LDAR技术在蜡油催化裂化装置的应用

蜡油催化裂化装置生产过程中存在泄漏点,其中泄漏出的VOCs会导致光化学烟雾、雾霾天气和PM2.5值上升。实施挥发性有机物(VOCs)泄漏检测与维修(LDAR)技术,通过紧固螺栓、更换部件、夹具堵漏和包裹环氧树脂等多种手段对这些漏点进行修复之后,装置VOCs泄漏率从1.57%下降至0.35%,效果较好。     

泄漏检测与修复(LDAR)检测数据准确性评估方法研究

泄漏检测与修复技术(LDAR)是控制石化企业设备与管线泄漏的最佳可行技术,检测数据准确度对于企业核算VOCs排放量及环境保护主管部门进行VOCs排污费征收和排污许可证管理至关重要.针对中国石化企业工艺装置特点和LDAR检测数据特征,设计了一套LDAR检测数据准确性评估方法,并运用该方法对24套石化装置的LDAR检测数据准确性进行抽测评估.结果表明该方法可以直观反映企业LDAR检测数据准确度,客观体现不同企业、不同装置在LDAR检测管理水平上的差异.     

泄漏检测与维修技术在芳烃抽提装置的应用研究

采用泄漏检测与维修（ LDAR）技术进行了全面检测和统计分析，分析泄漏的原因并通过维修减少泄漏。结果表明：芳烃抽提装置容易泄漏的元件主要为连接件和阀门，主要分布在泵区；SV≥5000μmol／mol的泄漏密封点占总密封点数的0.57％，对总泄漏量的贡献达到了82％，是造成泄漏排放的主要部分。设备管阀件泄漏造成的加工损失率为0.0009％，泄漏点停工维修修复率为83％，停工维修后整体泄漏率为0.03％；VOCs减排率为71％。     

泄漏检测与修复在炼油企业的应用探讨

分析了炼油企业挥发性有机物(VOCs)的主要来源及危害,介绍了泄漏检测与修复(LDAR)在炼油企业的应用情况。通过对泄漏检测数据进行分析统计,对泄漏检测与修复效果进行评估,探讨了炼油企业不同密封类型的泄漏及修复规律,为炼油企业开展LDAR工作,减少VOCs排放,改善厂区环境质量提供科学依据或参考。     

基于包扎法的石化乙烯装置挥发性有机物排放特征

装置泄露是石油炼化生产过程中重要的挥发性有机物(VOCs)无组织排放源.基于动态吹扫包扎法采样和预浓缩­­-GC/MS分析方法,对我国南方某石化企业乙烯生产过程中裂解装置的压缩、分离系统及芳烃抽提装置的泄漏组件进行了VOCs排放特征研究.结果表明:烷烃(49.7%~82.4%)含量最高,其次是烯烃(3.2%~35.7%)和芳香烃(5.5%~14.4%); 2-甲基戊烷、甲基环己烷、3-甲基己烷及2,3-二甲基丁烷在整个乙烯生产中都有重要比重.乙烯和反-2-丁烯是裂解装置的重要标志,而苯和甲苯是芳烃抽提装置的重要标志;臭氧生成潜势主要来自于烯烃,尤其是乙烯的贡献率最大,占总烯烃贡献的47.0%~73.0%.参考美国环保局推荐的Method-21,计算了轻液介质阀门的排放速率,获得其泄露排放速率与泄露浓度之间的定量关系为y=3×10^-7x^0.993(R²=0.788).     

LDAR数据统计分析方法研究及应用

研究了适用于泄漏检测与修复(LDAR)密封点台账、检测数据、泄漏数据、VOCs排放量等不同数据类型和分析目标的LDAR数据统计分析方法。基于分类和聚类方法,对某企业2015-2018年5 088 480个检测值的区间分布进行统计分析,分别对比阀门、法兰、连接件等10种密封类型检测值区间分布情况,同时对泄漏率和修复率进行分析。结果表明,除搅拌器密封无泄漏点外,阀门、法兰、连接件等密封类型的泄漏点检测值主要分布在500μmol/mol≤SV2 000μmol/mol和2 000μmol/mol≤SV 5 000μmol/mol区间;泄漏率较高的密封类型分别为泵1.81%、采样口0.97%、开口管线0.79%,其次是阀门0.37%,压缩机密封0.31%;泄漏点修复率逐年提高,维修效果显著。     

乙烯装置腐蚀安全状况分析及开展RAM评价必要性

分析表明随着加工原油的重质化、劣质化,乙烯原料也呈现劣质化趋势,腐蚀、结垢、泄漏及老化等诸多问题是影响乙烯裂解装置长周期安全运行的主要因素,提出在乙烯裂解装置开展基于经济分析的RAM系统评价,量化风险大小,并提出检维修优化措施。     

石化企业挥发性有机化合物泄漏排放量评估方法

介绍了石化企业生产过程中的泄漏排放源以及在开展泄漏检测与修复(LDAR)的工作中,对挥发性有机化合物(VOCs)的泄漏排放量进行估算的多种方法,结合石化生产装置泄漏排放量估算实例给出了较为常用的两种美国环保署关于石化企业VOCs泄漏排放量的估算模型。     

典型石化装置挥发性有机物排放特征及臭氧生成潜势

聚焦某石化企业芳烃、烯烃及炼油生产区域,针对芳烃连续重整、芳烃制氢、烯烃催化裂解和炼油常减压蒸馏4套活性VOCs组分较多的生产装置,开展了装置VOCs排放特征研究。使用苏玛罐对装置无组织逸散环节VOCs废气进行采集,并通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对106种VOCs组分进行定性定量分析,采用VOCs最大增量反应活性(MIR)来计算各装置VOCs排放对大气中O₃生成的贡献。结果表明：烷烃是4套装置的VOCs特征组分,质量分数为42.17%～93.57%。烯烃裂解装置卤代烃质量分数为30.08%,常减压蒸馏装置芳香烃质量分数为27.83%;丙烷、乙烷、1,2-二氯乙烷和正庚烷是石化行业企业VOCs排放特征物种;4套装置臭氧生成贡献OFP为0.49～30.05 mg/m³,其顺序为炼油常减压蒸馏装置(30.05 mg/m³)>芳烃制氢装置(4.21 mg/m³)>芳烃连续重整装置(2.57 mg/m³)>烯烃裂解装置(0.49 mg/m³     

石油化工装置开停工及检维修挥发性有机物排放的控制

对石油化工装置开停工及检维修过程中挥发性有机物(VOCs)的排放进行了系统分析,对典型设备——储罐在清洗过程中的VOCs排放量进行了核算。介绍了国内外石油化工装置开停工及检维修过程中VOCs排放的现状及控制措施,针对国内的实际情况,提出了现阶段有效的控制措施。阐述了移动式VOCs控制技术及在石油化工装置开停工及检维修过程中的应用前景。     

低温等离子体技术在乙烯装置VOCs治理中的应用

针对乙烯裂解装置污水会逸散出少量的VOCs气体,其苯系物及烯烃类物质含量高、恶臭明显、湿度大、浓度波动大,治理难度极大,所处环境为火灾爆炸危险区域且废气可能达到爆炸下限,安全控制措施要求高这一情况,建成了国内首套防爆型低温等离子体VOCs废气治理设施,在某石化公司防爆1区安全运行一年,实践证明:苯系物、烯烃、硫化物的去除效率可达98%以上,达到国标的各项要求,电气安全控制措施能够满足防爆1区。     

基于环境空气中VOCs在线监测数据精准识别化工园区VOCs排放源

为精准识别化工园区环境空气VOCs排放源,2017年1月基于连续在线GC-FID法逐时监测某化工园区5个点环境空气中43种VOCs数据,运用统计分析法和PMF模型识别其来源,再结合CPF方法和企业排放信息达到精准化识别各排放源.结果表明,5个监测点平均VOCs体积分数为56.40×10^-9,除一个点其余点均以烷烃含量最高,主要是乙烷、丙烷、乙烯、甲苯、异丁烷、正丁烷和乙炔;园区环境空气中VOCs来自丁烷泄漏、工艺过程中排放、储罐排放、乙烯合成和城区传输这5个来源;基于气象传输路径分析和企业排放信息,识别出园区有7家化工企业以及园区外运河装卸区是观测期间VOCs的主要排放源.本研究以在线监测数据为基础,联合受体模型、气象条件及企业排放信息,实现了化工园区内VOCs污染来源的精准化定位,为园区内企业排放的监督和管理提供依据.     

用BP神经网络模型定量估算石化企业炼油废水处理中的VOCs

将BP神经网络理论引入石化企业炼油厂废水处理中的VOCs挥发量估算。在分析影响VOCs挥发因素的基础上,利用基于MATLAB神经网络工具箱的图形用户界面GUI,建立了石化企业炼油废水处理中VOCs挥发量估算的BP神经网络模型。用该模型对样本集进行了学习训练和仿真测试,并将训练好的神经网络应用于相关实例的估算。结果表明,应用BP神经网络方法进行石化企业炼油废水处理中VOCs挥发量估算结果与美国环保局推荐软件WATER9的计算结果误差在1.49%~17.46%之间,为石化企业炼油废水处理中VOCs挥发量估算提供了一种较为可靠的方法。     

工业VOCs气体处理技术应用状况调查分析

在调研大量工业VOCs气体处理工程案例的基础上,分析了不同工业VOCs气体处理技术的应用状况,包括不同处理技术在国内外的市场占有率、处理气体流量、VOCs浓度、VOCs种类以及所应用的行业等.结果表明,催化氧化、吸附、生物法是应用较多的VOCs处理技术.冷凝、膜分离和吸附工艺多用于处理浓度大于10000mg/m3的VOCs气体,并可回收VOCs;催化燃烧、热力燃烧工艺多用于处理浓度2000~10000 mg/m3且不具回收价值的VOCs气体;生物处理、等离子体多用于处理浓度低于2000mg/m3的VOCs气体.在进行VOCs处理技术选择时,应综合考虑VOCs气体特性(VOCs浓度、流量、温湿度、颗粒物含量)、VOCs处理技术的技术经济性能、排放标准等因素.     

依据VOC浓度变化优化场地SVE通风流量的研究

土壤气相抽提(SVE)中挥发性有机污染物(VOC)的扩散速度是确定SVE抽提流量的依据。为了优化场地SVE通风流量,结合试验现场土壤的土质条件和含水率,测试了污染物在不同均质土质中的扩散速度,绘制了污染物浓度随时间变化曲线。研究表明污染物的扩散在不同种土质和含水率的条件下,浓度的变化具有相似规律:快速上升阶段,出现拐点,浓度稳定阶段;在测试的压力场范围内,结合场地不同的抽提流量(Flow rate)的通风以及停止通风进行浓度恢复的试验,同样获取了场地污染物的浓度变化曲线,即场地污染物浓度平衡破坏和浓度平衡的恢复。测试数据显示,不同土质结构的场地内不同区域的污染物浓度恢复曲线和单一土质的污染物扩散具有相同的规律。因此可以采用扩散速度来求解抽提的通风流量。根据室内外的测试数据,文中给出了理论计算的场地优化通风速率建议。     

中国生活源挥发性有机物排放清单

生活源已成为重要的挥发性有机物（VOCs）人为排放源之一.构建了系统的中国生活源VOCs排放源分类方法和核算体系,在此基础上建立了2010~2018年中国生活源VOCs排放清单,并对生活源VOCs排放重要源类和省份等进行识别,最后对生活源VOCs控制提出了对策建议.结果表明,2018年中国生活源VOCs排放量为2518 kt.建筑装饰、沥青道路铺装、餐饮油烟和农村家用生物质使用是贡献最大的4类源,合计占比69.22%.家庭日化用品使用和居民生活和商业煤炭使用贡献相当,占比分别为10.43%和9.98%.此外,汽车修补也有一定的贡献,占比为7.75%.山东、四川、河南、广东、江苏和河北是VOCs排放贡献最大的6个省份,合计占生活源VOCs排放总量的36.01%.2010~2018年期间,中国生活源VOCs排放先以0.43%的速度增加,2013年达到峰值排放后开始下降,下降速度为2.23%.下降原因一方面与居民生活用能的清洁化,以及北方地区大力推进清洁取暖使生活煤炭、生物质消耗逐步减少等有关,另一方面与该阶段部分地区房屋建设逐步趋于饱和导致全国年房屋竣工面积减少有一定贡献.建议全面深入推进建筑装饰、餐饮油烟和汽车修补综合治理,同时关注沥青道路铺装VOCs排放和控制;持续优化生活源能源使用结构,因地制宜、多措并举地推进民用燃煤和家用生物质燃烧污染治理.