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某甲醇廠VOCs排放量核算的應用研究
摘要：應用《石化行業VOCs污染源排查工作指南》中VOCs污染源排放量的核算方法，對某甲醇廠的VOCs排放源進行排查、核算。結果表明，該甲醇廠共涉及6項VOCs排放污染源，終全廠VOCs排放量為276.5168t/a，其中廢水集輸、儲存、處理處置過程VOCs排放量高，為211.9920t/a，占總排放量的76+73。通過對VOCs排放量核算方法的應用研究，為甲醇生產企業尋求佳VOCs排放量的核算方法提供了依據，并提出了改進建議。
引言
甲醇是重要的有機化工產品，如作為清洗劑、分析試劑、化工燃料等;同時甲醇也是基本有機原料之一，常用于制造甲烷、甲醛、聚甲醛、甲胺、乙二醇、二甲醚等，廣泛用于醫藥、農業、涂料、精細化工等行業。
目前，我國較的甲醇生產裝置一般以天然氣為原料，由天然氣壓縮、天然氣蒸汽轉化、甲醇合成、甲醇精餾等工藝組成。裝置在生產運行中，揮發性有機化合物(VolatileOrganicCompounds，簡稱VOCs)會以有組織排放或無組織排放的形式，排放到環境空氣中，一方面造成生產原料和產品的損失，另一'方面VOCs是形成顆粒物(PM2.5)、臭氧(Ot)等二次污染物的重要前體物，造成對環境的嚴重破壞。
根據《石化行業VOCs污染源排查工作指南》(環辦[2015]104號(以下簡稱《指南》)的要求，企業VOCs排放量核算包括設備動靜密封點泄漏、有機液體儲存與調和揮發損失、有機液體裝卸揮發損失、廢水集輸、儲存、處理處置過程逸散、工藝有組織排放、燃燒煙氣排放等共12個污染源項。本文選取某甲醇廠，應用《指南》對廠內VOCs排放進行污染源排查、排放量核算等，為企業提供的VOCs排放量的數據。
1VOCs污染源排查、核算工作流程
VOCs污染源排查、核算工作流程一般包括資料收集、污染源分析、合規性檢查、統計核算、報告編寫五個部分。
2VOCs污染源分析
根據《指南》的要求，按照工作流程，對甲醇廠可能涉及的12類VOCs排放源進行了分析、排查，排查結果如表1所示。
3結果與討論
3.1設備動靜密封點排放量核算
對甲醇廠所有區域開展泄漏檢測與修復(LDAR)工作，采用圖像法建立密封點檔案信息，使用便攜式揮發性有機氣體分析儀對密封點開展現場泄漏檢測，對發現泄漏點位進行不停工維修，終將檢測和維修數據導入LDAR信息管理系統，進行統計分析。設備動靜密封點V0C*排放量按照《指南》中的相關方程法計算。
由表2可知，甲醇廠共檢測密封點4103個，泄漏密封點68個，泄漏率1.664，VOCs排放量為8.8673t/a，通過對泄漏密封點維修，減少VOCs排放量3.2846t/a，終VOCs排放量為5.5827t/a。
3.2有機液體儲存和調和揮發損失排放量核算
甲醇罐區共有10個固定頂罐，由于罐區未設置VOCs末端回收設施，因此采用《指南》中的公式法對儲罐進行VOCs排放量核算。
計算所需相關參數：(1)甲醇罐區所在地氣象資料，如大氣壓、日平均高環境溫度、日平均低環境溫度、水平面太陽能總輻射等;(2)儲罐構造參數，如容積、直徑、儲罐顏色、呼吸閥壓力設定、呼吸閥真空設定、罐體高度、年平均儲存高度等;(3)儲罐年周轉量。
甲醇罐區VOCs排放量計算結果見表3所示，甲醇罐區有機液體儲存調和過程VOCs排放量為27.9317t/a。
3.3有機液體裝卸揮發損失排放量核算
甲醇裝卸區共有4個汽車裝車鶴管和10個火車裝車鶴管，經現場調研，裝車站臺均未安裝油氣回收設施，因此采用《指南》中的公式法對甲醇裝卸區進行VOCs排放量核算。
計算所需相關參數：甲醇年周轉量、實際裝載溫度、裝載溫度下甲醇的真實蒸汽壓、飽和因子、罐車裝卸方式、罐車基本情況等。
由表4可知，甲醇裝車區裝卸損失VOCs排放量為23.5690t/a。建議在裝車站臺增設油氣回收設施，并對油氣回收設施排放廢氣的VOCs濃度進行檢測，再按《指南》中實測法核算VOCs排放量，核算的排放量會相對減少，降低排污成本，同時也可以減少甲醇損耗，減少對環境的影響。
3.4廢水集輸、儲存、處理處置過程排放量核算
廠區內設有一座污水處理站，分為污水收集系統污水處理系統，其中污水收集系統采用調節池、氣浮池等工藝，污水處理系統生化法進行處理，由于未在調節池、氣浮池、生化反應池等工藝設置廢氣收集處理系統，并且缺少必要計算參數(如EVOCs濃度)，因此采用《指南》中的排放系數法對廢水集輸、儲存、處理處置過程進行VOCs排放量核算。
由表5可知，廢水收集系統和廢水處理設施處理過程中VOCs排放量211.9920t/a。排放系數法核算出的污水處理過程VOCs排放量較大，而且數據相對不，與實際排放量差距較大，建議企業對污水處理站的調節池、氣浮池、生化反應池等增設廢氣收集處理系統，對處理后排放廢氣的VOCs濃度進行檢測，再按《指南》中的實測法核算VOCs排放量。
3.5冷卻塔、循環水冷卻系統排放量核算
廠區內設有1套循環水冷卻系統，循環水量為800m*123/h，結合現場實際情況，采用《指南》中的排放系數法對冷卻塔、循環水冷卻系統進行VOCs排放量核算。由表6可知，循環水冷卻系統VOCs排放量為4.1414t/a。
3.6燃燒煙氣排放排放量核算
廠區共有兩臺145t/h高壓蒸汽鍋爐，共用一個60m高的煙囪排放;一臺甲醇裝置轉化爐，煙氣通過一個60m高的煙囪排放。企業對燃燒煙氣各廢氣排放口的VOCs濃度進行了檢測，因此采用《指南》中的實測法核算燃燒煙氣VOCs排放量。
計算所需相關參數:VOCs排放濃度、燃料種類、煙氣流量、煙溫、壓力、水含量、氧含量、運行時間等。
由表7可知，燃燒煙氣VOCs排放量共3.3000t/a，采用實測的方法核算，相比排放系數法VOCs排放量會大幅降低。
3.7各污染源排放量統計分析
由表8和圖2可知，通過對所有VOCs污染源進行排查、核算，該甲醇廠的VOCs總排放量為276.5168t/a，其中廢水集輸、儲存、處理處置過程逸散VOCs排放量高，為211.9920t/a，占總排放量的76.77,這主要是因為污水處理站的裝置未設置廢氣處理設施，采用系數法進行核算時，VOCs排放量核算的結果較大。
結語
(1)通過對甲醇廠VOCs污染源排查及排放量核算，為甲醇廠提供了相對的VOCs排放量信息，為企業增設減排設施、繳納排污費提供了依據。
⑵甲醇廠共涉及6個VOCs污染排放源，VOCs排放量為276.5168t/a，其中廢水集輸、儲存、處理處置過程逸散VOCs排放量高。
(3)建議企業在卸區設置油氣回收設施，在廢水處理裝置設置廢氣處理設施，并采用實測法進行VOCs核算，得出的數據更，且核算出的排放量相對較小，為企業降低排污成本。
(4)火炬排放VOCs的排放量，一般由于企業缺少相關核算參數、檢測數據等，難以核算出排放量，核算方法有待進一步研究、探討。
