石化VOC綜合治理中的監測難點
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行業新聞

石化VOC綜合治理中的監測難點


      [導讀]LDAR不光是投入檢測儀器的問題,還有專業檢測人員、檢測方法等問題,更重要的還涉及工藝、設備的改造。因此,VOCs泄漏檢測是一項係統的技術工作,應當分行業、分類、分階段開展。

  上月底,環境保護部發布《石化行業揮發性有機物綜合整治方案》,要求2017年7月1日前,建成全國石化行業揮發性有機物(VOCs)監測監控體係。目前,寧波、嘉興、南京等地的化工企業正有序推進VOCs試點治理。各地還出台規定,要求實施二氧化硫、氮氧化物、VOCs等多種汙染物的協同控製,並要求新建石化、化工企業必須采用先進的泄漏檢測與修複(LDAR)等技術進行VOCs綜合治理。

  據記者調查,石化行業開展VOCs綜合整治,需要邁過濃度檢測控製、LDAR投入、末端回收技術經濟性三個關口,才能大幅減少VOCs排放。

濃度檢測無章可循

  記者了解到,目前,石化企業對泄漏的管理基本上是以傳統人工憑經驗、憑直覺和事後管理的方式來進行,原來的無泄漏管理隻局限於“跑、冒、滴、漏”等憑人的感官容易直接觀察發現的泄漏環節,輕組分、易揮發的“無形泄漏”則無法有效發現和查清。但“無形泄漏”是企業加工損耗的重要因素之一。如何查找此類泄漏,如何將“無形泄漏”與密封管理結合起來,又如何治理“無形泄漏”?對這一係列的問題,國內石油化工企業普遍缺乏相應的經驗。

  金陵石化安全環保副總監陸鵬宇表示,裝置每條管線、每個閥門泄漏出來的VOCs,和煙囪排出來的二氧化硫不一樣,監管者很難查,被監管者也很難解釋。金陵石化曾經嚐試做VOCs的底值測試,發現更是變幻莫測——有些點位的VOCs檢測值會在中午左右突然異常升高,而這時候,正是附近的馬路上車多、人多的時候。由於VOCs多屬於“大路貨”,不僅企業排放,汽車尾氣中也有,如果隻從末端控製入手,就很難說清楚其真正來源和排放量。

  對此,業內人士介紹,化工企業排放的VOCs汙染物主要來自於原輔材料和產品的排放,種類多而複雜。而VOCs的無組織排放由於產生環節多樣,且VOCs具有很強的擴散性和反應活性,在一定條件下能經各種複雜的化學反應發生轉化。因此,VOCs的排放量無法準確估算。

  據了解,VOCs風量、廢氣成分、廢氣濃度直接決定著製定回收方案、確定吸附劑的用量、前處理的方式以及是否需要後處理(精餾、濃縮或者鹽析)等。

  江蘇南大環保科技有限公司工程師肖微煒認為,要準確計算VOCs風量、廢氣成分、廢氣濃度,需要運用工藝設備的相關參數進行嚴格的工程計算。通常需要建設單位提供相關的結構參數、尺寸參數、型式參數,並查找相應物質的傳熱參數,在工程設計公式中反向去計算每種物質在相應的冷凝器下的冷凝效率。這個方法的準確程度比較高,但是對評價人員的素質要求也較高,需要評價人員有較好的化工設計基礎才能運用。同時由於VOCs種類和組分多而複雜,對於產品數量和蒸餾環節都較多的項目,如果每個物質均進行該計算程序會產生相當大的工作量。

查漏與修複投入大

  VOCs排放不僅汙染大氣環境,也引起原料損失。專家指出,我國石油化工行業的VOCs無組織排放控製總體滯後於美歐等發達國家和地區,在汙染源識別方麵,尚缺乏VOCs無組織排放監測技術及對排放總量、分布和規律的認識,對各類排放源對原料損失率的貢獻及優先控製次序也不清楚,直接影響著建立係統的、全麵的和綜合性的控製計劃。

  LDAR技術是目前發達國家普遍采用的無泄漏管理技術,其目的是控製VOCs無組織排放。通過對化工企業各類反應釜、原料輸送管道、泵、壓縮機、閥門、法蘭等易產生VOCs泄漏之處,采用定性和定量監測設備進行監測。儀器讀數如果超過泄漏標準,就需要在規定時間內維修、複檢,做到泄漏點及時發現、及時確認、快速修複,對修複漏點再次確認,實現減少原料損耗、減少VOCs排放。環保部此次出台的《石化行業揮發性有機物綜合整治方案》要求行業全麵推行LDAR,要求企業應建立LDAR管理製度,細化工作程序、檢測方法、檢測頻率、泄漏濃度限值、修複要求等關鍵要素,對密封點設置編號和標識,泄漏超標的密封點要及時修複。建立信息管理平台,全麵分析泄漏點信息,對易泄漏環節製定針對性改進措施,通過源頭控製減少VOCs泄漏排放。

  據了解,上海石化率先采用LDAR技術,已累計檢測300多萬個點,並對其中檢出泄漏的5000多個點進行修複處理。天津石化於去年6月開始相繼啟動了芳烴等6套裝置的第一輪LDAR試點工作,2016年底前,天津石化預計將投資1.2億元,全麵進行LDAR工作。寧波石化經濟技術開發區去年在園區所有化工企業中推廣LDAR技術,要求有條件進行泄漏檢測的企業自行購置設備進行此項工作,其他企業委托有經驗的第三方公司進行,在找到泄漏點的基礎上,按泄漏濃度大小分門別類進行修複。

回收技術缺乏經濟性

  VOCs的末端治理是控製含VOCs生產尾氣有組織排放的重要途徑。VOCs的治理技術包括回收再利用和降解,主要有吸附法、冷凝法、焚燒法、電暈法、光催化氧化法、生物法等。企業根據不同的生產工藝和設備設施情況,可以排放濃度、淨化效率、排放速率和集氣效率這4種方式,通過單獨或者組合這些技術來控製VOCs的有組織排放。

  山東東嶽化工股份有限公司安全總監趙仲如向記者介紹,VOCs回收再利用技術目前還缺乏成熟、經濟的技術,有的技術根本不適合。低濃度揮發性有機廢氣的處理回收,采用任何一種技術都缺乏經濟性,各行業也缺乏分類的示範樣板,這將導致中小企業在尋找各種技術的過程中逐步懈怠,治理的步伐也會慢下來。

LDAR全麵推廣尚需時日

山東東嶽化工股份有限公司安全總監趙仲如

  LDAR關鍵是投入問題,泄漏檢測與修複對中石化等大型企業問題不大,但是對於上世紀70~90年代建立的企業,由於環保欠賬多,泄漏修複的難度大,投入也相應地增大。而對於部分中小企業來說,LDAR也是一筆不小的投入。另外,LDAR不光是投入檢測儀器的問題,還有專業檢測人員、檢測方法等問題,更重要的還涉及工藝、設備的改造。因此,VOCs泄漏檢測是一項係統的技術工作,應當分行業、分類、分階段開展。

貴州甕福化工公司安全環保部工程師何蓉

  一些企業的工藝已經跟不上現代環保發展的要求,設備也老化,有的企業生產不同產品,添加的原料也不一樣,揮發物成分不一樣,LDAR不好控製。

中國石化撫順石油化工研究院教授級高工李淩波

  美國煉化行業開展LDAR已經有30多年,係統地建立了LDAR法規和標準體係、檢測方法標準、操作程序規範、檢測及數據管理模式、質量控製、保證及改進體係,並且也形成了檢測儀器研發與生產等成套運作體係,成功經驗值得借鑒。但是,要看到美國的LDAR法規和標準指標是循序漸進發展的,是從無到有,從相對寬鬆到逐漸嚴格的。我國的LDAR工作剛剛起步,幾家管理較先進的煉油廠LDAR的抽檢結果表明,其設備與管閥件總體泄漏水平與發達國家煉油廠相比差距明顯,我國設備與管閥件泄漏控製也應遵循持續改進的原則。應明確將煉油廠、乙烯化工廠、有機化工廠和天然氣淨化廠等涉及輕質有機原料或產品的煉化企業納入LDAR計劃,並按區域分步實施。京津冀、長三角和珠三角等VOCs排放控製重點區域的煉化企業應率先實施LDAR計劃。


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