石油煉化無組織VOCs的排放特征及臭氧生成潛力分析

李勤勤,張志娟,李 楊,龔道程,高 潔,張春林,王伯光*

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石油煉化無組織VOCs的排放特征及臭氧生成潛力分析

李勤勤1,2,3,張志娟1,2,李 楊1,2,3,龔道程1,2,高 潔1,2,3,張春林1,2,王伯光1,2*

(1.暨南大學環境與氣候研究院,廣東 廣州 510632；2.暨南大學大氣環境安全與污染控制研究所,廣東 廣州 510632；3.暨南大學廣州區域低碳經濟研究基地,廣東 廣州 510632)

選取我國光化學活躍的珠江三角洲地區(PRD)典型石油煉化工藝的煉油裝置、化工裝置和污水處理裝置,采用離線和在線的多種先進儀器監測其VOCs的無組織排放特征,并采用間、對-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,采用最大增量反應活性法(MIR)、等效丙烯濃度法和OH自由基反應速率法(OH)3種方法綜合評價其VOCs的化學反應活性及臭氧生成潛勢(OFP).研究發現,煉油裝置區和化工裝置區總揮發性有機物(TVOC)濃度早晚高,中午低;污水處理區呈雙峰趨勢.3個裝置區無組織排放的VOCs中烷烴濃度均占比最高,同一裝置區內的不同裝置VOCs排放特征不同.石化企業X/B、T/B和E/B值較城區和郊區的高,化工裝置區的壓縮堿洗裝置區(CAW)T/B值最大.石化企業VOCs的活性較城區和郊區的強,其平均OH消耗速率常數為15.22×10-12cm3/(mol×s),最大增量反應活性為4.21mol(O3)/mol(VOC).化工裝置區對石化企業OFP總量的貢獻最高,為84.83%;其次是污水處理區,12.95%;煉油裝置區最低,為2.22%.化工裝置區的CAW對石化企業OFP貢獻率最高,為34.26%;污水處理區的浮選池(FT)貢獻率最低,為0.36%.

石油煉化；揮發性有機物(VOCs)；無組織排放特征；化學反應活性；臭氧生成潛勢(OFP)

揮發性有機物(VOCs)是參與大氣光化學反應的含有機碳的主要物質,是大氣O3和二次有機氣溶膠的重要前體物[1-3].許多VOCs化學組分具有毒理特性,可對人體健康造成損害[4].石化無組織排放是大氣VOCs的重要來源之一,其VOCs排放量約占人為源排放總量的7%~14.4%[5-6],約占工業源排放總量的15.9%~34.3%[7].石化企業無組織排放的VOCs具有濃度高、排放量大和活性強的特點,容易造成區域O3濃度嚴重超標,并危害人體健康[8-10].珠江三角洲地區(PRD)是我國三大經濟區之一,其VOCs排放總量位于我國前列[11].隨著經濟的快速發展,PRD地區O3污染將日益嚴重[12].如何區分其大氣中主要活性物質并加以優先控制,減少光化學污染發生,已成為當前的研究熱點.

目前針對石化企業VOCs無組織排放的研究,大都將石化企業視為整體分析其VOCs的排放特征及臭氧生成潛勢[13-14],而針對石化企業不同裝置區的相關研究則較少.Wei等[15]、Mo等[16]和Chen等[17]分別對我國北方、長江流域和臺灣地區石油煉化不同裝置區VOCs的排放特征進行了分析.然而不同的原油、加工工藝及氣候條件等均會對污染物的排放產生影響[18],以上研究結果不能代表PRD地區石化企業VOCs的排放情況.Liu等[19]、Zheng等[20]和余宇帆等[21]對PRD石化企業排放的VOCs進行了研究,但均未分析其不同裝置VOCs的排放特征及臭氧生成潛勢.同時,煉油裝置區、化工裝置區和污水處理區是石化VOCs排放的主要源[22-24].因此,針對石化企業不同裝置區,分析其VOCs無組織排放特征和臭氧生成潛勢,并篩選出石化企業排放的關鍵活性VOCs,對我國石油煉化污染物排放控制具有重要意義.

常用評價VOCs臭氧生成潛勢(OFP)的方法包括最大增量反應活性法(MIR)、等效丙烯法和OH自由基反應速率法(OH),評價對象主要為城市大氣環境中的VOCs[25].同時,Yuan等[26]采用OFP分析方法評價了北京地區不同污染源對該區域O3生成的貢獻;Lyu等[6]對武漢地區O3的源進行解析,結果表明石化企業是該地區O3生成的主要貢獻源之一,貢獻率為11.8%.以上研究均是從已老化氣團回歸到新鮮氣團分析,從受體點分析回歸到污染源頭分析.因此,基于污染源排放的新鮮氣團分析區域大氣的氧化性具有重要意義.

結合以上研究結果,本研究選取PRD地區某典型石化企業的煉油裝置區、化工裝置區和污水處理區為研究對象,分析PRD地區石化企業無組織排放的VOCs組成特征及其臭氧生成潛力,并篩選出石化企業排放的關鍵活性VOCs,為該地區石化企業VOCs的合理減排提供科學依據.

1 實驗及數據處理方法

1.1 樣品采集

PRD地區位于我國南部,屬亞熱帶海洋季風季候,氣候特征為夏季高溫多雨,冬季溫暖少雨,氣候條件有利于污染物的排放與擴散.選取PRD某石油煉化企業為研究對象,該石化企業是華南地區最大的現代化石油化工企業之一,目前年綜合加工原油能力為1320萬t、年生產乙烯22.5萬t,具有各類煉油化工裝置50多套,包含多套VOCs無組織排放的典型裝置.煉油裝置區包括蠟油催化裂化裝置區(CCU)、常減壓蒸餾裝置區(AVDU)、脫硫裝置區(DU)和加氫裝置區(HU);化工裝置區包括:裂解急冷區(CQZ)、分離冷區(SCZ)、壓縮堿洗裝置區(CAW)、汽油加氫裝置區(HPU)、分離熱區(SHZ)、丁二烯裝置區(BU)、芳烴抽提裝置區(AEU)和芳烴精餾裝置區(ADU);污水處理區包括隔油池(OST)、浮選池(FT)、臭氣處理單元(OUT)、調節罐(RT)、生物處理池(BTU)、絮凝沉淀池(FSU)、吸附沉淀池(ASU)和曝氣生物濾池(BAF).采樣時間為2014年8月,采樣點分布在煉油裝置區、化工裝置區和污水處理區,共計35個.該石化企業裝置區分布及采樣點的布設如圖1所示.監測方法分為離線監測和在線監測,離線樣品由3.2L蘇瑪罐采集,共計54個樣品;在線監測時段為9:00~17:00,共計采樣時間為9d.檢出3類揮發性有機物,包括烷烴、烯烴和芳香烴,共計64種,碳數分布范圍從C2~C11.

1.2 樣品分析

1.2.1 離線監測 VOCs離線分析參照美國環境保護署(US EPA)推薦的TO-15方法,采用預濃縮-GC(7820A)-MS(5977E)(Agilent Technologies, USA)聯用分析系統對該石化企業VOCs樣品中C2-C11的揮發性有機物進行定性、定量檢測.該系統主要包括超低溫預濃縮系統及進樣裝置、GC-MS/FID、自動清罐儀和標準氣體自動稀釋儀,時間分辨率為1h/樣品.連接MSD和FID的色譜柱分別為DB-624 (60m′250mm′1.4mm, Agilent Technologies Inc., USA) 和PLOT (20m′320mm′3mm, Dikma Technologies Inc.,USA). VOCs標準物質為美國環境保護署(US EPA)推薦的含57種NMHCs和28種鹵代烴的 PAMS VOCs混合標氣,內標為溴氯甲烷、1,4-二氟苯、氯苯和4-溴氟苯的混合物,均購自美國的Linde公司.本研究環境樣品中,鹵代烴物種少、濃度低,因此將其劃入烷烴,不做單獨分組.

GC條件:柱箱初始溫度為38℃,保持3.5min后以6℃/min的速度升至180℃并保持15min.載氣為氦氣,流速為20mL/min,分流比為3:1.質譜的電離方式為EI電離,以全掃描模式操作.

MSD/FID條件:MSD離子源溫度為230℃,四級桿溫度為150℃,掃描方式使用全掃描(7.9scan/s)和選擇離子掃描SIM兩種,質量范圍為33~200amu.FID加熱器溫度為200℃,空氣流量為400mL/min,氫氣流量為30mL/min,尾吹氣(N2)流量為25mL/min.

1.2.2 在線監測 在線監測采用的儀器為廣州禾信分析儀器有限公司研制的真空紫外燈單光子電離源飛行時間質譜儀(VUV-SPI-TOFMS),主要包括膜進樣系統、真空紫外燈電離源、垂直加速反射式飛行時間質量分析器和數據采集系統等,詳見文獻[27-28].

1.3 質量控制與保證

采樣前,使用清罐儀(Nutech2010DS,USA)以高純氮氣清洗蘇瑪罐3次,并抽至負壓6.5Pa.每批選取2~3個清洗完的蘇瑪罐充入高純氮氣,做采樣罐的空白樣檢測.為確保儀器的靈敏度和精確度,在儀器重新開機后先進行質譜檢測器自動調諧,通過調諧技術標準方可進行樣品分析.并在樣品分析前,進行儀器空白試驗,確保分析系統無污染.采用6個濃度梯度混合標樣建立標準曲線,每個濃度梯度進樣5次,同時進4′10-9的內標,各目標物的相對標準偏差為1%~10%,標準曲線的相關性在0.991~1.000之間.用規定濃度的標樣進行單點校正(通常為1′10-9),如果與原來響應值的標準偏差大于±10%,則需要重新校準,確保樣品分析的穩定性.平行樣占采樣總數的10%.高濃度樣品抽至干凈氣袋,充入氮氣稀釋后進行檢測.

1.4 VOCs化學活性評價方法

結合實測數據,分別采用MIR、Propy-Equiv濃度和OH消耗速率(OH) 3種方法分析石化企業無組織VOCs的OFP,計算公式見式(1)、式(2)和式(3)[29-30].

OFP=VOC×MIR(1)

式中: OFP和VOC分別為種類為的VOCs的臭氧生成潛勢和質量濃度,μg/m3;MIR為種類為的VOCs在臭氧最大增量反應中的臭氧生成系數,g(O3)/g(VOC),由Carter研究獲得[31].

Propy-Equiv()=VOC×OH(VOC)×(2)

OH(C3H6)

式中:OH(VOC)為種類為的VOCs與OH自由基反應速率常數,cm3/(mol·s);OH(C3H6)為丙烯與OH自由基反應速率常數,cm3/(mol·s).

OHi=VOC×OH(VOC) (3)

式中:OHi為種類為的VOCs的OH消耗速率,s-1;可用來表征VOCs的反應活性.OH越大,物質活性越高,對臭氧生成貢獻越大.

2 結果與討論

2.1 石油煉化無組織VOCs的排放特征

2.1.1 石油煉化無組織TVOC日變化特征 如圖2所示,煉油裝置區和化工裝置區日變化趨勢相同,均為早晚高,中午低.PRD夏季光照強和溫度高的氣象條件有利于VOCs參與光化學反應,導致這段時間TVOC濃度較低.污水處理區 TVOC濃度變化呈現雙峰趨勢,最大值分別出現在13:00和16:00.這是由于本研究污水處理區所有處理單元均進行了加蓋處理,導致其VOCs的排放較少受氣象條件的影響,與污水處理工藝密切相關[32].

2.1.2 石油煉化烷烴、烯烴和芳香烴無組織排放特征 由表1可見,烷烴的排放濃度分別占煉油裝置區、化工裝置區和污水處理區無組織排放TVOC的77.86%±11.28%、51.91%±10.08%和77.79%± 13.44%;烯烴排放濃度分別占3個裝置區TVOC的8.52%±8.85%、4.49%±1.40%和10.26%±5.33%;芳香烴的排放濃度分別占3個裝置區TVOC的13.62%±11.21%、43.60%±10.77%、和11.95%± 15.16%.化工裝置區無組織排放芳香烴的占比是其他兩個區的3~4倍,這與化工裝置區加工工藝和生產產品的種類密切相關.從表1可以看出,雖然不同石化企業因所處氣候條件的不同、加工原油的不同等因素導致烷烴、烯烴和芳香烴排放占比不同,但煉油裝置區無組織排放濃度最高的均是烷烴,化工裝置區無組織排放的芳香烴也不容忽視.從排放濃度角度考慮,石化企業需優先控制烷烴的無組織排放,同時化工裝置區的芳香烴占比也較高,不能忽略.

表1 不同地區石化企業VOCs排放特征(%)
Table 1 Characteristics of VOCs emitted from different units in the petroleum refineries (%)

VOCs

PRD某石化企業(本研究)

PRD某石化企業

北方某煉油廠

羅馬某煉油廠

煉油裝置區

化工裝置區

污水處理區

煉油裝置區

化工裝置區

煉油裝置區

煉油裝置區

烷烴

77.86±11.28

51.91±10.08

77.79±13.44

60.93±11.78

41.18±26.06

66.70±3.38

82.39±10.68

烯烴

8.52±8.85

4.49±1.40

10.26±5.33

20.36±3.99

18.12±9.02

22.63±5.41

14.09±8.74

芳香烴

13.62±11.21

43.60±10.77

11.95±15.16

18.71+12.23

40.71±34.77

10.70±2.69

3.52±2.10

2.1.3 石油煉化主要VOCs的排放特征 如表2所示,3個裝置區無組織排放的2-甲基戊烷濃度占比最高,分別為16.17%±6.48%、16.59%± 8.07%和29.93%±5.87%.體積分數占比前10種物質中,煉油裝置區和污水處理區烷烴最多,為8個;化工裝置區芳香烴最多,為6個.從圖3可以看出,在整個裝置區濃度占比較高的物種,在不同的裝置單元占比不一定最高;不同裝置區主要貢獻VOCs物種不同.在煉油裝置區,D的2,3-二甲基丁烷的濃度由HU和DU 2,3-二甲基丁烷的無組織排放起主導作用,甲基環戊烷則是CCU和AVDU,甲苯則是AVDU, 1-戊烯則是HU.在化工裝置區,D區2,3-二甲基丁烷由BU和HPU 2,3-二甲基丁烷的無組織排放起主導作用, 間二乙基苯則是CAW.在污水處理區,D區2,3-二甲基丁烷的濃度由OUT 2,3-二甲基丁烷的無組織排放起主導作用,3-甲基戊烷和2-甲基己烷則是FT、BAF和FSU.

表2 石化企業典型生產裝置排放的10種主要VOCs物質及其百分比濃度分布
Table 2 The top 10species of VOCs emitted from typical production units in the petroleum refinery

序號

煉油裝置區

化工裝置區

污水處理區

VOCs

占比(%)

VOCs

占比(%)

VOCs

占比(%)

1

2-甲基戊烷

16.17±6.48

2-甲基戊烷

16.59±8.07

2-甲基戊烷

29.93±5.87

2

2,3 -二甲基丁烷

11.85±8.12

對二乙基苯

8.59±4.17

2,3 -二甲基丁烷

20.68±12.87

3

甲基環戊烷

10.05±6.34

1,2,4-三甲苯

5.45±2.36

甲基環戊烷

6.22±1.71

4

3-甲基己烷

6.68±3.16

鄰-乙基甲苯

4.35±1.54

1-戊烯

5.02±1.33

5

甲苯

5.34±5.58

甲基環戊烷

4.06±1.24

3-甲基戊烷

4.22±1.01

6

2-甲基庚烷

4.99±3.28

正丙苯

3.46±1.24

正己烷

2.83±1.53

7

2-甲基己烷

4.28±1.85

2,3-二甲基丁烷

3.43±2.93

3-甲基己烷

2.35±0.54

8

甲基環己烷

3.73±2.41

甲苯

3.14±1.00

對二乙基苯

2.19±4.06

9

1-戊烯

3.55±7.21

間二乙基苯

2.94±2.81

2-甲基己烷

2.13±0.37

10

3-甲基戊烷

3.41±1.39

正己烷

2.74±1.53

反-2-戊烯

1.80±0.44

2.2 氣團老化特征

表3 不同區域X/B、T/B和E/B值
Table 3 Ratios of X/B、T/B and E/B in different units

地區

區域

X/B

T/B

E/B

PRD(本研究)

石化區

3.39

3.39

7.15

廣州

城區

1.8

5.0

0.8

北京

城區

1.2

1.7

0.6

廣州

郊區

1.2

3.5

0.7

南京

郊區

0.4

0.8

0.6

2.2.1 不同區域氣團的老化特征 間、對-二甲苯/苯(X/B)、甲苯/苯(T/B)和乙苯/苯(E/B)的比值常用于估算不同區域氣團老化特征[34-35].當OH自由基存在時,苯、甲苯、乙苯和間、對-二甲苯的光化學壽命分別為12.5d、2d、23h和7.8h[36]. X/B、T/B、E/B比值越大,說明氣團存在老化程度越低.從表3可以看出,本研究X/B、T/B和E/B分別為3.39、3.39和7.15,較城市和郊區的高.說明石化無組織排放VOCs的較為新鮮,城市和郊區大氣環境中的VOCs已發生老化,直接對其進行OFP分析不能真實反映各污染源對其O3生成的貢獻,更加突顯了從污染源角度分析城市OFP的重要性.同時可以看出, PRD地區的城市和郊區氣團較其他區域的新鮮,PRD地區光化學污染更為嚴重,亟需從污染源頭對該地區活性VOCs的排放進行控制.

2.2.2 不同裝置氣團的老化特征 圖4為PRD石化企業不同裝置T/B值.煉油裝置區T/B值變化范圍為0.8~1.3,化工裝置區為1.3~38.1,污水處理區為0.1~5.4.煉油裝置區CCU的T/B值最大, HU的最小;化工裝置區CAW的T/B值最大, ADU的最小;污水處理區ASU的T/B值最大, FSU的最小.化工裝置區和污水處理區下風向T/B值明顯低于該區域不同裝置的T/B值,說明這兩個裝置區裝置無組織排放的VOCs化學活性強,氣團到達下風向時已經發生老化.

2.3 石油煉化VOCs的OFP特征分析

2.3.1 烷烴、烯烴和芳香烴的OFP特征分析 采用MIR系數法[式(1)]和等效丙烯法[式(2)] 分析各功能區排放VOCs的OFP,計算結果如圖5所示,當采用MIR法時,煉油裝置區烷烴、烯烴和芳香烴的OFP貢獻分別為47.99%、39.81%和12.20%;而采用等效丙烯法分析時,則分別為41.21%、53.79%和5.00%.化工裝置區MIR法評價烷烴、烯烴和芳香烴的OFP貢獻分別為13.66%、5.58%和80.76%,等效丙烯法則為25.16%、15.83%和59.01%.污水處理區MIR法評價烷烴、烯烴和芳香烴的OFP貢獻分別為37.99%、21.29%和40.71%,等效丙烯法則為41.06%、39.60%和19.34%.這說明化工裝置區無組織排放的VOCs中芳香烴的OFP貢獻最高.此外,采用MIR系數法和等效丙烯法分析煉油裝置區和污水處理區的VOCs排放的OFP時,其評價結果存在差異,這主要與兩種方法的原理有關.等效丙烯濃度法評價主要依靠VOCs與OH×反應速率,忽略了大氣中其它反應的影響,會高估OH×反應速率高的物質;而MIR法則充分考慮了機理活性和動力學特性,但由于部分VOCs的MIR系數暫時沒有,導致其會低估OFP.另外,在評價活性較大的VOCs的OFP時,這兩種評價方法差異也較大,因此,應采用兩種方法綜合評價區域大氣環境中VOCs對OFP的貢獻.

2.3.2 TVOC與OH、OFP相關性分析 VOCs由污染源排放進入大氣中,經區域傳輸、光化學反應、氣團混合等作用,組分及分布特征均發生相應變化.為研究石油煉制無組織排放的VOCs化學組成的穩定性及化學活性,對VOCs濃度與OH和OFP進行了相關性分析,結果如圖6所示.VOCs物質濃度和化學活性之間具有很好的相關性,2均為0.99,說明石化無組織排放的VOCs化學組成穩定[39-40].石化企業VOCs平均OH消耗速率和平均最大增量反應活性分別為15.22×10-12cm3/(mol·s)和4.21mol(O3)/mol(VOC).石化企業VOCs的平均OH×消耗速率要大于乙烯的OH×消耗速率[8.52×10-12cm3/(mol·s)],而VOCs平均最大增量反應活性與乙烯最大臭氧反應活性[4.33mol(O3)/mol(VOC)]相當,說明石化無組織排放的VOCs化學活性較強,與2.2.1研究結果相同.

2.3.3 不同裝置OFP貢獻分析 如圖7所示,化工裝置區的CAW對石化企業總的OFP貢獻率最高,為34.26%.污水處理區的FT貢獻率最低,為0.36%.化工裝置區對石化企業總的OFP貢獻最高,為84.83%;其次是污水處理區,12.95%;煉油裝置區最低,為2.22%.表4同時列出了石化企業不同裝置區及城區和郊區的OFP/TVOC.化工裝置區OFP/TVOC比值較煉油裝置區和污水處理區大,說明化工裝置區VOCs的排放濃度與OFP值差異最大,其活性較煉油裝置區和污水處理區的強.石化企業3個裝置區的OFP/TVOC比值較城區和郊區的大,說明石化無組織排放的VOCs活性較城區和郊區的強.結合2.2.1的分析結果,證實城市和郊區空氣團為老化氣團,突顯了從源頭分析城市和郊區大氣VOCs臭氧生成潛力的重要性.

表4 不同區域OFP/TVOC的值
Table 4 Ratios of OFP/TVOC in different areas

地區

PRD(本研究)

臺灣

天津

區域

煉油裝置區

化工裝置區

污水處理區

城市

郊區

OFP/

TVOC

1.11

1.89

1.23

0.24

0.17

3 結論

3.1 煉油裝置區和化工裝置區TVOC濃度早晚高,中午低,污水處理區則呈雙峰趨勢.煉油裝置區、化工裝置區和污水處理區無組織排放的VOCs中烷烴濃度最高,占3個裝置區TVOC濃度的77.86%±11.28%、51.91%±10.08%和77.79%±13.44%.同時,化工裝置區芳香烴占比高達43.60%±10.77%.

3.2 石油煉化區的X/B、T/B和E/B的值分別為3.39、3.39和7.15,較城區和郊區的高.說明石化無組織排放VOCs較為新鮮,城市和郊區大氣中的VOCs已發生老化.不同裝置T/B值不同,化工裝置區CAW的T/B值最大.

3.3 化工裝置區MIR法和等效丙烯法評價結果為芳香烴OFP貢獻最高,而煉油裝置區和污水處理區兩種方法評價結果存在差異.VOCs的化學組成相對穩定,大氣化學活性較高.化工裝置區中CAW對石化企業總的OFP貢獻率最高,為34.26%.污水處理區的FT貢獻率最低,為0.36%.煉油裝置區、化工裝置區和污水處理區的OFP/TVOC分別為1.11、1.89和1.23,較城市和郊區的大,說明石化無組織排放的VOCs活性較城區和郊區的強.

3.4 從排放濃度考慮,石化企業煉油裝置區和污水處理區需要優先控制烷烴的排放,化工裝置區則需要同時控制烷烴和芳香烴.從VOCs活性考慮,石化企業需要優先控制CAW的VOCs無組織排放.

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* 責任作者, 教授, tbongue@jnu.edu.cn

Characteristics and ozone formation potential of fugitive volatile organic compounds (VOCs) emitted from petrochemical industry in Pearl River Delta

LI Qin-qin1,2,3, ZHANG Zhi-juan1,2, LI Yang1,2,3, GONG Dao-cheng1,2, GAO Jie1,2,3, ZHANG Chun-lin1,2, WANG Bo-guang1,2*

(1.Environment and Climate Institute, Jinan University, Guangzhou 510632, China；2. Institute of Atmospheric Environmental Safety and Pollution Control, Jinan University, Guangzhou 510632, China；3. Research Center on Low-carbon Economy for Guangzhou Region, Jinan University, Guangzhou 510632, China)., 2016,36(5)：1323~1331

Refinery installations, chemical installations and wastewater treatment installations of typical petrochemical facilities were selected in Pearl River Delta where the photochemistry was active. Multiple on-line and off-line monitoring instruments were used to analyze the fugitive emission characteristics of VOCs. The ratios of m, p-xylene/benzene (X/B), toluene/benzene (T/B) and ethyl benzene/benzene (E/B) were applied to analyze the aging characteristics of VOCs. The atmospheric chemical reactivity of VOCs and their Ozone Formation Potential (OFP) were evaluated by using Maximum Increment Reactivity (MIR), propy-equiv concentration and OH radical reactivity methods. The concentrations of TVOCs in refinery unit and chemical unit were both higher in the morning and night, lower at noon. However, for the wastewater treatment unit, it’s bimodal. Alkanes were the most abundant species in all the three units, and VOCs emitted from different units were totally different. The ratio of X/B, T/B and E/B in petroleum refinery were higher than that in cities and suburbs, while T/B of Compression Alkali Washing area (CAW) in the chemical units was the highest. The photochemical reactivity of VOCs in the petroleum refinery was higher than that in cities and suburbs. Moreover, the average OH consumption rate of VOCs emitted from the petroleum refinery was 15.22×10-12cm3/ (mol·s), and the largest incremental reactivity was 4.21mol (O3)/mol (VOC). The OFP estimated from the VOCs in the chemical units accounted for the highest ratio, which is up to 84.83%. While the VOCs emitted from the wastewater treatment unit was the second, with the ratio of 12.95%. And, the contribution of refinery installation area was the lowest, with the ratio of 2.22%. The contribution of CAW in chemical installation unit to the OFP of the petroleum refinery was the highest with the ratio of 34.26%. The contribution of Flotation Tank (FT) in wastewater treatment unit was the lowest with the ratio of 0.36%.

petroleum refinery；volatile organic compounds (VOCs)；fugitive emission characteristics；photochemical reactivity；ozone formation potential (OFP)

X511

A

1000-6923(2016)05-1323-09

李勤勤(1989-),女,安徽淮南人,暨南大學碩士研究生,主要從事大氣環境安全與污染控制方面的研究.

2016-03-09

國家自然基金-廣東聯合基金重點項目 (U1201232);青年科學基金項目(21406086)