炼油装置停工HSE管理模块的建立实践

炼油装置停工过程中,由于人的不安全行为、物的不安全状态、环境的不安全状况以及管理缺陷(组织无序、停工方案不具体、监督检查不落实、措施不明确等),往往出现流程改动错误造成油品互串、降温速度过快引起炉管损坏、超温造成催化剂烧坏、硫化亚铁自燃损坏设备、随意排放有毒气体致使人员中毒、置换不彻底导致化学清洗或动火爆炸、水洗后就地排放污染物造成环境破坏以及停工吹扫时被蒸汽烫伤等事故的发生.     

“组合火焰型”焦炉大气主要污染物排放特征分析

为了研究"组合火焰型"焦炉对大气环境的实际影响,通过实测主要污染物排放浓度,对其排放规律及达标情况进行分析。结果表明:颗粒物有组织排放浓度特征规律为,筛焦处>备煤处>焦炉烟囱>装煤处>推焦处;SO2、NOx有组织排放浓度特征规律为,焦炉烟囱>推焦处>装煤处;BaP有组织排放浓度特征规律为,装煤处>推焦处>焦炉烟囱;装煤处、推焦处以BaP污染为主,焦炉顶以NOx污染为主。受装煤、出焦的双重影响,颗粒物无组织排放由塔南向塔北浓度逐渐降低,BaP、BSM在装煤塔两侧浓度水平相当。在生产负荷大于90%的情况下,所测污染物排放浓度均能达标且优于传统型焦炉,在BaP、BSM控制方面具有明显优势。     

珠江三角洲大气环境VOCs的时空分布特征

在珠江三角洲地区的 8个大气功能区观测点、5个主导风向加强观测点和 3个不同高度监测点进行了为期 1年以上的观测 ,采用美国环保局TO15方法定性并定量分析了 5 5种臭氧前体物 (NMHCs)和 6 2种有毒挥发性有机化合物 (ToxicVOCs) ,系统研究了该地区大气VOC的组成特征及其时空分布规律 .结果发现 ,各大气功能区VOC的浓度水平和组成特征差别明显 ,珠江三角洲大气VOCs呈现区域性污染特征 ;广州市区始终具有最高的VOC浓度水平 ,夏季、冬季其下风向地区的VOC浓度呈现出明显的空间变化规律 ;夏季的NMHC及单环芳香烃的浓度均为全年最高 ,VOC各组分表现出并不相同的日变化和季节变化特征 ;城市近地面VOC主要受机动车排放的影响 ,而越往高空 ,一次污染物去除与二次污染物的影响显得突出和显著     

NOx和VOC自然源排放及其对中国地区对流层光化学特性影响的数值模拟研究

利用Williams等和Guenther等的模型估计中国地区NOx和VOC的自然源排放.所得清单显示土壤NOx排放总量(以N计)为225.75 Gg;植被VOC年排放总量(以C计)为13.23 Tg,其中异戊二烯、单萜烯、其它VOC分别为7.77、1.86、3.60 Tg;排放有明显季节变化和空间变化.运用中尺度气象模式MM5以及光化学模式Calgrid研究这些排放在不同季节对对流层化学的影响.结果表明,O3、NOx、HNO3和PAN的全国平均浓度在土壤NOx排放影响下分别增加15.3%、15.7%、25.5%和6.5%;在植被VOC排放影响下改变5.6%、-4.9%、-19.3%和142.3%;在两者综合影响下增加26.1%、8.8%、4.3%和177.9%;浓度变化在夏季明显强于其它季节.自然源对中国地区光化学污染物空间分布有不同程度的影响,这种影响同区域气象条件、源排放和NMHC/NOx比值等因素有关.NOx和VOC的自然源排放对光化学特性影响显著,在光化学模拟过程中不容忽视.     

石油炼化无组织VOCs的排放特征及臭氧生成潜力分析

选取我国光化学活跃的珠江三角洲地区(PRD)典型石油炼化工艺的炼油装置、化工装置和污水处理装置,采用离线和在线的多种先进仪器监测其VOCs的无组织排放特征,并采用间、对-二甲苯/苯(X/B)、甲苯/苯(T/B)、乙苯/苯(E/B)比值分析其VOCs的老化特征,采用最大增量反应活性法(MIR)、等效丙烯浓度法和OH自由基反应速率法(L_OH)3种方法综合评价其VOCs的化学反应活性及臭氧生成潜势(OFP).研究发现,炼油装置区和化工装置区总挥发性有机物(TVOC)浓度早晚高,中午低;污水处理区呈双峰趋势.3个装置区无组织排放的VOCs中烷烃浓度均占比最高,同一装置区内的不同装置VOCs排放特征不同.石化企业X/B、T/B和E/B值较城区和郊区的高,化工装置区的压缩碱洗装置区(CAW)T/B值最大.石化企业VOCs的活性较城区和郊区的强,其平均OH消耗速率常数为15.22×10^-12cm³/(mol·s),最大增量反应活性为4.21mol(O₃)/mol(VOC).化工装置区对石化企业OFP总量的贡献最高,为84.83%;其次是污水处理区,12.95%;炼油装置区最低,为2.22%.化工装置区的CAW对石化企业OFP贡献率最高,为34.26%;污水处理区的浮选池(FT)贡献率最低,为0.36%.     

加油站地下储罐系统渗漏污染物监测研究

加油站地下储罐系统渗漏污染已成为土壤和地下水有机污染的主要来源之一。本研究采用层次分析的方法,以国内研究现状为基础,参照国外加油站地下储罐渗漏污染监测的相关规范,以污染物危害性为主要筛选原则,综合参考渗漏污染物在环境介质中的迁移能力及与现有标准之间的衔接程度,初步筛选TPH、VOC、SVOC、BTEX、PAHs和MTBE为加油站渗漏污染的特征污染物。结合成本效益,拟定TPH、BTEX和PAHs为加油站地下储罐系统渗漏污染监测的首选特征污染物指标,建议在加油站地下储罐系统渗漏污染监测过程中,重视该类污染物定期跟踪监测;VOC与SVOS作为可选测定指标;在饮用水源地周边加油站渗漏污染监测过程中应选取MTBE为选测指标。     

劣质重油加工污水处理场恶臭气体治理工程实践

劣质重油加工污水处理场会排放大量臭气,造成严重大气污染。臭气中,硫化氢、氨气、非甲烷总烃(VOC)对人体危害巨大,是国家恶臭污染排放标准中规范的重点物质。为实现恶臭气体达标排放,利用组合式生物除臭技术(BRI)处理辽河石化炼油污水处理场恶臭气体,开展小试实验实现VOC类物质达标排放后,并将其应用于实际生产过程,持续监测显示:该技术对辽河石化三高型原油炼油污水处理场的高浓度臭气治理效果明显,硫化氢排放速率仅为国标限定值的11.1%,VOC排放速率仅为限定值的0.89%,而氨气则完全实现了零排放。与常规生物技术相比,BRI技术处理效果优异,稳定性能良好,且具有强抗冲击负荷性能,是处理高浓度的含硫、含氮、含烃类恶臭气体的最佳选择之一。     

杭州余杭地区环境空气高污染特征及成因分析

基于2012年4月26日-5月8日以及6月9-14日期间的连续在线监测结果,研究了重污染天气下杭州余杭地区空气污染的特征和规律,并重点分析了2个典型的高污染过程的成因及污染来源。研究结果表明:高污染过程中,余杭地区细颗粒浓度非常高,高时段PM2.5达0.4 mg/m~3、能见度低于1 km;结合其他气态污染物监测结果,可知余杭地区具有复合型大气污染特征;5月1-8日出现了区域污染过程,72 h后向轨迹表明,该次区域大范围污染过程期间受外来输送影响,同时存在静风、相对较高的温度、高湿下的本地污染物排放累积,这2个因素是该次极端高污染过程的主要原因;6月11-15日,余杭周边未出现区域性污染,24 h后向轨迹路线表明染主要是由于该地污染物排放的累积导致。因此,该次高污染过程是在静稳天气条件下,该地污染物排放累积,同时在大气化学反应的作用下,二次细颗粒物急剧生成所致。初步判断,其主要排放源前期主要来自于机动车排放影响,后期则受到燃煤源和机动车排放的叠加影响。     

一次污染物对臭氧生成的影响研究

利用OZIPR模式模拟研究一次污染物对φ(O₃)的影响,研究设计3组比较方案:VOC和NO_x初始浓度比,VOC和NO_x排放比以及VOC排放中各组分所占比例的变化对臭氧生成浓度的影响.结果表明:随着VOC与NO_x初始浓度比和排放比的增大,φ(O₃)增长速率提高,其最大值出现时间提前,并且呈现先上升后下降的变化规律.结合O₃等浓度线分析认为,深圳市O₃污染属于VOC敏感型,控制VOC是控制φ(O₃)的有效途径.改变VOC组分的研究表明,控制VOC排放时应重点控制含乙烯、二甲苯、三甲苯较多的污染源.      

基于空气质量和气象数据的大气污染物排放水平评估

评估大气污染物排放水平有助于防治大气污染。基于空气质量和气象数据,定量分析了气象因素对大气污染物浓度的影响,在此基础上建立了一种基于空气质量和气象数据的大气污染物排放水平指标——"参考浓度",即同等排放水平、参考气象条件下的大气污染物浓度;以SO_2为例,通过比较我国主要城市SO_2监测浓度、参考浓度与排放水平的相关性,验证了该排放水平指标的有效性;将该排放水平指标应用于我国不同地区大气细颗粒物PM2.5污染的脆弱性分析,得到了不同地区PM2.5排放水平的时空分布特征。结果显示:大气污染物参考浓度相比监测浓度可以更好地反映大气污染物的排放水平。该评估方法可以为大气污染防治提供参考。     

天津临港某仓储公司VOCs排放特征及臭氧生成潜势

为了研究储运环节VOCs的排放影响,参考HJ 732-2014《固定污染源废气挥发性有机物的采样气袋法》,选择天津临港工业园区某石化业仓储公司为重点监测对象,对企业的厂界上下风向、有组织和无组织排放源进行采样,利用在线仪器PTR-TOF-MS对采集的样品进行VOCs定量分析,并对厂界处O₃-NO_x -VOCs三者的关系和污染物的臭氧生成潜势进行研究.结果表明:有组织排放源——洗涤塔、活性炭吸附塔1号和2号的∑ρ（VOCs）（所有VOCs组分浓度之和）分别为18.91、71.48和5.65 mg/m3,无组织排放源——罐组和装卸车台∑ρ（VOCs）分别为0.39和0.087 mg/m3;甲醇为企业的特征污染物,此外还有烷烃和少量的烯烃,有组织排放中活性炭吸附塔2号是影响厂界污染特征的主要环节;有组织和无组织VOCs排放量分别为0.57和214.26 t/a.对O₃-NO_x-VOCs三者关系的分析显示,企业厂界处O₃的形成主要受VOCs控制,其臭氧生成潜势为烯烃>醇类>烷烃,除考虑醇类的影响外,烯烃也是不可忽视的环境影响因素.      

数值风洞与物理风洞对烟塔合一排烟的比较研究

热电厂"烟塔合一"排烟技术因其初期投资和运行维护费用少,排烟效果好、SO2落地浓度低等优势,特别是在机场附近的净空限高和对景观环境有特殊要求的地区具有广阔的发展空间。目前国内外广泛使用的大气污染物预测模型——德国模式在烟塔合一排烟方式的预测上尚存在许多问题,如大风下洗条件下,冷却塔附近空腔区的大小和范围、空腔区污染物最大地面浓度等难以给出准确的预测结果。为准确预测烟塔合一排烟方式的大气污染物扩散情况,一种新的大气污染物扩散预测模式——数值风洞模型以及物理风洞实验被用于模拟烟塔合一的环境影响,分析数值风洞模式和物理风洞实验在大气环境预测领域应用的适用性和优缺点。2个预测方法的结果表明:在烟塔合一排烟方式下,大气污染物最大落地浓度随风速增加而增加同时在冷却塔下风向存在负压区,污染物在该区域高浓度聚集。对2种方法进行比较,物理风洞实验由于受到物质和气象等条件的限制,无法得到精确的预测结果以及无法直观地描述空腔区的产生和变化规律。而数值风洞模拟具有更大的自由度和灵活性,预测出在夏季6 m/s风速下,冷却塔下风向最大落地浓度出现峰值,属于最不利的气象条件。同时该方法可利用图形化手段实现对空腔区产生、变化、破碎至再生成的全过程描述,从而建立了一种大气污染预测的重要手段。     

天津地区典型家用生物质颗粒采暖炉污染物排放分析

为调查研究天津市家用生物质颗粒采暖炉的污染物排放性状,同时为政府的政策制定提供技术依据,研究了天津地区生物质燃料成分和采暖炉不同运行负荷对污染物排放的影响.结果表明：稻杆和棉杆两种成型燃料在同一采暖炉的相同工况下燃烧时,稻杆灰分含量较棉杆高,造成较高的烟尘和CO排放,同时稻杆较棉杆S元素含量低,导致SO₂排放较低.棉杆成型燃料在同一容量的采暖炉上燃烧时,随着燃烧器负荷的增加,CO和SO₂的排放增加,NO_x的排放减少.两种生物质成型燃料在该采暖炉上燃烧排放的挥发性有机物的主要种类均依次为酮类、苯系物、醛类.本工作试验用家用生物质颗粒采暖炉运行过程中NO_x、CO、SO₂、烟尘的平均排放值分别为672.70,2297.94,124.00,109.35mg/m³,存在污染物排放超标的现象,可通过增添水浴除尘设施,合理调节不同燃烧负荷下的风机送风量,维持适宜过量空气系数,以降低污染物排放.同时还需制定合理的标准和政策加强对家用采暖炉和成型燃料质量的监管.     

长白山温带森林挥发性有机物的排放通量

2010年夏季,在长白山温带森林开展了挥发性有机物(VOC)排放通量以及气象参数、PAR的综合测量.VOC排放通量采用松弛涡度积累(RelaxedEddyAccumulation)技术在森林冠层上进行测量.初步发现长白山阔叶林主要排放α-蒎烯、β-蒎烯、莰烯、香桧烯、月桂烯、蒈烯、柠檬烯、罗勒烯、松油烯、繖花烃、萜品油烯、三环烯等.研究表明,长白山阔叶混交林VOC排放有明显的日变化——早晚较低和中午前后较高.2010年夏季,单萜烯总排放通量的平均值为0.242mg·m·h-2-1,其变化范围为0.005～1.668mg·m·h-2-1;各成分排放通量的平均值(和最大值)分别为α-蒎烯0.072(0.234)、莰烯0.028(0.356)、月桂烯0.027(0.433)、蒈烯0.023(0.173)、柠檬烯0.037(0.197)、罗勒烯0.016(0.168)、萜品油烯0.053(0.320)、繖花烃0.067(0.755)mg·m·h-2-1.研究还发现VOC排放通量与气温之间存在一定的联系.     

天津临港石化企业VOCs排放特征及环境影响

为研究化工园区VOCs排放特征及其环境影响,选取天津临港工业区内典型企业A、B、C、D、E进行重点监测,对其有组织、无组织排放各环节、厂界和敏感点的VOCs种类和浓度进行定性和定量分析,并利用偏相关分析方法对其厂界和敏感点进行环境影响因素研究.结果表明,企业A、B、D、E有组织排放的ρ（总VOCs）分别为2.32、1.16、3.30、35.85 mg/m3,其主要污染物分别为环己烷及其同分异构体、丙烯、丙烯腈、甲醇.企业A、B、C、D的无组织排放均以烷烃为主,主要污染物为甲基己烷及其同分异构体、正壬烷;企业E的无组织排放以醇类和烷烃为主,主要污染物为甲醇、正十一烷和乙烷.敏感点的主要污染物与各企业的主要污染物相似.研究显示,企业A、D、E的有组织排放ρ（总VOCs）比无组织大,分别以烷烃、氰化物和醇类为主,企业B、C以无组织烷烃排放为主.无组织排放是影响企业厂界ρ（VOCs）的主要因素;以生产丙烯为主的企业B对敏感点影响最大,相关系数为0.582（P≤0.01）,是影响园区敏感点的主要污染源.      

珠江三角洲大气面源排放清单及空间分布特征

估算了珠江三角洲地区2006年大气面源污染物的排放清单,并利用2006年珠江三角洲人口分布栅格数据作为代用空间分配权重因子,建立了该地区大气面源3km′3km的SO2、NOx、PM10和VOC网格化排放清单.结果表明,2006年珠江三角洲大气面源排放的SO2为1.12′105 t, NOx为5.25′104 t, PM10为1.6′105 t, VOC为3.14′105 t.SO2、NOx和PM10排放量较大的区域集中在广州市区、佛山、东莞和中山,而VOC排放量较大的区域位于广州市区、东莞和深圳.     

长白山温带森林单萜烯排放模拟

于2010年夏季,采用松弛涡度积累(Relaxed Eddy Accumulation)技术在长白山温带森林铁塔上测量了挥发性有机物(VOC)冠层尺度的排放通量,同步测量了气象参数、光合有效辐射(PAR)等,初步获得长白山阔叶林单萜烯的排放通量.同时,利用PAR能量守恒原理,建立了冠层尺度上单萜烯排放的经验模式.结果发现,模拟结果与测量结果比较一致,平均而言,模拟值高出测量值约20%～40%.采用不同方法对经验模式进行了检验,结果表明,采用比较各个采样时段平均值的方法可行,而且经验模式对于2010年夏季不同采样时段的平均值也给出了较好的模拟结果,其模拟值高出测量值约20%～24%.     

基于城市大气环境荷载指数的大气污染排放变率估算

基于地面气象观测资料计算大气自净能力指数ASI,和环境监测站的实测PM_2.5浓度数据,利用城市大气环境荷载指数研究分析了2个时段单位人口的污染物排放率的变化,以及2013年9月~2019年2月京津冀及周边主要城市气象条件和减排措施对空气污染物浓度变化的作用.结果显示：秋冬季节污染物的削减力度明显大于春夏季.2014年秋冬季有74.5%城市实现减排,区域平均减排12.6%,减排初见成效;2017年和2018年秋冬季,京津冀及周边地区持续大幅减排,其中京津冀区域相对基准年分别减排54.0%和47.7%.长治市在2014~2017年秋冬季排放率均高于基准年,直至2018年冬季始实现减排27.6%;石家庄市排放率变化幅度波动较大,2016年冬季相比2014年冬季增加68.2%,今后区域污染物防控需要重点关注以上2个城市.城市大气环境荷载指数能够客观定量反映出典型减排时段的排放率变化方向和幅度,是一种评估气象条件和排放控制措施二者对污染物浓度变化各自作用的简单有效方法.     

人为排放及气象因素对空气质量影响的定量分析——以疫情期间邢台市为例

选择河北省邢台市作为研究对象,将2020疫情作为一个极限管控措施下的极限减排实验情景,把2021疫情作为未来常态化疫情防控实验分析情景.与疫情前期对比,两次疫情期间臭氧浓度均有提升且2021疫情时期颗粒物浓度同样有提高,2020疫情时期其他污染物浓度均有不同程度的改善,而与2019历史同期相比,两次疫情期间臭氧浓度同样有升高现象,除此以外,2021疫情时期污染物改善较好.利用长短期记忆网络（LSTM）算法和空气质量预报模式系统（WRF-CMAQ）量化了两次疫情时期气象因素对于污染物浓度变化的影响,根据空气质量模拟法反推了不同污染物受人为影响的浓度变化.实验结果表明,LSTM算法在两次疫情期间的模拟均显示人为影响对污染物产生了负影响（降低了污染物浓度）且在总变化影响中占比较高,而CMAQ模式模拟结果中的气象因素影响占比远高于LSTM算法.CMAQ模式在两次疫情模拟中表现出了不同的结果,在2020疫情中人为影响占据了主导,而在2021疫情中,相比较2020疫情时期,除NO₂外,人类活动对其他污染物的影响均为正值（促进了污染物浓度升高）.