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1、现代煤化工行业挥发性有机物管控问题摘要: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;
2、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
3、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
4、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
5、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
6、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VOC
7、s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
8、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。3