石化企业挥发性有机物排放量核算常见问题分析

刘志阳，廖程浩，孙西勃，唐喜斌

（广东省环境科学研究院，广东 广州 510045）

挥发性有机物（VOCs）是造成臭氧浓度升高、光化学烟雾和灰霾污染的重要前体物质，部分VOCs还具有有毒有害特性，危害人体健康［1-2］。石化行业具有生产工序多样、排放环节众多、排放量总量大且以无组织排污为主、污染物组分复杂等特点，是现阶段我国工业源VOCs排放管控的重点行业。VOCs排放量核算是排污许可管理、环境保护税征收、总量减排控制、排放清单编制等VOCs污染防治工作的基础。石化行业VOCs排放量核算涉及参数众多、核算过程复杂，是工业源VOCs排放量核算的难点。2015年，环境保护部印发的《石化行业VOCs污染源排放工作指南》［3］（以下简称《指南》）对石化行业VOCs排放量核算方法和应用条件作了介绍。

本文总结梳理了石化行业1 2类污染源项的VOCs排放量核算方法及其适用范围，依据2018～2019年广东省石化行业重点监管企业VOCs综合整治实施情况评估掌握的情况，并通过实例对比分析的方式，总结企业在实际VOCs排放量核算过程中的常见问题及其可能带来的后果，并从规范排放源归类解析和排放核算、加强VOCs自行监测、加强VOCs环境管理台账记录、建立VOCs管控信息平台4个方面提出了加强企业自身管理、提高排放量核算的真实性和准确性的建议。

1 石化行业VOCs排放量核算方法简介

《指南》将石化行业污染排放源归类解析为12类排放源项，每类污染源项所适用的核算方法各不相同，总体上可以归纳总结为4种，按照核算的准确性从高到低依次为：实测法、物料衡算法、模型/公式法、排放系数法。对于同一源项排放量核算而言，其所用核算方法的准确性越高，则意味着核算所需的工作量越大、基础参数要求越多，核算所得的数据越真实；而采用较低准确性的方法往往得到较大的排放量核算结果，与企业实际排放量存在较大偏差。表1总结了12类排放源项可用的核算方法及各自的适用范围。

表1 各排放源项可用的核算方法及各自的适用范围

2 石化企业VOCs排放量核算常见问题分析

2.1 核算方法应用存在问题

2.1.1 源项识别不全或归类解析错误

源项识别不全或归类解析错误是石化企业VOCs排放量核算常见的问题之一，主要表现在：1）未将挥发性有机液体装载、中间油品罐储存逸散、工艺无组织废气排放、废水集输系统逸散、燃烧烟气排放、火炬排放、冷却塔和循环水冷却系统释放、非正常工况排放等典型排放源项纳入全厂VOCs排放量核算，导致排放量被明显低估；2）源项归类解析错误，如：将火炬排放归于燃烧烟气排放，把废水处理设施加盖后的废气逸散归于工艺有组织排放，将挥发性有机液体装载逸散归于储存逸散，等等。通过对广东省10家重点监管石化企业VOCs综合整治实施情况评估所掌握的情况，发现75%的石化企业在核算全厂VOCs排放量时存在该类问题。

2.1.2 核算方法选择不当

企业未完全掌握每种核算方法的应用条件，核算方法采用不当，导致VOCs排放量核算结果与实际情况存在较大差异。例如，采用实测法或物料衡算法核算废水生化处理单元的VOCs排放量，直接采用由储罐或装车台对应末端治理设施排放口的检测数据计算得到的排气筒排放量作为挥发性有机液体储存或装载损耗排放量，等等。VOCs综合整治评估情况显示，50%的企业在核算全厂VOCs排放量时存在该类问题。此外，在符合筛选范围法应用条件的情况下，采用平均排放系数法核算LDAR中不可达密封点的法兰/连接件排放量也会出现排放量核算结果的偏差，具体应用实例见表2。

表2 不可达密封点采用不同核算方法导致的排放量核算差异

2.2 核算参数获取及选用存在问题

2.2.1 实测数据缺失

通过VOCs综合整治实施情况评估发现，部分企业尚未建立自行监测制度和环境管理台账制度，未对各排放源项VOCs排放量核算所需的相关参数开展长期监测和记录，未掌握相关实测数据，导致排放量估算数据与真实排放情况存在较大偏差。例如，有机液体存储环节VOCs排放量核算所需的雷德蒸气压、馏出温度等参数缺少实测数据，而采用默认参数进行核算时，会导致排放量估算结果偏大［5］。以轻石脑油的雷德蒸气压及馏出温度参数为例，若直接按照核算表格中的默认值核算，在30℃的年平均存储温度下的真实蒸气压为85.93 kPa；若按照实测雷德蒸气压74.46 kPa及实测馏出温度核算，在30 ℃的年平均存储温度下的真实蒸气压为60.22 kPa。由此导致了该内浮顶罐的边缘密封损失由1.25 t/a变化为0.63 t/a，后者是前者的二分之一。

2.2.2 关键参数选择不当

合理选取核算参数是确保排放量核算准确的关键。VOCs综合整治实施情况评估结果发现，几乎所有的企业均存在关键参数选取不当的情况。例如，浮顶罐VOCs排放量核算时，选择不同罐壁状况下（轻锈、中锈、重锈）对应的油垢因子会导致挂壁损失量发生几倍至上百倍的变化。以一个存储容积为1×105m3、年周转量为7.5×105m3、存储物料为石脑油的内浮顶罐为例，选择重锈状况下的罐壁油垢因子核算得出的挂壁损失为6.82 t/a，选择轻锈状况下的罐壁油垢因子核算得出的挂壁损失为0.068 t/a，前者是后者的100倍。此外，在核算挥发性有机液体装载排放量时，企业对于油气回收设施收集效率取值普遍为95%以上，而实地调研发现，当企业采用液下装载方式且鹤管接口形式为密封帽的情况下，实际油气收集效率普遍低于10%。

3 对于石化企业VOCs排放量核算的建议

3.1 规范排放源归类解析和排放核算

对石化废气排放源进行正确的归类解析是源项排放量核算的前提。企业应按照《指南》要求，全面系统地对本厂污染源进行排查和归类，确保源项不遗漏，归类不错误。另外，根据源项特点选取适用的核算方法是源项排放量核算的基础，企业应正确理解各类核算方法的适用范围和应用条件，根据自身实际情况，合理合规地选择相应的核算方法。

3.2 加强VOCs自行监测

企业应按照《排污单位自行监测技术指南 石油炼制工业》（HJ 880—2017）［6］、《排污单位自行监测技术指南 石油化学工业》（HJ 947—2018）［7］、《石油炼制工业废气治理工程技术规范》［8］等标准要求制定自行监测方案，在废气治理设施排气筒设置永久性采样口或在线检测装置，对各类有组织和无组织排放源开展有计划、长周期的VOCs监测工作，完善相关核算参数，科学合理地掌握自身VOCs排放情况，为全厂排放量核算以及废气治理工程的设计和施工提供基础数据支撑［9］。表3列出了部分重点VOCs排放源主要核算方法所需的关键核算参数。

表3 部分重点VOCs排放源主要核算方法所需的关键核算参数

3.3 加强VOCs管理台账记录

企业应将VOCs环境管理纳入企业日常生产管理体系，按照《排污许可证申请与核发技术规范 石化工业》（HJ 853—2017）［10］的台账记录要求以及《石油炼制工业废气治理工程技术规范》［8］的治理设施运维记录要求，建立VOCs环境管理台账，如LDAR台账、废气治理设施运行状况和设施维护记录台账、储罐及有机装载设施运行记录台账、火炬运行状况记录台账、污水集输系统及污水处理厂运行记录台账、冷却塔系统运行记录台账、开停工及检维修台账等，补充和完善VOCs排放量核算相关统计数据。

3.4 建立VOCs管控信息平台

针对石化行业VOCs核算方法复杂、专业性强、涉及基础数据多的情况，企业根据自身实际情况，研究建立VOCs管控信息平台。在平台中整理各VOCs排放源的排放量核算方法，高效管理海量的基础数据信息，减少人为核算误差干扰，提高VOCs排放量核算的准确性。

4 结论

由于石化行业排放量核算涉及的基础数据多、过程复杂、工作量大，现阶段企业在实际应用过程中由于必要核算参数缺失、对方法应用条件不了解等原因导致核算结果与真实情况存在较大偏差。企业应严格按照国家排放标准和技术规范要求，将VOCs排放管理纳入日常生产管理体系，制定VOCs监测方案，定期开展各类排放源项VOCs监测，完善VOCs环境管理台账，真实记录各类生产、排放、治理和监测数据，提高全厂VOCs排放量核算的真实性和准确性。