石化行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)污染物排放源分析

石化行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)污染物排放源分析

蒸發(fā)有機(jī)污染物（以下簡稱voc）主要包括烷烴、烯烴、烯烴、醇類、酮類和其他物質(zhì)。它具有特殊的味道刺激性。它是石化行業(yè)的一種特征，無論是原材料還是產(chǎn)品，都可以看到它的蹤跡。從工藝上看,石化生產(chǎn)具有高溫、高壓、深冷的特點(diǎn);從原材料上看,石化生產(chǎn)中使用的原材料(含半成品、成品)大多為揮發(fā)性有機(jī)污染物,易燃易爆。石化生產(chǎn)設(shè)備類型繁多,有各種靜態(tài)設(shè)備和動態(tài)設(shè)備,管道縱橫交錯,加之介質(zhì)具有腐蝕性,若設(shè)備老化、長久失修,則極易發(fā)生跑、冒、滴、漏,這些過程都會產(chǎn)生VOC。國家在《重點(diǎn)區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控“十二五”規(guī)劃》中提出,在“十二五”期間全面展開揮發(fā)性有機(jī)污染物污染防治工作,要求重點(diǎn)地區(qū)現(xiàn)役源的VOC減排比例為30%。某石化公司近年來在VOC控制和治理上做了大量工作,如對汽油、石油苯、溶劑油等產(chǎn)品裝車系統(tǒng)增加油氣回收裝置;對污水場的高濃度VOC采取催化燃燒法治理;采用RTO技術(shù)治理PTA氧化尾氣等等。2011年對該石化公司VOC排放源進(jìn)行專項(xiàng)調(diào)查,通過對重點(diǎn)污染源采樣分析,收集了定性定量數(shù)據(jù),為下一步有效地治理VOC提供了科學(xué)依據(jù)。1有組織排放源石油煉制、化工工業(yè)VOC排放源主要包括無組織排放源和有組織排放源兩類,主要的無組織排放源包括:原輔材料及產(chǎn)品裝卸和轉(zhuǎn)運(yùn)揮發(fā)排放、有機(jī)液體儲罐的大呼吸和小呼吸排放、廢水集輸及處理系統(tǒng)等開發(fā)空間逸散排放以及管線閥門泄漏等。有組織排放源主要指生產(chǎn)工藝過程中排放的有機(jī)污染物。根據(jù)生產(chǎn)工藝不同污染物的種類也不同,如石油煉制過程中產(chǎn)生的三頂瓦斯氣,PTA裝置工藝尾氣、氧化脫硫醇尾氣等。2各構(gòu)筑物采樣分析結(jié)果2011年3月和5月,某石化公司對VOC無組織排放源進(jìn)行了專項(xiàng)調(diào)查,調(diào)查范圍涉及汽/柴油罐區(qū)、渣油罐區(qū)、污油罐區(qū)、石腦油罐區(qū)、污水汽提原料水罐區(qū)、焦化裝置區(qū)、汽油氧化脫硫醇裝置區(qū)、焦化液態(tài)烴脫硫醇裝置區(qū)、氣體分餾裝置區(qū)、煉油污水處理場等,收集了定性定量數(shù)據(jù),監(jiān)測結(jié)果如表1和表2。由表1可見:石腦油罐區(qū)和污油罐區(qū)苯系物濃度最高,非甲烷總烴均超標(biāo);汽油脫硫醇尾氣的苯超標(biāo)537倍,非甲烷烴除液化氣脫硫醇尾氣接近標(biāo)準(zhǔn)值外,汽油和氣分脫硫醇尾氣均超標(biāo);1#和3#污水汽提原料水罐苯系物超標(biāo)數(shù)百倍,酸性水罐罐頂和堿洗處理裝置出口的非甲烷總烴均超標(biāo)。對煉油污水處理系統(tǒng)的采樣結(jié)果見表2。由表2可見:各個(gè)構(gòu)筑物采樣分析數(shù)據(jù)來看,污染物的種類和濃度波動都很大。在含油污水處理構(gòu)筑物中,含油均質(zhì)罐污染物的總烴濃度最高,其次是含油隔油池、含油渦凹?xì)飧〕?、溶氣氣浮池最?在含鹽污水處理構(gòu)筑物中,揮發(fā)性有機(jī)污染物濃度最高的不是含鹽隔油池,而是含鹽渦凹?xì)飧〕睾秃}沉井,總烴濃度分別達(dá)到了1280～17900mg/m3和12800mg/m3。污泥儲存池包括剩余活性污泥池和油泥池,由于池子未封閉,采樣數(shù)據(jù)與封閉后的實(shí)際情況會有較大的差異。3“25”voc的預(yù)防和管理3.1有機(jī)液體存儲3.1.1有機(jī)液體儲罐某石化公司有各類儲罐將近300臺,包括原料罐區(qū)、中間罐區(qū)、成品罐區(qū),對實(shí)際蒸汽壓大于2.8kPa、容積大于100m3的有機(jī)液體儲罐全部進(jìn)行高效密封浮頂罐改造,同時(shí)設(shè)氮封,減少因進(jìn)出油品時(shí)和因溫度變化時(shí)產(chǎn)生油氣排放。固定頂罐呼吸排放可以通過罐組氣體空間的聯(lián)通和集氣系統(tǒng)得以控制,即蒸汽平衡-氣柜技術(shù),將幾座儲存同類油品固定頂儲罐頂部用管道連接起來,在聯(lián)通的基礎(chǔ)上增設(shè)適當(dāng)容量的氣柜,實(shí)現(xiàn)密閉儲存,可有效消除油罐大小呼吸排放。3.1.2增設(shè)低溫柴油吸收裝置對已經(jīng)完成浮頂罐改造的罐區(qū),如汽柴油罐區(qū)和污油罐區(qū),由于治理惡臭污染時(shí)已經(jīng)將所有罐連接起來并建有堿液吸收處理裝置,但對VOC沒有去除能力,其出口非甲烷總烴達(dá)到幾萬甚至幾十萬,建議在控制好氧含量的基礎(chǔ)上將污染物引人低壓瓦斯系統(tǒng),或在原有堿液吸收處理裝置前增加低溫柴油吸收處理裝置,吸收柴油通過冷卻機(jī)組降溫到0～15℃,可吸收50%以上的烴類,去除90%的有機(jī)硫化物,然后廢氣再經(jīng)堿液吸收裝置去除污染物中剩余的硫化氫和少量的有機(jī)硫化物。3.2火炬氣回收系統(tǒng)對可回收利用的工藝廢氣增加火炬氣回收系統(tǒng),生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有機(jī)污染物通過管網(wǎng)回收至火炬系統(tǒng),火炬系統(tǒng)設(shè)有氣柜,將回收的有機(jī)污染物壓縮凈化后送入管網(wǎng)做為燃料。目前某石化公司煉油、化工和乙烯裝置均有火炬氣回收系統(tǒng),基本熄滅了火炬。不能回收利用的,如汽油、液化氣氧化脫硫醇尾氣,可安裝吸附、吸收、冷凝等末端處理設(shè)備。3.3廢水收集和處理系統(tǒng)3.3.1堿液吸收處理裝置某石化公司現(xiàn)有酸性水罐4座,治理惡臭污染時(shí)已經(jīng)建有堿液吸收處理裝置,但裝置出口的非甲烷總烴超標(biāo),建議依托原有罐頂廢氣密封收集管網(wǎng),在堿液吸收處理裝置前增加低溫柴油吸收處理裝置。3.3.2污油罐、污泥罐頂污染物直排原冷焦水罐頂污染物經(jīng)一座8.53m3小型堿液吸收裝置處理后外排,污油罐、污泥罐頂污染物直排?？蓪⑽廴臼占笮略觥皦A洗脫硫化氫-尾氣蓄熱燃燒”裝置1套,并對原有小型堿液吸收廢氣處理裝置進(jìn)行拆除,可有效去除污染物中的有機(jī)污染物和硫化物。3.3.3揮發(fā)性有機(jī)烴根據(jù)VOC和惡臭污染物的分布特點(diǎn),可將污水處理場散發(fā)的污染物分為兩類:一類廢氣以總進(jìn)口、隔油池、浮選池散發(fā)氣體為代表,其廢氣氣量和污染物濃度波動范圍大,所含揮發(fā)性有機(jī)烴濃度高達(dá)103～104mg/m3;另一類以曝氣池、污泥濃縮池散發(fā)氣體為代表,含數(shù)十到數(shù)百mg/m3的硫化物、苯系物、揮發(fā)酚、氨污染物等,惡臭氣味明顯。對第一類有機(jī)物含量高的污水池、罐、浮選池等可密閉后進(jìn)入催化燃燒裝置處理;第二類濃度較低的VOC及惡臭氣體可采用生物濾床處理裝置。3.4泄漏檢測與維修lda石化裝置設(shè)備及管閥件泄漏排放是僅次于儲運(yùn)設(shè)施的第二大烴類無組織排放源,美國環(huán)保局AP42的基于排放因子估算的數(shù)據(jù)顯示,設(shè)備和管閥件的泄漏排放約占煉油廠原油加工量的0.01%。開展煉油裝置的泄漏檢測與維修(LDAR)工作可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和維修泄漏的設(shè)備和管閥件,泄漏的設(shè)備和管閥件一般應(yīng)在5d內(nèi)進(jìn)行基本維修,15d內(nèi)修復(fù),最遲不應(yīng)超過6個(gè)月,需裝置停工才能維修的設(shè)備和管閥件應(yīng)在下一次停工檢修時(shí)完成維修或更換。通過采取包括LDAR在內(nèi)的校正措施后,煉油廠烴類無組織排放總量占原油加工量的比例降低50%～80%。4液體儲罐voca.在石化行業(yè),揮發(fā)性有機(jī)物無組織排放源中,有機(jī)液體儲罐的大呼吸和小呼吸排放、廢水集輸及處理系統(tǒng)、氧化脫硫醇裝置尾氣等是重點(diǎn)排放源,其排放的VOC濃度較高,甚至達(dá)到上萬ppm,不僅對環(huán)境造成污染,危害人體健康,還有一定安全隱患。b.對于