石化企业VOCs排放管控现状及减排措施.pdf

通讯作者：沈晓东，年毕业于河北农业大学水产专业，现在中国海洋石油集团有限公司从事环境保护工作。通信地址：北京市东城区朝阳门北大街 号，。：。：石化企业 排放管控现状及减排措施沈晓东邓海发李子旺邢传胜（中国海洋石油集团有限公司；中海油节能环保服务有限公司）摘要对石化行业 排放源项、管控现状进行梳理，分析了目前石化行业 综合整治中存在的问题，提出了管理部门强化“人员保障”“设施保障”和“技术保障”，企业现场实施技术研发、末端治理设施“三率”（投用效率、收集效率、处理效率）提升、风险管控、过程规范性管理、智能化信息化建设的建议和措施，可为石化企业 污染防治和减排提供参考。关键词 ；石化企业；综合整治；管控措施中图分类号：文献标识码：文章编号：（）犆 狌 狉 狉 犲 狀 狋 犛 犻 狋 狌 犪 狋 犻 狅 狀狅 犳犞 犗 犆 狊犈 犿 犻 狊 狊 犻 狅 狀犆 狅 狀 狋 狉 狅 犾 犪 狀 犱犚 犲 犱 狌 犮 犻 狀 犵犈 犿 犻 狊 狊 犻 狅 狀犕 犲 犪 狊 狌 狉 犲 狊 犻 狀犘 犲 狋 狉 狅 犮 犺 犲 犿 犻 犮 犪 犾犈 狀 狋 犲 狉 狆 狉 犻 狊 犲 狊 （犆 犺 犻 狀 犪犖 犪 狋 犻 狅 狀 犪 犾犗 犳 犳 狊 犺 狅 狉 犲犗 犻 犾犆 狅 狉 狆 狅 狉 犪 狋 犻 狅 狀；犆犖犗 犗 犆犈 狀 犲 狉 犵 狔犆 狅 狀 狊 犲 狉 狏 犪 狋 犻 狅 狀犪 狀 犱犈 狀 狏 犻 狉 狅 狀 犿 犲 狀 狋 犪 犾犘 狉 狅 狋 犲 犮 狋 犻 狅 狀犛 犲 狉 狏 犻 犮 犲犆 狅，犔 狋 犱）犃 犅 犛 犜 犚 犃 犆 犜 “，”“”（，），犓 犈 犢犠犗 犚 犇 犛 ；引言挥发性有机物（）作为我国复合型大气污染的重要前体物，是目前国内大气污染防治的重要污染物，已取代 成为“十四五”空气质量约束性指标之一，的减排和有效控制是降低臭氧（）和细颗粒物（）污染，打赢蓝天保卫战的关键。石化行业是 污染防治的重点行业之一，年环境保护部发布了 石化行业挥发性有机物综合整治方案，自此国内全面启动了 的综合整治工作。随后国家和地方政策相继发布了一系列 污染 防 治 的 管控 文 件、标准 、规 范，对 综合整治工作提出更精细化的管控要求。但由于石化企业生产工艺流程复杂、设备结构类型多样、排放源项多而分散、组分及理化性质迥异、浓度波动大、综合治理改造周期长等多方面的因素影响，导致目前国内石化行业 综合整治工作仍存在一定的问题，本文总结分析了国内石化企业 综合整治现状和存在问题，提出 排放管控及减排措施和建议，为我国石化企业 污染防治提供参考，推 动 石 化 企 业 综 合 整 治 水 平 的 整 体提升。石化企业 排放源项及管控现状石化企业包括以原油、重油等为原料生产汽油馏油气田环境保护 年月 分、柴油馏分、燃料油、石油蜡、石油沥青、润滑油和石油化工原料等的石油炼制工业生产性企业，以及以石油馏分、天然气为原料生产有机化学品、合成树脂原料、合成纤维原料、合成橡胶原料等的石油化学工业生产性企业。石化行业 排放源项多而复杂，年 月环境保护部发布了 石化行业 污染源排查工作指南将石化行业 源项分为 类，如表所示。其中有组织源项包括工艺有组织排放、火炬排放和燃烧烟气排放，其他为无组织排放。表石化企业 排放源项序号源项解析描述设备动静密封点泄漏石化装置或设施动、静密封点（泵、阀门、法兰、连接件等）排放的 有机液体储存与调和挥发损失原料及产品（原油、汽油、柴油、污油、蜡油等）储罐的静置呼吸损耗和工作损耗有机液体装卸挥发损失挥发性有机液体在装卸、分装过程中逸散进入大气的 废水集输、储存、处理处置过程逸散生产废水、冲洗废水、初期雨水的收集和处理过程中从水中挥发的 工艺有组织排放催化裂化烟气、延迟焦化排放烟气、沥青氧化尾气等循环冷却水系统释放由于设备泄漏、导致有机物料和冷却水直接接触，冷却水将物料带出，冷却过程由于凉水塔的汽提作用和风吹逸散，从冷却水中排入大气的 非正常工况（含开停工及维修）开停工及检维修过程中由于泄压和吹扫等工序而排放的废气工艺无组织排放污染区通过生产加注、反应、分离、净化等单元操作过程，经蒸发、闪蒸、吹扫、置换、喷溅等方式逸散到大气中火炬排放用于生产设备所排放的各类具有一定热值气体的焚烧净化装置，其焚烧后排放废气仍包括未完全燃烧的 燃烧烟气排放锅炉、加热炉、内燃机和燃气轮机等设施燃烧燃料过程排放的烟气 采样过程排放采样管线内物料置换和置换出物料的收集存储过程中，逸散的部分 事故排放由于泄漏、火灾、爆炸等事故情况导致 污染事故各石化企业按照 类源项的特点，已采取多种技术措施开展相应的综合整治工作。如针对设备动静密封点泄漏源项，环境保护部发布了 石化企业泄漏检测与修复工作指南，在石化行业全面推进了动静密封点的 工作；针对有机液体储存与调和挥发损失源项，采用更换高效呼吸阀、使用高效密封浮盘、罐体涂敷降温涂料、呼吸阀排放气体回收治理等方式减少 的排放；针对有机液体装卸挥发损失源项采用液下装车、浸没式装车、油气回收治理等方式减少 排放；对于废水集输、储存、处理处置过程逸散源项，采用密闭收集并对高、低浓度废气进行分类收集处理；对于工艺有组织排放源项，接入废气治理设施达标排放；对于循环冷却水系统，定期对进出口水中 进行检测，发现泄漏尽快维修；对于非正常工况（含开停工及维修）排放废气，采用密闭吹扫，不凝气通入火炬系统、加热炉、临时废气治理设施进行处理，实现“绿色”开停工检维修；对于工艺无组织排放源项，做到“应收尽收”；对于火炬源项，做到提高火炬的燃烧效率，减少排口 含量；对于燃烧烟气排放源项，采用清洁原料、提高燃烧效率、末端治理等方式减少加热炉 的排放；对于采样过程排放源项，采用密闭采样的方式减少 排放；对于事故排放源项，制定相关应急预案，对发生紧急情况时产生或挥发的 进行收集处理。近几年国家和各省市发布了更细化的管控要求和工作方案，每年至少发布一项部级文件，以进一步推动石油化工行业的 综合整治工作。如 年生态环境部发布 关于加快解决当前挥发性有机物治理突出问题的通知（环大气 号），提出 治理过程中的突出问题，企业需针对挥发性有机液 体 储 罐、装 卸、敞 开 液 面、泄 漏 检 测 与 修 复（）、废气收集、废气旁路、治理设施、加油站、非正常工况、产品 含量 个关键环节开展 综合整治情况排查。年生态环境部发布了 关于推进原油成品油码头和油船挥发性有机物治理工作的通知（环大气 号），对原油成品油码油气田环境保护技术研究与应用 头和油船的 综合整治工作提出具体的要求。国内石化企业已投入大量的人力、物力和财力来推动 的综合整治，取得了良好的效果，但在具体实施过程中依然存在一些问题。石化企业 综合整治存在问题根据国内典型石化企业 综合整治情况的调研，主要存在以下几方面的问题。）源项类型多而分散，无组织排放控制不足石化行业有 类 排放源项之多，无组织排放条件复杂多变 ，每个源项都有相应不同的特点，如装卸源项，有汽车装车、火车装车、轮船装船等方式，装卸原油、汽油、石脑油、航空煤油等不同物料时，挥发的物质不同，而且随着装卸物料的温度、压力、流量等的不同产生的 物质浓度也不同，因此对无组织的管控提出了较高的要求。据调研部分企业由于各方面的原因仍存在无组织控制不足的问题，如污水处理厂集水井（池）、调节池、隔油池、气浮池、混入含油浮渣的浓缩池等产生的高浓度废气未单独收集；污水处理设施池体加盖密封不严，最远端未实现微负压；炼化企业延迟焦化装置冷焦过程无组织排放等。）处理装置设计不合理，运行稳定性差 通常以混合物形式存在，其组分、浓度、风量等随着排放废气温度、压力、湿度、颗粒物等条件的不同而波动，难以准确判断分析，进而影响 处理装置工艺选型及规模设计，增加了达标治理工艺的困难。而 末端处理工艺较多，包括吸收、吸附、冷凝、膜分离、催化氧化、高效焚烧、光催化等，各种处理工艺原理不同、适用范围和应用条件不同，且单一技术难以达标排放，通常需采用组合处理工艺。部分企业由于基础数据参数缺乏、数据取值错误、运行管理不规范、装置规模设计偏小、工艺选型不合理、经济投入限制、技术人员把控能力较弱等方面的因素，导致末端处理装置难以稳定运行，存在运行过程波动的情况。）部分企业仅解决了治理设施“有没有”的问题部分企业虽然建立了末端治理设施，但存在治理设施不能有效运行，仅解决了“有没有”的问题，如部分企业安装码头油气回收装置后，由于运输船舶未建设油气收集管道而导致码头油气回收装置闲置。随着 综合整治的管控逐步进入深水区，末端治理装置的利用率将获得显著提升。环大气 号文要求，在国内从事油品装载作业的现有 总吨以上油船和新建 总吨以上油船，要开展油气回收设施建设或升级改造，因此，通过推动油船油气回收的建设，将推动码头油气回收，提升装置的利用率。）治理设施运行过程存在一定的风险由于石 化 企 业 产 品 及 原 料 的 特 殊 性，收 集 的 浓度高，采用催化燃烧处理工艺时，对工艺过程的安全管控提出更高的要求。有些末端治理设施由于工艺设计及设备选型不当、安全设计不到位、“三同时”管理不完善等因素，导致装置运行过程中存在一定的风险，需进一步强化末端治理项目的安全管理和安全设计要求。）设备动静密封点 过程规范性不足石化企业设备动静密封点数量多，检测频次高，通过对现场的调研，部分企业在 过程中存在密封点基础信息不符合标准和技术规范要求；密封点检测间隔时间短，不符合逻辑；部分泄漏密封点泄漏修复时间超过标准规范时限等问题。管控措施建议对于石化企业 管控，管理部门首先可以通过“人员保障”，建立专业技术支撑队伍，打造专业化管理模式与专业化管理系统，建立和完善生态环境保护培训框架体系，开发企业 综合整治相关培训课程，使企业环保管理人员掌握 污染防治的知识和技能，有效落实企业环保主体责任，提升环保技术人员对 综合整治的技能。其次，通过“设施保障”对治理设施隐患排查、动态跟踪，加快治理设施提标改造，积极落实污染治理与提标升级改造工作。最后通过“技术保障”建立统一的 数据搜集、统计和分析平台，实现 污染防治管理、排放监测的数字化、智能化和可视化，为石化企业的安全生产与合规运营提供决策依据和安全保障。对于企业现场可以从以下几方面开展工作。优先源头管控，强化技术研发优先采用源头管控，通过工艺变更、设计优化等方式降低 的排放，如将固定顶罐改造为内浮顶罐、采 用 密 闭 管 道 输 送。同 时 持 续 加 大 石 化 企 业 处理工艺技术、工程材料及装备开发，降低末端治理设施的投资及运行费用，提高末端治理设施处理效果，确保末端治理设施的稳定高效运行。强化无组织排放源项管控，提升 治理设施“三率”基于石化企业 综合整治特点，进一步强化 年月沈晓东等：石化企业 排放管控现状及减排措施石化企业全过程精细化管理深度，结合企业生产计划安排、末端治理工艺技术水平，制定合理有序的 减排路线图，统筹推动 无组织源项收集、末端治理设施的改造和升级，提升废气收集效率、治理设施投运率和末端治理设施的处理效率，降低 的排放。突出 治理设施安全管理重要性，确保治理设施安全高效运行 的易燃、易爆特性决定了末端治理设施风险控制的重要性，应进一步协同企业安全管理部门，共同推动 治理设施的安全检查和风险控制，强化储罐、汽车 码头装卸等废气浓度高、施工难度大、风险高油气回收处理设施、处理装置风险评估与风险控制，加强重点 治理项目运行过程检查及安全管理，确保 末端治理设施的安全高效运行。加强企业内部管控，强化 项目规范性企业环保管理部门自行或委托专业技术支撑机构定期针对 项目实施过程的规范性开展专项检查，审查 项目实施流程及过程文件，确保 项目实施的规范性。同时针对 实施过程复杂，检测工作量大的问题，开展 快速检测、机 器 人 智 能 化 检 测 技 术 及 方 法 的 研 究，推 动 项目的便捷高效实施。加强信息化、数字化 管控平台建设，提升 管理基础能力加大有组织排放在线监测设施建设，逐步实现对 排放数据的全过程监控，强化对 排放源项和治理设施运行数据的精细管理能力，形成以物联网和大数据应用为核心的 综合管理智慧解决方案。构建系统完善的 综合整治现状评估、过程合规性评估、设施安全评估、污染防治技术培训等技术服务及管理体系，持续提升 管理基础能力。结论石化企业作为国内 综合整治的重点领域，已开展了大量的综合整治工作，取得了良好的效果，但部分企业仍存在无组织排放控制不足、末端治理设施运行稳定性差，治理设施存在一定的风险因素、设备闲置、规范性不足等问题，尚未完全达到国家和地方政府的管控要求。针对上述问题，提出从“人员保障”“设施保障”和“技术保障”三方面加强管理支持，从技术研发、末端治理设施“三率”提升、风险管控、过程规范性、智能化信息化管理五项内容开展 综合管控水平提升，可以显著提升石化企业 综合整治水平，降低 排放，改善空气质量，助力打好蓝天保卫战。参 考 文 献何少林，陈辉，齐志斌，等石油石化挥发性有机液体装载源项 排放管控现状及减排策略建议 环境工程学报，（）：钟美芳，李智博，黄皓，等 双碳背景下工业源 排放特征与减排潜力研究 环境科学学报，（）：环境保护部石化行业挥发性有机物综合整治方案 （）：环境保护部，国家质量监督检验检疫总局石油炼制工业污染物排放标准：北京：中国环境科学出版社，环境保护部，国家质量监督检验检疫总局石油化学工业污染物排放标准：北京：中国环境科学出版社，环境保护部石化行业 污染源排查工作指南 （）：生态环境部关于加快解决当前挥发性有机物治理突出问题的通知 （）：生态环境部，交通运输部关于推进原油成品油码头和油船挥发性有机物治理工作的通知 （）：（修回日期 ）（录用日期 ）（编辑王 蕊）油气田环境保护技术研究与应用