红外掩日遥感监测炼油厂非甲烷烷烃排放通量

采用红外掩日通量遥感监测(SOF)技术分别在2014年5月~2015年12月和2021年10月监测了我国7座大型炼油厂(其中6座原油年加工量均超过1000万t)非甲烷烷烃排放通量(kg/h)及分布.每座炼油厂监测3~8d,测量18~73次,总计获得328个排放通量测量数据,根据国内炼油厂VOCs排放烟羽中非甲烷烷烃质量分数估算了VOCs排放量,结合监测期间实际原油加工量计算了非甲烷烷烃和VOCs排放系数.结果显示:7座炼油厂2014~2015年的非甲烷烷烃排放系数测定值为0.016%~0.11%,平均为0.081%;VOCs排放系数估算为0.020%~0.14%,平均为0.10%.无组织排放约占炼油厂非甲烷烷烃排放总量的70%以上,其中轻油贮罐排放占比过半.国内7座炼油厂2014~2015年非甲烷烷烃排放系数的最好水平与美国南加州6座炼油厂同期SOF监测的最好水平相当,但非甲烷烷烃排放系数的平均水平约为其平均水平的3.9倍,国内炼油厂的VOCs排放控制水平更加参差不齐.国内1座千万吨级炼油厂2021年监测的非甲烷烷烃排放通量和排放系数分别较2015年削减72.4%和74.2%.SOF可为石化VOCs无组织排放监测、量化和排放清单修订提供最佳实用技术,本研究结果提供了国内石化行业VOCs综合整治初期典型炼油厂非甲烷烷烃和VOCs的基线排放实测数据,以及1座千万t级炼油厂6a后治理攻坚效果.     

炼焦过程排放挥发性有机物的排放特征和组成分布研究

为控制炼焦排放以及为预防城市大气污染提供可靠的污染源数据支持,利用不锈钢采样罐和全自动预浓缩/GC/MS系统,研究了58-Ⅱ型和JN43-80型焦炉在装煤时刻和炼焦过程(包括装煤时刻)中挥发有机物(VOCs)的排放特征及其组成分布,分析了焦化行业排放VOCs的反应活性。研究发现,在装煤时刻和炼焦过程中,58-Ⅱ型焦炉产生的总挥发性有机物(TVOCs)浓度分别为7022μg/m~3和6266μg/m~3;JN43-80型焦炉产生的TVOCs浓度分别为4185μg/m~3和3298μg/m~3。装煤时刻产生的TVOCs浓度明显高于炼焦过程产生的。炼焦过程无组织排放的VOCs包含烯烃、烷烃、芳香烃、卤代烃以及少量的醛和酮,其中乙烯、乙烷、丙烯、苯、甲苯等为主要成分。这些产生的VOCs反应活性各不相同,活性最大的是烯烃类物质,其活性占TVOCs反应活性比重为(86.2±2.1)%;其次是芳香烃类物质,其活性比重为(9.2±3.1)%;反应活性最大的5个物种分别是丙烯、乙烯、1,3-丁二烯、1-丁烯以及苯乙烯。     

中美油罐VOCs排放核算公式参数敏感性研究

介绍了中石化系统VOCs排放核算公式和美国环保署推荐公式,并对2种方法的优缺点进行了对比分析.结合油罐排放核算实例,分析了导致中美两种方法计算结果不同的原因,最终确定了VOCs年排放量核算结果为43.43t.利用了回归分析的方法,对中美核算公式的主要参数进行了敏感性研究,各参数拟合方程的R²均接近于1,将t统计量P值显著性水平设置为0.05,结果表明,在计算浮顶罐VOCs排放时,中石化公式的敏感参数包括：粘附系数、风速、二次密封系数、密封系数和风速指数;EPA公式的敏感参数为内壁粘附系数、风速、静风边缘密封排放系数、有风情况下边缘密封排放系数和浮顶板密封长度系数,风速指数为非敏感参数.     

河南省某典型垃圾焚烧发电厂的VOCs排放特征

为评估河南省生活垃圾焚烧发电厂排放的挥发性有机物(VOCs)对臭氧生成的贡献,选取某典型企业进行调研. 采用气袋、苏玛罐和吸附管进行采样,通过气质联用(GC/MS)和高效液质(HPLC/MS)联用分析方法对117种VOCs物种排放水平进行监测,并计算本地化VOCs排放因子. 采用最大增量反应活性(MIR)法计算臭氧生成潜势(OFP),并识别OFP贡献率较大的物种. 结果表明:①主排放口实测的VOCs总浓度为4.28 mg/m3,VOCs排放量为3.5 t/a,计算的VOCs排放因子为0.016 g/kg (以垃圾计,下同). ②MIR系数法计算的有组织OFP总排放量为9.3 t/a,对应的MIR系数平均值为2.67. ③排放量占比较大的VOCs组分依次为芳香烃(38.37%)、卤代烃(28.79%)、含氧化合物(14.32%)和烷烃(12.75%). 对OFP贡献率较大的VOCs组分为芳香烃(53.91%)和含氧化合物(28.16%),OFP贡献率排名前5位的VOCs物种分别为乙醛(20.5%)、间/对-二甲苯(20.2%)、正丁烯(6.2%)、1,2,4-三甲苯(5.4%)和正丁醛(4.9%). ④固废间、锅炉房、锅炉房外、渗滤液泵房及房顶采样点测得的VOCs无组织排放总浓度分别为83.6、6.19、1.24、5.71、1.79 mg/m3. 研究显示,该垃圾焚烧发电厂固废间VOCs浓度较高,需要进一步提高车间内VOCs收集率,以减少无组织VOCs排放,同时可在主排放口安装合适的VOCs去除装置以进一步削减VOCs有组织排放量.      

制定挥发性有机化合物大气排放标准的方法研究

随着大气复合型污染日趋严重,制定有关VOCs的标准体系迫在眉睫。依据目前国内外制定排放限值的方法,探讨在缺乏新增VOCs相关空气质量标准和实测数据的情况下,确定新增VOCs排放限值的方法体系。首先,通过总结国内外标准制定的经验,提出了标准控制污染物的筛选原则,并列出了52种优先控制的单项新增VOCs和1项综合指标。然后,研究了新增VOCs的环境质量浓度和排放浓度的计算方法。最后,建议新增VOCs的环境质量浓度(Cm)选取国外环境空气质量标准,在国外缺乏质量标准的情况下,则可利用污染物车间浓度标准估算Cm值;排放浓度则根据VOCs的毒性大小,制定分级排放标准,分级排放浓度可定为5、20、100 mg/m3;无组织排放厂界浓度限值则依据Cm取值;淡化或取消VOCs排放速率控制指标。     

工业企业有组织VOCs排放特征及治理技术探讨——以济南为例

采用便携式非甲烷总烃测试仪对济南市重点VOCs排放企业的有组织排放口开展监测,分析了不同行业、不同工艺非甲烷总烃(NMHC)排放特征,介绍了VOCs废气处理技术现状。结果表明:有组织废气NMHC排放浓度≤12 800 mg/m~3,超标率为11.9%;炼焦工艺排放的NMHC浓度最大,达到了868.25 mg/m~3;重点VOCs排放企业废气治理采用活性炭吸附、UV光氧催化的比例较高,66.4%的企业采用组合治理模式,活性炭+UV光氧和吸附脱附+燃烧组合工艺的应用比例达到52.7%。     

炼化企业VOCs排放现状及治理对策

简要介绍了挥发性有机物(VOCs)的定义及危害,分析了炼化企业的VOCs排放现状,并简要介绍了VOCs有组织和无组织排放的种类。介绍了中国石化济南分公司延迟焦化装置和柴油加氢装置针对有组织排放和无组织排放开展的各种治理措施及LDAR检测开展情况。     

浙江省包装印刷行业挥发性有机物排放特征及排放系数

本文通过2105年浙江省254家包装印刷企业的调查数据,剖析了该行业原辅料组分及挥发性有机物(VOCs)污染治理现状,并筛选出100家典型企业,按印刷工艺划分阐述包装印刷行业VOCs排放特征、核算VOCs排放系数.结果表明,浙江省近2/3包装印刷企业未能有效处理VOCs,且大部分企业仍使用溶剂型原辅料,主要排放污染因子为乙酸乙酯、异丙醇、乙醇、乙酸丙酯、乙酸丁酯等9种物质.全省包装印刷行业VOCs平均排放系数为0.485 kg·kg~(-1),其中凹印工艺排放系数最高,为0.634 kg·kg~(-1).与物料衡算法计算值相比,由排放系数得到的排放量误差控制在15%以内.     

地级市域工业VOCs排放源产排特性及其控制技术应用现状:以秦皇岛市为例

对秦皇岛市609家工业企业VOCs的源排放和污染控制技术做了调研.结果表明,VOCs排放源排放的气体流量以石油加工、炼焦和核燃料加工业最高(105m3·h-1).其余行业主要集中在103~105m3·h-1之间.各行业源排放的VOCs浓度均小于1 000 mg·m-3,各行业的VOCs排放速率差异性较大,介于50~10 000 g·h-1之间.其中交通运输设备制造业、石油加工、炼焦和核燃料加工业、机械设备制造业、印刷和记录媒介复制业及化学原料和化学制品制造业的排放浓度和排放速率均较高.和国内之前的调查研究相比,秦皇岛市工业企业VOCs的排放水平相对较低.此次调研的609家工业企业中拥有VOCs处理设施的案例共109个.吸附技术应用的占比最大(69%).其次为吸收技术(19%).     

消费电子产品生产过程中挥发性有机物(VOCs)排放特征的研究

选取塑胶零件、印刷线路板及主板3类消费电子产品部件为研究对象,利用活性炭管采样,样品溶剂解吸后采用GC/MS分析,获得了各排气筒及车间内VOCs含量水平与组分特征.通过计算排放量,得出了分物种VOCs排放系数.结果表明,塑胶零件生产线排气筒总挥发性有机物(TVOCs)浓度为48.01~115.05 mg·m-3,印刷线路板为6.08~11.36 mg·m-3,主板为29.81~30.21 mg·m-3.塑胶零件生产车间内TVOCs浓度为4.23~120.58 mg·m-3,印刷线路板为1.50~2.02 mg·m-3,主板为7.01~9.93 mg·m-3.环烷烃类、酯类、苯类为主要排放物质.对于不同产品生产线的排气筒及车间废气,浓度和物种均有很大差异;对于相同产品,浓度有差异但物种基本相同.按产品分类,共计算得出了36个分物种VOCs排放系数,其中,塑胶零件、印刷线路板及主板TVOCs排放系数分别为0.626 kg·kg-1涂料用量、0.123 kg·kg-1油墨用量、0.028 kg·kg-1印刷线路板用量.通过排放量计算结果分析,3种产品中,塑胶零件生产为VOCs主要排放源,车间内无组织排放为主要排放方式.     

浙江省合成革行业挥发性有机物污染特征及排放系数

以2015年浙江省175家合成革企业调研数据为基础,分析当前浙江省合成革行业挥发性有机物(VOCs)污染治理情况,通过研究筛选出161家重点企业,分析合成革行业污染基本排放特征并计算其VOCs排放系数.结果表明,绝大部分企业对废气采取治理措施,但聚氨酯(PU)后处理工艺没有废气收集和处理设施;绝大部分企业使用的是溶剂型原辅材料,废气中VOCs的主要污染因子为二甲基甲酰胺(DMF)、甲苯、乙酸甲酯、丙酮、乙酸乙酯和丁酮等物质;全省合成革行业的VOCs排放系数均值为0. 168 kg·m~(-2).其中聚氨酯平均排放系数0. 170 kg·m~(-2),聚氯乙烯(PVC)排放系数为0. 142 kg·m~(-2);聚氨酯湿法工艺排放系数均值为0. 191 kg·m~(-2),聚氨酯干法工艺VOCs排放系数均值为0. 179 kg·m~(-2),聚氨酯后处理工艺VOCs排放系数均值为0. 120 kg·m~(-2).     

炼焦过程挥发性有机物排放特征及其大气化学反应活性

利用不锈钢采样罐和全自动预浓缩/GC/MS系统,在58-Ⅱ型和JN43-80型焦炉顶测试了炼焦过程中挥发性有机物(VOCs)中各组分的浓度,研究了VOCs排放特征,结合OH自由基消耗速率分析了这些物质的反应活性.研究发现,在装煤时刻和炼焦过程中,58-Ⅱ型焦炉产生的总挥发性有机物(TVOCs)浓度分别为7022 μg·m-3和6266μg·m-3;JN43-80型焦炉产生的TVOCs浓度分别为4185 μg·m-3和3298μg·m-3.装煤时刻产生的TVOCs浓度明显高于炼焦过程产生的.炼焦过程(包括装煤时刻)无组织排放的VOCs,包含烯烃、烷烃、芳香烃、卤代烃以及少量的醛和酮,其中乙烯、乙烷、丙烯、苯以及甲苯等为主要成分.这些产生的VOCs反应活性各不相同,活性最大的是烯烃类物质.其活性占TVOCs反应活性比重为86.2%±2.1%;其次是芳香烃类物质,其活性比重为9.2%±3.1%;反应活性最大的5个物种分别是丙烯、乙烯、1,3-丁二烯、1-丁烯以及苯乙烯.     

利用重质稠油生产沥青的VOCs排放特征

沥青生产是重要的石化行业子行业之一,目前尚缺乏针对该行业VOCs排放的相关研究.为探明沥青生产行业VOCs的排放特征,选取以重质稠油为原料生产沥青的某典型企业,主要采集有组织和无组织排放工序环节的样品,通过GC-MS定量检测了65种VOCs.结果表明,该企业沥青生产的VOCs排放浓度为37.28~7528.00 μg·m^-3,无组织排放和有组织排放VOCs均以烷烃为主,浓度占比超过50%,而有组织排放废气经末端治理设施处理后芳香烃贡献增加.乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、环戊烷、正己烷、甲基环戊烷、环己烷、甲基环己烷、乙烯、1-丁烯、苯、甲苯、间二甲苯、邻二甲苯为该企业沥青生产过程的特征VOCs组分.沥青生产行业VOCs排放主要来自无组织排放,其中,95%的VOCs无组织排放来源于储罐区的呼吸损耗,为161.65 t·a^-1,其次为装卸平台,挥发量为9.42 t·a^-1.对无组织排放环节的管控应该成为沥青生产行业的管控重点.     

中国显示器件行业VOCs排放特征及控制对策

为掌握和了解我国电子行业VOCs的排放特征,以显示器件行业为研究对象,梳理和分析其生产工艺及排污环节;通过典型企业有机废气的实际排放监测,掌握其VOCs排放水平;利用排放因子法,核算了2011-2016年我国显示器件行业VOCs的排放量,分析其排放量的变化趋势及空间分布特征.结果表明:受产量和污染控制效率变化的双重影响,2011-2016年我国显示器件行业VOCs排放量（文中涉及"全国"的各要素范围均未包含港澳台地区）呈先增后降的趋势,2015年达到最大值（15 605 t）,此后在产量增长放缓和污染控制效率提高的作用下,2016年的排放量有所下降;从排放占比来看,显示器件行业无组织VOCs排放占比从2011年的45%升至2016年的53%,车间无组织VOCs逸散,以及废水处理过程、有机原辅料和有机废液储运等环节的VOCs无组织排放是行业污染控制的重点和难点.研究显示,我国显示器件行业VOCs无组织排放量占比逐年上升,为控制未来行业VOCs排放,企业应将无组织排放转化为有组织排放,之后再通过高效的末端处理装置来减少VOCs排放量.      

关中地区陶瓷行业VOCs排放系数测试与校正研究

挥发性有机物是大气污染物监测的新指标,污染物排放系数的确定是污染源清单编制的基础和重点。结合陕西省关中地区陶瓷行业特点,分建筑陶瓷、工艺陶瓷和建筑砖瓦三种类型对VOCs排放系数进行测试分析。结果表明,以非甲烷总烃计算,关中地区陶瓷行业三种类型VOCs排放系数为0. 009 2~0. 056 g/kg产品,远低于国家发布的挥发性有机物各类源排放系数中建筑陶瓷的排放系数。建议国家相关部门在挥发性有机物排放核算中结合实际情况,校正陕西省关中地区陶瓷行业VOCs排放系数为0. 01~0. 06 g/kg产品。     

河南省典型炭素企业VOCs排放特征及臭氧生成潜势分析

挥发性有机物（VOCs）是主要的臭氧前体物之一,控制VOCs排放是打赢“蓝天保卫战”的重要组成部分.研究工业源VOCs排放特征和对O₃生成贡献对制定和修订相关VOCs排放标准、有针对性控制VOCs排放具有重要意义.炭素行业是非金属制品业的重要组成部分,属于高污染行业,对该行业有组织VOCs排放的研究鲜见文献报道.本文选取河南省某典型炭素企业Y炭素厂作为研究对象,通过实地采样分析了不同工序有组织和车间内、外无组织117种VOCs排放特征,计算臭氧生成潜势（OFP）并评估了不同VOCs类别和物种对O₃生成的贡献.研究表明,Y炭素厂排放因子为0.031 g·kg^-1,其中焙烧工序有组织VOCs排放量最大.总有组织排放占比较大的VOCs类别有烯烃（23.56%）、烷烃（21.24%）、芳香烃（18.17%）、卤代烃（15.34%）和含氧化合物（8.95%）等,占比较大的VOCs物种有乙烯（18.2%）、乙烷（11.5%）、苯（8.66%）和 乙炔（7.15%）等.车间内无组织排放占比较大的VOCs物种则为萘和四氯化碳等.总有组织排放的VOCs中,烯烃、芳香烃和含氧化合物的OFP占比较大,分别为71.72%、11.35%、10.05%,其中乙烯、丙烯的OFP占比分别为52.91%和13.98%,是需要重点治理的O₃生成前体物.     

化工企业优控VOCs污染物分析及生成机理

以山东省某化工企业为研究对象,采用气袋法对企业正常工况条件下有组织和无组织排放点进行了样品采集,使用车载气相色谱/飞行时间质谱（GC-TOF-MS）对企业排放的VOCs进行了定量分析.结果表明,企业的有组织和无组织排放VOCs浓度范围分别为0.562~9.629,0.789~1.212mg/m³,两种情况下排放浓度较高的10种VOCs的物质截然不同,但无组织检出浓度较高的物质都在有组织总排放口中检出.采用3种方法分别估算了企业排放VOCs的臭氧生成潜势（OFP）,根据OFP值筛选出企业十大优控污染物,主要为芳香烃和含硫/氧有机物.通过化学理论分析和量子化学分子模拟计算出分子的最低空轨道与自由基的最高占有轨道的能量差,发现VOCs更容易跟甲基自由基反应形成长链烷烃和芳香烃,与检测出的优控VOCs污染物相一致.     

不同VOCs源强统计方法比较及其对环境防护距离设置的影响

目前我国VOCs排放量的核算方法较多,且核算的排放量存在差异,进而对VOCs的大气环境防护距离计算造成影响。设置了两种方案分别核算VOCs的无组织排放量:方案一包括石化类装置的经验系数法、《大气挥发性有机物源排放清单编制技术指南(试行)》中的排放系数法;方案二包括LDAR(泄漏检测与修复)工作。结果表明:两种方案核算的VOCs排放量差别较大。分析SCREEN3和AERMOD模式的差别,在城市区域的复杂地形条件下,选用AERMOD模式计算大气环境防护距离。结果表明,利用两种方案核算的VOCs排放量所计算的大气环境防护距离差别较大。     

成都市典型溶剂源使用行业VOCs排放成分特征

对成都市5类典型溶剂使用行业挥发性有机物(VOCs)进行采样监测,测定了其主要组成成分,得出了各行业的VOCs本地化排放系数.结果表明:芳香烃和含氧VOCs是主要成分,不同行业的特征VOCs组分各有不同;大气化学反应活性较大的物种大部分为芳香烃,其中对/间二甲苯的臭氧生成潜势(OFP)值约为141.88 mg·m~(-3),甲苯的OFP值约为90.90 mg·m~(-3),二者占总OFP的53%;家具制造行业的VOCs排放系数为0.61 kg·件~(-1),汽车喷涂行业VOCs排放系数为3.1 kg·辆~(-1),制鞋行业VOCs排放系数为4.04 g·双~(-1),印刷行业VOCs排放系数为34.7g·kg~(-1)油墨,人造板生产行业VOCs排放系数为3.67 g·m~(-3)人造板.     

炼化常减压装置挥发性有机物无组织源谱分析

以典型常减压装置中工艺管线无组织逸散VOCs为切入点,选取不同地域的多套常减压装置,参照美国EPA包袋法采样标准,并按照HJ 644-2013标准将气态样品转移到组合三吸附管内,利用气相色谱-质谱仪进行分析检测.结果表明,常减压装置无组织排放的VOCs共含116种物质,以烷烃类、烯烃类和醛酮类物质占主导,其中烷烃类物质占总排放的65%以上.在此基础上,对检出物质占比量进行量化分析,明确了常减压装置VOCs无组织排放因子以2-甲基丁烷、丁烯和苯等物质为主,并检出了微量的萘.相关结论可为炼化企业构建VOCs排放清单提供有力支撑,对于后续精细化管理炼化行业的VOCs排放具有指导意义.