石油化工装置开停工及检维修挥发性有机物排放的控制

刘 峰

(上海汉洁环境工程有限公司，上海 200435)

石油化工行业由于生产过程及产品的特点，为了保证安全、稳定及经济的运行，其生产装置都要定期进行停车大检修，由于大检修过程中涉及到停车、系统吹扫清洗、设备检查维修、系统充填物料及开车等过程，会产生大量的挥发性有机物废气(VOCs),如不加以有效的控制和处理，将会产生严重的大气污染，因此，随着大气污染治理的不断深入，对石油化工行业开停车及大检修过程中的VOCs控制的要求将会越来越高。

1 大检修期间VOCs的产生

我国石油化工装置一般4～5年停车大检修一次，每次停车时间30～60天，大检修主要包括以下内容:装置及设备的清洗，清理残留在装置里对生产运行有影响的物质；设备预防性检修的各项检查/维护保养及维修；仪表的定期检查校验；日常运行过程无法进行的维修工作；技术改造项目的实施；增资扩建工程项目的接口施工。

由此可看出石油化工装置大检修过程中VOCs主要从以下几个方面产生：停车过程中的排放；设备及管道的吹扫、蒸煮及清洗排放；环保设施的停车检修，使装置储罐尾气及系统清理产生的废气得不到有效处理；开车前系统置换及物料充填产生的废气；开车调试过程中的废气排放。

石油化工装置正常生产时，其VOCs主要是通过集中的有组织处理排放及储罐放空等无组织排放，基本处于可控状态，而停车检修期间由于装置的设备及管道大部分都要打开清洗维修，加上环保设施的停车检修降低了VOCs的处理效率，其VOCs的排放量要远大于正常生产时的VOCs排放，为正常生产排放量的几倍甚至几十倍。

设备清洗是大检修的一部分，清洗过程中会产生大量的VOCs排放，以清洗储罐为例：一个具有1 000×104t/a炼油及100×104t/a乙烯装置规模的石化企业有约240台储罐储存各类油品及化学品，总容积350×104m3，清洗一次将产生4 500 t VOCs排放，以此推算，全国石油化工企业清洗一次储罐将产生31×104t VOCs排放；国内原油中转过程中储存总容积量约为5 000×104t，清洗一次储罐将产生12×104t VOCs排放；国内石化仓储企业现有储存总容积量约为9 000×104t，清洗一次储罐将产生21×104t VOCs排放。

由此可得出，石油化工生产及储运中每清洗一次储罐将产生64×104t VOCs的排放，占石油化工每年VOCs排放量的23%[1]，排放量很大，因此，控制大检修期间VOCs的排放是控制总体VOCs排放的一个重要环节。

2 检维修VOCs排放控制现状

在美国等发达国家，石油化工装置开停工及检维修过程中VOCs控制，从法律法规到技术开发应用的控制体系已经建成并正常运行，处于受控状态。在中国，到目前为止，一是只有上海市在2014年发布了关于石油化工装置开停工及检维修过程中VOCs的控制规范[2]，其他地区仍未发布相关规范；二是很多企业主要关注正常生产时的VOCs排放控制，忽视了大检修期间的VOCs的排放控制；三是由于石油化工装置大检修具有时间限制及VOCs产生点分散等特点，客观上对VOCs的控制有一定的困难，导致目前中国在大检修期间VOCs的控制实际上还没有开始。

3 检维修VOCs控制措施

根据目前中国石油化工装置开停工及检维修的现状，应采取以下措施以有效控制VOCs的排放。

a)尽快完善并发布国家和地方的有关法律法规，指导和监管企业实施VOCs控制。

b)企业要加强装备停车检修期间VOCs控制的意识，制订相关的管理制度，在编制大检修计划的同时，编制详细的VOCs控制方案，并与大检修同步实施，其中的重要环节是企业相关操作有记录、可追溯，避免制度挂空挡的现象，从制度上保证VOCs控制措施的落实。

c)采用先进的VOCs控制技术，提高控制效率及控制水平，同时改善工作环境。移动式VOCs控制系统具有结构紧凑、操作方便、处理效率高、使用时间及地点灵活等特点，在检维修过程中发挥了很重要的作用，在美国等发达国家已经有30多年成功使用的经验。但在中国目前还是一块空白，尽快推广使用移动式VOCs控制系统将对检维修过程中VOCs的控制起到重要的作用。

移动式VOCs控制系统按功能分为两种，一种为移动式焚烧系统，见图1。另一种为移动式回收系统，见图2。

图1 移动式焚烧系统

移动式焚烧系统是将一套高效率废气焚烧系统，包括焚烧炉、风机、阻轰器、燃烧器管理系统以及管道、阀门及仪表等集成在一台车辆上，并安装了废气、燃料及公用工程快速接口，流程示意见图3。移动式焚烧系统到达检修现场即可很快投入使用，适用于各种废气的焚烧处理，去除率达到99%以上。

图3移动式焚烧系统流程示意

移动式回收系统是将一套高效的回收系统，包括风机、冷凝器、阻轰器、回收液储罐、管道、阀门及仪表集成在一台车辆上，同样安装了快速的废气及公用工程接口，流程示意见图4。适用于需要回收VOCs的废气处理，回收率达到95%以上。另外，根据需要这两个系统可以组合使用。

图4 移动式回收系统流程示意

4 结语

总之，石油化工装置开停工及检维修过程中产生大量的VOCs排放，其排放量比正常运行时要大得多，要引起高度的重视，通过国家及地方发布相关的法律法规、企业制定相关的管理制度及控制实施方案以及采用先进有效的控制技术，其VOCs的排放将处于达标受控状态。

[1] 中国产业信息. 2016年我国VOCs治理技术现状及VOCs治理市场容量测算[EB/OL]．2015-12-06.http://www.chyxx.com/industry/201512/365613.html.

[2] 上海市环境保护局.化工装置开停工和检维修挥发性有机物排放控制技术规程(试行)[S].2014.