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详解:VOCs排放量之设备动静密封点泄漏 [复制链接]

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约28分20秒
京东
在编制VOCs十二项源排查报告及一厂一策或进行相关排污申报等工作时,需要对企业自身VOCs排放情况进行摸排,并计算相关排放量。目前石化行业VOCs核算可参考的文件主要有《石化行业VOCs污染源排查工作指南》、《上海市石化行业VOCs排放量计算方法(试行)》、《江苏省重点行业挥发性有机物排放量计算暂行办法》等,目前关于VOCs排放量核算文件主要如下表所列。; t4 c. w9 K6 M7 ?( \( m+ v

$ T- f4 F& C, a$ s
; _3 s/ [2 R! l: x, T" T 环保之家.JPG 1 h4 }- ?- s, j; M) e
3 q; c- x8 Y* @/ m

" y2 k) S! L, B7 H根据石化行业VOCs核算可参考资料,石化企业VOCs涉及十二项排放源,主要如下:& }% Y9 `6 S  _7 A4 ^( P5 Z

' o6 e. x, G; x6 g. P8 m  i4 o 环保之家1.JPG
$ ^/ |, L* `& H0 g1 a2 k( u4 v8 B) _2 x$ X: ?

8 I" T" H9 m3 m设备动静密封点泄漏VOCs排放量计算方法
9 i3 y6 ]; [8 P5 R
% O# `* C: b  {  Y+ J  a相关方程法
; \5 o4 u- q8 f+ x( q% e
0 g8 v! c* V! y- Y1 L# N一般做过LDAR的企业,动静密封点VOCs排放量大部分都是通过平台软件算的,然而所有从业者是否知道这部分排放量是怎么算的,有没有手动算过排放量?9 f9 p6 U0 J( W

/ c3 o  u( n7 m( M" R那么设备动静密封点排放量该怎么计算?
8 c: r7 m% }$ k1 e5 h; ]5 J* m/ P# ]% f) F6 n( y5 R, {& l
此类VOCs排放的计算方法主要有实测法、公式法和系数法。
6 j0 n: n* U# \% ?# }# ~' B/ I' \3 A0 v2 ?7 q
实测法是指采用包袋法和大体积采样法对密封点进行实测,所得泄漏速率。由于企业密封点数量较多等原因,实测法很少使用。! }" w- D4 j2 k$ o

! j3 ?6 J! o# u: f公式法主要有相关方程法、筛分范围法和平均排放系数法。, Z: f2 C, N' T+ A$ A" s+ s

, t/ |; j3 u2 a* Z! j* W/ X相关方程法-主要针对于企业实施LDAR(泄漏检测与修复)项目检测使用计算方法。
& w7 u& q& a) c- P* V) o. ^. I  b: Y+ r4 i
筛选范围法-主要用来计算无法检测的不可达点(法兰或连接件)的计算方法。% r. b0 h6 h$ e# K1 p

. G8 K1 }0 B2 b) q" J: h系数法-主要针对(筛选范围法以外情况的未检测不可达点)的计算以及未实施LDAR检测的计算方法。
2 h2 |# s$ m+ p" Q5 z% v& _$ n" _$ i' M2 \0 j
- w- l/ ~- z( y! J" L+ o
实施LDAR项目检测后,如何计算排放量?4 e' G3 c8 o5 C' n2 w9 r
) Q0 L' e) q) v# v$ c: p) H
本文将重点讲解相关方程法的计算。动静密封点排放量计算公式如下,看到如下公式是不是有点懵?" s, p% h/ }) _* V; q; W! y
: S, N# w& z( K" [: m. j) K* x1 R7 T
式中:
1 y+ Z3 j# n1 Z( o" u) T 环保之家2.JPG
3 ?& ]; _+ T! r6 i) W9 u
* V$ _) |; L5 W! H  gE0,设备—计算时间范围密封点VOCs排放量,kg;
0 m$ x+ k, E, S* [9 f! {
, K) N1 h( D0 o, M  x/ A4 rti—统计期内密封点i的运行时间,h;6 a$ Q6 r1 h* @7 Q1 z4 `5 a
) c, e( g" E+ M/ T; n% t: Z, I$ I
eTOC,i—密封点i的TOCs泄漏速率,kg/h;
+ }' L4 F; U+ |& m' P% f2 p# ~
9 ~7 _0 K! k* yWFVOC,i—运行时间段内流经密封点i的物料中VOCs的平均质量分数;
: R1 k$ d  R6 _2 Y/ s% l0 N# i  [3 v6 l; p1 j& |" h; P
WFTOC,i—运行时间段内流经密封点i的物料中TOC的平均质量分数;
# d' d) q4 b8 n& _
/ _5 Z3 A: |8 o4 R由上式,可知:
8 Y4 E, T+ e/ }' U+ |
! ?; g/ G; C! G8 r7 v1.排放量单独计算每个密封点排放量后加和;
3 D6 Y. z% R: `) d- R/ O/ g
& v/ o9 @: ~) y( K/ ~  m* G/ y& _2.计算排放量需确定几个数据,WFVOC,WFTOC;$ {5 s7 w, ?- g: ~

9 P$ o, U0 H7 u$ N  y5 L3.需计算每个密封点的TOC排放速率;/ e/ Y" K4 p9 o
- J- T7 c% H5 n0 E
4.确定计算的时间范围及期间密封点/装置运行时间;# ^# ]% ~; T- i# M1 V9 `: J
) T1 D8 A4 E7 p1 I2 N4 `' N- [6 f: \
环保之家3.JPG
1 P8 l  j) a/ Z) G8 A! b5 U& v' t1 Z9 r, g
& u1 \6 q" A! Z9 v
01  确定WFVOC,i,WFTOC,i
! e9 p8 C) {! R, h8 Z% W' K! j! j/ q5 D2 A& S6 B7 @
确定WFVOC,i,WFTOC,i,若无数据,一般WFVOC,i/ WFTOC,i默认为1。- h$ M- M# ?6 r; P& N0 u" W

. }# r( G% Q& E, q9 t. s02 排放速率eTOC,i计算
/ w/ g/ M% n+ T# P7 b( v. ~2 {* _1 |# P
有净检测值的,我们用相关方程法计算,公式如下:
1 q( M: Q5 k) g" k' l5 x0 Q, h: }3 I$ O* d# J! A' {: S
环保之家4.JPG
7 K) Y8 c1 F0 I" ~1 k  t. m6 U! J  U3 y: d+ h' C
8 {0 r& q7 S2 w5 d
式中:, U) s; n, k0 q4 W% H% N4 \+ w
/ c( O, a+ o: f" }2 ^
eTOC——密封点的TOC排放速率,kg/h;: y2 j' T1 @4 S6 C7 \5 L3 f. m

6 U1 F0 [: y3 OSV—修正后净检测值,μmol/mol;
5 O, h) ?% W( d4 a; x* O8 D: ~+ A& X& h/ b# r! @8 }5 |1 i
e0—密封点i的默认零值排放速率,kg/h;) G3 s0 C1 N4 F
7 e3 I; P4 y/ o& Z" E/ s
ep—密封点i的限定排放速率,kg/h;5 }) L0 M& ~3 G7 O# E

- A& |, [  R# U( o# R1 ~/ f 环保之家5.JPG
$ a7 F# J. |& `& f4 G- \3 Q. ]( l9 a8 i" ]" Q  f
ef—密封点i的相关方程核算排放速率,kg/h。5 D. L4 k7 w* ^: s4 \  M

7 s0 k+ y) l: G( D! o4 l由以上公式及表格可知:  ~4 H4 N& v; B( B

$ u, j5 Y7 W. @5 e2 b4 _  f! B1.确定行业类别,属于石油炼制还是石油化工。7 Q! v7 E# _  R: j4 P; _" m
5 H/ x+ X. |2 ~
2.将该密封点净检测值转化为修正后净检测值,相关内容可查看《石化行业VOCs污染源排查工作指南》中“排放因子的确定”内容。
7 O* h8 r, Y. ]
2 I7 ^; F4 D" m3.根据修正后的净检测值查看所属范围(0-1、1-50000、>5000),然后确认etoc排放速率计算选用哪个公式。8 @- l% _5 K8 L. Q

( G$ U' o$ P9 ?  G4.若修正后的净检测值SV,0≤SV<1,则etoc直接从表格中对应相对应的组件类型在“默认零值排放速率”列中选取。% g  F  t8 a' ]' f; K

( ?1 G' G4 A2 |( b7 w5.若修正后的净检测值SV,SV≥50000,则etoc直接从表格中对应相对应的组件类型在“限定排放速率”列中选取。2 K* K) E1 m: a/ [4 j2 o' U
" V/ D. c" A/ r6 M6 ?
6. 若修正后的净检测值SV,1≤SV<50000,则etoc需进行计算,计算公式为从表格中对应相对应的组件类型在“相关方程”列中选取,然后进行计算。/ k1 D& G- i+ W1 k* n6 ]* O/ D

+ x1 a' E5 d9 g( I% x9 {! s03 密封点i的排放量计算
; E9 g  l7 H! `# k$ S% L0 L6 G: J' m/ d
密封点i的排放量计算E0,i=etoc,i×WFVOC,i/WFTOC,i×ti
9 |) q* H) x7 p3 Q. d) q+ p& j# B' ?- i5 E" R
环保之家6.JPG % G. V8 v+ x9 u) c" c7 T
6 [# ~/ W- A/ [* S, L5 d
- _7 s1 r% U9 x7 a, C; P, W
4  排放量汇总
$ m; u. j3 \- X( _3 ?) A" H  F" o3 p9 x$ J6 P3 [
最后将各密封点排放量累加就好。
  M) Y! |" }3 d9 @+ ]: z$ ]. t$ j
+ I& t4 Y. ?, z+ {6 V% z' c; Y筛选范围法
7 l3 k' E- d% q3 j3 j7 S( `$ b2 v8 a* D" `7 J# r6 Y
适用范围:计算不可达点法兰或连接件
% X) J4 h3 y$ _
  W2 `  t+ n" j. p) E& l, H适用条件:1.该装置检测至少50%的法兰或连接件
0 h$ g( h, l* f# Z' W
0 F8 i5 W, A$ ]# D; q2.至少包含1个净检测值大于等于10000ppm的点。' d. \; x9 k! _2 s- i: Y' v

( C: `& A5 O3 e计算原理:统计已检测组件检测值≥10000ppm的数量比例,根据装置不可达点法兰或连接件总点数,按统计比例乘以装置不可达点法兰或连接件总点数计算装置不可达点≥10000ppm组件点数(向上取整)。
' f8 I; F0 |! H6 {0 F
6 J% s5 u5 d1 v然后根据如下公式进行计算。
" K8 D0 P7 _) W- ^1 b- A( M% Y& _4 v2 d7 W4 g. i
环保之家7.JPG
0 _8 |- Q/ R3 I
8 t4 Z3 F; B$ N' H式中:; D; U% W7 L! {; H. c
) q. T8 c# E! \; ^# `
eTOC—某类密封点TOC泄漏速率,kg/h;: l. d$ x* |# f
) ^, r5 X3 b" y/ Y
FA—某类密封点排放系数;6 H, A, {8 u" q) I) D) o
7 X9 }# b0 @$ d5 c. ?4 [" m9 v
WFTOC—物料流中含TOC的平均质量分数;. _0 p) O2 x4 ~9 |
" W  O& @# F% j
WF甲烷—物料流中甲烷的平均质量分数,最大取10%;
( Y- x; \& K1 K+ V( V- g2 l! S' `! B
/ j+ s4 U9 z8 v8 bN—某类密封点个数;1 A( `* J+ a) |5 Q! {: k
7 q; X0 i4 l5 \5 ^" d& I* t
下表为筛选范围排放系数a8 I* z. z/ L# \) L
( v8 o; `4 q: |/ S
环保之家8.JPG
) A: H  x% ~. L8 \9 |2 @  J. Z+ u4 y5 T" ]) x
平均排放系数法, l3 T( C, x* T2 v. Q

$ \$ s. o, D6 [7 U适用范围:1.估算未开展LDAR项目企业的动静密封点排放量
! i" O: }! Y  h' Q: z6 n7 b" Q/ c6 v5 P" o. f
2.估算未检测不可达点排放量(除符合筛选范围法使用范围的法兰和连接件外)4 S1 X  H+ d6 j7 @- U& G: P
+ B: ]" W; u8 Z' I5 x7 i
计算原理:统计同类型密封点及同VOCs/TOC质量分数比的组件数量n,乘以eVOCs。后将所有排放量加和。
; ^: ]' O9 K& Q# P* O' H/ t# K
: y8 Y0 G3 ^  z7 J& k6 U如下公式进行计算。9 K* v! S+ U3 g* l9 X& R' `

( S" |: I9 W$ e8 @ 环保之家9.JPG ; v( c! n' c- n0 L7 a5 A' e" t
6 S6 p+ m4 K$ @( g
式中:
* J5 V" u; D8 d6 H$ B  \0 u4 X/ w1 E4 D( V4 ], \4 e- J
eVOCs—物料流中VOCs排放速率,kg/h;1 A* Q- i# L$ F% {! N  q
$ C9 K4 G! h$ ?( d! E
eTOC—物料流中TOV排放速率,kg/h;1 E/ ]  v, T0 l2 ~: H5 L

0 F' {8 F8 X$ R! F% @. ^WFVOC—物料流中含VOCs的平均质量分数;4 _1 J5 `) {# V# V5 y1 j; e+ |4 _
: |5 b% i4 {1 p3 _" g/ u
WFTOC—物料流中含TOC的平均质量分数;8 P, v0 D1 G2 M
& r' J3 _0 C5 t0 h4 t
石油炼制和石油化工平均组件排放系数a如下表所示
2 K6 i, x- V! w3 l& y, s- Y4 r! ~* E) p' ?7 L$ {
环保之家.JPG   ^: T( z& R5 K7 m

5 _: @( [, C3 O; t& T0 y注:表中设计的kg/h/排放源=每个排放源每小时的TOC排放量(千克)。
9 I) J& u( @/ K7 c, M7 h2 p* k$ |" K
多轮检测时间划分
  b% s* O  u. H2 V% N' T
3 v& |$ l3 {9 t1 z' p& k3 K由于法规规定企业实施LDAR检测一年不止检测一次,因此就涉及到排放量计算时间段划分问题,时间划分依据中点法。即第n次检测值计算排放量的时间起点为第n-1次检测到第n次检测时间段的中点时间,终止点为第n次至第n+1次检测时间段的中点时间。
) `( _# b6 ]7 o+ A# |6 a4 e% N1 g; \4 Y* N8 c
中点法示意图如下所示。
! [! I% E3 h* E) O0 C( R 环保之家1.JPG $ R; o( I- b2 P- g) S* j

; _* q9 ^! K4 Z$ K# M" o; r其他时间规定:
. u  E8 e4 B3 s8 v. S8 r% _
9 f2 O( B' }- A! C1.   如果设备停用,密封点所属组件的管道中无工艺介质(即停工退料),相关密封点的设备停用期可不计入排放时间。如果工艺单元停止操作而介质仍存留在设备组件内(即停工不退料),则该段时间仍计入排放时间。% t6 I4 b. Z  n( ?- a8 b. G7 t
4 ^7 v9 e( W5 n% ^  w

9 D5 P6 C3 u/ e; ^

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