辽宁省石油化工行业VOCs排放量审核要点研究
2021-06-23王冠赵银玲任万辉
王冠 赵银玲 任万辉
(1.辽宁天益达环境工程技术有限公司,辽宁沈阳 110166;2.沈阳市经济技术开发区生态环境分局,辽宁沈阳 110027;3.辽宁省沈阳生态环境监测中心,辽宁沈阳 110167)
1 引言
研究表明,VOCs是大气污染物细颗粒物、臭氧生成的重要前体物质,危害人体健康[1-2]。石油化工行业是我国VOCs排放重点管控行业之一,同时也是VOCs排放大户[3]。2015年,环境保护部印发了《石化行业VOCs污染源排查工作指南》(以下简称《指南》),对石油化工行业VOCs排放量核算方法及使用条件做了介绍,石油化工行业12源项VOCs排放量核算方法较复杂且每种方法适用条件要求不同。目前我国对石油化工行业VOCs排放研究较多,但作为工业企业VOCs污染物排放监管的生态环境执法部门针对具体行业VOCs污染物排放审核的研究较少。2020年,生态环境部发布了《重点行业企业挥发性有机物现场检查指南(试行)》,对石油化工等6个行业VOCs检查要点提出了具体工作指导建议。
在生态环境保护执法过程中,掌握VOCs排放量审核要点对准确核算工业企业VOCs排放量及科学制定企业VOCs污染防治工作方案至关重要,特别是VOCs排放量较大且核算方法较复杂、计算参数数量巨大的石油化工行业。本文通过对辽宁省重点石油化工行业VOCs排放量核算实例分析,梳理石油化工行业VOCs排放量审核要点,总结石油化工企业实际VOCs排放量核算审核需重点关注企业设备动静密封点泄漏检测与修复(LDAR),有机液体储存与调和挥发损失,有机液体装卸挥发损失和废水集输、存储、处理处置过程逸散4个源项。
2 材料与方法
2.1 研究区域
辽宁省位于我国东北地区的南部,南濒黄、渤二海,辽东半岛斜插于两海之间,隔渤海海峡,与山东半岛遥相呼应;西南与河北省接壤;西北与内蒙古毗连;东北与吉林省为邻;东南以鸭绿江为界与朝鲜隔江相望。辽宁省工业基础雄厚,有“共和国工业长子”的美誉,地处环太平洋成矿北缘,地质成矿条件优越,矿产资源丰富。2019年辽宁省规模以上主要产品中原油加工量、汽油产量、乙烯产量等石油化工原料加工及产量持续增加;省内石油化工行业企业在西南地区分布较多,主要集中在沿海港口配套的工业园区内。
2.2 研究对象
以辽宁省石油化工行业F,J,L 3家重点工业企业为研究对象,针对石油化工企业VOCs排放量特点及企业具体生产实际情况,详细分析12源项VOCs排放量审核过程注意事项及生态环境保护部门综合执法过程稽查要点。工业VOCs污染源主要包括涉及VOCs的生产、存储、装卸、产品使用等过程[4],其中石油化工行业VOCs排放量占比较大,研究石油化工行业VOCs排放量审核要点对生态环境保护部门执法过程有重要指导意义。
2.3 案例概况
F,J,L 3家企业为国内重点石油炼制大型工业企业集团,企业主要产品包括汽油、柴油、乙烯、天然气等多种石油化工产品。2017年,3家企业自主核算生产过程VOCs排放量共计1.9万t,占辽宁省石油化工行业VOCs排放量比重较大,VOCs排放量主要集中在企业设备动静密封点泄漏检测与修复,有机液体储存与调和挥发损失,有机液体装卸挥发损失和废水集输、存储、处理处置过程逸散4个源项。
3 石油化工行业VOCs排放量核算方法
采用环境保护部印发的《指南》中12源项VOCs排放量核算方法,对3家案例企业进行VOCs排放量核算。《指南》核算方法总体上分为实测法、物料衡算法、模型法、公式法、排放系数法,每种源项核算方法不同,需要的选用参数及适用条件要求严格;同一源项不同核算方法计算VOCs排放量结果差值较大。石油化工行业12源项VOCs排放量核算方法见表1。
表1 石油化工行业12源项VOCs排放量核算方法
4 石油化工行业VOCs排放量审核要点分析
4.1 稽查工作要点
生态环境保护部门综合执法队执法人员主要负责核查企业自主核算VOCs排放量与企业的实际情况是否相符,在核算过程中是否存在核算错误、遗漏、隐瞒等行为。稽查人员应根据各源项特点开展稽查,做好稽查工作记录。
4.1.1 设备动静密封点泄漏检测与修复
主要稽查LDAR开展情况,检查各项数据记录、群组编码是否完整、规范,在用及开展LDAR的装置数和申报的装置数是否相符,密封点数、不可达点数、泄漏点数、豁免点和检测数据是否异常等。
(1)抽取装置所有工艺流程图(PFD)和5%~10%的管道仪表图(P&ID)进行分析,评估装置LDAR实施范围是否存在漏判、误判。结合装置现场勘察,评估LDAR项目实施范围内工艺设备、管线是否完整、准确、合规地纳入实施范围。
(2)按1%~10%比例分别选取动静密封点台账中各类型密封点,对照其编码到现场予以核对,验证台账记录密封点数量的完整性。同时核对密封点的检测开始时间、检测结束时间、检测仪器名称及代号、检测人员,判断检测最小停留时间及检测时间是否相符。
(3)根据装置密封点数量,原则上抽取1%~10%的密封点进行现场检测,检查数据准确性。
(4)对LDAR台账记录中泄漏点修复及复测情况进行检查,检查泄漏点首次维修时间、实质性维修时间、维修方法、延迟修复原因等修复作业记录。
4.1.2 有机液体储存与调和挥发损失
主要稽查各储罐申报信息与实际是否相符,重点检查储罐设备台账和罐体设计资料,核实储罐数量、规格、各类附件数量、浮盘密封类型、浮盘构造、储罐内所储物料介质、周转量、液位记录台账、人孔(透光孔、采样口、计量井等)法兰密封情况、是否涉及单独核算VOCs污染物、固定顶罐回收装置运行情况等。
(1)通过核查设备台账、卫星图片等方式核查厂区范围内所有储罐数量,核实实际储罐数量与申报数量是否一致。
(2)对各类型储罐分别抽取2%~10%进行排放量核算,其中必须包括每一类型储罐中周转量最大的储罐,核算排放量与申报VOCs排放量是否相符。
(3)对涉及单独核算污染物的储罐需抽查每类介质罐区中的1~2个储罐核算,核算VOCs排放量与申报VOCs排放量是否相符。
4.1.3 有机液体装卸挥发损失
主要稽查各鹤管类型、装载方式、装卸记录、周转量、油气回收装置、是否涉及单独核算VOCs污染物等情况。
(1)在各装载方式中抽取1~2种周转量大的物料,选取某季度为核算周期核算VOCs排放量。
(2)在单独核算污染物中抽取1~2种物料核算VOCs排放量。
4.1.4 废水集输、储存、处理处置过程逸散
主要稽查集水井个数、污水处理装置进出口水量、EVOCs监测数据、废气收集处理设施用电情况等。
(1)废水收集管网图与实际建设情况。
(2)废水水质例行监测报告中EVOCs监测数据、废水处理量等数据是否与核算参数值一致。
(3)废气处理装置运行台账、设备用电情况等。
4.1.5 燃烧烟气排放
主要稽查燃烧烟气排气筒数量、燃料气组分、燃烧效率、监测数据是否超过标准限值等。抽查10%~20%的燃烧烟气排放点位核算VOCs排放量。
4.1.6 工艺有组织排放
主要稽查催化剂再生、克劳斯法硫磺回收、延迟焦化等工艺有组织排放实测VOCs浓度是否超标,物料流量、转化率、延迟焦化设备塔数、运行时间等。抽查10%~20%的工艺有组织排放点位核算VOCs排放量。
4.1.7 工艺无组织排放
主要稽查延迟焦化装置切焦过程、进料量和年运行时间。
4.1.8 采样过程排放
主要稽查开口式采样是否存在跑冒滴漏而未登记、是否有开口式采样口申报成封闭式采样情况,抽查全厂1%~10%装置采样口。
4.1.9 火炬排放
主要稽查火炬生产运行记录,蒸汽助燃、空气助燃情况下气体比,火炬气体流量、组分、最低热值、出口流速等参数。
4.1.10 非正常工况排放
主要稽查开停工记录,吹扫到大气环境时容器的温度、压力、有机气体分子量(或组分)、有机液体比重等数据是否齐全;开停工次数与申报是否相符。抽查1~2套装置生产运行记录,核对开停工、维修次数。
4.1.11 冷却塔和循环水冷却系统释放
主要稽查循环水系统进出口水量和EVOCs监测数据。
4.1.12 事故排放
主要稽查突发环境事件记录、厂界在线监测数据、信访记录等环境管理档案与事故VOCs污染物排放申报材料是否相符。
4.2 案例VOCs排放量审核存在问题及结果
4.2.1 案例VOCs排放量审核存在问题
4.2.1.1 源项识别不全
企业自主核算VOCs排放量12源项识别不全是全厂VOCs排放量与生态环境保护部门审核结果出现差异的主要原因之一。具体表现在未将废水收集过程VOCs排放量、采样过程VOCs排放量、火炬VOCs排放量核算纳入全厂VOCs排放量。案例F企业未将废水收集过程VOCs排放量纳入全厂VOCs排放量,造成该源项约1 000余吨VOCs排放量未计算。
4.2.1.2 源项核算方法选择及参数选用错误
企业选择核算方法错误,没有掌握每种核算方法的适用条件;针对具体核算方法的参数选用错误,造成该源项VOCs排放量计算结果错误。如采用一次检测数据计算设备动静密封点设备泄漏检测与修复源项VOCs排放量;企业储罐固定顶罐未安装密闭排气系统选用安装密闭排气系统参数计算VOCs排放量,有机废气未回收或处置使用回收参数计算VOCs排放量;内浮顶罐未采取高效密封方式选用高效密封参数计算VOCs排放量;油品装卸过程未密闭装卸、油气未收集回收或处置选用密闭、回收参数计算VOCs排放量等。案例F,J,L 3家企业均未准确选用核算方法及参数,造成设备动静密封点泄漏检测与修复,有机液体储存与调和挥发损失,有机液体装卸挥发损失和废水集输、存储、处理处置过程逸散4个源项核算结果错误。
4.2.2 案例VOCs排放量审核结果
F,J,L 3家企业VOCs排放量自主核算结果共计约1.9万t/a,经生态环境保护部门审核确准3家企业VOCs排放量共计约4.1万t/a。VOCs排放量审核结果差值过大的排放源项主要集中在设备动静密封点泄漏检测与修复,有机液体储存与调和挥发损失,有机液体装卸挥发损失和废水集输、存储、处理处置过程逸散4个源项,其中,废水集输、存储、处理处置过程逸散源项VOCs排放量结果差异最大,详见表2。
表2 VOCs排放量审核结果统计 t
5 结语
石油化工行业是我国VOCs排放重点管控行业之一。石油化工行业12源项VOCs排放量核算方法较复杂且每种方法适用条件要求不同,企业自主核算VOCs排放量过程中易发生源项识别不全、核算方法选取错误、核算参数选用错误等情况,需加强企业VOCs排放量核算指导及培训。
通过对辽宁省重点石油化工行业VOCs排放量核算3家企业实例分析,提出石油化工行业VOCs排放量审核要点,在生态环境保护执法过程中VOCs排放量审核稽查需重点关注企业设备动静密封点泄漏检测与修复,有机液体储存与调和挥发损失,有机液体装卸挥发损失和废水集输、存储、处理处置过程逸散4个源项VOCs排放量核算。