石化行业VOCs防控及对策研究

摘要：挥发性有机物（VOCs）成为继COD、NH3-N、SO2、NOx之后国家重点管控的第五类污染物，石化行业VOCs控制和减排是我国大气污染防治的一项重要工作。本文在分析石化行业VOCs的行业贡献率和污染防治相关要求的基础上，阐述了目前石化行业VOCs管控中存在的主要问题，提出了石化行业VOCs管理控制的对策建议。

关键词：挥发性有机物（VOCs） 污染防治 对策建议

当前我国大气环境形势十分严峻，以细颗粒物（PM2.5）和臭氧为特征污染物的区域性复合型大气环境问题日益突出，严重损害人体健康，影响社会和谐稳定。VOCs是臭氧和二次有机颗粒物的重要前体物，在大气化学反应过程中扮演着极其重要的角色，日益受到关注。

VOCs成为继COD、NH3-N、SO2、NOx之后国家重点管控的第五类污染物，VOCs的控制和减排成为我国大气污染防治的一项重要工作。VOCs具有种类多、分布广、涉及行业众多的特点，石化作为VOCs排放的重要行业，其减排工作是国家VOCs控制的重要内容。

1.石化行业V00s排放对总VOcs排放的贡献率

目前国家层面尚未形成工业企业VOCs监控的有效机制。各种渠道公布的关于VOCs的来源、各排放源的排放量以及贡献等资料大都来自于研究机构的研究结果。Klimont等学者估算的2000年中国VOCs人为源排放量为1563.4万吨，而最近的INTEX B污染源清单显示2006年中国VOCs人为源排放量已达到2320万吨。

2009年起环保部污控司组织中科院生态中心、清华大学等高校和科研院所对VOCs人为源排放情况进行估算。机动车和溶剂使用是大气中VOCs最主要的来源，所占比重分别为21.5%和23.2%；石化行业也是VOCs排放的重要来源，石化（石油化工、石油炼制）和油品储运过程中排放的VOCs所占比重为14.5%，同时由于我国较大的石油化工企业多为央企，是国家及公众关注的焦点，因此石化行业VOCs的防控日益成为国家重点监控对象、企业污染治理的重要内容。

2.石化行业VOCs污染防治相关要求

从2012年12月起，国家陆续了《重点区域大气污染防治“十二五”规划》、《大气污染防治行动计划》、《京津冀及周边地区落实大气污染防治行动计划实施细则》、《能源行业加强大气污染防治工作方案》、《石化行业挥发性有机物综合整治方案》，对石化行业VOCs治理提出要求。

此外，国家还出台了《储油库大气污染物排放标准》（GB 20950-2007）、《汽油运输大气污染物排放标准》（GB 20951-2007）、《加油站大气污染物排放标准》（GB20952-2007）等VOCs控制标准。环保部即将的《石油炼制工业污染物排放标准》和《石油化学工业污染物排放标准》对VOCs控制要求和排放限值也做出了规定。

除了国家层面的相关标准，一些地方也已经或正在制定严格的VOCs控制标准。

2.1 建设项目要求

VOCs排放总量控制要求作为建设项目环评审批的前置条件；新建石化项目原油加工损失率控制在4%o以内；新改扩建石化项目应在设计与建设中提高设计标准，实现设备、装置、管线、采样等密闭化。新建储油库、加油站和新配置的油罐车需同步配备油气回收装置。

2.2 排放控制要求

2015年底前完成储油库、油罐车和加油站油气回收治理工作；原油成品油码头进行油气回收；治理工艺有机废气，京津冀、长三角、珠三角等区域2015年底前完成严格控制原料、中间产品、成品储运损失；推行泄漏检测与修复（LDAR）；强化废水废液废渣系统逸散废气治理加强非正常工况污染控制；完善废气监测系统（包括有机废气排放口和厂界）等。《石油炼制工业污染物排放标准》和《石油化学工业污染物排放标准》（征求意见稿）要求有机废气排放口去除效率≥95%，特殊区域去除效率≥97%。

3.石化行业VOCs污染控制现状及存在问题

3.1 企业VOCs排放总量难以准确估算

石化化工生产工序多样，涉及到VOCs排放环节较多。关于总量核算，环保部环境评估中心于2014年5月就《石化企业挥发性有机物（VOCs）排放量估算方法技术指南》公开征求意见，将石化企业的污染源分为11类，针对每一类VOCs排放源，按优先顺序列出了多种估算方法，如实测法、类比监测法、物料衡算法、模型估算法、公式计算法和排放系数法等。使用排放系数法，计算相对简单，但与企业的实际排放量差距较大；采用实测法可以获得准确的VOCs排放量，但是由于缺乏相应的监测统计技术规范，企业目前普遍没有开展实测，导致准确核算VOCs排放量难度较大。

3.2 技术规范缺乏

设备泄漏是企业VOCs的重要排放源。目前国内的炼化企业多数是20世纪70年代建厂，部分设备、管道、阀门和辅助生产设施的设计标准并未考虑限制VOCs的排放。如：油泵的密封是单机械密封，甚至还有填料密封；设计规范中生产装置阀门、法兰、垫片的选用只考虑操作、压力和物料的腐蚀性，对物料的渗透性和挥发性考虑很少。国家正在积极推行LDAR技术，但是尚未形成有效的技术规范。

3.3 有机废气处理效率有待提高

石化企业不同生产环节的污染源，VOCs组分气量不同，适应的治理技术也不同。以污水处理厂的废气治理为例，企业采用的治理技术包括生物法、催化燃烧法、吸收法、吸附法和等离子体技术，但是不同处理技术的处理效果差异较大，加上部分企业对处理设施的管理比较粗放，导致非甲烷总烃的处理效率甚至不到50%。

4.石化行业VOCs污染控制的对策建议

4.1 完善VOCs监测统计体系

国外通常选用总有机碳或总烃浓度并同时选用特征污染物浓度表征VOCs。建议开展行业监测统计方法标准研究，针对每一类排放源建立VOCs监测统计方法，出台行业监测统计技术规范，利用实测法得到各企业真实的VOCs排放总量。

4.2 推行清洁生产，源头削减VOCs的排放

通过加强管理、原辅材料替代、工艺改革、设备改进等措施，源头控制VOCs的排放。将锅炉、加热炉进行清洁燃料替代；改进工艺，包括推行储油罐密闭一体化技术，转变装卸方式等；改进设备，包括选用高质量密封设备（如屏蔽泵等）、全面推行密闭采样、油品浮顶罐二次密封等。

4.3 完善设计标准和技术规范

尽快修订石油化工生产设备、管道、阀门和辅助生产设施的设计施工标准，在设计施工阶段充分考虑控制VOCs的排放；尽快出台LDAR技术规范，规范LDAR操作、数据的处理和统计等，解决企业检测数据处理、检测规范和维修要求缺乏等问题。

4.4 开展有机废气处理技术适应性研究

石化企业的有机废气污染源包括催化汽油氧化脱硫醇尾气、聚丙烯装置尾气、苯酚装置氧化尾气、橡胶尾气、对苯二甲酸装置氧化尾气、己内酰胺尾气等有组织排放废气以及污水处理系统释放气、酸性水罐呼吸气、油品中间储罐呼吸气、油品装车装船挥发气等无组织排放废气。建议开展专项研究，分析不同污染源VOCs气量、组分，结合工艺特点进行技术评估筛选，并开发新的处理技术，确定最佳可行技术名录。

4.5 加强环境经济政策支持

按照现有政策，企业一方面需要缴纳巨额排污费，另一方面，企业对VOCs进行治理，也需要巨额投资，需要相应的环境经济政策予以支持，在促进VOCs减排的同时，保证行业健康可持续发展。