石油化工裝置排放源voc排放控制技術綜述

廢水（voc）參與光譜化合物。煉油廠VOC排放主要源于設備與管閥件的隨機泄漏、各類貯罐的大小呼吸與泄漏、油品裝卸逸散、污水處理系統逸散、各類工藝尾氣及火炬燃燒不完全等。這些VOC排放源數量多、分散且排放無規則,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參考文件煉油廠包括貯罐在內的VOC無組織排放無規則,污染氣象復雜多變,有必要建立從源頭到廠界的綜合監控體系。我國現行排放標準對無組織排放源的控制點主要為廠界,如《惡臭污染物排放標準》(GB14554-1993)的廠界標準值和《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)中無組織排放監控濃度周界外最高點值。由于廠界監控困難,上述標準難以有效控制煉油廠VOC排放,未來煉油廠VOC控制標準或法規將向完善設備與管閥件泄漏、貯罐、工藝排放口,以及廢水處理系統等無組織排放源的控制、處理與排放要求發展。前文探討了設備與管閥件泄漏排放控制技術與策略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。煉油廠主要應用拱頂罐、內浮頂罐和外浮頂罐儲存原油、成品油及中間產品,其中原油基本采用外浮頂罐貯存;汽油、石腦油、芳烴采用內浮頂罐貯存;柴油和航煤大部分采用內浮頂罐貯存,少量用拱頂罐貯存;儲存含油廢水(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),內浮頂罐和外浮頂罐VOC排放來自蒸發損失(standingloss)和工作損失美國有關煉油廠VOC排放控制的法規和標準較為完善,新源標準(NSPS)、有害空氣污染物排放標準(NESHAP)及各州法規對貯罐排放均有要求。為減少同類工業排放控制標準的口徑不一致,并減輕工業界和政府法規管理者的負擔,美國EPA于2012年提出了貯罐及輸運國家統一排放標準2油擠出性能美國貯罐及輸運國家統一排放標準中,對油品裝載過程VOC排放控制要求,主要包括裝載方法、置換氣排放控制和運輸容器3個方面3廢水處理系統的排放控制煉油廠廢水處理系統VOC排放控制應從廢水產生源、廢水儲運和末段治理(污水處理場)3方面考慮,具體措施見表44工業廢物排放的控制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,開頂蓋時油氣逸散至大氣;(2)沖焦入池(罐)及后續的石油焦和冷焦水輸轉時,石油焦吸附的油氣排入大氣。目前,尚無成熟技術估算或監測焦化裝置的VOC排放。美國EPA基于加利福尼亞州南海岸空氣質量管理局(SCAQMD)測試的5套延遲焦化裝置排放數據發展了平均排放因子,每個焦炭塔每個周期(28~36小時)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工藝尾氣可進入燃料氣系統或經火炬焚燒后排放。煉油裝置通常有大量直接放空的壓力釋放口,這些壓力釋放口應盡可能封閉,收集釋壓氣體送燃料氣系統或經火炬焚燒后排放。停工檢修吹掃氣和清罐廢氣等非正常排放工藝尾氣應回收處理,或送火炬焚燒后排放。汽油、液態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,并將含有機物的換熱物料滲漏到循環冷卻水中,經由循環水冷卻塔外排VOC。美國EPA于2009年在煉油廠NESHAP中補充了換熱系統最大可實現控制技術標準(MACT)6初支控制重點設備與管閥件泄漏火炬主要用于焚燒事故、開停工或檢修時裝置不穩定的排放氣,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燃,近年有研究顯示火炬是苯和甲醛的重要排放源美國有關法規主要從常規火炬削減、更高的燃燒效率、改進監測和報告排放量等方面控制火炬排放7結論與展望煉油廠VOC無組織排放源數量多、分散且類型復雜,目前主要采用末端分散控制與治理方式,單元技術大都較為成熟。其中,設備與管閥件泄漏主要采用前文所述的LDAR技術控制美國煉油廠VOC排放控制相關標準在明確控制目標或限值的同時,也詳細規定了應采取的控制措施和監測要求,其標準體系較為復雜,同類VOC排放源可能同時涉及NSPS和NESHAP等標準,目前美國EPA正將煉化相關標準按源分類整合為國家統一排放標準。我國的VOC排放控制剛剛起步,現有的《GB16297-1996大氣污染物綜合排放標準》和《GB14554-1993大氣污染物綜合排放標準》僅控制無組織排放NMHC和苯系物等少數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測規范。VOC控制規范或標準將向減排設計、無組織排放源控制與治理及廠界在線監控發展。目前VOC排放底賬主要基于估算而非實際監測,為科學和合理地制訂VOC控制目標和減排指標,并評估減排效果,應加強VOC無組織排放監測技術研究,獲得可