ?" G  K8 `" c石油加工业VOCs排放污染物组分复杂、排放强度大、持续时间长等特征，检出组分主要是苯系物，1,3-丁二烯，己烷等典型VOCs有毒有害物质。VOCs由于具有挥发性，产生形式不同于其它大气污染物如颗粒物、SO2 等集中在烟道气排放，生产和储运过程中均可能造成VOCs的排放， 其中以设备与管线组件泄露、挥发性有机液体储运逸散、废水收集池和储存设施的逸散等逸散性排放为主，排放连续性强。
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$ Z' I# b; G/ v. r( _5 x9 x; P推荐VOCs排放系数
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由于VOCs排放特征复杂，基础数据不完善和单位需要换算或者寻找替代变量而容易引入误差，以及石油加工行业的VOCs以无组织排放为主不便于算清排放量等因素，参考美国、欧盟、台湾等相关研究文献和数据，推荐两种对石油加工业的VOCs排放量进行估算的方法：一是按照每个环节的排放系数、原料使用量和产品产量等分别进行估算，最后各环节排放量的加和即是整个行业的排放量EVOCs，见表2、表3、表4，系数来源于国内外公布系数及一些经验数据；二是采用行业排放因子法，先获取石油加工业活动强度，确定行业排放因子，然后采用排放量计算公式计算见公式1。


8 T6 R* P) @* [2 m行业排放因子法计算VOCs排放量的公式：
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EVOCs=排放因子×活动强度(公式3)

( W5 O* J6 }# ]/ O$ _. w其中，“排放因子”：推荐使用活动过程中单位原料使用量的VOCs排放量；“活动强度”：相应排放因子，推荐为原料使用量。行业活动强度数据主要来自污染源普查数据和统计年鉴，排放因子则可参考采用环境保护部环境规划院团队的研究成果：每万吨原油使用可产生VOCs44.44 吨。
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5 R! ]3 c- ^; t( R7 k- Z5 t石油加工企业多采样不同的污染物治理工艺，尚不适宜依据同一计算方法估算 VOCs 排放量，可根据企业自身生产过程控制处理效果结合本文推荐排放量估算方法，算出企业的VOCs排放量。

VOCs治理方法
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工业VOCs排放控制技术主要包括吸附、吸收、冷凝、膜分离等回收技术和高温焚烧、催化燃烧、生物氧化、低温等离子体破坏、光催化氧化等技术。不同治理技术有其特定的适用VOCs浓度范围。江梅等人对VOCs排放控制的途径进行了研究。对源头控制、总量控制、有组织和无组织排放控制四种途径，从限定产品中VOCs的含量、排放浓度、排放速率、净化效率、收集效率、设备管线组件泄露、储罐及装载设施逸散、废水收集处理和储存设施的逸散、厂界无组织排放浓度、单位产品排放量、容许逸散比例等十一类控制方式进行了比较，各有优缺，分别存在技术受限、成本高、监控难度大或不能控制和削减污染物总量等问题。对无组织排放的过程控制，仅通过设备管理和技术管理就能有效减少VOCs排放量，而且能回收部分产品，技术可行且成本较低，污染物控制效果明显。较为成熟的商用VOCs治理中，目前成功用于油气回收后处理技术单元包括吸收法、吸附法、冷凝法和膜分离法等，能达到较高的处理效率。


VOCs排放监管要点
2 E% Q- h: B, S1 f/ L加强VOCs监控管理。执行《广东省大气污染防治行动方案(2014—2017年)》要求，加大石油加工业VOCs的综合治理力度，推广泄漏检测与修复(LDAR)技术，加强油类储存、运输和销售过程中挥发性有机物的排放治理，储罐及运载工具应安装密闭收集系统等。定期制定并发布VOCs重点监管企业名单，对列入重点企业名录中的企业每年要进行监督性监测，对存在严重环境安全隐患的企业要依法关闭、限期治理或停产整顿。

强化总量控制制度。建立VOCs排放总量控制制度，将挥发性有机物VOCs排放是否符合总量控制要求作为环评审批的前置条件。新建石油加工项目必须达到特别排放限值的要求，储油设施应加装油气回收装置，并采取有效的VOCs削减和控制措施，按照排污许可证管理办法要求，对排放VOCs为特征污染物的企业发放相应排污许可证。

促进清洁生产、从源头控制VOCs。推广最佳可行的清洁生产技术，坚持废弃油品回收上缴，在加油站加汽站等安装油气回收装置等综合措施，督促排放VOCs的企业对生产过程的原料使用、产品及废气处理等数据进行跟踪记录，引导和鼓励VOCs排放企业从源头削减VOCs产生量，对实施清洁生产达到国际先进水平企业予以优惠政策。全面推行石油炼制与化工行业VOCs治理设施的建设及更新改造，鼓励珠三角地区建立清洁生产示范工业园。
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