曲申，張道君，高宗良

（獨(dú)山子石化公司乙烯廠乙烯一聯(lián)合車間，新疆 獨(dú)山子 833699）

近幾年隨著環(huán)保排放的管控標(biāo)準(zhǔn)越加嚴(yán)格以及人們對(duì)環(huán)保治理的意識(shí)和要求越來(lái)越強(qiáng)烈，石化企業(yè)對(duì)于環(huán)境治理產(chǎn)生的影響越來(lái)越受到重視；同時(shí)GB31571-2015《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中大氣污染物排放控制要求規(guī)定自2017年7月1日起執(zhí)行新的污染物排放限值，基于上述原因，100萬(wàn)噸乙烯裝置的VOCs治理工作成了車間環(huán)保工作重心。100萬(wàn)噸乙烯裝置是獨(dú)山子石化公司新區(qū)乙烯廠的核心裝置，裝置生產(chǎn)技術(shù)難度大、工藝流程復(fù)雜，生產(chǎn)過(guò)程所涉及的物料介質(zhì)種類多、動(dòng)靜設(shè)備數(shù)量大。我們根據(jù)VOCs的12類源項(xiàng)對(duì)裝置進(jìn)行VOCs排放源的排查，找到重點(diǎn)排放點(diǎn)并通過(guò)減排措施或制定實(shí)施改造方案來(lái)達(dá)到VOCs治理目標(biāo)。

1 VOCs排放源項(xiàng)介紹

根據(jù)工藝環(huán)節(jié)污染源歸類解析的理論基礎(chǔ)，可將VOCs排放源項(xiàng)分為五大類：設(shè)備動(dòng)靜密封點(diǎn)泄漏污染源；揮發(fā)性有機(jī)液體儲(chǔ)存、調(diào)和污染源；揮發(fā)性有機(jī)液體裝卸揮發(fā)污染源；廢水集輸、儲(chǔ)存、處理過(guò)程污染源；其他源項(xiàng)。其他源項(xiàng)的排查范圍包括企業(yè)的工藝裝置、動(dòng)力站及自備熱電站、火炬設(shè)施、循環(huán)水場(chǎng)等環(huán)節(jié)的VOCs污染源。

具體VOCs排放源項(xiàng)見表1。

2 VOCs污染源排查

2.1 設(shè)備動(dòng)靜密封點(diǎn)泄漏

100萬(wàn)噸乙烯裝置分為裂解、壓縮、分離、加氫四個(gè)裝置，裂解裝置以石腦油、輕烴、加氫尾油為原料，通過(guò)高溫?cái)噫湻磻?yīng)產(chǎn)生含有短鏈烴的裂解氣進(jìn)入急冷單元除去重組分后，通過(guò)裂解氣壓縮機(jī)將裂解氣輸送至分離單元產(chǎn)生乙烯、丙烯，碳四以上重組分送入加氫單元產(chǎn)生加氫汽油和碳九產(chǎn)品，整個(gè)生產(chǎn)工藝流程全部涉及可揮發(fā)的有機(jī)烴類物質(zhì)。經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，100萬(wàn)噸乙烯裝置涉及VOCs介質(zhì)密封點(diǎn)總計(jì)53219處。

表1 VOCs排放源項(xiàng)列表

2.2 有機(jī)液體儲(chǔ)存與調(diào)和揮發(fā)損失

100萬(wàn)噸乙烯裝置共有2個(gè)立式固定頂罐，分別為壓縮裝置的廢堿儲(chǔ)罐（10-T-3632）以及加氫裝置的污水緩沖罐（10-T-9734）。經(jīng)過(guò)VOCs監(jiān)測(cè)，污水緩沖罐（10-T-9734）罐頂呼吸閥處VOCs排放合格，廢堿儲(chǔ)罐（10-T-3632）罐頂呼吸閥處VOCs檢測(cè)超標(biāo)且異味明顯。

2.3 有機(jī)液體裝卸揮發(fā)損失

乙烯裝置不存在有機(jī)液體的裝卸、封裝過(guò)程，此排放源項(xiàng)排除。

2.4 廢水集輸、儲(chǔ)存、處理處置過(guò)程逸散

乙烯裝置的廢水主要由工藝排污水、清焦與再生間斷排放的廢水以及裝置污染區(qū)域內(nèi)的初期污染雨水、地面沖洗水和采樣廢水等組成。這些廢水通過(guò)地下含油污水系統(tǒng)送入加氫裝置污水處理單元處理合格后送往工業(yè)水裝置，在廢水的收集、輸送、處理及排放過(guò)程中均存在VOCs揮發(fā)，通過(guò)VOCs檢測(cè)發(fā)現(xiàn)部分含油污水井以及污水處理單元的隔油池（10-A-9701A/B）、污水池、集油池（10-T-9738）、污油罐（10-T-9735）都存在VOCs超標(biāo)且異味明顯的現(xiàn)象。

2.5 工藝有組織排放

乙烯裝置有組織排放點(diǎn)主要為裂解爐燒焦排氣煙囪，裂解爐的燒焦氣主要成分為二氧化碳和水蒸氣，此排放源項(xiàng)排除。

2.6 冷卻塔、循環(huán)水冷卻系統(tǒng)釋放

冷卻水的冷卻過(guò)程由循環(huán)水裝置處理，乙烯裝置不涉及此項(xiàng)工藝，此排放源項(xiàng)排除。

2.7 開停工及檢維修排放

乙烯裝置不管是開停工還是檢維修作業(yè)，工藝介質(zhì)都是通過(guò)放火炬燃燒處理的，不存在現(xiàn)場(chǎng)排放，此排放源項(xiàng)排除。

2.8 工藝無(wú)組織排放

乙烯裝置現(xiàn)場(chǎng)部分含油污水井油含量較高，揮發(fā)性的有機(jī)化合物通過(guò)排氣筒間歇性地排向大氣，經(jīng)過(guò)VOCs檢測(cè)部分排氣筒排放超標(biāo)且異味明顯。

2.9 火炬排放

乙烯廠高架火炬位于生產(chǎn)區(qū)全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)，乙烯裝置東北側(cè)，此排放源項(xiàng)排除。

2.1 0 燃燒煙氣排放

乙烯裝置燃燒煙氣主要是1#～8#裂解爐煙氣排放。裂解爐的燃料氣由裝置自產(chǎn)，主要成分為氫氣和甲烷。燃燒煙氣的主要成分為二氧化碳和水蒸氣，存在少量的二氧化硫、氮氧化物、煙塵及顆粒物，此排放源項(xiàng)排除。

2.1 1 采樣過(guò)程排放

乙烯裝置共有35處開放式取樣器，在取樣的置換和收集儲(chǔ)存過(guò)程中存在有機(jī)化合物的揮發(fā)現(xiàn)象，取樣時(shí)現(xiàn)場(chǎng)VOCs檢測(cè)超標(biāo)且異味明顯。

2.1 2 事故排放

近幾年乙烯裝置沒(méi)有發(fā)生事故狀態(tài)下的VOCs污染事故，此排放源項(xiàng)不作考慮。

100萬(wàn)噸乙烯裝置VOCs排放源見表2。

表2 乙烯裝置VOCs排放源統(tǒng)計(jì)

3 VOCs污染源治理

3.1 工藝管線、設(shè)備上的動(dòng)、靜密封點(diǎn)

100萬(wàn)噸乙烯裝置涉及VOCs介質(zhì)密封點(diǎn)總計(jì)53219處，于2016年開展LDAR(泄漏檢測(cè)與修復(fù))工作。 2016年檢測(cè)53219處，檢測(cè)超標(biāo)需修復(fù)VOCs泄漏點(diǎn)524處，于2016年12月15日完成所有泄漏點(diǎn)首次維修工作。2017年檢測(cè)14926處，檢測(cè)超標(biāo)需修復(fù)VOCs泄漏點(diǎn)48處，于2017年6月21日完成修復(fù)。

3.2 廢堿儲(chǔ)罐（10-T-3632）、隔油池、污水池、集油池、污油罐

乙烯裝置污水區(qū)域異味明顯，主要是由污水池、隔油池、集油池、污油罐、廢堿罐以及格柵井和溢流井中污水的揮發(fā)產(chǎn)生，氣體的主要成分有氨、硫化氫、硫醇、硫醚、苯乙烯等苯系物，總惡臭氣體量約為200～400Nm3/h。

2014年乙烯裝置開展了一期治理工程，將污水池、隔油池、格柵池等敞口構(gòu)筑物加蓋密封，并與廢堿儲(chǔ)罐一起引至總管，接入惡臭治理設(shè)備。本工藝采用水洗除氨+催化氧化法（濕法）除硫+活性炭吸附苯乙烯等苯系物對(duì)惡臭氣體進(jìn)行綜合治理。

2017年6月為了達(dá)到GB31571-2015《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中大氣污染物特別排放限制的要求，即2017年7月1日起執(zhí)行廢水處理有機(jī)廢氣收集處理裝置非甲烷總烴小于120mg/m3。乙烯裝置開展了惡臭尾氣排放改造的二期工程，將惡臭治理單元排放尾氣引入到裂解爐爐膛中作為燃料氣燃燒掉，伴隨裂解爐煙氣合格外排，徹底消除了VOCs排放源。

3.3 含油污水井、排氣筒

2016年和2017年的二、三季度對(duì)裝置現(xiàn)場(chǎng)的含油污水井進(jìn)行VOCs檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)含油污水系統(tǒng)VOCs超標(biāo)的污水井主要集中在接近污水處理單元的地方，乙烯裝置含油污水系統(tǒng)見圖1所示。

圖1 含油污水系統(tǒng)圖

對(duì)VOCs檢測(cè)超標(biāo)的污水井打開井蓋后發(fā)現(xiàn)，污水上面都存在一定的污油。通過(guò)對(duì)污水井撇油以及消防水沖洗后，再次檢測(cè)VOCs排放合格。

乙烯裝置共有污水井排氣筒24個(gè)，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)VOCs超標(biāo)的污水井的排氣筒都存在超標(biāo)排放現(xiàn)象。針對(duì)該狀況我們利用活性炭吸附能力強(qiáng)的特點(diǎn)在排氣筒的排放口放置活性炭包，經(jīng)過(guò)檢測(cè)放置活性炭包后VOCs排放達(dá)標(biāo)，同時(shí)建立統(tǒng)計(jì)臺(tái)賬并定期檢測(cè)、更換炭包。

3.4 裝置現(xiàn)場(chǎng)開放式取樣器

100萬(wàn)噸乙烯裝置共有35處開放式取樣器需要進(jìn)行密閉取樣改造，2017年8月已經(jīng)完成相關(guān)技術(shù)協(xié)議的簽訂。采樣點(diǎn)一共采用4種形式的采樣器：（1）MD型液體采樣器（帶活性炭吸附罐）；（2）MDFV型液體采樣器（帶活性炭吸附罐）；（3）MD型液體采樣器（帶冷卻、活性炭吸附罐）；（4）MDFV型液體采樣器（帶冷卻、活性炭吸附罐）。

4 VOCs治理實(shí)施效果

（1）實(shí)施LDAR（泄漏檢測(cè)與修復(fù)）項(xiàng)目后，2016年乙烯裝置減排量為28．77噸，2017年減排量為5．78噸，共計(jì)減排量為34．55噸。減排數(shù)據(jù)如表3所示。

（2）惡臭尾氣排口技措項(xiàng)目于2017年6月底投用，2017年7月29日對(duì)裂解爐煙氣兩次取樣分析VOCs結(jié)果分別為 5．6mg/m3、3．6 mg/m3，燃燒煙氣排放合格，惡臭治理單元尾氣排放源徹底消除。

（3）污水井排氣筒放置活性炭包前后監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如表4所示。

（4）取樣器改造項(xiàng)目目前還處在訂貨階段，待改造完成后再做進(jìn)一步驗(yàn)證。

表3 LDAR項(xiàng)目VOCs減排統(tǒng)計(jì)

表4 污水井排氣筒VOCs檢測(cè)數(shù)據(jù)表 ppm

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)VOCs12類排放源項(xiàng)的排查，確定了100萬(wàn)噸乙烯裝置的主要VOCs排放點(diǎn)，并采取對(duì)應(yīng)減排措施達(dá)到了治理效果。但是環(huán)境治理工作不能只注重減排效果，更要關(guān)注對(duì)排放源頭的管理，只有杜絕亂排亂放現(xiàn)象，才能真正達(dá)到環(huán)境治理的目標(biāo)，否則也只是治標(biāo)不治本。

[1]石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)境保護(hù)部，2015年4月，11～12頁(yè)．

[2]石化行業(yè)VOCs污染源排查工作指南，環(huán)境保護(hù)部，2015年11月, 11～40頁(yè)．