中国石油独山子石化公司VOCs管控项目实施方案中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林设计院2015年12月目录1项目实施背景及预期目标1.1VOCs危害特性及来源挥发性有机物（VolatileOriganicCompounds，简称“VOCs”）是大气中普遍存在的一类化合物，该类化合物一般具有有毒有害危险性，具有臭氧层破坏和温室效应，可以参与光化学反应产生光化学烟雾（即，生成臭氧、生成二次气溶胶），它也是PM2.5的重要前源之一，VOCs的管控起源于美国。
自1943年的洛杉矶光化学污染事件，环境科学研究人员通过空气光化学污染的源解析研究，分析出VOCs是空气光化学污染的主要前源，进而进行了VOCs的源解析研究，并根据研究成果进行VOCs针对性的管控。
在美国，VOCs管控大体经历了三个阶段，第一阶段为初期，经过1943年的洛杉矶光化学污染事件，政府出台了联邦清洁空气法、空气质量法等法案；第二阶段为成型期，1970年民众旨在“拯救地球”的游行获得联合国支持后，美国政府在1970年通过了清洁空气法案；第三阶段为完善期，1974年颁布新源实施标准（New Source Performance Standards--NSPS），对VOCs实施动态豁免清单管理，并在2002年颁布有害污染物国家排放标准（--NESHAP）；至此，美国VOCs管控形成了一套完整的体系。
对于炼化行业的VOCs管控，美国也一直走在前列。
美国有毒有害物质排放清单中，炼化企业的泄漏排放占55%；而研究发现装置阀门和接口的泄漏占VOCs泄漏排放总量的90%以上，因此，自20世纪80年代初开始，美国联邦法典对石化炼油行业的设备挥发性有机物泄漏排放提出了严格要求，规定必须对炼化企业实施挥发性有机物检测与恢复（Leak Detection and Repair--LDAR）作业，进行设备检漏，以控制管线组件的无组织排放；1988年开始实施LDAR电子数据上报计划，1990年将LDAR技术规程纳入《清洁空气法》修正案。
在亚洲的日本、中国台湾等地，炼化企业VOCs管控基本参照美国管控模式，其炼化行推进区域大气污染联防联控、改善区域空气质量工作的指导意见，该意见中明确提出“开展挥发性有机物污染防治。
从事喷漆、石化、制鞋、印刷、电子、服装干洗等排放挥发性有机污染物的生产作业，应当按照有关技术规范进行污染治理”。
2011年10月17日，国务院下发了《关于加强环境保护重点工作的意见》(国发［2011］35 号)，文件要求“严格控制挥发性有机污染物排放”。
2012年8月21日，国务院颁布了《国家环境保护“十二五”规划》，规划中明确“要实施多种大气污染物综合控制，重点实施深化颗粒物污染控制和加强挥发性有机污染物和有毒废气的控制。
加强石化行业生产、输送和存储过程挥发性有机污染物排放控制。
开展挥发性有机污染物和有毒废气的监测，完善重点行业污染物排放标准”。
2012年9日27日，国务院批复了《重点区域大气污染防治“十二五”规划》，该规划要求“2015年挥发性有机物污染防治工作全面展开，完善挥发性有机物污染防治体系”。
2013年5月24日，环保部发布了《挥发性有机物（VOCs）污染防治技术政策》，该项政策要求：VOCs污染防治应遵循源头和过程控制与末端治理相结合的综合防治原则；在工业生产中采用清洁生产技术，严格控制含VOCs原料与产品在生产和储运销过程中的VOCs 排放，鼓励对资源和能源的回收利用，鼓励在生产和生活中使用不含VOCs的替代产品或低VOCs含量的产品。
2013年9月10日，国务院颁布的《大气污染防治行动计划》，提出了“推进挥发性有机京津冀、长三角和珠三角地区等区域；大气污染联防联控的重点污染物是二氧化硫、氮氧化物、颗粒物、挥发性有机物等；重点行业是火电、钢铁、有色、石化、水泥、化工等；重点企业是对区域空气质量影响较大的企业；需解决的重点问题是酸雨、灰霾和光化学烟雾污染等。
同时，该意见提出从事石化等排放挥发性有机污染物的生产作业，应当按照有关技术规范进行污染治理的要求。
《重点区域大气污染防治“十二五”规划》要求：2015年挥发性有机物污染防治工作全面展开，完善挥发性有机物污染防治体系。
主要工作包括：①开展挥发性有机物摸底调查针对石化、有机化工等重点行业，开展挥发性有机物排放调查工作，制定分行业挥发性有机物排放系数，编制重点行业排放清单，摸清挥发性有机物行业和地区分布特征，筛选重点排放源，建立挥发性有机物重点监管企业名录。
②完善重点行业挥发性有机物排放控制要求和政策体系尽快制定相关行业挥发性有机物排放标准、清洁生产评价指标体系和环境工程技术规范；加快制定完善环境空气和固定污染源挥发性有机物测定方法标准、监测技术规范以及监测仪器标准；加强挥发性有机物面源污染控制。
在挥发性有机物污染典型企业集中度较高的工业园区，开展挥发性有机物污染综合防治试点工作，探索挥发性有机物的监测、治理技术和监督管理机制。
完善涂料、胶粘剂等产品挥发性有机物限值标准，推广使用水性涂料，鼓励生产、销售和使用低毒、低挥发性有机溶剂。
独山子石化公司是新疆维吾尔自治区境内重点的炼油石化基地，属于大气污染防治行动计划中划分的重点区域及重点行业，按照《关于印发“石化行业挥发性有机物综合整治方案”的通知》（环发[2014]177号）、《挥发性有机物排污收费试点办法》（财税[2015]71号）的要求，同时按照集团公司“重点区域VOCs管控2015年开始实施”的计划，亟需实施VOCs管控项目，以达到“VOCs源排查、源排放摸底核算、泄漏检测与修复、建立VOCs管控体系”的要求。
通过整体的VOCs无组织排放控制，对监测点进行数据追踪，及时实现修复，可以切实提高和增强工艺生产的安全性和可靠性，降低维修费用，提高安全系数，保障企业的公共安全和处置突发事件的能力，预防和减少事故，降低独山子石化公司潜在环境风险。
2工程内容及工艺技术方案2.1工程内容本项目的工程内容由厂区VOCs排放源排查、生产装置VOCs泄漏检测与维护两部分组成。
2.1.1厂区VOCs排放源排查、污水处理场、瓦斯系统、火炬系统、储运罐区等相关辅助生产设施。
本项目建设规模为：1）拟对独山子石化公司生产工艺系统、有组织系统、储运装卸设施、废水集输处理系统、火炬系统、循环水系统、采样系统、以及事故工况等进行VOCs排放源排查，建立纳入集团公司网络平台化的VOCs源分类清单。
2）按照《集团公司炼化企业VOCs综合管控技术》的方法，对全公司VOCs逸散排放进行量化核算。
3）建立实施LDAR程序，对独山子石化公司进行LDAR的首次建立与实施。
按照“管线或设备中含VOCs物质质量占物流总量大于等于10%，纳入LDAR程序范围”的LDAR实施原则，经过初步对独山子石化公司现有装置分析，本项目纳入LDAR程序的生产装置共计38套、以及储运系统和管廊，其余为VOCs物质质量占物流总量小于10%、不纳入LDAR程序范围的装置；参考同类装置的实际类比资料，本项目LDAR范围密封点约482780个，需挂tag标识牌165400个（检测范围及点位确定原则详见）。
具体密封点数分布如表2-1所示：表2-1 独山子石化公司生产装置LDAR密封点估算一览表续表2-1 独山子石化公司生产装置LDAR密封点估算一览表设备。
同时，通过管控平台的服务器终端，采用美国EPA21法则的计算方法，将泄漏点的VOCs泄漏情况进行单位时间的量化，可以进行合理的环境经济效益分析。
该方法可以通过一次普查、定期检测，同时可以结合厂界在线自动监测相结合，达到实时监控的目的。
3项目实施方案VOCs管控实施大体可以分为四个阶段，第一阶段为方案准备，第二阶段为方案建立，第三阶段为检测维护，第四阶段为验收总结；每个阶段的工作内容及需求见表3-1。
3.1方案准备3.1.1开工会召集独山子石化公司设备、工艺、安全环保相关人员，召开项目开工会。
介绍工作流程、工作内容、工作进度计划以及工作需求等；并。
3.2LDAR系统3.2.1方案建立3.2.1.1确认检测范围根据独山子石化提供的生产单元中所使用的化学物质及质量百分比，评价工艺条件下管线物料的状况（或相态）。
若某管线中有毒有害物质（HAP）比例超过5%或挥发性有机物（VOC）比例超过10%，并且是以气体/蒸汽或者轻液的状态存在，则管线将被纳入LDAR项目中，并加以阶段性检测。
此处所称挥发性有机物，是指参与大气光化学反应的有机化合物，或者根据规定的方法测量或核算确定的有机化合物。
气体/蒸汽是指在正常的生产操作条件下，设备管线中的工艺流体为气态。
轻液定义为任何能向大气释放挥发性有机物的符合以下任一条件的有机液体：（1）20℃时，有机液体的真实蒸汽压大于0.3kPa；（2）20℃时，混合物中，真实蒸汽压大于0.3kPa的）2米以外的组件；险于检测的组件components unsafe to monitor (UTM)：指可能导致检测人员暴露于直接或间接性危险的组件。
图3.2-4 排放源现场挂牌（Tag）样例图3.2.1.5VOCs综合管控平台按照集团公司的要求，VOCs管控综合平台服务器设立在我院，对各企业采取开放中油内网远程端口的模式。
图3.2-5 VOCs综合管控平台样例图3.2.1.6数据录入及信息库初始化根据现场挂牌收集的设备属性信息，将其录入信息库。
图3.2-6 LDAR范围检测点信息库样例图3.2.1.7软硬件培训对独山子石化公司管理人员或后续的现场检测人员，进行管控平台的软硬件培训。
培训目标为：独山子石化公司管理员学会使用VOCs管控平台来查看相关组件信息、跟踪检测过程、查看泄漏信息、下载泄漏报告。
及该装备探头/增强型探头，及探头延伸杆，能够到达测量点1cm处；响应时间一般低于3.5s，即使使用活性炭过滤器时，T90<20s；采样流量介于0.1~3L/min。
该设备取得安全防爆认证FM (Class 1, Div. 1, Groups A,B,C&D Hazardous Location, Temp. Class T4)；对每种VOC的线性响应和量程及校准气都满足泄漏判断的需要，能够根据目标化合物校准，可设定响应系数，符合美国EPA的21法则。
图3.2-8 TVA-1000B现场检测样例图3.2.2.3修复基准核定当出现以下情况，则认定发生泄漏：有机气体和挥发性有机液体流经的设备和管线组件，采用氢火焰离子化检测仪（以甲烷或丙烷为校正气体），泄漏检测值大于等于2000umol/mol；其他挥发性有机物流经的设备和管线组件采用氢火焰离子化检测仪（以甲烷或丙烷为校正气体），泄漏检测值大于等于500umol/mol。