某甲醇廠VOCs排放量核算的應(yīng)用研究

摘要：應(yīng)用《石化行業(yè)VOCs污染源排查工作指南》中VOCs污染源排放量的核算方法，對(duì)某甲醇廠的VOCs排放源進(jìn)行排查、核算。結(jié)果表明，該甲醇廠共涉及6項(xiàng)VOCs排放污染源，終全廠VOCs排放量為276.5168t/a，其中廢水集輸、儲(chǔ)存、處理處置過程VOCs排放量高，為211.9920t/a，占總排放量的76+73。通過對(duì)VOCs排放量核算方法的應(yīng)用研究，為甲醇生產(chǎn)企業(yè)尋求佳VOCs排放量的核算方法提供了依據(jù)，并提出了改進(jìn)建議。

引言

甲醇是重要的有機(jī)化工產(chǎn)品，如作為清洗劑、分析試劑、化工燃料等;同時(shí)甲醇也是基本有機(jī)原料之一，常用于制造甲烷、甲醛、聚甲醛、甲胺、乙二醇、二甲醚等，廣泛用于醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、涂料、精細(xì)化工等行業(yè)。

目前，我國(guó)較的甲醇生產(chǎn)裝置一般以天然氣為原料，由天然氣壓縮、天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化、甲醇合成、甲醇精餾等工藝組成。裝置在生產(chǎn)運(yùn)行中，揮發(fā)性有機(jī)化合物(VolatileOrganicCompounds，簡(jiǎn)稱VOCs)會(huì)以有組織排放或無組織排放的形式，排放到環(huán)境空氣中，一方面造成生產(chǎn)原料和產(chǎn)品的損失，另一'方面VOCs是形成顆粒物(PM2.5)、臭氧(Ot)等二次污染物的重要前體物，造成對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重破壞。

根據(jù)《石化行業(yè)VOCs污染源排查工作指南》(環(huán)辦[2015]104號(hào)(以下簡(jiǎn)稱《指南》)的要求，企業(yè)VOCs排放量核算包括設(shè)備動(dòng)靜密封點(diǎn)泄漏、有機(jī)液體儲(chǔ)存與調(diào)和揮發(fā)損失、有機(jī)液體裝卸揮發(fā)損失、廢水集輸、儲(chǔ)存、處理處置過程逸散、工藝有組織排放、燃燒煙氣排放等共12個(gè)污染源項(xiàng)。本文選取某甲醇廠，應(yīng)用《指南》對(duì)廠內(nèi)VOCs排放進(jìn)行污染源排查、排放量核算等，為企業(yè)提供的VOCs排放量的數(shù)據(jù)。

1VOCs污染源排查、核算工作流程

VOCs污染源排查、核算工作流程一般包括資料收集、污染源分析、合規(guī)性檢查、統(tǒng)計(jì)核算、報(bào)告編寫五個(gè)部分。

2VOCs污染源分析

根據(jù)《指南》的要求，按照工作流程，對(duì)甲醇廠可能涉及的12類VOCs排放源進(jìn)行了分析、排查，排查結(jié)果如表1所示。

3結(jié)果與討論

3.1設(shè)備動(dòng)靜密封點(diǎn)排放量核算

對(duì)甲醇廠所有區(qū)域開展泄漏檢測(cè)與修復(fù)(LDAR)工作，采用圖像法建立密封點(diǎn)檔案信息，使用便攜式揮發(fā)性有機(jī)氣體分析儀對(duì)密封點(diǎn)開展現(xiàn)場(chǎng)泄漏檢測(cè)，對(duì)發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)位進(jìn)行不停工維修，終將檢測(cè)和維修數(shù)據(jù)導(dǎo)入LDAR信息管理系統(tǒng)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。設(shè)備動(dòng)靜密封點(diǎn)V0C*排放量按照《指南》中的相關(guān)方程法計(jì)算。

由表2可知，甲醇廠共檢測(cè)密封點(diǎn)4103個(gè)，泄漏密封點(diǎn)68個(gè)，泄漏率1.664，VOCs排放量為8.8673t/a，通過對(duì)泄漏密封點(diǎn)維修，減少VOCs排放量3.2846t/a，終VOCs排放量為5.5827t/a。

3.2有機(jī)液體儲(chǔ)存和調(diào)和揮發(fā)損失排放量核算

甲醇罐區(qū)共有10個(gè)固定頂罐，由于罐區(qū)未設(shè)置VOCs末端回收設(shè)施，因此采用《指南》中的公式法對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行VOCs排放量核算。

計(jì)算所需相關(guān)參數(shù)：(1)甲醇罐區(qū)所在地氣象資料，如大氣壓、日平均高環(huán)境溫度、日平均低環(huán)境溫度、水平面太陽能總輻射等;(2)儲(chǔ)罐構(gòu)造參數(shù)，如容積、直徑、儲(chǔ)罐顏色、呼吸閥壓力設(shè)定、呼吸閥真空設(shè)定、罐體高度、年平均儲(chǔ)存高度等;(3)儲(chǔ)罐年周轉(zhuǎn)量。

甲醇罐區(qū)VOCs排放量計(jì)算結(jié)果見表3所示，甲醇罐區(qū)有機(jī)液體儲(chǔ)存調(diào)和過程VOCs排放量為27.9317t/a。

3.3有機(jī)液體裝卸揮發(fā)損失排放量核算

甲醇裝卸區(qū)共有4個(gè)汽車裝車鶴管和10個(gè)火車裝車鶴管，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，裝車站臺(tái)均未安裝油氣回收設(shè)施，因此采用《指南》中的公式法對(duì)甲醇裝卸區(qū)進(jìn)行VOCs排放量核算。

計(jì)算所需相關(guān)參數(shù)：甲醇年周轉(zhuǎn)量、實(shí)際裝載溫度、裝載溫度下甲醇的真實(shí)蒸汽壓、飽和因子、罐車裝卸方式、罐車基本情況等。

由表4可知，甲醇裝車區(qū)裝卸損失VOCs排放量為23.5690t/a。建議在裝車站臺(tái)增設(shè)油氣回收設(shè)施，并對(duì)油氣回收設(shè)施排放廢氣的VOCs濃度進(jìn)行檢測(cè)，再按《指南》中實(shí)測(cè)法核算VOCs排放量，核算的排放量會(huì)相對(duì)減少，降低排污成本，同時(shí)也可以減少甲醇損耗，減少對(duì)環(huán)境的影響。

3.4廢水集輸、儲(chǔ)存、處理處置過程排放量核算

廠區(qū)內(nèi)設(shè)有一座污水處理站，分為污水收集系統(tǒng)污水處理系統(tǒng)，其中污水收集系統(tǒng)采用調(diào)節(jié)池、氣浮池等工藝，污水處理系統(tǒng)生化法進(jìn)行處理，由于未在調(diào)節(jié)池、氣浮池、生化反應(yīng)池等工藝設(shè)置廢氣收集處理系統(tǒng)，并且缺少必要計(jì)算參數(shù)(如EVOCs濃度)，因此采用《指南》中的排放系數(shù)法對(duì)廢水集輸、儲(chǔ)存、處理處置過程進(jìn)行VOCs排放量核算。

由表5可知，廢水收集系統(tǒng)和廢水處理設(shè)施處理過程中VOCs排放量211.9920t/a。排放系數(shù)法核算出的污水處理過程VOCs排放量較大，而且數(shù)據(jù)相對(duì)不，與實(shí)際排放量差距較大，建議企業(yè)對(duì)污水處理站的調(diào)節(jié)池、氣浮池、生化反應(yīng)池等增設(shè)廢氣收集處理系統(tǒng)，對(duì)處理后排放廢氣的VOCs濃度進(jìn)行檢測(cè)，再按《指南》中的實(shí)測(cè)法核算VOCs排放量。

3.5冷卻塔、循環(huán)水冷卻系統(tǒng)排放量核算

廠區(qū)內(nèi)設(shè)有1套循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，循環(huán)水量為800m*123/h，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，采用《指南》中的排放系數(shù)法對(duì)冷卻塔、循環(huán)水冷卻系統(tǒng)進(jìn)行VOCs排放量核算。由表6可知，循環(huán)水冷卻系統(tǒng)VOCs排放量為4.1414t/a。

3.6燃燒煙氣排放排放量核算

廠區(qū)共有兩臺(tái)145t/h高壓蒸汽鍋爐，共用一個(gè)60m高的煙囪排放;一臺(tái)甲醇裝置轉(zhuǎn)化爐，煙氣通過一個(gè)60m高的煙囪排放。企業(yè)對(duì)燃燒煙氣各廢氣排放口的VOCs濃度進(jìn)行了檢測(cè)，因此采用《指南》中的實(shí)測(cè)法核算燃燒煙氣VOCs排放量。

計(jì)算所需相關(guān)參數(shù):VOCs排放濃度、燃料種類、煙氣流量、煙溫、壓力、水含量、氧含量、運(yùn)行時(shí)間等。

由表7可知，燃燒煙氣VOCs排放量共3.3000t/a，采用實(shí)測(cè)的方法核算，相比排放系數(shù)法VOCs排放量會(huì)大幅降低。

3.7各污染源排放量統(tǒng)計(jì)分析

由表8和圖2可知，通過對(duì)所有VOCs污染源進(jìn)行排查、核算，該甲醇廠的VOCs總排放量為276.5168t/a，其中廢水集輸、儲(chǔ)存、處理處置過程逸散VOCs排放量高，為211.9920t/a，占總排放量的76.77,這主要是因?yàn)槲鬯幚碚镜难b置未設(shè)置廢氣處理設(shè)施，采用系數(shù)法進(jìn)行核算時(shí)，VOCs排放量核算的結(jié)果較大。

結(jié)語

(1)通過對(duì)甲醇廠VOCs污染源排查及排放量核算，為甲醇廠提供了相對(duì)的VOCs排放量信息，為企業(yè)增設(shè)減排設(shè)施、繳納排污費(fèi)提供了依據(jù)。

⑵甲醇廠共涉及6個(gè)VOCs污染排放源，VOCs排放量為276.5168t/a，其中廢水集輸、儲(chǔ)存、處理處置過程逸散VOCs排放量高。

(3)建議企業(yè)在卸區(qū)設(shè)置油氣回收設(shè)施，在廢水處理裝置設(shè)置廢氣處理設(shè)施，并采用實(shí)測(cè)法進(jìn)行VOCs核算，得出的數(shù)據(jù)更，且核算出的排放量相對(duì)較小，為企業(yè)降低排污成本。

(4)火炬排放VOCs的排放量，一般由于企業(yè)缺少相關(guān)核算參數(shù)、檢測(cè)數(shù)據(jù)等，難以核算出排放量，核算方法有待進(jìn)一步研究、探討。