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现代煤化工行业挥发性有机物管控问题

北极星VOCs在线  来源:《科学与技术》  作者:张玉泉  2020/12/15 14:07:34  我要投稿  
所属频道: VOCs治理  关键词:挥发性有机物 VOCs排放 VOCs管控

北极星VOCs在线讯:摘要:本文先分析了挥发性有机物的危害,然后深入探讨了 现代煤化工企业VOCs管控工作存在的问题。

1挥发性有机物的危害

分析发现VOCs的危害主要表现在大气环境(组成成分与类型见图1、2),具体表现为两点:首先VOCs具有光化学特点,受到太阳光、热条件作用,N0x、VOCs会形成不同的光化学氧化剂。因为臭氧占比超过90%,所以臭氧便成为光化学氧化剂中最为典型的物质。臭氧的存在将氧化大气内部SO2,NOx、VOCs氧化,氧化后形成的物质会为二次PM2.5提供必须的阴离子,和大气内部的阳离子结合之后,可以组成无机二次PM2.5,与有机气溶胶融合,会形成二次PM2.5;其次,VOCs与光化学产物属于毒害物质,与人体接触会危害身体健康。

2现代煤化工企业VOCs管控工作存在的问题

2.1LDAR工作推进缓慢

LDAR工作是指对工业生产全过程物料泄漏进行控制的系统工程。采用固定或移动式检测仪器,定量检测或检查生产装置中阀门等易产生VOCs泄漏的密封点,并在一定期限内采取有效措施修复泄漏点,从而控制物料泄漏损失,减少对环境造成的污染。目前煤化工行业LDAR工作开展中主要存在如下问题:

2.1.1未系统性开展泄漏管控工作

设备动/静密封点既存在于生产装置中,也存在于储存、装卸、污水处理场、循环水场等公辅设施中,其VOCs排放量与工艺配置、规划设计、投资建设和运营管理的系统控制水平均有关系。VOCs排放的控制措施应包括源头控制、过程控制和末端治理,实现全过程控制。目前大多数企业未从源头、过程、末端等全过程开展泄漏管控工作。

2.1.2数据真实性难以保证

LDAR基础信息统计和现场检测环节涉及大量人力劳动,受限于操作人员的水平、统计方法的适用范围和密封点的繁杂程度等原因,LDAR基础信息统计工作质量难以保证,进而给保证LDAR现场检测数据的真实性带来巨大困难。加之目前国家层面尚缺少有效的监督管理机制和奖惩手段,目前现代煤化工行业LDAR工作开展过程和结果的真实性难以保证。

2.1.3人力、物力投入大

LDAR基础信息统计环节要求对装置每一个密封点建档,现场检测环节要对照档案找到装置现场对应的每一个密封点并进行检测。根据对调研企业装置动/静密封点的统计,现代煤化工企业的动/静密封点数量基本以万计,因而LDAR基础信息统计和现场检测的工作量较大。此外,开展该项工作需使用的仪器和软件平台价格较为昂贵。因而LDAR工作人力物力投入大。

2.2VOCs排放量核算不准

2.2.1源项识别错误或遗漏

VOCs排放形式多样,加之企业对《石化行业VOCs污染源排查工作指南》认识不足,往往会导致源项识别错误或遗漏现象发生。如:企业或第三方检测单位将不涉及VOCs物料的空分装置、气化和热电单元的动/静密封点纳入检测并核算;地下污油罐、有机物料中间罐等未纳入核算;周期性开停工源项未识别;火炬源项排放未足够重视,企业火炬运行状态没有连续监测,部分企业火炬气未收集,因频繁开停车,火炬源项排放量较大,但因企业日常管理过程中缺少必要监管,此部分排放量未核算。

2.2.2核算参数选取不准确

VOCs排放量核算过程涉及大量计算参数的选取,以有机液体储存与调和挥发源项最为明显,涉及储存物料的理化性质(如:雷德蒸气压、储存温度等)、设备参数(如:储罐类型、浮盘类型、边缘密封形式等)、气象参数(如:日平均最高环境温度、日平均最低环境温度、平均风速、太阳辐射强度等)等。实际VOCs排放量核算过程中,可能存在使用部分参数的估算值进行核算的情况,如某现代煤化工企业未获取柴油雷德蒸气压,按7kPa进行估算,与实际情况存在一定偏差;此外,参与核算的关键参数未体现现代煤化工特点,未将参数进行本土化,如油品理化性质,大多参考石化行业,未形成符合现代煤制油行业的数据库。

2.2.3监测分析数据误差大

VOCs排放量核算中,工艺有组织排放、燃烧烟气排放等源项需要采样监测分析排放口非甲烷总姪(或真实物质)浓度,结合排放气气量等参数得出核算结果。采样分析过程中,受采样分析人员水平、采样器具及分析仪器的影响,致使非甲烷总怪分析结果不准确,部分与实际误差较大。对于燃烧烟气等非甲烷总炷质量浓度极低(约1mg/m3)的排放源,这种干扰极为明显。

2.3VOCs治理工作难开展

对现代煤化工行业VOCs排放源进行治理,不仅可以减少VOCs排放量、减轻环境污染,还可减少物料损失,提高经济效益;减少可燃物质泄漏,降低安全隐患;减轻环境异味,保证员工职业健康。但目前现代煤化工行业尚未系统开展VOCs治理工作,主要原因如下:

2.3.1缺失现代煤化工行业VOCs排放标准

国家、地方和行业标准是企业合法经营的依据和准则。没有具体的VOCs排放标准,便缺乏对现代煤化工行业的强制要求和具体指导。在没有具体VOCs排放标准的情况下,如果现代煤化工企业盲目开展VOCs治理工作,很可能造成技术选型错误或排放标准跟不上后续环保要求等问题。

2.3.2VOCs排放量尚未核算清楚

现代煤化工行业大部分企业尚未开展VOCs核算工作,虽有部分现代煤化工企业已开展VOCs核算工作,但由于核算数据偏差大、核算参数不准确、源项识别不充分等原因,造成核算结果存在较大偏差,导致现代煤化工行业不能明确VOCs治理重点,进而不能有效开展VOCs治理工作。

2.3.3VOCs治理技术急需提升

燃烧法是处理VOCs最廉价、最彻底的方法,但存在一定安全风险;蓄热式催化氧化法(RCO)、蓄热式燃烧法(RTO)造价高昂,动辄上千万元;活性炭吸附法难以保证长周期合格排放,且产生危险废弃物;储罐罐顶连通可以大幅减少VOCs废气产生量,但存在安全风险。总之,由于VOCs易燃易爆的特性和目前环境保护标准日益严格的态势,目前VOCs治理技术仍需提高和改进。

3结束语

随着现代煤化工各项技术的不断突破和大型化发展,系统分析现代煤化工行业VOCs管控工作遇到的问题,有助于改善我国现阶段大气环境形势,对实现大气污染物综合治理具有重要意义。

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