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- 2022-04-29 14:12:20 发布
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'广东省石油化工行业VOCs排放量计算方法(试行)2
广东省生态环境厅2
目录1.适用范围32.计算方法32.1设备动静密封点泄漏52.2有机液体储存与调和挥发损失102.3有机液体装卸挥发损失292.4废水集输、储存、处理处置过程逸散342.5燃烧烟气排放372.6工艺有组织排放382.7工艺无组织排放432.8采样过程排放442.9火炬排放442.10非正常工况(含开停工及维修)排放472.11冷却塔、循环水冷却系统释放502.12事故排放52附录A存储物料理化参数57附录B单位换算表584
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广东省石油化工行业VOCs排放量计算方法1.适用范围本方法适用于广东省石油化工行业(包括但不限于:石油炼制工业、石油化学工业和合成树脂工业)VOCs排放量计算。有机化工行业可参照本计算方法进行VOCs排放量计算。2.计算方法石油化工行业VOCs排放主要来自物料生产、运输、装载和废物处理等过程。石油化工行业的VOCs污染源项主要包括12类:(1)设备动静密封点泄漏;(2)有机液体储存与调和挥发损失;(3)有机液体装卸挥发损失;(4)废水集输、储存、处理处置过程逸散;(5)燃烧烟气排放;75
(6)工艺有组织排放;(7)工艺无组织排放;(8)采样过程排放;(9)火炬排放;(10)非正常工况(含开停工及维修)排放;(11)循环冷却水系统释放;(12)事故排放。根据石油化工行业VOCs排放特点,采用源项归类解析法计算VOCs排放量,VOCs排放量为各污染源项VOCs排放量的总和,见公式2-1。有机化工行业应根据工艺特点,可参照本计算方法选择相应的污染源项计算VOCs排放量。(公式2-1)式中:E石油化工—统计期内VOCs排放量,千克;Em,—统计期内第m个源项VOCs的产生量,千克;75
Dm—统计期内第m个源项污染控制设备VOCs的去除量,千克;N—污染源总数。各源项VOCs产生量为该源项每一种VOCs组份产生量的加和,见公式2-2。(公式2-2)式中:Ei—统计期内某个源项排放的VOCs组分i的产生量,见公式2-3。(公式2-3)式中:Ei—统计期内含VOCs组份i的产生量,千克;E排放源n,i—统计期内含VOCs组份i的第n个排放源的VOCs产生量,千克;M—含VOCs组份i的污染源总数;WFi—75
流经或储存于污染源的物料中VOCs组份i的平均质量分数;WFVOCs—流经或储存于污染源的物料中VOCs的平均质量分数。2.1设备动静密封点泄漏设备密封点泄漏是指各种工艺管线和设备密封点的密封失效致使内部蕴含VOCs物料逸散至大气中的现象。工艺管线和设备动静密封点一般包括泵、搅拌器、压缩机、阀门、连接件、法兰、开口阀或开口管线、泄压设备、取样连接系统等。设备密封点泄漏的VOCs产生量计算公式如下:(公式2.1-1)式中:E设备—统计期内动静设备密封点的VOCs产生量,千克;ti—统计期内密封点i的运行时间,小时;eTOCs,i—密封点i的TOCs泄漏速率,千克/小时;WFVOCs,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;WFTOC,i75
—运行时间段内流经密封点i的物料中TOC的平均质量分数;如未提供物料中VOCs的平均质量分数,则按计。2.1.1泄漏速率泄漏速率可采用多种方法进行计算,准确度从高到低排序为:实测法、相关方程法、筛选范围法、系数法,其中前三种方法是基于实测的计算方法,系数法不需要进行实测。(1)实测法采用包袋法和大体积采样法对密封点进行实测,所得泄漏速率最接近真实排放情况,企业可选用该方法对密封点泄漏速率进行检测。(2)相关方程法当密封点的净检测值小于1时,用默认零值泄漏速率作为该密封点泄漏速率;当净检测值大于50000μmol/mol,用限定泄漏速率作为该密封点泄漏速率。当净检测值在两者之间,采用相关方程计算该密封点的泄漏速率,详见表2.1-1。(公式2.1-2)式中:75
eTOC—密封点的TOC泄漏速率,千克/小时;SV—修正后的净检测值,μmol/mol;e0,i—密封点i的默认零值泄漏速率,千克/小时;ep,i—密封点i的限定泄漏速率,千克/小时;ef,i—密封点i的相关方程核算泄漏速率,千克/小时。各类型密封点的泄漏速率按表2.1-1计算。表2.1-1石油炼制和石油化工设备组件的设备泄漏速率a密封点类型默认零值泄漏速率(千克/小时/排放源)限定泄漏速率(千克/小时/排放源)相关方程(千克/小时/排放源)石油炼制的泄漏速率(炼油、营销终端和油气生产)泵2.4E-050.165.03E-05×SV0.610压缩机4.0E-060.111.36E-05×SV0.589搅拌器4.0E-060.111.36E-05×SV0.589泄压设备4.0E-060.111.36E-05×SV0.589阀门7.8E-060.142.29E-06×SV0.746连接件7.5E-060.0301.53E-06×SV0.735法兰3.1E-070.0844.61E-06×SV0.703开口阀或开口管线2.0E-060.0792.20E-06×SV0.704其它4.0E-060.111.36E-05×SV0.589石油化工的泄漏速率气体阀门6.6E-070.111.87E-06×SV0.873液体阀门4.9E-070.156.41E-06×SV0.797轻液体泵7.5E-060.621.90E-05×SV0.82475
重液体泵7.5E-060.621.90E-05×SV0.824压缩机7.5E-060.621.90E-05×SV0.824搅拌器7.5E-060.621.90E-05×SV0.824泄压设备7.5E-060.621.90E-05×SV0.824法兰或连接件6.1E-070.223.05E-06×SV0.885开口阀或开口管线2.0E-060.0792.20E-06×SV0.704其他4.0E-060.111.36E-05×SV0.589注:对于表中涉及的千克/小时/排放源=每个排放源每小时的TOC产生量(千克)。a:EPA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”的泄漏系数;如采样瓶未与采样口连接,则使用“开口管线”的泄漏系数。(3)筛选范围法筛选范围法用于核算某套装置不可达法兰或连接件的VOCs泄漏速率,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2.1-2系数并按公式2.1-3和公2.1-4计算泄漏速率。石油炼制工业泄漏速率计算公式:75
(公式2.1-3)石油化学工业泄漏速率计算公式:(公式2.1-4)式中:eTOC—密封点的TOC泄漏速率,千克/小时;FAi—密封点i泄漏系数,千克/小时/排放源,见表2.1-2;WFTOC—流经密封点i的物料中TOC的平均质量分数;WF甲烷—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2.1-2筛选范围泄漏系数a(单位:千克/小时/排放源)设备类型介质石油炼制系数b石油化工系数c≥10000μmol/mol<10000μmol/mol≥10000μmol/mol<10000μmol/mol法兰、连接件所有0.03750.000060.1130.000081注:a:摘自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。75
(4)系数法未进行测试的密封点,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2.1-3系数(该系数适用于未开展LDAR)并按公式2.1-3和公式2.1-4计算泄漏速率。表2.1-3石油炼制和石油化工组件平均泄漏系数a设备类型介质石油炼制泄漏系数(千克/小时/排放源)b石油化工泄漏系数(千克/小时/排放源)c阀气体0.02680.00597轻液体0.01090.00403重液体0.000230.00023泵d轻液体0.1140.0199重液体0.0210.00862压缩机气体0.6360.228泄压设备气体0.160.104法兰、连接件所有0.000250.00183开口阀或开口管线所有0.00230.0017采样连接系统所有0.01500.0150其他所有0.02680.00597注:对于表中涉及的千克/小时/排放源=每个排放源每小时的TOC产生量(千克)。对于开放式的采样点,采用系数法计算产生量。如果采样过程中排出的置换残液或气未经处理直接排入环境,按照“取样连接系统”和“开口管线”泄漏系数分别计算并加和;如果企业有收集处理设施收集管线冲洗的残液或气体,并且运行效果良好,可按“开口阀或开口管线”泄漏系数进行计算。a:摘自EPA,1995b报告的数据;b:石油炼制泄漏系数用于非甲烷有机化合物泄漏速率;c:石油化工泄漏系数用于TOC(包括甲烷)泄漏速率;75
d:轻液体泵密封的系数可以用于估算搅拌器密封的泄漏速率。2.1.2运行时间采用中点法确定该密封点的排放时间,即第n次检测值代表时间段的起始点为第n-1次至第n次检测时间段的中点,终止点为第n次至第n+1次检测时间段的中点。发生泄漏修复的情况下,修复复测的时间点为泄漏时间段的终止点。2.2有机液体储存与调和挥发损失有机液体储存与调和通常采用储罐,常见的储罐类型有:固定顶罐(包括卧式罐和立式罐)与浮顶罐(包括内浮顶罐和外浮顶罐)。固定顶罐VOCs的产生主要来自于储存过程中蒸发静置损失(俗称小呼吸)和接受物料过程中产生的工作损失(俗称大呼吸)。浮顶罐VOCs的产生主要包括边缘密封损失、浮盘附件损失、浮盘盘缝损失和挂壁损失。其中边缘密封损失、浮盘附件损失、浮盘盘缝损失属于静置损失,挂壁损失属于工作损失。2.2.1实测法采用包袋法和大体积采样法对固定顶罐进行实测,所得逸散速率最接近真实排放情况。75
2.2.2公式法公式法可应用于固定顶罐和浮顶罐。不适用于以下情况:所储物料组分不稳定或真实蒸汽压高于大气压、蒸气压未知或无法测量的;储罐浮盘设施失效的;其他不符合相关环保要求的。公式法核算过程采用美制单位。完成核算后,可将排放量的美制单位(磅)转为国际单位制(千克)。(公式2.2-2)式中:E储罐—统计期内储罐的VOCs产生量,千克;E固,i—统计期内固定顶罐i的VOCs产生量,千克;n—固定顶罐的数量,个;E浮,i—统计期内浮顶罐i的VOCs产生量,千克;m—浮顶罐的数量,个。2.2.2.1固定顶罐总损失(公式2.2-3)式中:75
E固—统计期内固定浮顶罐总损失,磅;Es—统计期内静置损失,磅,见公式2.2-4;Ew—统计期内工作损失,磅,见公式2.2-29。(1)静置损失(公式2.2-4)式中:ES—统计期内静置损失(地下卧式罐的ES取0),磅;VV—气相空间容积,立方英尺,见公式2.2-5;WV—储藏气相密度,磅/立方英尺,见公式2.2-18;KE—气相空间膨胀因子,无量纲量;KS—排放蒸气饱和因子,无量纲量。a)气相空间容积VV计算立式罐气相空间容积VV,通过公式2.2-5计算:(公式2.2-5)式中:VV—气相空间容积,立方英尺;75
D—罐径,英尺;HVO—气相空间高度,英尺。(公式2.2-6)式中:HVO—气相空间高度,英尺;HS—罐体高度,英尺;HL—液体高度,英尺;HRO—罐顶计量高度,英尺;(注:罐顶容积折算为相等容积的罐体高度)。锥顶罐罐顶折算高度:(公式2.2-7)式中:HR—罐顶高度,英尺;(公式2.2-8)式中:SR—罐锥顶斜率,英尺/英尺;无数据时,取0.0625;75
Rs—罐壳半径,英尺。拱顶罐灌顶折算高度:(公式2.2-9)式中:Rs—罐壳半径,英尺;HR—罐顶高度,英尺;(公式2.2-10)式中:RR—罐拱顶半径,英尺;RR的值一般介于0.8D-1.2D之间,其中D=2Rs;如果RR未知,则用罐体直径代替;Rs—罐壳半径,英尺。如果是卧式罐,公式2.2-5中的罐径D则为有效罐径DE:(公式2.2-11)式中:L—卧式罐(含封头)总长,英尺;75
D—卧式罐垂直剖面的直径,英尺。a)气相空间膨胀因子KE计算对于油品(如汽油、柴油):(公式2.2-12)式中:ΔTV—日蒸气温度范围,兰氏度;(公式2.2-13)式中:TAX—日最高环境温度,兰氏度;TAN—日最低环境温度,兰氏度;α—罐漆太阳能吸收率,无量纲量,见表2.2-1;I—太阳辐射强度,英热/(平方英尺•天)。ΔPV—日蒸汽压范围,磅/平方英寸;(公式2.2-14)ΔPB—呼吸阀压力设定范围,磅/平方英寸;(公式2.2-15)75
式中:PBP—呼吸阀压力设定,磅/平方英寸;PBV—呼吸阀真空设定,磅/平方英寸;如果呼吸阀压力设定和真空设定信息缺乏,则假定PBP为0.03磅/平方英寸、PBV为-0.03磅/平方英寸;如果固定顶罐是螺栓固定或铆接的,其中罐顶和罐体是非密封的,则不管是否有呼吸阀,都设定ΔPB=0。PA—大气压力,磅/平方英寸;PVA—日平均液体表面温度下的蒸汽压,磅/平方英寸,见公式2.2-22;TLA—日平均液体表面温度,兰氏度,见公式2.2-19。对于纯化学品及其混合物(如苯、对二甲苯):(公式2.2-16)式中:KE—气相空间膨胀因子,无量纲量;ΔTV—日蒸气温度范围,兰氏度;TAX—日最高环境温度,兰氏度;75
TAN—日最低环境温度,兰氏度;α—罐漆太阳能吸收率,无量纲量,见表2.2-1;I—太阳辐射强度,英热/(平方英尺•天);0.0018—常数,(兰氏度)-1;0.72—常数,无量纲量;0.028—常数,兰氏度•平方英尺•天/英热。表2.2-1罐漆太阳能吸收率(α)罐漆颜色喷漆色光罐漆吸收率(α)罐漆状况好差银白色高光0.390.49银白色散射0.600.68铝罐光面、不涂漆0.100.15米黄/乳色/0.350.49黑色/0.970.97棕色/0.580.67灰色淡0.540.63灰色中等0.680.74绿色暗0.890.91红色底漆0.890.91锈色红色氧化铁0.380.5075
茶色/0.430.55白色不适用0.170.34a)排放蒸汽饱和因子Ks(公式2.2-17)式中:Ks—排放蒸汽饱和因子,无量纲;PVA—日平均液面温度下的饱和蒸气压,磅/平方英寸(绝压),见公式2.2-22;HVO—蒸汽空间高度,英尺,见公式2.2-6;0.053-常数,(磅/平方英寸(绝压)•英尺)-1。b)蒸汽密度Wv计算(公式2.2-18)式中:75
WV—蒸汽密度,磅/立方英尺;MV—蒸汽分子质量,磅/磅-摩尔;R—理想气体状态常数,10.731磅/(磅-摩尔•英尺•兰氏度);PVA—日平均液面温度下的蒸气压,磅/平方英寸(绝压),见公式2.2-22;TLA—日平均液体表面温度,兰氏度,取年平均实际储存温度,如无该数据,用公式2.2-19计算。日平均液体表面温度TLA的计算方法如下:(公式2.2-19)(公式2.2-20)(公式2.2-21)式中:TLA—日平均液体表面温度,兰氏度;TAA—日平均环境温度,兰氏度;TAX—计算月的日最高环境温度,兰氏度;TAN—计算月的日最低环境温度,兰氏度。75
TB—储液主体温度,兰氏度;α—罐漆太阳能吸收率,无量纲,见表2.2-1;I—太阳辐射强度,英热/(平方英尺•天)。当TLA值无法取得时,可用表2.2-2计算。表2.2-2年平均储藏温度计算表罐体颜色年平均储藏温度,TS(华氏度)白TAA+0铝TAA+2.5灰TAA+3.5黑TAA+5.0注:此表格中TAA为年平均环境温度(华氏度)。日平均液面温度下的蒸气压PVA的计算方法如下:对于石油液体出料的日平均液体表面温度下的蒸汽压,可按照公式2.2-22计算。(公式2.2-22)式中:A—蒸气压公式中的常数,无量纲量;B—蒸气压公式中的常数,兰氏度;75
TLA—日平均液体表面温度,兰氏度;PVA—日平均液面温度下的蒸气压,磅/平方英寸(绝压)。对于油品:(公式2.2-23)(公式2.2-24)对于原油:(公式2.2-25)(公式2.2-26)(公式2.2-27)式中:RVP—雷德蒸气压,磅/平方英寸;S—10%蒸发量下ASTM蒸馏曲线斜率,°F/vol%。对于单一物质(如苯、对二甲苯)的日平均液体表面蒸气压,可按照公式2.2-28计算。(公式2.2-28)式中:75
A、B、C—安托因常数;TLA—日平均液体表面温度,兰氏度;PVA—日平均液面温度下的蒸气压,毫米汞柱。(2)工作损失工作损失与储料的装卸作业相关,固定罐的工作损失按公式2.2-29计算。(公式2.2-29)式中:EW—统计期内工作损失,磅;MV—气相分子量,磅/磅-摩尔;TLA—日平均液体表面温度,兰氏度;PVA—日平均液体表面温度下的蒸气压,磅/平方英寸(绝压),见公式2.2-22;Q—统计期内物料周转量,桶;KP—工作损失产品因子,无量纲量;原油KP=0.75,其他有机液体KP=1;KN—工作损失周转(饱和)因子,无量纲量;75
当周转数>36,KN=(180+N)/6N;当周转数≤36,KN=1;N为年周转数量,无量纲;(公式2.2-30)式中:VLX—储罐的最大液体容量,立方英尺;R—理想气气体状态常数,10.731磅/(磅-摩尔•英尺•兰氏度);TLA—日平均液体表面温度,兰氏度。KB—呼吸阀工作校正因子呼吸阀工作时的校正因子,KB可用公式2.2-31和公式2.2-32计算:当(公式2.2-31)时75
(公式2.2-32)式中:KB—呼吸阀校正因子,无量纲量;PI—正常工况条件下气相空间压力,磅/平方英寸(表压);PI是一个实际压力(表压),如果处在大气压下(不是真空或处在稳定压力下),PI为0;PA—大气压,磅/平方英寸(绝压);KN—工作排放周转(饱和)因子,无量纲量;PVA—日平均液面温度下的蒸气压,磅/平方英寸(绝压),见公式2.2-22;PBP—吸阀压力设定,磅/平方英寸(表压)。2.2.2.2浮顶罐总损失浮顶罐的总损失是边缘密封、出料挂壁、浮盘附件和浮盘缝隙损失的总和,计算式见公式2.2-33。但密闭的内浮顶罐或穹顶外浮顶罐(只通过压力/真空阀排气的储罐),或边缘使用了密封材料封闭或浮盘附件已老化或被储料浸渍的情况不适用。(公式2.2-33)75
式中:E浮—统计期内浮顶罐总损失,磅;ER—统计期内边缘密封损失,磅;EWD—统计期内挂壁损失,磅;EF—统计期内浮盘附件损失,磅;ED—浮盘缝隙损失(只限螺栓连接式的浮盘或浮顶),磅。(1)边缘密封损失ER计算(公式2.2-34)式中:ER—统计期内边缘密封损失,磅;KRa—零风速边缘密封损失因子,磅-摩尔/英尺•年,见表2.2-3;KRb—有风时边缘密封损失因子,磅-摩尔/(迈n•英尺•年),见表2.2-3;v—罐点平均环境风速,迈;n—密封相关风速指数,无量纲量,见表2.2-3;D—罐体直径,英尺;75
MV—气相分子质量,磅/磅-摩尔;KC—产品因子,原油0.4,其它挥发性有机液体为1;P*—蒸气压函数,无量纲量;(公式2.2-35)式中:PVA—日平均液体表面蒸气压,磅/平方英寸(绝压),见公式2.2-22;PA—大气压,磅/平方英寸(绝压)。表2.2-3浮顶罐边缘密封损失因子罐体类型密封KRa(磅-摩尔/英尺·年)KRb磅-摩尔/(迈n•英尺•年)n焊接机械式鞋形密封只有一级5.80.32.1边缘靴板1.60.31.6边缘刮板0.60.41.0液体镶嵌式(接触液面,无气相空间)只有一级1.60.31.5挡雨板0.70.31.2边缘刮板0.40.60.3气体镶嵌式(不接触液面,有气相空间)只有一级6.70.23.075
挡雨板3.30.13.0边缘刮板2.20.0034.3铆接机械式鞋形密封只有一级10.80.42.0边缘靴板9.20.21.9边缘刮板1.10.31.5注:表中边缘密封损失因子KRa、kRb、n只适用于风速6.8米/秒以下。(2)挂壁损失EWD计算(公式2.2-36)式中:EWD—统计期内挂壁损失,磅;Q—统计期内周转量,桶;CS—储罐罐壁油垢因子,见表2.2-4;WL—有机液体密度,磅/加仑,部分物料参数见附表A;D—罐体直径,英尺;0.943—常数,1000立方英尺•加仑/桶2;NC—固定顶支撑柱数量(对于自支撑固定浮顶或外浮顶罐:NC=0),无量纲量;75
FC—有效柱直径,英尺,取值1。表2.2-4储罐罐壁油垢因子介质罐壁状况(桶/1000平方英尺)轻锈中锈重锈汽油0.00150.00750.15原油0.0060.030.6其它有机液体0.00150.00750.15注:储罐内壁平均3年以上(包括3年)除锈一次,为重锈;平均两年除锈一次,为中锈;平均每年除锈一次,为轻绣。(3)浮盘附件损失EF计算(公式2.2-37)式中:EF—统计期内浮盘附件损失,磅/年;FF—总浮盘附件损失因子,磅-摩尔/年。(公式2.2-38)式中:NFi—i类浮盘附件数,无量纲量;KFi—i类附件损失因子,磅-摩尔/年,见公式2.2-39;Nf—某类的附件总数,无量纲量;75
P*,MV,KC的定义见公式2.2-31。FF的值可由罐体实际参数中附件种类数(NF)乘以每一种附件的损失因子(KF)计算。对于浮盘附件,KFi可由公式2.2-39计算;(公式2.2-39)式中:KFi—浮盘附件损失因子,磅-摩尔/年;KFai—无风情况下浮盘附件损失因子,磅-摩尔/年,见表2.2-5;KFbi—有风情况下浮盘附件损失因子,磅-摩尔/(迈m•年),见表2.2-5;mi—i类浮盘损失因子,无量纲量,见表2.2-5;Kv—附件风速修正因子,无量纲量(外浮顶罐,Kv=0.7;内浮顶罐和穹顶外浮顶罐,Kv=0);v—平均气压平均风速,迈。表2.2-5浮顶罐浮盘附件损失系数表附件状态KFai(磅-摩尔/年)KFbi(磅-摩尔/(迈n•年))m人孔螺栓固定盖子,有密封件1.60075
无螺栓固定盖子,无密封件365.91.2无螺栓固定盖子,有密封件315.21.3计量井螺栓固定盖子,有密封件2.800无螺栓固定盖子,无密封件145.41.1无螺栓固定盖子,有密封件4.3170.38支柱井内嵌式柱形滑盖,有密封件33//内嵌式柱形滑盖,无密封件51//管柱式滑盖,有密封件25//管柱式挠性纤维衬套密封10//取样管/井有槽管式滑盖/重加权,有密封件0.470.020.97有槽管式滑盖/重加权,无密封件2.300切膜纤维密封(开度10%)12//有槽导杆和取样井无密封件滑盖(不带浮球)432701.4有密封件滑盖(不带浮球)无密封件滑盖(带浮球)31362.0有密封件滑盖(带浮球)有密封件滑盖(带导杆凸轮)41481.4有密封件滑盖(带导杆衬套)11461.4有密封件滑盖(带导杆衬套及凸轮)8.34.41.6有密封件滑盖(带浮球和导杆凸轮)217.91.8有密封件滑盖(带浮球、衬套和凸轮)119.90.89无槽导杆和取样井无衬垫滑盖131501.4无衬垫滑盖带导杆252.22.1衬套衬垫带滑盖25132.2有衬垫滑盖带凸轮143.70.78有衬垫滑盖带衬套8.6120.8175
呼吸阀附重加权,未加密封件7.80.014.0附重加权,加密封件6.21.20.94浮盘支柱可调式(浮筒区域)有密封件1.30.080.65可调式(浮筒区域)无密封件2.00.370.91可调式(中心区域)有密封件0.530.110.13可调式(中心区域)无密封件0.820.530.14可调式,双层浮顶0.820.530.14可调式(浮筒区域),衬垫1.20.140.65可调式(中心区域),衬垫0.490.160.14固定式000边缘通气阀配重机械驱动机构,有密封件0.710.11.0配重机械驱动机构,无密封件0.681.81.0楼梯井滑盖,有密封件98//滑盖,无密封件56//浮盘排水/1.2//注:表中浮盘附件密封损失因子KFai、KFbi、n只适用于风速6.8米/秒以下。(4)浮盘缝隙损失ED计算螺栓固定的浮盘存在盘缝损失,由公式2.2-40计算:(公式2.2-40)式中:KD—盘缝损耗单位缝长因子,焊接式浮盘,螺栓式浮盘为0.14磅-摩尔/(英尺•年);75
SD—盘缝长度因子,英尺/平方英尺,为浮盘缝隙长度与浮盘面积的比值;无数据时,见表2.2-6;D,P*,MV和KC的定义见公式2.2-34。表2.2-6浮顶罐浮盘缝隙长度因子序号浮盘构造盘缝长度因子1浮筒式浮盘4.82双层板式浮盘0.8注:表中的浮盘缝隙长度因子只适用于螺栓连接时浮盘,焊接式浮盘没有盘缝损耗;表中的双层板式浮盘系数是根据典型5000m3内浮顶储罐的相关实测值和构造参数计算得出;浮筒式浮盘的盘缝损耗约是双层板式的6倍。2.2.3系数法在公式法使用条件无法满足时,采用系数法计算储罐的VOCs产生量,见公式2.2-41(公式2.2-41)式中:E储罐—统计期内储罐的VOCs产生量,千克;EF—产污系数(单位体积周转物料的物料挥发损失),见表2.2-7,千克/立方米;Q—统计期内物料周转量,立方米。表2.2-7储罐VOCs产污系数存储物料产污系数存储物料产污系数存储物料产污系数75
正戊烷1.366丁醇0.12乙醇胺0.491异戊烷8.809二级丁醇0.278乙烷胺1.151己烷0.539三级丁醇0.522丙酮0.551环己烷0.416环己醇0.075丁酮0.395庚烷0.851乙醇0.427甲基异丁酮0.277正癸烷0.078异丁醇0.176环己酮0.228正十二烷0.495异丙醇0.558庚酮0.01十五烷0.102甲醇0.572石油脑0.7391-戊烯1.749丙醇0.252炼油0.739戊二烯1.006二次乙基二醇0.01醋酸乙烯酯1.45环戊烯0.934二甘醇0.359正乙酸丙酯0.14十二烯0.617丙二醇0.839异丁酸异丁酯0.04异戊二烯1.402乙二醇0.246甲苯二异氰酸酯0.101苯1.228乙硫醇1.222丁醛0.407乙苯0.271氯醇0.348异丁醛0.288甲苯0.499酚0.737丙醛0.707间二甲苯0.243甲酚0.615醋酸酐0.159邻二甲苯0.201乙醚1.426氯仿1.03对二甲苯0.256甲基四丁醚1.111.1.1-三氯乙烷0.546混合二甲苯0.19二次乙基二醇单丁醚0.01四氯乙烯0.7异丙苯0.187乙二醇单丁醚0.03三氯乙烯1.678二异丙基苯0.03二次乙基二醇单甲醚0.01丙烯晴0.94775
甲基苯乙烯0.083乙二醇单甲醚0.031硝基苯0.055苯乙烯0.188双-β-羟基-n-丙醚0.01苯胺0.044氯苯0.343乙酸0.209丙烯乙脂0.755邻一二氯苯0.089丙烯酸0.086丙烯酸异丁酯0.05对一二氯苯0.105己二酸0.036醋酸异丙酯1.091苯甲氯0.01蚁酸0.38醋酸甲酯2.301四氯化碳2.756丙酸0.083丙烯酸甲酯1.246二溴乙烷0.679乙酸丁酯0.328甲基丙烯酸甲酯0.539二氯乙烷1.318丙烯酸丁酯0.214乙酸乙酯1.294注:数据摘自台湾《公私场所固定污染源申报空气污染防制费之挥发性有机物操作单元排放系数》2.3有机液体装卸挥发损失有机液体物料在装载过程中,收料容器内的有机液体蒸汽被物料置换,产生VOCs。当该环节设有平衡管措施,可考虑平衡管控制效率。当装卸系统未设置蒸气平衡/处理系统时,控制效率取0;当真空转载且保持真空度小于-0.37千帕时,控制效率取100%;当罐车与油气收集系统法兰、硬管螺栓连接时,控制效率取100%。2.3.1实测法采用实测法计算VOCs产生量,见公式2.3-1。75
(公式2.3-1)式中:E装卸—统计期间装载过程VOCs产生量,千克;Q—统计期间物料装载量,立方米;C—物料装载时的蒸汽浓度,千克/立方米。2.3.2公式法无实测数据时,装载VOCs产生量按公式2.3-2计算:(公式2.3-2)式中:E装载—统计期内装载的VOCs产生量,千克;LL—装载损失产污系数,千克/立方米,详见2.3.2.1节及2.3.2.2节;Q—统计期内物料装载量,立方米。2.3.2.1公路、铁路装载损失产污系数(公式2.3-3)(公式2.3-4)75
式中:LL—装载损失产污系数,千克/立方米;S—饱和因子,代表排出的VOCs接近饱和的程度,见表2.3-1;C0—装载罐车气、液相处于平衡状态,将物料蒸汽视为理想气体下的密度,千克/立方米,见公式2.3-4;T—实际装载时物料蒸汽温度,开氏度;PT—温度T时装载物料的真实蒸气压,千帕;M—物料的分子量,克/摩尔;R—理想气体常数,8.314焦耳/(摩尔•开氏度)。表2.3-1公路、铁路装载损失计算中饱和因子操作方式饱和因子S底部/液下装载新罐车或清洗后的罐车0.5正常工况(普通)的罐车0.6上次卸车采用油气平衡装置1.0喷溅式装载新罐车或清洗后的罐车1.45正常工况(普通)的罐车1.45上次卸车采用油气平衡装置1.02.3.2.2船舶装载损失产污系数(1)船舶装载原油时:(公式2.3-5)75
式中:LL—装载损失产污系数,千克/立方米;LA—已有产污系数,指装载前空舱中已有的蒸汽在装载损耗中的贡献,千克/立方米,见表2.3-2;LG—生成产污系数,千克/立方米,指在装载过程中气化的部分,按式2.3-6计算。(公式2.3-6)式中:LG—生成产污系数,千克/立方米;PT—温度T时装载原油的饱和蒸气压,千帕;M—蒸气的分子量,克/摩尔;G—蒸气增长因子1.02,无量纲;T—装载时蒸气温度,开氏度;R—理想气体常数,8.314焦耳/(摩尔•开氏度)。表2.3-2装载原油时的已有产污系数LA船舱情况上次装载已有排放因子LA(千克/立方米)未清洗挥发性物质a0.103装有压舱物挥发性物质0.05575
清洗后/无油品蒸气挥发性物质0.040任何状态不挥发物质0.040注:a:指真实蒸气压大于10千帕的物质。(2)船舶装载汽油时:船舶装载汽油的损失产污系数LL见表2.3-3。表2.3-3船舶装载汽油时损失排放因子LL舱体情况上次装载物油轮/远洋驳船a(千克/立方米)驳船b(千克/立方米)未清洗挥发性物质0.3150.465装有压舱物挥发性物质0.205驳船不压舱清洗后挥发性物质0.180/无油品蒸气c挥发性物质0.085/任何状态不挥发物质0.085/无油品蒸气任何货物/0.245典型总体状况d任何货物0.2150.410注:a:远洋驳船(船舱深度12.2米)表现出产污水平与油轮相似;b:驳船(船舱深度3.0-3.7米)则表现出更高的产污水平;c:指从未装载挥发性液体,舱体内部没有VOCs蒸气;d:基于测试船只中41%的船舱未清洁、11%船舱进行了压舱、24%的船舱进行了清洁、24%为无蒸气。驳船中76%为未清洁;(3)船舶装载汽油和原油以外的产品时:装载损失产污系数LL采用公式2.3-3计算,饱和因子S取值见表2.3-4。75
表2.2-4船舶装载汽油和原油以外油品时的饱和因子S交通工具操作方式饱和因子S水运轮船液下装载(国际)0.2驳船液下装载(国内)0.52.3.3系数法在实测法和公式法使用条件均无法满足时,采用系数法计算装载的VOCs产生量,见公式2.3-7。(公式2.3-7)式中:E装载—统计期内装载VOCs产生量,千克;LL—装载损失产污系数,见表2.3-5与表2.3-6,千克/立方米;Q—统计期内物料周转量,立方米。表2.3-5铁路和公路装载装载损失产污系数(千克/立方米)装载物料底部/液下装载喷溅装载新罐车或清洗后的罐车正常工况(普通)的罐车新罐车或清洗后的罐车正常工况(普通)的罐车汽油0.8121.6242.3551.624煤油0.5181.0361.5031.036柴油0.0760.1520.2200.152轻石脑油1.1372.2753.2982.275重石脑油0.4260.8511.2340.851原油0.2760.5520.8000.552轻污油0.5591.1181.6211.11875
重污油0.3620.7241.0490.724注:基于设计或标准中雷德蒸气压最大值计算,装载温度取25摄氏度。表2.3-6船舶装载装载损失产污系数a(千克/立方米)排放源汽油b原油航空油(JP4)航空煤油(普通)燃料油(柴油)渣油远洋驳船表2.3-30.0730.0600.000630.000550.000004驳船表2.3-30.120.150.00160.00140.000011注:a:排放因子基于16摄氏度油品获取,表中汽油的雷德蒸气压为69千帕。原油的雷德蒸气压为34千帕;b:汽油损失产污系数从表2.3-3中选取。2.4废水集输、储存、处理处置过程逸散石化废水可分为水相和油相两类,水相和油相中均含有VOCs,VOCs在废水集输、储存、处理处置过程中通过逸散进入大气。废水集输、储存、处理处置过程VOCs产生量计算方法主要包括公式法、模型法、系数法。2.4.1公式法废水环节的VOCs产生量为水面油层中和水中VOCs产生量的加和,见公式2.4-1。(公式2.4-1)式中:E废水—统计期内废水的VOCs产生量,千克;75
E油相—统计期内收集系统集水井、处理系统浮选池和隔油池中油层的VOCs产生量,千克,按储罐的公式法计算,详见公式2.2-3,其中浮油真实蒸汽压需要实测,如无实测,按85千帕计算;E水相—统计期内废水收集支线和废水处理厂水相中VOCs产生量,千克,按公式2.4-2计算;(公式2.4-2)式中:E水相—统计期内废水的VOCs产生量,千克;Qi—废水收集或处理设施的废水流量,立方米/小时;EVOCs进水,i—废水收集、处理设施i进水中的逸散性挥发性有机物浓度,毫克/升;EVOCs出水,i—废水收集或处理设施i出水中的逸散性挥发性有机物浓度,毫克/升;ti—统计期内废气处理设施i的运行时间,小时。2.4.2模型法75
使用与废水中VOCs全组分种类及浓度已确定的情况下,核算废水收集和处理设施VOCs的排放量。Water9软件下载及使用情况请参加:http://www.epa.gov/ttn/chief/software/water/water9_3/。Water9计算所需输入参数如下:(1)废水与大气参数处理水量(m3/d)、水温、TDS、TSS、挥发性有机物成分及其水中浓度、水面风速(cm/s)、气温等指标。(2)废水处理单元参数表2.4-1列出了可利用Water9计算VOCs逸散量的废水收集与处理单元,这些单元必须输入相关参数:池数、池面尺寸(长×宽)、有效水深、设备机械功率与转数、曝气设备曝气量、处理单元是否加盖等,数据可通过设计资料或现场测量获取。表2.4-1可利用Water9计算挥发性有机物逸散量的废水收集与处理单元设备单元所需设备规格信息废水收集单元排放口、检查井、检修口、泵站、废水管道共五类废水处理单元格栅、砂水分离器、明渠、混合池、初沉池、调节池、滴滤池、油水分离器、储罐、油膜单元、稳定塘、跌水、出水、加盖分离器共十九类(3)VOCs性质VOCs水中溶解度、扩散系数、生物分解常数(mg/gbiomass.hr)等。可使用Water9设定值计算液-气相传质量,或自行修改自带参数计算VOCs逸散量。75
上述参数在现场测量并取水样进行分析后,输入Water9,即可获得各单元VOCs成分逸散量。VOCs在Water9中的三种存在形式:逸散至大气中、被生物分解、留存于废水中。经Water9计算可以获得废水处理厂各单元,VOCs进入后,逸散至大气(emissionintotheatmosphere)、留存于水体(dissolvedinwater)及随出水流出的VOCs量(massflow,g/h)与VOCs总量的比例。2.4.3系数法废水收集或处理设施的VOCs产生量可采用如下系数法计算:(公式2.4-3)式中:E废水—统计期内废水的VOCs产生量,千克;EF—废水收集/处理设施i的产污系数,千克/立方米,见表2.4-2;Qi—废水收集/处理设施i的废水处理量,立方米/小时;ti—统计期内废气处理设施i的运行时间,小时。75
表2.4-2废水收集或处理设施VOCs产污系数适用范围单位排放强度(千克/立方米)废水收集系统及油水分离0.6废水处理厂-废水处理设施a0.005注:a:废水处理设施指除收集系统及油水分离外的其他处理设施。2.5燃烧烟气排放燃烧烟气排放环节VOCs产生量计算方法主要包括实测法和系数法。2.5.1实测法(公式2.5-1)式中:E燃烧—统计期内燃烧烟气排放的VOCs产生量,千克;Qi—燃烧烟气排放设施i实测气体流量,立方米/小时;Ci—燃烧烟气排放设施i实测VOCs浓度,毫克/立方米;ti—统计期内燃烧烟气排放设备i的生产小时数,小时;n—统计期内测量次数。2.5.2系数法燃烧烟气无实测数据时,采用系数法计算VOCs产生量,见公式2.5-2。75
(公式2.5-2)式中:E燃烧—统计期内燃烧烟气排放的VOCs产生量,千克;Qi—统计期内燃料i的消耗量,煤(吨)、天然气(立方米)、液化石油气(立方米,液态);EFi—燃料i产污系数,千克/单位燃料消耗,见表2.5-1。表2.5-1燃料燃烧VOCs产污系数燃料类型锅炉形式产污系数(千克/吨-煤)烟煤和亚烟煤a煤粉炉,固态排渣0.030煤粉炉,液态排渣0.020旋风炉0.055抛煤机链条炉排炉0.025上方给料炉排炉0.025下方给料炉排炉0.650手烧炉5.000流化床锅炉0.025褐煤a煤粉炉,固态排渣,切圆燃烧0.020旋风炉0.035抛煤机链条炉排炉0.015上部给料链条炉排炉0.015常压流化床锅炉0.015无烟煤b炉排炉0.150燃油a电站锅炉0.038(千克/吨-油)工业燃油锅炉0.140(千克/吨-油)75
工业燃馏分油锅炉0.100(千克/吨-油)天然气b/1.762E-04(千克/立方米天然气)丁烷b/0.132(千克/立方米液化石油气,液态)丙烷b/0.120(千克/立方米液化石油气,液态)注:a:此处产污系数以总非甲烷有机物(TNMOC)代替VOCs;b:此处产污系数以总有机化合物(TOC)代替VOCs。2.6工艺有组织排放工艺有组织排放是指工艺生产过程中通过排气筒排放产生VOCs废气/尾气。2.6.1实测法通过对工艺有组织排气筒出口的气体流量和污染物的浓度进行实测,计算工艺有组织VOCs的排放量,计算方法见公式2.6-1:(公式2.6-1)式中:E有组织—统计期内工艺有组织排放的VOCs排放量,千克;Qi—工艺有组织排放设施i排气筒出口实测气体流量,立方米/小时;Ci—工艺有组织排放设施i排气筒出口实测VOCs浓度,毫克/立方米;75
ti—统计期内该工艺有组织废气排放设备i的生产小时数,小时;n—统计期内测量次数,次。有组织VOCs排放源的日常监测频次不应低于1次/月。对于现场检测或核查工作进行的监测应获得不少于2天,每天1次(采集3个平行样)的监测数据。2.6.2物料衡算法没有化学反应的操作单元或过程的VOCs排放量可用物料衡算法计算,见公式2.6-2。(公式2.6-2)式中:∑G排放,i—统计期内单元或过程VOCs年排放量,千克;∑G进料,i—统计期内单元或过程进料量,千克;∑G产(副)品,i—统计期内单元或过程产品和副产品量,千克;∑G废物,i—统计期内单元或过程排放液体及固体废物量,千克;∑G回收,i—统计期内单元或过程回收的物料量,千克。75
采用物料平衡法核算VOCs排放量时,需分析生产工艺过程、物料组成、产品(副产品)转化率、污染物控制指标基本运行参数。2.6.3系数法无法获得工艺有组织排放实测数据时,采用系数法计算VOCs产生量,见公式2.6-3。系数法计算结果包含工艺有组织和无组织的VOCs产生量。(公式2.6-3)式中:E工艺有组织—统计期内工艺生产过程的VOCs产生量,千克;E炼制—统计期内石油炼制工艺过程VOCs产生量,千克;E化学—统计期内石油化学工艺过程VOCs产生量,千克。(公式2.6-4)式中:EFi—生产工艺i的产污系数,千克/单位原料或产品产量,见表2.6-1;Qi75
—统计期内生产工艺i的原料用量或产品产量,单位原料用量或产品产量(吨、立方米)。表2.6-1石油炼制工业生产工艺VOCs产污系数工艺名称a产污系数(千克)原料用量或产品产量单位流化催化裂化(FCC)0.63原料用量立方米生产设备吹扫0.002(每次)原料用量立方米减压蒸馏塔塔顶冷凝器0.14原料用量立方米催化重整0.0007原料用量立方米焦化装置0.003产品产量吨润滑油生产0.077产品产量立方米沥青氧化0.031产品产量立方米催化汽油氧化脱硫0.065产品产量立方米芳烃抽提0.009产品产量立方米工艺名称b产污系数原料用量或产品产量单位真空蒸馏制造0.097原料用量立方米硫磺回收处理3.735产品产量吨原油常压蒸馏0.46产品产量立方米加氢脱硫处理0.118产品产量立方米烷化0.003产品产量立方米氢气制造0.005产品产量立方米触媒重组0.038产品产量立方米其他石油制品制造0.14产品产量立方米注:a:此处产污系数摘自环保部《石油炼制、石油化学工业VOCs排放量简化核算方法》;b:此处产污系数摘自台湾《公私场所固定污染源申报空气污染防治费之挥发性有机物行业制程产污系数》。75
(公式2.6-5)式中:EFi—生产工艺i的产污系数,千克/单位原料或产品产量,见表2.6-2;Qi—统计期内生产工艺i的产品产量,吨。表2.6-2石油化学工业生产产品VOCs产污系数产品名称a产污系数产品名称产污系数产品名称产污系数3-氯丙烯22.21聚酯纤维0.6聚酰胺尼龙纤维2.15乙二醇0.133丙烯酸纤维125.138醋酸乙烯4.705乙苯0.005聚烯烃纤维37.107聚醚树脂25.03乙酐2.753高级芳香族聚酰胺纤维2.15聚酰胺树脂0.8乙烯0.5合成乳胶2.678制药(原料药生产)114.14乙酸乙酯0.555合成橡胶2.603聚酯树脂(饱和及不饱和树脂)0.25乙酸(以甲醇为原料)1.814合成纤维加工0.36聚氯乙烯8.509乙酸(以丁醇为原料)6.35低密度聚乙烯3.85醋酸纤维145.2乙酸(以乙醛为原料)9.979脲醛树脂5.95环己烷0.003乙醇0.951抗氧化/促进剂1.872环己酮22.224乙二胺0.2烷基铅0.501醛酸树脂2.878乙醛3.239氟碳/氟氯碳化物7.258邻苯二甲酐(以邻二甲苯氧化生产)1.20175
丁二烯11.51表面活性剂0.983邻苯二甲酐(以萘氧化生产)5.006二氯乙烷0.108耐冲击级聚苯乙烯0.05邻苯二甲酸二辛脂0.037二氯乙烯(直接氯化法)0.65苯乙烯0.039化妆品0.144二氯乙烯(氯氧化法)12.05苯0.55夫酸酯类3.404二氯乙烯1.75苯胺0.1木炭157三聚氰胺树脂13.892马来酸酐0.001尿素0.006己二酸21.374高密度聚乙烯18尿素甲醛树脂5.95己内酰胺2.866异二氰甲苯9.661抗(臭)氧化/促进剂1.872丙烯0.5异丙苯0.551氰化氢7.008丙烯腈0.35烷基苯0.052磷酸铵0.015丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)0.094酚醛树脂7.3亚克力2.972丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)0.153酚类7.708碳黑50.255丙烯酸及丙烯酸脂类0.174氯乙烯0.056哥罗普林5.591丙烯酸树脂0.6氯苯1.486氨4.825丙烯醇0.326发泡剂聚苯乙烯1.282接着剂6.418四乙基铅3.125硝基苯1.35氢氟酸0.01四甲基铅96.75氰甲烷0.35硫磺1.521四氯化碳0.155过氧化氢9.429普通级聚苯乙烯5.55甘油8.87丁酮1.201农药0.001甲基丙烯酸酯类25.47脂类5.85醚0.0875
甲醇5.95对苯二甲酸/二甲酯2.039硫酸铵0.741甲醛5.95聚丙烯0.35环氧树脂2.553合成有机纤维5.133聚脲树脂0.978其他化学品(使用或反应产生挥发性有机物)0.021环氧乙烷3.9离子交换树脂1.175注:此处产污系数摘自台湾《公私场所固定污染源申报空气污染防治费之挥发性有机物行业制程产污系数》。2.7工艺无组织排放系数法适用于延迟焦化装置切焦过程的VOCs产生量计算。(公式2.7-1)式中:E无组织—统计期间延迟焦化装置切焦过程VOCs年产生量,千克;Qi—统计期内延迟焦化装置i的进料量;EF—VOCs产污系数,吨/吨-装置进料,取1.63E-04。2.8采样过程排放采样过程的VOCs产生量计算依据设备动静密封点的计算方法。75
密闭式采样或等效设施的排放速率可采用相关方程法。采样瓶与采样口连接的,采用“连接件”泄漏系数计算VOCs产生量;采样瓶不与采样口连接的,采用“开口管线”泄漏系数计算VOCs产生量。开口式采样的排放速率应采用系数法。采样过程中排出的置换残液或气未经处理直接排入环境的,采用“采样连接系统”和“开口管线”系数分别计算VOCs产生量;置换残液或气排入收集处理设施的,采用“开口管线”系数计算VOCs产生量。2.9火炬排放火炬系统主要用于处理石油化工企业工厂内正常生产以及非正常生产(包括开停工、检维修、设备故障超压等)过程中工艺装置无法回收的工艺废气、过量燃烧气以及吹扫废气中的可燃有机化合物。大多数火炬均有天然气的预燃火。火炬产生的VOCs通常会包括未被燃烧的碳氢化合物。如果火炬系统仅点燃长明灯,则参考425.2节燃烧烟气系数法计算火炬环节VOCs产生量。2.9.1实测法通过对进入火炬气体的成分和流量进行连续测量,计算火炬VOCs产生量,计算公式见2.9-1。75
(公式2.9-1)式中:E火炬,i—统计期内火炬i的VOCs产生量,千克;n—测量序数,第n次测量;N—统计期内测量次数或火炬每次工作时的测量次数;Qn—第n次测量时火炬气的流量,立方米/小时;tn—第n次测量时火炬的工作时间,小时;Cn—第n次测量时VOCs的体积分数;Mn—第n次测量时VOCs的分子量,千克/千摩尔;22.4—摩尔体积转换系数,立方米/千摩尔;Feff—火炬的燃烧效率,%。本方法需对进入火炬气体的成分和流量进行连续测量。应对火炬气组分进行连续监测或在间歇排放事件中火炬燃烧时至少每3小时进行1次手工采样的组分分析。本方法假定火炬正常操作过程中Feff>98%。部分条件下需修正火炬排放效率,见表2.9-1。表2.9-1火炬的燃烧效率取值火炬工况助燃气体类型火炬操作条件火炬燃烧效率75
正常无助燃A.火炬气体的净热值≥7.45MJ/m3;98%B.当直径≥DN80mm、氢含量≥8%(体积百分数)时,出口流速<37.2m/s且<Vmax;C.出口流速<18.3m/s,但当燃烧气体的净热值>37.3MJ/m3时,允许排放流速≥18.3m/s,但应<Vmax且<122m/s。蒸汽助燃A.火炬气体的净热值≥11.2MJ/m3;98%B.出口流速<18.3m/s,但当燃烧气体的净热值>37.3MJ/m3时,允许排放流速≥18.3m/s,但应<Vmax且<122m/s;C.蒸汽/气体≤4。空气助燃A.火炬气体的净热值≥11.2MJ/m3;98%B.出口流速<Vmax非正常无助燃不满足火炬气净热值、出口流速的条件93%蒸汽助燃不满足火炬气净热值、出口流速的条件93%不满足蒸汽与气体比值的条件80%空气助燃不满足火炬气净热值、出口流速的条件93%故障火炬气流量超过设计值、火炬故障停用或未投用0%2.9.2公式法(1)基于热值的公式法依据火炬气的热值,计算火炬的VOCs产生量,见公式2.9-2。(公式2.9-2)75
式中:E火炬,i—统计期内火炬i的VOCs产生量,千克;n—测量序数,第n次测量;N—年测量次数或火炬每次工作时的测量次数;Qn—第n次测量时火炬气的体积流量,立方米/小时;tn—统计期内第n次测量时火炬的工作时间,小时;LHVn—第n次测量时火炬气的低热值,兆焦耳/立方米;EF—总烃(以甲烷计)产污系数,千克/兆焦,取6.02E-05。测量气体体积应和测定气体热值的条件相同。火炬停用或故障时,公式2.9-2应乘以1/(1-Feff),其中Feff默认值取98%。当采用基于热值的公式法计算火炬VOCs产生量时,事故中的容器超压排放VOCs产生量未包含在内,需另行计算。(2)基于装置的公式法未对火炬进行实际测量时,火炬VOCs产生量计算,见公式2.9-3。(公式2.9-3)75
式中:E火炬—统计期内火炬的VOCs产生量,千克;N—统计期内火炬排放次数,次;n—火炬排放序数,第n次排放;Qn—统计期内第n次排放时的排入火炬的总废气量(干基),千克;Feff—火炬燃烧效率,取80%。2.10非正常工况(含开停工及维修)排放非正常工况(含开停工及维修)排放的VOCs产生量包括气相单元的产生量和液相单元的产生量。气相单元是指开停工时泄压、吹扫等动作产生的VOCs;液相单元是指容器内残留的积液等逸散产生的VOCs。当非正常工况排放的VOCs进入火炬,且火炬VOCs产生量按实测法和基于热值的公式法计算时,非正常工况的VOCs产生量可不重复计算,除此之外均应单独计算。2.10.1公式法气相、液相单元的VOCs产生量均采用公式法计算。(公式2.10-1)75
2.10.1.1气相工艺设备泄压与吹扫排放如容器内没有液体物料,气体遵守理想气体定律,见公式2.10-2。(公式2.10-2)式中:E气相—统计期内开停工过程气相单元的VOCs产生量,千克;PV—泄压气体排入大气时容器的表压,千帕;T—泄压气体排入大气时容器的温度,开氏度;Vv—容器的体积,立方米;f空置—容器的体积空置分数,除去填料、催化剂或塔盘等所占体积后剩余体积的百分数,在容器中不存在内构件时,取1;C—泄压气体中VOCs的浓度,毫克/标立方米;i—统计期内的开停工次数。2.10.1.2液相工艺设备泄压与吹扫排放假设在容器中剩余的液体质量远大于气相空间污染物的量,则按公式2.10-3计算产生量。75
(公式2.10-3)式中:E液相—统计期内开停工过程液相单元的VOCs产生量,千克;Vv—容器的体积,立方米;V’—容器内填料、催化剂或塔盘等所占体积分数,在容器中不存在内构件时,取0;f1—容器吹扫前液体薄层或残留液体的体积分数,取值在0.1%至1%之间;d—液体的密度,千克/立方米;WF—容器内VOCs的质量分数;f2—液体薄层或残留液体被吹扫至火炬或其它处理设施的质量分数;Eeff—火炬或VOCs处理设施的效率,其中火炬效率可在2.9章节火炬排放中查找,处理设施的效率采用实测值;i—统计期内的开停工次数。75
2.11冷却塔、循环水冷却系统释放冷却水是热交换系统和冷凝器中载热介质,通过冷却塔冷却降温而循环使用。由于热交换系统等设备管路的泄漏,有机物通常由高压一侧于裂缝中泄漏至冷却循环水中,而产生VOCs。冷却塔、循环水冷却系统的VOCs产生量计算方法主要包括实测法、公式法和系数法。2.11.1实测法实测法用于测量冷却水中沸点低于60摄氏度的易汽提组分的浓度。(公式2.11-1)式中:E冷却塔—统计期内冷却塔VOCs产生量,千克;Ci—可汽提VOCs在循环水中的浓度,微克/克,见公式2.11-2;Qi—统计期内冷却塔i的循环水流量,立方米/小时;ρi—循环水密度,千克/立方米;75
ti—统计期内冷却塔i的年运行时间,小时;(公式2.11-2)式中:Ci—可汽提VOCs在循环水中的浓度,微克/克;C空气,VOCs—汽提气中VOCs的浓度,微摩尔/摩尔;M空气,VOCs—汽提气中VOCs的分子量,克/摩尔;P—汽提塔的压力,帕;b汽提空气流量—汽提塔的气体空气流量,毫升/分钟;R—气体常数,82.057毫升·帕/摩尔·开氏度;T—汽提塔温度,设施度;α样品水流量—汽提塔样品水流量,毫升/分钟;ρ冷却水—样品循环水的密度,克/毫升。2.11.2公式法(公式2.11-3)式中:75
E冷却塔—统计期内冷却塔VOCs产生量,千克;Qi—统计期内冷却塔i的循环水流量,立方米/小时;ti—统计期内冷却塔i的年运行时间,小时;EVOCs入口,i—冷却水暴露空气前逸散性挥发性有机物的浓度,毫克/升;EVOCS出口,i—冷却水暴露空气后逸散性挥发性有机物的浓度,毫克/升。以上公式假定冷却水补水与蒸发损失、风吹损失相等且冷却塔进出流量不变。冷却塔、循环水冷却系统监测频次不应低于1次/月。对于现场检测或核查工作进行的监测应获得不少于2天,每天4次的监测数据。冷却水暴露空气后EVOCs浓度无法获取时,则认为冷却水中的EVOCs全部排放,即EVOCs出口浓度为零。2.11.2系数法(公式2.11-4)75
式中:E冷却塔—统计期内冷却塔的VOCs产生量,千克;Qi—统计期内冷却塔i的循环水量,立方米;EF—产污系数,千克/立方米-循环水,取7.19E-04。2.12事故排放工艺装置或污染控制装置发生事故或意外事故时产生的排放。事故产生的排放较正常工况会有明显升高。事故排放主要考虑三种类型:容器超压排放、喷溅、控排放控制装置故障或产生某种情况导致VOCs不经过控制设施直接排放。其中容器超压排放气体一般会被送入火炬,在火炬排放计算单元计算,因此不单独计算容器超压排放。(公式2.12-1)2.12.1工艺装置事故(公式2.12-2)式中:E装置事故—事故状态或停机状态下的VOCs组分i的产生量,千克/事件;75
e事故,i—根据测量数据或现场的排放测试数据得出的控制状态下的VOCs组份i的排放速率,千克/小时;EMi—事故乘数,见表2.12-1;t—事故持续时间,小时/事件。表2.12-1工艺装置的效率及事故乘数污染源/工艺装置描述污染物种类工艺装置效率受控排放的乘数催化裂化或焦化/静电除尘VOCs、有机HAP01催化裂化或焦化/锅炉VOCs、多数有机HAP98%502.12.2喷溅喷溅出的液体蒸发分为闪蒸蒸发、热量蒸发和质量蒸发三种,其蒸发总量为这三种蒸发之和,采用以下公式法产生量计算。(1)闪蒸量估算过热液体闪蒸量估算,见公式2.12-3。(公式2.12-3)式中:Q1—闪蒸量,千克/秒;WT—液体泄漏总量,千克;75
t1—闪蒸蒸发时间,秒;F—蒸发的液体占液体总量的比例,按公式2.12-4计算:(公式2.12-4)式中:CP—液体的定压比热,焦耳/(千克•开氏度);TL—泄漏前液体的温度,开氏度;Tb—液体在常压下的沸点,开氏度;H—液体的气化热,焦耳/千克。(2)热量蒸发估算热量蒸发的蒸发速度Q2按公式2.12-5计算:(公式2.12-5)式中:Q2—热量蒸发速度,千克/秒;λ—表面热导系数,瓦/(米•开氏度);T0—环境温度,开氏度;75
Tb—沸点温度,开氏度;S—液池面积,平方米;H—液体气化热,焦耳/千克;α—表面热扩散系数,平方米/秒,见表2.12-2;t—蒸发时间,秒。表2.12-2某些地面的热传递性质地面情况λ(瓦/米•开氏度)α(平方米/秒)水泥1.11.29×10−7土地(含水8%)0.94.3×10−7干阔土地0.32.3×10−7湿地0.63.3×10−7砂砾地2.511.0×10−7(3)质量蒸发估算质量蒸发速度Q3按公式2.12-6计算:(公式2.12-6)式中:Q3—质量蒸发速度,千克/秒;α,n—大气稳定度系数,见表2.12-3;P—液体表面蒸汽压,帕;75
R—气体常数,8.314焦耳/(摩尔•开氏度);M—分子量,克/摩尔;T0—环境温度,开氏度;u—风速,米/秒;r—液池半径,米。有围堰时,以围堰最大等效半径为液池半径;无围堰时,设定液体瞬间扩散到最小厚度时,推算液池等效半径。表2.12-3液池蒸发模式参数稳定度条件nα不稳定(A,B)0.23.846×10−3中性(D)0.254.685×10−3稳定(E,F)0.35.285×10−3(4)液体蒸发总量计算:液体蒸发总量按公式2.12-7计算;(公式2.12-7)式中:75
E喷溅—喷溅液体蒸发总量,千克;Q1—闪蒸蒸发液体量,千克;Q2—热量蒸发速率,千克/秒;Q3—质量蒸发速率,千克/秒;t1—闪蒸蒸发时间,秒;t2—热量蒸发时间,秒;t3—从液体泄漏到液体全部处理完毕的时间,秒。2.12.3容器超压排放容器超压排放气体通常送入火炬,不单独计算容器超压排放。75
附录A存储物料理化参数表A存储物料理化参数(部分)油品名称液体密度(吨/立方米)温度(℃)真实蒸气压(千帕)15.6°C时油气分子量(克/摩尔)轻质原油0.8637.86550重质原油0.8637.84550汽油0.7737.88568轻石脑油0.7237.810080重石脑油0.7237.84080航煤0.7837.830140柴油0.8437.87140烷基化油0.737.88068抽余油0.6737.88080污油0.7737.88568热蜡油0.881000.67190热渣油0.921000.39190注:表中的真实蒸气压取值为理论计算的最大值75
附录B单位换算表表B美制转为国际单位制换算表类别单位换算长度1米=3.2808英尺体积1立方米=264.1721加仑1立方米=6.2898桶1立方米=35.3147立方英尺质量1千克=2.2046磅密度1千克/立方米=0.008345磅/加仑1千克/立方米=0.06242磅/立方英尺压力1千帕=7.5006毫米汞柱1千帕=0.145磅/平方英寸(绝压)风速1米/秒=2.2369英里/小时边缘密封损失系数1千克-摩尔/(米•年)=0.6720磅-摩尔/(英尺•年)油垢因子1立方米/1000平方米=0.5843桶/1000平方英尺75
太阳辐射因子1瓦/(平方米•天)=0.00008英热/(平方英尺•天)温度1兰氏度=-272.59摄氏度1开氏度=-272.15摄氏度75'
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