石化企業(yè)揮發(fā)性有機物排放量核算常見問題分析

劉志陽，廖程浩，孫西勃，唐喜斌

（廣東省環(huán)境科學研究院，廣東 廣州 510045）

揮發(fā)性有機物（VOCs）是造成臭氧濃度升高、光化學煙霧和灰霾污染的重要前體物質，部分VOCs還具有有毒有害特性，危害人體健康［1-2］。石化行業(yè)具有生產(chǎn)工序多樣、排放環(huán)節(jié)眾多、排放量總量大且以無組織排污為主、污染物組分復雜等特點，是現(xiàn)階段我國工業(yè)源VOCs排放管控的重點行業(yè)。VOCs排放量核算是排污許可管理、環(huán)境保護稅征收、總量減排控制、排放清單編制等VOCs污染防治工作的基礎。石化行業(yè)VOCs排放量核算涉及參數(shù)眾多、核算過程復雜，是工業(yè)源VOCs排放量核算的難點。2015年，環(huán)境保護部印發(fā)的《石化行業(yè)VOCs污染源排放工作指南》［3］（以下簡稱《指南》）對石化行業(yè)VOCs排放量核算方法和應用條件作了介紹。

本文總結梳理了石化行業(yè)1 2類污染源項的VOCs排放量核算方法及其適用范圍，依據(jù)2018～2019年廣東省石化行業(yè)重點監(jiān)管企業(yè)VOCs綜合整治實施情況評估掌握的情況，并通過實例對比分析的方式，總結企業(yè)在實際VOCs排放量核算過程中的常見問題及其可能帶來的后果，并從規(guī)范排放源歸類解析和排放核算、加強VOCs自行監(jiān)測、加強VOCs環(huán)境管理臺賬記錄、建立VOCs管控信息平臺4個方面提出了加強企業(yè)自身管理、提高排放量核算的真實性和準確性的建議。

1 石化行業(yè)VOCs排放量核算方法簡介

《指南》將石化行業(yè)污染排放源歸類解析為12類排放源項，每類污染源項所適用的核算方法各不相同，總體上可以歸納總結為4種，按照核算的準確性從高到低依次為：實測法、物料衡算法、模型/公式法、排放系數(shù)法。對于同一源項排放量核算而言，其所用核算方法的準確性越高，則意味著核算所需的工作量越大、基礎參數(shù)要求越多，核算所得的數(shù)據(jù)越真實；而采用較低準確性的方法往往得到較大的排放量核算結果，與企業(yè)實際排放量存在較大偏差。表1總結了12類排放源項可用的核算方法及各自的適用范圍。

表1 各排放源項可用的核算方法及各自的適用范圍

2 石化企業(yè)VOCs排放量核算常見問題分析

2.1 核算方法應用存在問題

2.1.1 源項識別不全或歸類解析錯誤

源項識別不全或歸類解析錯誤是石化企業(yè)VOCs排放量核算常見的問題之一，主要表現(xiàn)在：1）未將揮發(fā)性有機液體裝載、中間油品罐儲存逸散、工藝無組織廢氣排放、廢水集輸系統(tǒng)逸散、燃燒煙氣排放、火炬排放、冷卻塔和循環(huán)水冷卻系統(tǒng)釋放、非正常工況排放等典型排放源項納入全廠VOCs排放量核算，導致排放量被明顯低估；2）源項歸類解析錯誤，如：將火炬排放歸于燃燒煙氣排放，把廢水處理設施加蓋后的廢氣逸散歸于工藝有組織排放，將揮發(fā)性有機液體裝載逸散歸于儲存逸散，等等。通過對廣東省10家重點監(jiān)管石化企業(yè)VOCs綜合整治實施情況評估所掌握的情況，發(fā)現(xiàn)75%的石化企業(yè)在核算全廠VOCs排放量時存在該類問題。

2.1.2 核算方法選擇不當

企業(yè)未完全掌握每種核算方法的應用條件，核算方法采用不當，導致VOCs排放量核算結果與實際情況存在較大差異。例如，采用實測法或物料衡算法核算廢水生化處理單元的VOCs排放量，直接采用由儲罐或裝車臺對應末端治理設施排放口的檢測數(shù)據(jù)計算得到的排氣筒排放量作為揮發(fā)性有機液體儲存或裝載損耗排放量，等等。VOCs綜合整治評估情況顯示，50%的企業(yè)在核算全廠VOCs排放量時存在該類問題。此外，在符合篩選范圍法應用條件的情況下，采用平均排放系數(shù)法核算LDAR中不可達密封點的法蘭/連接件排放量也會出現(xiàn)排放量核算結果的偏差，具體應用實例見表2。

表2 不可達密封點采用不同核算方法導致的排放量核算差異

2.2 核算參數(shù)獲取及選用存在問題

2.2.1 實測數(shù)據(jù)缺失

通過VOCs綜合整治實施情況評估發(fā)現(xiàn)，部分企業(yè)尚未建立自行監(jiān)測制度和環(huán)境管理臺賬制度，未對各排放源項VOCs排放量核算所需的相關參數(shù)開展長期監(jiān)測和記錄，未掌握相關實測數(shù)據(jù)，導致排放量估算數(shù)據(jù)與真實排放情況存在較大偏差。例如，有機液體存儲環(huán)節(jié)VOCs排放量核算所需的雷德蒸氣壓、餾出溫度等參數(shù)缺少實測數(shù)據(jù)，而采用默認參數(shù)進行核算時，會導致排放量估算結果偏大［5］。以輕石腦油的雷德蒸氣壓及餾出溫度參數(shù)為例，若直接按照核算表格中的默認值核算，在30℃的年平均存儲溫度下的真實蒸氣壓為85.93 kPa；若按照實測雷德蒸氣壓74.46 kPa及實測餾出溫度核算，在30 ℃的年平均存儲溫度下的真實蒸氣壓為60.22 kPa。由此導致了該內浮頂罐的邊緣密封損失由1.25 t/a變化為0.63 t/a，后者是前者的二分之一。

2.2.2 關鍵參數(shù)選擇不當

合理選取核算參數(shù)是確保排放量核算準確的關鍵。VOCs綜合整治實施情況評估結果發(fā)現(xiàn)，幾乎所有的企業(yè)均存在關鍵參數(shù)選取不當?shù)那闆r。例如，浮頂罐VOCs排放量核算時，選擇不同罐壁狀況下（輕銹、中銹、重銹）對應的油垢因子會導致掛壁損失量發(fā)生幾倍至上百倍的變化。以一個存儲容積為1×105m3、年周轉量為7.5×105m3、存儲物料為石腦油的內浮頂罐為例，選擇重銹狀況下的罐壁油垢因子核算得出的掛壁損失為6.82 t/a，選擇輕銹狀況下的罐壁油垢因子核算得出的掛壁損失為0.068 t/a，前者是后者的100倍。此外，在核算揮發(fā)性有機液體裝載排放量時，企業(yè)對于油氣回收設施收集效率取值普遍為95%以上，而實地調研發(fā)現(xiàn)，當企業(yè)采用液下裝載方式且鶴管接口形式為密封帽的情況下，實際油氣收集效率普遍低于10%。

3 對于石化企業(yè)VOCs排放量核算的建議

3.1 規(guī)范排放源歸類解析和排放核算

對石化廢氣排放源進行正確的歸類解析是源項排放量核算的前提。企業(yè)應按照《指南》要求，全面系統(tǒng)地對本廠污染源進行排查和歸類，確保源項不遺漏，歸類不錯誤。另外，根據(jù)源項特點選取適用的核算方法是源項排放量核算的基礎，企業(yè)應正確理解各類核算方法的適用范圍和應用條件，根據(jù)自身實際情況，合理合規(guī)地選擇相應的核算方法。

3.2 加強VOCs自行監(jiān)測

企業(yè)應按照《排污單位自行監(jiān)測技術指南 石油煉制工業(yè)》（HJ 880—2017）［6］、《排污單位自行監(jiān)測技術指南 石油化學工業(yè)》（HJ 947—2018）［7］、《石油煉制工業(yè)廢氣治理工程技術規(guī)范》［8］等標準要求制定自行監(jiān)測方案，在廢氣治理設施排氣筒設置永久性采樣口或在線檢測裝置，對各類有組織和無組織排放源開展有計劃、長周期的VOCs監(jiān)測工作，完善相關核算參數(shù)，科學合理地掌握自身VOCs排放情況，為全廠排放量核算以及廢氣治理工程的設計和施工提供基礎數(shù)據(jù)支撐［9］。表3列出了部分重點VOCs排放源主要核算方法所需的關鍵核算參數(shù)。

表3 部分重點VOCs排放源主要核算方法所需的關鍵核算參數(shù)

3.3 加強VOCs管理臺賬記錄

企業(yè)應將VOCs環(huán)境管理納入企業(yè)日常生產(chǎn)管理體系，按照《排污許可證申請與核發(fā)技術規(guī)范 石化工業(yè)》（HJ 853—2017）［10］的臺賬記錄要求以及《石油煉制工業(yè)廢氣治理工程技術規(guī)范》［8］的治理設施運維記錄要求，建立VOCs環(huán)境管理臺賬，如LDAR臺賬、廢氣治理設施運行狀況和設施維護記錄臺賬、儲罐及有機裝載設施運行記錄臺賬、火炬運行狀況記錄臺賬、污水集輸系統(tǒng)及污水處理廠運行記錄臺賬、冷卻塔系統(tǒng)運行記錄臺賬、開停工及檢維修臺賬等，補充和完善VOCs排放量核算相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

3.4 建立VOCs管控信息平臺

針對石化行業(yè)VOCs核算方法復雜、專業(yè)性強、涉及基礎數(shù)據(jù)多的情況，企業(yè)根據(jù)自身實際情況，研究建立VOCs管控信息平臺。在平臺中整理各VOCs排放源的排放量核算方法，高效管理海量的基礎數(shù)據(jù)信息，減少人為核算誤差干擾，提高VOCs排放量核算的準確性。

4 結論

由于石化行業(yè)排放量核算涉及的基礎數(shù)據(jù)多、過程復雜、工作量大，現(xiàn)階段企業(yè)在實際應用過程中由于必要核算參數(shù)缺失、對方法應用條件不了解等原因導致核算結果與真實情況存在較大偏差。企業(yè)應嚴格按照國家排放標準和技術規(guī)范要求，將VOCs排放管理納入日常生產(chǎn)管理體系，制定VOCs監(jiān)測方案，定期開展各類排放源項VOCs監(jiān)測，完善VOCs環(huán)境管理臺賬，真實記錄各類生產(chǎn)、排放、治理和監(jiān)測數(shù)據(jù)，提高全廠VOCs排放量核算的真實性和準確性。