附
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石油化工行业VOCs排放量计算办法
本办法所涉及监测和检测方法应符合相关标准规范要求。 石化行业的VOCs排放源分为:设备动静密封点泄漏;有机液体储存与调和挥发损失;有机液体装卸挥发损失;废水集输、储存、处理处置过程逸散;燃烧烟气排放;工艺有组织排放;工艺无组织排放;采样过程排放;火炬排放;非正常工况(含开停工及维修)排放;冷却塔、循环水冷却系统释放;事故排放等12类源项。 企业某个核算周期(以年计)VOCs排放量为:
11E石化=?Em m?1(公式1) 式中: Em 石化行业各源项污染源VOCs排放量,千克/年。 各源项污染源的VOCs排放量应为该源项每一种污染物排放量的加和,见公式 2:
nEm??Ei i?1(公式 2) 式中: Ei
式中:
某源项污染源排放的污染物i的排放量,千克/年
N?WFi?Ei=??E排放源n,i?(公式3) ?
WFVOCs?n?1?污染物i的排放量,千克/年;
Ei
E排放源n,i含污染物i的第n个排放源的VOCs排放量,
N WFi
千克/年;
含污染物i的排放源总数;
流经或储存于排放源的物料中污染物i的平均 质量分数;
WFVOCs 流经或储存于排放源的物料中VOCs的平均质 量分数。 有机液体储存与调和、装卸过程中涉及附表1中单一物质的,应按本办法进行单一污染物排放量核算,并可在VOCs总量中予以扣除。鼓励有条件的企业进行全过程单一污染物排放量核算。 进入气相的VOCs,可按以下方法进行核算:VOCs排放量=废气处理设施未投用的排放量+废气处理设施投用但未收集的排放量+废气处理设施投用收集后未去除的排放量=VOCs产生量总量-废气处理设施投用收集且去除的量。 一、设备动静密封点泄漏 排放量核算结果的准确度从高到低排序为:实测法、相关方程法、筛选范围法、平均排放系数法。前三种方法是基于检测的核算方法,需获得检测仪器对物料的(合成)响应因子,见附录一。企业可根据自身LDAR开展情况,选择核算方法。
n??WFVOCs,i E设备???eTOC,i??ti?
??WFTOC,ii?1??式中: E设备
密封点的VOCs年排放量,千克/年;
(公式4)
ti eTOCs,i WFVOCs,i WFTOC,i 密封点i的运行时间段,小时/年; 密封点i的TOCs排放速率,千克/小时; 运行时间段内流经密封点i的物料中VOCs的 平均质量分数;
运行时间段内流经密封点i的物料中TOC的平 均质量分数 WFVOCs如未提供物料中VOCs的平均质量分数,则按1计。
WFTOC(一)排放速率。 1.实测法。 采用包袋法和大体积采样法对密封点进行实测,所得排放速率最接近真实排放情况,企业可选用该方法对密封点排放速率进行检测。
2.相关方程法。 ?e0,in?eTOC???ep,ii?1??ef,i式中: eTOC SV e0,i ep,i ef,i
密封点的TOC排放速率,千克/小时; 修正后的净检测值,μmol/mol;
密封点i的默认零值排放速率,千克/小时; 密封点i的限定排放速率,千克/小时;
密封点i的相关方程核算排放速率,千克/小时。
?0?SV?1??SV?50000? ?1?SV?50000?(公式5) 各类型密封点的排放速率按表1计算。
表1 石油炼制和石油化工设备组件的设备排放速率a
密封点类型 默认零值排放速率(千克/小时/排放源) 限定排放速率(千克/b相关方程(千克/小时/排小时/排放源) 放源) >50000 μmol/mol 石油炼制的排放速率(炼油、营销终端和油气生产) 0.7467.8E-06 0.14 2.29E-06×SV 0.6102.4E-05 0.16 5.03E-05×SV 0.5894.0E-06 0.11 1.36E-05×SV 0.7357.5E-06 0.030 1.53E-06×SV 0.7033.1E-07 0.084 4.61E-06×SV 0.7042.0E-06 0.079 2.20E-06×SV 石油化工的排放速率 0.8736.6E-07 0.11 1.87E-06×SV 0.7974.9E-07 0.15 6.41E-06×SV 0.8247.5E-06 0.62 1.90E-05×SV 0.8856.1E-07 0.22 3.05E-06×SV 阀门 泵 其它 连接件 法兰 开口阀或开口管线 气体阀门 液体阀门 c轻液体泵 连接件 注:表中涉及的千克/小时/排放源=每个排放源每小时的TOC排放量(千克)。 a:美国环保署,1995b报告的数据。对于密闭式的采样点,如果采样瓶连在采样口,则使用“连接件”的排放系数;如采样瓶未与采样口连接,则使用“开口管线”的排放系数。 b:SV是检测设备测得的净检测值(SV,μmol/mol); c:轻液体泵系数也可用于压缩机、泄压设备和重液体泵。 3.筛选范围法。 石油炼制工业排放速率计算公式: n??WFTOC,i(公式6) eTOC???FA,i??WFTOC,i?Ni? ??WFTOC,i?WF甲烷,ii?1??石油化学工业排放速率计算公式: eTOC? ??Fi?1nA,i?WFTOC,i?Ni? (公式7) 式中: eTOC FA,i WFTOC WF甲烷
密封点的TOC排放速率,千克/小时; 密封点i排放系数;
流经密封点i的物料中TOC的平均质量分数; 流经密封点i的物料中甲烷的平均质量分数, 最大取10%;
Ni 密封点的个数。
表2 筛选范围排放系数a 石油炼制系数 ≥10000μmol/mol<10000μmol/mol排放系数(千克/排放系数(千克/小时/排放源) 小时/排放源) b设备类型 介质 石油化工系数 ≥10000μmol/mol<10000μmol/mol排放系数(千克/排放系数(千克/小时/排放源) 小时/排放源) 0.113 0.000081 c法兰、连所有 0.0375 0.00006 接件 注:a:EPA,1995b报告的数据。 b:这些系数是针对非甲烷有机化合物排放。 c:这些系数是针对总有机化合物排放。 筛选范围法用于核算某套装置不可达法兰或连接件的VOCs排放速率,需至少检测50%该装置的可达法兰或连接件,并且至少包含1个净检测值大于等于10000μmol/mol的点,以10000μmol/mol为界,分析已检测法兰或连接件净检测值可能≥10000μmol/mol的数量比例,将该比例应用到同一装置的不可达法兰或连接件,且按比例计算的大于等于10000μmol/mol的不可达点个数向上取整,采用表2系数并按公式6和公式7计算排放速率。 4.平均排放系数法。 未开展LDAR工作的企业,或不可达点(除符合筛选范围法适用范围的法兰和连接件外),应采用表3系数并按公式6和公式7计算排放速率。 表3 石油炼制和石油化工组件平均排放系数a
设备类型 阀 泵 压缩机 泄压设备 法兰、连接件 开口阀或开口管d介质 气体 轻液体 重液体 轻液体 重液体 气体 气体 所有 所有 石油炼制排放系数 b(千克/小时/排放源) 0.0268 0.0109 0.00023 0.114 0.021 0.636 0.16 0.00025 0.0023 石油化工排放系数 c(千克/小时/排放源) 0.00597 0.00403 0.00023 0.0199 0.00862 0.228 0.104 0.00183 0.0017