石化企业VOCs污染源管控与治理

发表时间:2021/6/17   来源:《科学与技术》2021年第29卷第6期   作者:朱飞胜
[导读] 是石化企业中,针对挥发性有机物VOCs的污染源管控与治理工作至关重要,它实现了对石化企业中VOCs污染源的综合整
        朱飞胜
        富德(常州)能源化工发展有限公司,江苏 常州 213000
        摘要:是石化企业中,针对挥发性有机物VOCs的污染源管控与治理工作至关重要,它实现了对石化企业中VOCs污染源的综合整治。不过考虑到当前企业中VOCs污染源中物质组成相当复杂、排放环节颇多、且存在无组织排放、设备泄漏等等情况。所以本文中探讨了石化企业中VOCs污染源的有效归类,并对其污染源管控思路进行分析,实现污染源过程管控与治理优化。
        关键词:VOCs污染源管控;石化企业;管控思路;治理效果评估;建议
        引言
        所谓VOCs(Volatile Organic Compounds)是指具有挥发性的有机化合物,这种有机化合物熔点偏低于室温,且沸点控制在50~260℃。一般来说,环境空气中的VOCs浓度是相对偏低的,它在大气化学过程中地位重大,这说明了绝大部分VOCs组分方面是具有光化学活性的,进而产生光化学烟雾。在这一过程中,所产生的内容包括了硫化物,硫化物中还会产生硫酸盐与硝酸盐,它们中的二次PM2.5成分较多,可形成酸雨以及雾霾。另外,在针对VOCs的管控工作中需要对大气污染控制内容进行分析。
        1 石化企业中VOCs污染源的分类分析
        石化企业中是存在VOCs污染源的,如果从污染角度分析,就需要对石油化工企业的生产过程进行观察,了解大气污染排放的具体形式。在针对石化企业的废气污染源进行归类分析过程中,可呈现出包括正常工况、非正常工况以及事故工况3种情况,另外还包括了两种排放形式即有组织排放与无组织排放。在正常生产工况中,主要对多达11种VOCs污染排放源项进行分析,做好事故状态分析工作。在污染源项分析过程中,它主要利用设备动静密封点了解存储、处理过程优化,调整VOCs污染源所占比例。
        2 石化企业中VOCs污染源的管理控制思路
        VOCs污染源贯穿于石化企业中,它结合污染源归类展开分析,如此可深度分析VOCs污染源管控思路。大体来讲,它就包括了源头治理、过程管控以及末端控制。
        2.1  VOCs污染源的源头管控思路
        在石化企业中,要做好针对VOCs污染源的源头管控,一方面要提升油品质量,一方面也要优化设备附件选型标准。结合两点做好油品质量储运与使用工作,这也是VOCs排放的本质所在。在该过程中,也要抑制甚至是消灭VOCs的挥发过程。比如说,可利用全接液式内浮盘并采用三明治形式,其中最为核心的中间层采用的是聚丙烯蜂巢板,该板的控制厚度大约控制在10cm左右,而上下层则选择了加强型玻璃钢,玻璃钢的整体密度大约控制在200kg/m3,确保其直接与有机液体表面相互接触。目前国内许多地区的石化企业中都采用到了全接液式内浮盘,它的浮盘储罐损耗大约可控制在10%~15%左右,具体来说其损耗大约为22.5t/a。
        2.2  VOCs污染源的过程管控思路
        在VOCs污染源的过程管控过程中,它主要希望做好两点:对设备泄漏的检测与修复以及对过程精细化的管理理念与行为优化实施。这里以过程精细化管理理念为例,它可以保证生产过程分析VOCs污染源的受控过程状态优化,或直接、或间接的影响污染源排放因素,并给出重点控制方案,保证过程质量优化到位。举个例子,它要利用LDAR检测过程分析检测质量,确保检测设备准确校准;第二,要将探头放置于组件表/界面中,保证检测器距离组件1cm位置优化漏检率,将漏检率控制在60%左右。

例如在石化企业油品装卸过程中,它需要控制好泵压,科学掌握发油速度,最大限度减少VOCs回逆损耗。就以循环水溢散源项处理为例,它要做好细致巡检工作,结合回水水质直观状态来展开观察,了解轻柴油泄漏过程中分析水乳化问题,保证循环水合理析出黄色的油沫,此时液体的颜色应该为灰白色,借此机会加强VOCs采样分析效果,保证对泄漏率较高的生产装置与生产物料进行分析,做好加热炉与焚烧炉控制到位,建立燃料与空气的良好比例。在该过程中,要确保VOCs完全氧化操作高效率,要允许设备泄压。
        2.3  VOCs污染源的末端管控思路
        在VOCs污染源末端管控作业中,需要对污染源排放VOCs废气进行分析,必要时要建立联通密闭收集系统,并对末端控制技术中的回收、销毁技术进行分析与应用。具体来讲,VOCs污染源的末端管控工作技术内容就包括了吸附吸收技术、冷凝技术、销毁技术以及蓄热焚烧技术等等。就以某石化企业为例,他们主要利用VOCs污染源末端控制标准来实现对治理设备装置的提标改造,其中采用到了分散预处理与集中氧化处理技术内容。某化工企业就将生产区域划分为四大片区,其中主要对RTO/RCO以及吸附冷凝工艺进行提标改造,满足新技术标准要求。而在应对环保设施过程中,更希望对某些异常工况进行调整,采取应急临时措施,对VOCs污染源尾气实施全面收集,增加工艺生产装置中的焚烧炉与加热炉临时控制程序,提高VOCs污染源管控与治理效率[1]。
3 石化企业中VOCs污染源的末端管控技术建议
        以石化企业的公路装载与码头VOCs污染源末端管控为例,企业所采用的是LDAR检测技术,其设备承压情况呈现出常压与加压两种方式,在罐顶的气相空间需要联合收集系统连接方式、控制装置建立综合油气收集系统,提高其VOCs污染源的典型收集效率,例如采用US交通署来认定压力罐车油气收集系统,检查贯彻是否存在泄漏问题,保证压力罐车的微正压控制在750~1300Pa,此时VOCs污染源的末端管控捕集效率控制在85%以上。为了保证系统VOCs回收率达标,当前石化企业依然存在较大的治理潜在空间。考虑到我国石化企业设备制造上水平存在差异,所以当前建立具有统一技术规格标准的VOCs治理设施认证体系是很有必要的,这对于石化企业做好VOCs污染源管控与治理效果评估是非常有益的。
4 石化企业中VOCs污染源的治理效果评估
        在石化企业中,针对VOCs污染源的治理效果评估是很有必要的,它的评估方法大体可总结归纳以下3点,分别为排放系数方法、现场勘测+模型估算方法、遥感监测方法。3种方法中排放系数法相对粗糙,容易出现较大偏差数据内容,所以这种方法在全球范围内不太适用。而我国所采用的是第2种方法:现场勘测+模型估算方法,在实际生产过程中,需要参考多种因素对工业设备故障、老化问题进行分析,因为这些问题会导致VOCs污染源的排放量有所增加,而对这一增加量的计算是模型估算法难以计算和体现的。目前国内还会采用到SOF红外掩日通量技术,它利用激光扫描仪与光谱仪形成垂直风向的垂直面,建立二维浓度分布图,它可实现对石化企业的VOCs开展相关监测工作,提高监测技术水平[2]。
        5 结论
        综上所述,当前石化企业在针对VOCs污染源管控治理工作中多采用无组织排放方法,这种传统末端治理方式并不能满足国家环保要求。所以必须将VOCs污染源管控治理工作成功转移到源头控制以及过程监管中,在强化运行管理与规范治理方面需要做好污染源排查与治理效果评估,客观评价这一复杂的综合治理系统工程状况,合理制定长期的治理规划体系,最大限度减少石化企业污染情况,进而提高石化企业整体生产效率与生产效益。
        参考文献:
        [1]陆晔飞,徐玮.石化企业VOCs治理技术的发展及应用[J].清洗世界,2019,035(002):65-66.
        [2]任艳红,周树勋,杨球萍.挥发性有机物排污权定价研究及应用——以浙江省石化行业为例[J].环境污染与防治,2019,41(03):114-117.
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