石油化工装置排放源voc排放控制技术综述

石油化工装置排放源voc排放控制技术综述

废水（voc）参与光谱化合物。炼油厂VOC排放主要源于设备与管阀件的随机泄漏、各类贮罐的大小呼吸与泄漏、油品装卸逸散、污水处理系统逸散、各类工艺尾气及火炬燃烧不完全等。这些VOC排放源数量多、分散且排放无规则,除火炬外,均为无组织排放。欧盟油气加工污染控制最佳可用技术参考文件炼油厂包括贮罐在内的VOC无组织排放无规则,污染气象复杂多变,有必要建立从源头到厂界的综合监控体系。我国现行排放标准对无组织排放源的控制点主要为厂界,如《恶臭污染物排放标准》(GB14554-1993)的厂界标准值和《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)中无组织排放监控浓度周界外最高点值。由于厂界监控困难,上述标准难以有效控制炼油厂VOC排放,未来炼油厂VOC控制标准或法规将向完善设备与管阀件泄漏、贮罐、工艺排放口,以及废水处理系统等无组织排放源的控制、处理与排放要求发展。前文探讨了设备与管阀件泄漏排放控制技术与策略1贮罐及voc排放贮罐是炼油厂最重要的VOC排放源或加工损失源之一。炼油厂主要应用拱顶罐、内浮顶罐和外浮顶罐储存原油、成品油及中间产品,其中原油基本采用外浮顶罐贮存;汽油、石脑油、芳烃采用内浮顶罐贮存;柴油和航煤大部分采用内浮顶罐贮存,少量用拱顶罐贮存;储存含油废水(液)的贮罐(如酸性水罐、碱渣罐、冷焦水罐等)、高温贮罐(如蜡油罐、沥青罐、渣油罐等)、油品中间罐(如粗柴油罐)及废油贮罐(污油罐、污水处理场浮油罐和罐中罐等)基本为拱顶罐。拱顶罐VOC排放源于呼吸损失(小呼吸,breathingloss)和工作损失(大呼吸,workingloss),内浮顶罐和外浮顶罐VOC排放来自蒸发损失(standingloss)和工作损失美国有关炼油厂VOC排放控制的法规和标准较为完善,新源标准(NSPS)、有害空气污染物排放标准(NESHAP)及各州法规对贮罐排放均有要求。为减少同类工业排放控制标准的口径不一致,并减轻工业界和政府法规管理者的负担,美国EPA于2012年提出了贮罐及输运国家统一排放标准2油挤出性能美国贮罐及输运国家统一排放标准中,对油品装载过程VOC排放控制要求,主要包括装载方法、置换气排放控制和运输容器3个方面3废水处理系统的排放控制炼油厂废水处理系统VOC排放控制应从废水产生源、废水储运和末段治理(污水处理场)3方面考虑,具体措施见表44工业废物排放的控制4.1油气逸散至大气延迟焦化装置的VOC排放主要来自焦炭塔除焦过程:(1)焦炭塔降温减压和蒸汽吹扫后,仍残余一定量的油气,开顶盖时油气逸散至大气;(2)冲焦入池(罐)及后续的石油焦和冷焦水输转时,石油焦吸附的油气排入大气。目前,尚无成熟技术估算或监测焦化装置的VOC排放。美国EPA基于加利福尼亚州南海岸空气质量管理局(SCAQMD)测试的5套延迟焦化装置排放数据发展了平均排放因子,每个焦炭塔每个周期(28~36小时)非甲烷VOC排放约为45千克4.2排放尾气的处理绝大部分工艺尾气为有组织排放,这些有组织含VOC工艺尾气可进入燃料气系统或经火炬焚烧后排放。炼油装置通常有大量直接放空的压力释放口,这些压力释放口应尽可能封闭,收集释压气体送燃料气系统或经火炬焚烧后排放。停工检修吹扫气和清罐废气等非正常排放工艺尾气应回收处理,或送火炬焚烧后排放。汽油、液态烃或液化气氧化脱硫醇尾气排放口一般低于15米,为VOC或异味排放量较大的无组织排放工艺尾气5循环水冷却冷却水炼油厂换热器存在腐蚀穿孔可能,并将含有机物的换热物料渗漏到循环冷却水中,经由循环水冷却塔外排VOC。美国EPA于2009年在炼油厂NESHAP中补充了换热系统最大可实现控制技术标准(MACT)6初支控制重点设备与管阀件泄漏火炬主要用于焚烧事故、开停工或检修时装置不稳定的排放气,排放的污染物主要包括颗粒物、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烧不充分或未点燃,近年有研究显示火炬是苯和甲醛的重要排放源美国有关法规主要从常规火炬削减、更高的燃烧效率、改进监测和报告排放量等方面控制火炬排放7结论与展望炼油厂VOC无组织排放源数量多、分散且类型复杂,目前主要采用末端分散控制与治理方式,单元技术大都较为成熟。其中,设备与管阀件泄漏主要采用前文所述的LDAR技术控制美国炼油厂VOC排放控制相关标准在明确控制目标或限值的同时,也详细规定了应采取的控制措施和监测要求,其标准体系较为复杂,同类VOC排放源可能同时涉及NSPS和NESHAP等标准,目前美国EPA正将炼化相关标准按源分类整合为国家统一排放标准。我国的VOC排放控制刚刚起步,现有的《GB16297-1996大气污染物综合排放标准》和《GB14554-1993大气污染物综合排放标准》仅控制无组织排放NMHC和苯系物等少数VOC的厂界或周界外最高浓度限值,亟需健全VOC无组织排放源控制与监测规范。VOC控制规范或标准将向减排设计、无组织排放源控制与治理及厂界在线监控发展。目前VOC排放底账主要基于估算而非实际监测,为科学和合理地制订VOC控制目标和减排指标,并评估减排效果,应加强VOC无组织排放监测技术研究,获得可