石油化工裝置排放源voc排放控制技術(shù)綜述

石油化工裝置排放源voc排放控制技術(shù)綜述

廢水（voc）參與光譜化合物。煉油廠VOC排放主要源于設(shè)備與管閥件的隨機(jī)泄漏、各類貯罐的大小呼吸與泄漏、油品裝卸逸散、污水處理系統(tǒng)逸散、各類工藝尾氣及火炬燃燒不完全等。這些VOC排放源數(shù)量多、分散且排放無規(guī)則,除火炬外,均為無組織排放。歐盟油氣加工污染控制最佳可用技術(shù)參考文件煉油廠包括貯罐在內(nèi)的VOC無組織排放無規(guī)則,污染氣象復(fù)雜多變,有必要建立從源頭到廠界的綜合監(jiān)控體系。我國(guó)現(xiàn)行排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)無組織排放源的控制點(diǎn)主要為廠界,如《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB14554-1993)的廠界標(biāo)準(zhǔn)值和《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996)中無組織排放監(jiān)控濃度周界外最高點(diǎn)值。由于廠界監(jiān)控困難,上述標(biāo)準(zhǔn)難以有效控制煉油廠VOC排放,未來煉油廠VOC控制標(biāo)準(zhǔn)或法規(guī)將向完善設(shè)備與管閥件泄漏、貯罐、工藝排放口,以及廢水處理系統(tǒng)等無組織排放源的控制、處理與排放要求發(fā)展。前文探討了設(shè)備與管閥件泄漏排放控制技術(shù)與策略1貯罐及voc排放貯罐是煉油廠最重要的VOC排放源或加工損失源之一。煉油廠主要應(yīng)用拱頂罐、內(nèi)浮頂罐和外浮頂罐儲(chǔ)存原油、成品油及中間產(chǎn)品,其中原油基本采用外浮頂罐貯存;汽油、石腦油、芳烴采用內(nèi)浮頂罐貯存;柴油和航煤大部分采用內(nèi)浮頂罐貯存,少量用拱頂罐貯存;儲(chǔ)存含油廢水(液)的貯罐(如酸性水罐、堿渣罐、冷焦水罐等)、高溫貯罐(如蠟油罐、瀝青罐、渣油罐等)、油品中間罐(如粗柴油罐)及廢油貯罐(污油罐、污水處理場(chǎng)浮油罐和罐中罐等)基本為拱頂罐。拱頂罐VOC排放源于呼吸損失(小呼吸,breathingloss)和工作損失(大呼吸,workingloss),內(nèi)浮頂罐和外浮頂罐VOC排放來自蒸發(fā)損失(standingloss)和工作損失美國(guó)有關(guān)煉油廠VOC排放控制的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)較為完善,新源標(biāo)準(zhǔn)(NSPS)、有害空氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(NESHAP)及各州法規(guī)對(duì)貯罐排放均有要求。為減少同類工業(yè)排放控制標(biāo)準(zhǔn)的口徑不一致,并減輕工業(yè)界和政府法規(guī)管理者的負(fù)擔(dān),美國(guó)EPA于2012年提出了貯罐及輸運(yùn)國(guó)家統(tǒng)一排放標(biāo)準(zhǔn)2油擠出性能美國(guó)貯罐及輸運(yùn)國(guó)家統(tǒng)一排放標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)油品裝載過程VOC排放控制要求,主要包括裝載方法、置換氣排放控制和運(yùn)輸容器3個(gè)方面3廢水處理系統(tǒng)的排放控制煉油廠廢水處理系統(tǒng)VOC排放控制應(yīng)從廢水產(chǎn)生源、廢水儲(chǔ)運(yùn)和末段治理(污水處理場(chǎng))3方面考慮,具體措施見表44工業(yè)廢物排放的控制4.1油氣逸散至大氣延遲焦化裝置的VOC排放主要來自焦炭塔除焦過程:(1)焦炭塔降溫減壓和蒸汽吹掃后,仍殘余一定量的油氣,開頂蓋時(shí)油氣逸散至大氣;(2)沖焦入池(罐)及后續(xù)的石油焦和冷焦水輸轉(zhuǎn)時(shí),石油焦吸附的油氣排入大氣。目前,尚無成熟技術(shù)估算或監(jiān)測(cè)焦化裝置的VOC排放。美國(guó)EPA基于加利福尼亞州南海岸空氣質(zhì)量管理局(SCAQMD)測(cè)試的5套延遲焦化裝置排放數(shù)據(jù)發(fā)展了平均排放因子,每個(gè)焦炭塔每個(gè)周期(28~36小時(shí))非甲烷VOC排放約為45千克4.2排放尾氣的處理絕大部分工藝尾氣為有組織排放,這些有組織含VOC工藝尾氣可進(jìn)入燃料氣系統(tǒng)或經(jīng)火炬焚燒后排放。煉油裝置通常有大量直接放空的壓力釋放口,這些壓力釋放口應(yīng)盡可能封閉,收集釋壓氣體送燃料氣系統(tǒng)或經(jīng)火炬焚燒后排放。停工檢修吹掃氣和清罐廢氣等非正常排放工藝尾氣應(yīng)回收處理,或送火炬焚燒后排放。汽油、液態(tài)烴或液化氣氧化脫硫醇尾氣排放口一般低于15米,為VOC或異味排放量較大的無組織排放工藝尾氣5循環(huán)水冷卻冷卻水煉油廠換熱器存在腐蝕穿孔可能,并將含有機(jī)物的換熱物料滲漏到循環(huán)冷卻水中,經(jīng)由循環(huán)水冷卻塔外排VOC。美國(guó)EPA于2009年在煉油廠NESHAP中補(bǔ)充了換熱系統(tǒng)最大可實(shí)現(xiàn)控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(MACT)6初支控制重點(diǎn)設(shè)備與管閥件泄漏火炬主要用于焚燒事故、開停工或檢修時(shí)裝置不穩(wěn)定的排放氣,排放的污染物主要包括顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳和VOC等。火炬VOC排放主要源于火炬燃燒不充分或未點(diǎn)燃,近年有研究顯示火炬是苯和甲醛的重要排放源美國(guó)有關(guān)法規(guī)主要從常規(guī)火炬削減、更高的燃燒效率、改進(jìn)監(jiān)測(cè)和報(bào)告排放量等方面控制火炬排放7結(jié)論與展望煉油廠VOC無組織排放源數(shù)量多、分散且類型復(fù)雜,目前主要采用末端分散控制與治理方式,單元技術(shù)大都較為成熟。其中,設(shè)備與管閥件泄漏主要采用前文所述的LDAR技術(shù)控制美國(guó)煉油廠VOC排放控制相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在明確控制目標(biāo)或限值的同時(shí),也詳細(xì)規(guī)定了應(yīng)采取的控制措施和監(jiān)測(cè)要求,其標(biāo)準(zhǔn)體系較為復(fù)雜,同類VOC排放源可能同時(shí)涉及NSPS和NESHAP等標(biāo)準(zhǔn),目前美國(guó)EPA正將煉化相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)按源分類整合為國(guó)家統(tǒng)一排放標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)的VOC排放控制剛剛起步,現(xiàn)有的《GB16297-1996大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》和《GB14554-1993大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》僅控制無組織排放NMHC和苯系物等少數(shù)VOC的廠界或周界外最高濃度限值,亟需健全VOC無組織排放源控制與監(jiān)測(cè)規(guī)范。VOC控制規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)將向減排設(shè)計(jì)、無組織排放源控制與治理及廠界在線監(jiān)控發(fā)展。目前VOC排放底賬主要基于估算而非實(shí)際監(jiān)測(cè),為科學(xué)和合理地制訂VOC控制目標(biāo)和減排指標(biāo),并評(píng)估減排效果,應(yīng)加強(qiáng)VOC無組織排放監(jiān)測(cè)技術(shù)研究,獲得可