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石化行业 VOCs 排放源有哪些?

日期:2017-09-04  人气:748 views

石化产业为我国最重要的VOCs排放源,从原物料使用、产品制造及污染物处理,均可能涉及到VOCs排放。石化产业工序相当复杂,而且管道及设备组件数量庞大,在加上其原料、中间产品、最终产品大多属于液体或液态化气体,在原料及产品的贮存及运输过程中,需要大量的储槽及管线运输,在此操作及处理过程中很容易经挥发而溢散出大气环境,若工厂工人或周边居民长期暴露VOCs的环境中,将会对人体健康造成相当程度的危害,另外,VOCs有许多物种具有特殊气味,当有机物浓度累积到**程度,就会造成臭味的产生,影响周边居民嗅觉观感,引起投诉。石化工业的排放源及其特性相当复杂,表2.1.4详细列举典型石化及炼油工业的污染源排放特性。

石化厂区的VOCs排放源,因排放型态的不同可分为固定管道排放与溢散性排放两类。固定管道排放是指经由工序排放管道,如烟囱和废气燃烧塔所排放。溢散性污染是指工序中非由管道所排放的。在正常操作时,溢散性污染源主要包括:(1)储槽溢散、(2)装载操作溢散、(3)设备组件泄漏溢散、(4)废水处理衍生溢散等四类,如表2.1.5所示。

表2.1.4石化及炼油业空气污染排放源特性

 

项目

分类

空气污染发生源 排放源 主要空气污染物 排放特性
连续 间歇
点排放源 锅炉、加热炉、重组炉、裂解炉 烟囱 TSP、SOX、

NOX、CO、有害气体

工序排放 排气管、烟囱 TSP、SOX、

NOX、CO

焚化炉 烟囱 TSP、SOX、

NOX、CO、VOCs

废气燃烧塔 烟囱 TSP、SOX、

NOX、CO

逸散性排放源 制程设备组件 组件轴封、组配件缝隙 VOCs
水冷却塔 冷却水/大气接触面 VOCs
油水分离池 废水/大气接触面 VOCs
废水处理场 废水/大气接触面 VOCs
常压储槽 排气孔/呼吸孔接合面 VOCs
注油装载 装载操作漏失 VOCs
意外泄漏 管线、反应器、换热器、转动机械等处 VOCs、可燃性/毒性物质

 

表2.1.5石化工序VOCs排放源

排放源 说明
储槽溢散 1.依操作压力的不同,一般可分为常压储槽(如固定式储槽、浮顶式储槽)及压力式储槽。

2.常压储槽在进出料时,由于储槽和输送单元内部压力调节以及温度变化,会造成VOCs从呼吸孔或排气管中释放出来。

3.固定式储槽的VOCs排放来源有呼吸损失及工作损失。

4.浮顶式储槽的VOCs排放源则有排气损失及附着损失。

5.压力式储槽溢散来自于静置储存损失及抽取损失。

装载操作溢散 1.物料在装卸时,依其装载操作型式及油气回收状况,会造成不等量的VOCs溢散。

2.将挥发性液体输送至运输工具内时,会有挥发性蒸气溢散,其蒸气可能为前一次载运后剩余液体挥发的蒸气,或灌装时运输工具所产生的蒸气。

设备组件泄漏溢散 1.制程流体或气体中的VOCs甚易从各类机械设备接合点亦即设备组件的隙缝中泄漏溢散出来。

2.主要设备组件包括:阀、泵、压缩机、法兰、释压阀、开口管线、取样连接装置、搅拌设施、工序排出口。

废水处理衍生溢散 1.在工序用水冷却水过程中,由于热交换器接头存在小缝隙,造成VOCs向冷却管外的冷却水扩散,再挥发排至大气。

2.厂内废水沟渠、油水分离池、曝气池、废水池及废水处理设备等具有大量废水与大气连通的表面积,也会排放VOCs。

 

工业的VOCs溢散以汽车工业、溶剂使用工业及石油及***工业为大宗,在石化工序的VOCs污染源中,以设备组件溢散为**污染源,约占整体排放量的60%,其VOCs排放超过80%的溢散是来自20%的设备组件)。因此,要减少VOCs排放量的**步骤就是及时找出VOCs的排放源。Szweda的研究也提到每年从设备组件,如阀、法兰,以及泵所溢散的VOCs总量为1亿吨,如果能有效的减少设备组件VOCs的排放,每年不但可以节省数百万美元的花费,同时也可以延长石化资源的使用年限。挥发性有机溶剂或气体通过工序管件时,易从设备组件泄漏,表2.1.6列出设备组件及其可能发生泄漏溢散的排放源。近年来,工业制程中难免会用到高毒性、高挥发性及易燃性的溶剂或气体,若发生泄漏溢散的情形,**会对实厂操作人员产生健康上的危害。设备组件的泄漏特性是属于连续且缓慢,其泄漏量多少则与储槽物料、组件材质、组件开度、物料储量、温度、压力等影响因素有关,定期监控检查可能泄漏的设备组件,针对泄漏量较高的设备组件给予适当的泄漏修护,则可有效的降低VOCs的排放量。在制程的传输系统中,如何预防及控制泄漏溢散量为一重要的课题。

 


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