挥发性有机物治理实用手册(第二版).pdf
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1、HUIFAXING YOUJIWU ZHILI SHIYONG SHOUCE 挥发性有机物治理实川手册(第二版),生态环境部大气环境司生态环境部环境规划院编著主任:吴险峰 严 刚副 主 任:王 凤 蔡 俊 崔明明 宁 淼本书编写人员:宁 淼 叶代启 张国宁 聂 磊 雷 宇郑 伟 沙 莎 江 梅 马 强 王 宁邵 霞 蔡 莹 秦承华 刘 嘉 刘 玲王敏燕 王洪昌 王 娜 魏 巍 邹丛阳黄敏超 黄皓旻 黄玉虎 薛 明 邱春霞董远舟 庄思源 宋晓晖 祖 雷 梁小明何少林 段潍超统稿:郑 伟编委会- -. _.- J-Foreword“十三五”期间,我国大气污染防治工作取得显著成效,空气质量显著改善。
2、2020 年,未达标地级及以上城市细颗粒物(PM2.5)浓度为 37 g/m3, 较 2015 年下降 28.8%;全国优良天数比率为 87%,较 2015 年提高 5.8 个百分点,均超额完成“十三五”约束性指标要求。虽然我国大气环境呈现持续快速改善态势,但与保护人体健康的要求相比,仍然有较大差距,PM2.5浓度仍处于高位,2020 年全国 PM2.5浓度是 WHO 准则值(10 g/m3)的 3.3 倍,有 37.1% 的城市 PM2.5浓度超标,其中 24 个城市 PM2.5浓度超标 50% 以上。臭氧(O3)浓度呈现缓慢升高态势,2020 年,全国以 O3为首要污染物的超标天数占总超标
3、天数的 37.1%,已成为仅次于 PM2.5影响空气质量的重要因素。因此,要深刻认识我国大气环境问题的长期性、复杂性、艰巨性, “十四五”时期要锚定 2035 年美丽中国建设目标,认真落实减污降碳协同增效总要求,以全面改善空气质量为核心,加强 PM2.5和O3污染协同控制,深入打好蓝天保卫战。挥发性有机物(VOCs)是形成 O3和二次 PM2.5的重要前体物。研究表明,我国典型区域城市 O3大多生成于 VOCs 控制区,特别是华北地区、长三角地区、苏皖鲁豫交界地区、珠三角地区的大中城市;大气重污染成因与治理攻关项目研究表明, “2+26”城市秋冬季 PM2.5组成中有机物占比为 20%40%,
4、有机物中二次有机物占比为 30%50%,其主要由 VOCs转化生成。因此,加强 VOCs 治理是协同控制 O3和 PM2.5污染的有效途前 言vvi径。为全面加强 VOCs 污染防治工作, “十三五”时期,我国相继出台了 “十三五”挥发性有机物污染防治工作方案 重点行业挥发性有机物综合治理方案 2020 年挥发性有机物治理攻坚方案 ;建立了“行业 + 综合”的 VOCs 排放标准体系,涉 VOCs 的排放标准达到 21 项;出台并全面实施了 10 项涉及涂料、油墨、胶粘剂、清洗剂等有机溶剂产品 VOCs 含量限值标准,VOCs 治理法律法规、标准、政策体系不断完善。相对于颗粒物、二氧化硫(SO
5、2) 、氮氧化物(NOx)的污染控制,VOCs 管理基础依然薄弱,尤其是在落实层面。2020 年开展的夏季臭氧污染防治强化监督帮扶工作发现 VOCs 污染防治普遍存在源头控制力度不足、无组织排放问题突出、治理设施综合去除效率低、非正常工况排放未有效控制、运行管理粗放、监测监控不到位等问题,已成为当前我国大气污染防治工作的突出短板,迫切需要对其进一步加强这方面的工作指导和推进。为此,2021 年 8 月,生态环境部发布了关于加快解决当前挥发性有机物治理突出问题的通知 ,要求各地以石化、化工、工业涂装、包装印刷和油品储运销为重点,结合本地特色产业,组织开展挥发性有机液体储罐、装卸、敞开液面、泄漏检
6、测与修复(LDAR) 、废气收集、废气旁路、治理设施、加油站、非正常工况、产品 VOCs 含量等 10 个关键环节的排查整治。 中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035 年远景目标纲要也提出,推进 PM2.5和 O3协同控制,有效遏制 O3浓度增长趋势;将优良天数比例纳入“十四五”约束性指标,2025 年达到 87.5%;加快挥发性有机物排放综合整治,挥发性有机物排放总量下降10% 以上。考虑到 VOCs 成分复杂、来源广泛,治理难度大,管理要求高,2020 年,生态环境部编制了挥发性有机物治理实用手册 (以下简称手册) ,取得了较大社会反响,为地方生态环境部门、有关企业 V
7、OCs治理提供了借鉴。为深化“十四五”VOCs 污染防治工作,通过更加有效细致地指导提高地方、企业发现解决问题的能力,加大向企业“送政策、送技术、送方案”力度,切实帮助企业解决实际困难,同时为方便从事 VOCs 污染防治管理工作人员的学习使用和提高业务能力,实现精准治污、科学治污、依法治污,在 2020 年出版的手册基础之上,生态环境部大气环境司组织、生态环境部环境规划院技术牵头对该手册进行了修订,新修订的手册结合相关标准、政策的最新要求,进一步扩展了涉VOCs 排放的行业与领域,聚焦 VOCs 治理存在突出问题的 10 个关键环节,提供了更为细化的解决方案。第 1 部分内容为重点行业与领域
8、VOCs 排放控制技术指南,对石化、化工、工业涂装、其他溶剂使用以及油品储运销 5 大领域、21 个子行业,从控制要求、控制技术、监测监控、台账记录、旁路整治 5 个方面给出 VOCs 综合治理要求与技术导向,该部分内容由生态环境部环境规划院、中国环境科学研究院、生态环境部环境工程评估中心、生态环境部南京环境科学研究所、生态环境部华南环境科学研究所、交通运输部规划研究院、北京市生态环境保护科学研究院、大连石油化工研究院、中国石油集团安全环保技术研究院有限公司、华南理工大学、北京工业大学、苏州科技大学等单位撰写。第 2 部分内容为重点行业与领域 VOCs 政策标准解读,对排污许可、差异化管理等政
9、策,涂料、油墨、胶粘剂、清洗剂等产品质量标准,无组织、制药、农药、涂料 / 油墨及胶粘剂、陆上石油天然气开采、铸造、储油库、加油站、石油炼制、石油化学等排放标准的要点和要求进行解释说明,该部分内容由生态环境部环境规划院、中国环境科学研究院等单位撰写。第 3 部分内容为 VOCs 废气收集与末端治理技术指南,对废气收集标准、技术、保障等和末端治理技术适用范围、设施运行维护等要点和要求进行介绍说明,该部分内容由上海机电设计研究院有限vii中国环境出版集团电子类资源公司、华南理工大学等单位撰写。第 4 部分内容为重点行业 VOCs 排放监测技术指南,对监测内容、指标、频次以及排污口规范化设置、手工与
10、自动监测、监测记录等要点和要求进行介绍说明,该部分内容由中国环境监测总站、北京市生态环境保护科学研究院等单位撰写。本手册涉及领域广、内容多、专业性强,尽管我们在编写过程中力求做到全面、具体、准确,但由于时间仓促以及编者专业水平的限制,手册中难免存在疏漏、错误之处,恳请广大读者批评指正!编者2021 年 9 月于北京viii中国环境出版集团电子类资源Contents目 录第 1 部分 重点行业与领域 VOCs 排放控制技术指南 01一、石化行业 03(一)石油炼制03(二)石油化工19二、化工行业 37(一)现代煤化工37(二)炼焦43(三)制药48(四)农药制造59(五)涂料、油墨及胶粘剂制造
11、66三、工业涂装 71(一)汽车制造(含整车与零部件)71(二)家具制造86(三)机械制造(含整机与零部件)94(四)钢结构制造 102ix中国环境出版集团电子类资源(五)金属船舶制造(不含舾装件) 108(六)集装箱制造 113(七)其他工业涂装 118四、其他溶剂使用行业 122(一)包装印刷 122(二)电子产品制造 130(三)印染 / 染整 139五、油品储运销 144(一)加油站 144(二)储油库 150(三)油罐车 155(四)油船、油码头 157第 2 部分 重点行业与领域 VOCs 政策标准解读 167一、政策解释说明 169(一)实施排污许可 169(二)实施差异化管理
12、176二、标准解释说明186(一)产品质量标准 186(二)排放控制标准 190第 3 部分 VOCs 废气收集与末端治理技术指南 205一、废气收集 207(一)控制要求 207x(二)收集要求 208(三)收集保障 221二、末端治理224(一)技术适用范围 224(二)设施运行维护 225第 4 部分 重点行业 VOCs 排放监测技术指南 251一、监测内容、指标、频次 253(一)监测内容 253(二)监测指标 254(三)监测频次 254二、排污口规范化设置要求255(一)排污口规范化设置的通用要求 255(二)采样位置要求 256(三)采样平台要求 257(四)采样平台通道要求 2
13、57(五)采样孔要求 258三、监测要求259(一)手工监测要求 259(二)自动监测要求 261四、监测记录263(一)手工监测的记录要求 263(二)自动监测的记录要求 263xi重点行业与领域 VOCs 排放控制技术指南第 1 部分03第 1 部分 重点行业与领域 VOCs排放控制技术指南一、石化行业(一)石油炼制 石油炼制工业指以原油、重油等为原料,生产汽油馏分、柴油馏分、燃料油、润滑油、石油蜡、石油沥青和石油化工原料等工业。主要涉及国民经济行业分类 (GB/T 47542017)中规定的原油加工及石油制品制造(C2511) 。 石油炼制的生产工艺主要包括炼油生产及芳烯烃生产,涉及 V
14、OCs排放的工艺尾气主要包括沥青氧化的氧化尾气、硫醇氧化抽提里的脱硫氧化尾气、延迟焦化开盖塔顶气、催化裂化再生烟气、润滑油溶剂脱蜡真空泵尾气等。 石油炼制工业 VOCs 排放主要来自挥发性有机液体储罐、挥发性有机液体装载、工艺过程、设备与管线组件泄漏、敞开液面等源项。石油炼制生产工艺流程与主要有组织 VOCs 排放环节见图 1-1 图 1-6。挥发性有机物治理实用手册(第二版)VOCs04?4?图 1-1炼油生产工艺流程与主要有组织 VOCs 排放环节示意?图 1-2沥青氧化工艺流程与主要有组织 VOCs 排放环节示意05第 1 部分 重点行业与领域 VOCs排放控制技术指南?图 1-3硫醇氧
15、化抽提工艺流程与主要有组织 VOCs 排放环节示意?图 1-4延迟焦化工艺流程与主要有组织 VOCs 排放环节示意挥发性有机物治理实用手册(第二版)VOCs06?图 1-5催化裂化再生烟气 VOCs 排放环节示意?图 1-6 溶剂脱蜡真空泵尾气 VOCs 排放环节示意1. 控制要求VOCs 排放应满足石油炼制工业污染物排放标准 (GB 315702015) 。 有更严格地方排放控制标准的,应执行地方标准。2. 控制技术(1)设备与管线组件a. 源头削减有机气体宜采用屏蔽泵、磁力泵、隔膜泵、波纹管泵、密封隔离液所受压力高于工艺压力的双端面机械密封泵或具有同等效能的泵。 轻质有机液体宜采用屏蔽压缩
16、机、磁力压缩机、隔膜压缩机、密封07第 1 部分 重点行业与领域 VOCs排放控制技术指南隔离液所受压力高于工艺压力的双端面机械密封压缩机或具有同等效能的压缩机。 轻质有机液体宜采用屏蔽搅拌器、磁力搅拌器、密封隔离液所受压力高于工艺压力的双端面机械密封搅拌器或具有同等效能的搅拌器。 轻质有机液体和有机液体宜采用屏蔽阀、隔膜阀、波纹管阀或具有同等效能的阀,以及上游配有爆破片的泄压阀。 采样口应采用密闭采样或等效设施。 应实施企业内污染严重、服役时间长的生产装置和管道系统升级改造。 宜选用无泄漏或泄漏量小的机泵和管阀件等设备。 宜采用密封好的设备组件类型,安装组件时选用要求更高的密封件类型或填料类
17、型(如阀杆填料要求 5 年内泄漏单次检测低于 100 mol/mol) 。泄漏超过 250 mol/mol 的阀杆填料建议在 30 天内或下次停工检修时进行维修或更换为低渗漏规格,泄漏浓度在 100 mol/mol 和 250 mol/mol 的阀杆填料建议维修或更换为低渗漏规格。法兰、螺纹等连接件泄漏超过 250 mol/mol 也建议维修或更换。 宜对易泄漏动密封点增加检测频次。 宜对大部分连接件或不需移动的组件进行焊接。b. 过程控制识别载有气态 VOCs 物料、液态 VOCs 物料的设备和管线组件的密封点。 开展资料收集、装置适应性分析、物料状态辨识、物料状态边界辨识等工作。 建立企业
18、密封点档案和泄漏检测与修复计划。 对于结构复杂或尺寸较大的设备与管线组件,可采取在密封点上做标记、利用防爆相机拍照或其他方式记录泄漏具体部位。 使用氢火焰离子化检测仪开展常规检测,对于发现泄漏点应及时系挥发性有机物治理实用手册(第二版)VOCs08挂泄漏标识牌或作出相应标识。 对于不可达点,通过目视检测、光学检查等手段开展非常规检测。 开展泄漏检测与修复工作。 泄漏点应在发现泄漏之日起 5 日内进行首次尝试维修。 首次尝试维修后仍然泄漏的,除符合延迟修复规定外的,应在发现泄漏之日起 15 日内进行实质性维修并完成修复。 泄漏点首次尝试维修或实质性维修后,应在 5 日内完成复测。 停工检修期间维
19、修的延迟修复泄漏点,应在装置开工稳定后 15 日内复测。 泄漏点维修后,泄漏标识应记录已维修并保持在原位置,直到复测表明该泄漏点修复后方可取下。 在装置或单元检修期间,应采取措施防止泄漏标识遗失,延迟修复的泄漏标识应一直保留至修复为止。 复测泄漏点过程中,检测仪器的采样探头移动速度不应超过 3 cm/s。 有条件企业宜建立企业密封点 LDAR 信息平台,全面分析泄漏点信息,对易泄漏环节制定针对性改进措施。(2)挥发性有机液体储罐a. 源头削减控制储存物料的真实蒸气压,依据真实蒸气压选择适宜的储罐罐型。推荐使用浮顶罐,严格控制浮盘边缘缝隙,并增加浮盘缝隙补偿量报告记录。增加对有机液体储罐的浮盘密
20、封、呼吸阀、人孔、泡沫发生器等配件的排查。 宜采用全接液式浮盘。 一级密封圈与罐壁之间的缝隙小于 212 cm2/m 储罐直径,或一级密封圈与罐壁之间任一缝隙的任一部分的宽度小于 3.81 cm; 二级密封圈与罐壁之间的缝隙小于 21.2 cm2/m 储罐直径,或二级密封圈与罐壁之间任一缝隙的任一部分的宽度小于 1.27 cm。09第 1 部分 重点行业与领域 VOCs排放控制技术指南 对于缝隙的检测,主要采用塞尺来进行测量,在储罐完成测压验收阶段或是储罐的大检修阶段,采用六点式距离测量。 按照石油化工储运系统罐区设计规范 (SH/T 30072014)3.5 b条采用氮气密封的储罐呼吸阀正压
21、 0.2 kPa0.5 kPa;其他设置有呼吸阀的储罐正压 1 kPa1.5 kPa。 固定顶罐或建设有机废气治理设施的内浮顶罐宜配备压力监测设备,罐内压力低于 50% 设计开启压力时,呼吸阀、紧急泄压阀泄漏检测值不宜超过 2 000 mol/mol。b. 过程控制各装置间宜采用直供料,减少倒罐次数。宜采取平衡控制进出罐流量,调整收发料程序,确保储罐合理的留空高度。 罐体应保持完好,不应有孔洞、缝隙(除内浮顶罐边缘通气孔外)或破损。 固定顶罐附件开口(孔)除采样、计量、例行检查、维护和其他正常活动外,应密闭;应定期检查呼吸阀的定压是否符合设定要求。 浮顶罐浮顶边缘密封不应有破损,支柱、导向装置
22、等附件穿过浮盘时,应采取密封措施。应定期检查边缘呼吸阀定压是否符合设定要求。 内浮顶罐浮盘与罐壁之间一级密封采用液体镶嵌式、机械式鞋形,增加二级密封。 外浮顶罐浮盘与罐壁之间应采用二级密封,且一级密封采用液体镶嵌式、机械式鞋形等高效密封方式。 加强人孔、清扫孔、量油孔、浮盘支腿、边缘密封、泡沫发生器等部件密封性管理,强化储罐罐体及废气收集管线的动静密封点检测与修复。 汽油宜采用在线调和技术。 宜采取平衡控制进出罐流量、减少罐内气相空间等措施。 含溶解性油气、硫化氢、氨的物料(例如酸性水、粗汽油、粗柴油挥发性有机物治理实用手册(第二版)VOCs10等) ,在长距离、高压输送进入常压罐前,宜经过脱
23、气罐回收释放气,避免闪蒸损失。 常见储罐介质、罐型、储存温度见表 1-1。表 1-1 石油炼制行业常见储罐介质、罐型、储存温度序号介质常见罐型常见储存温度备注1原油内浮顶罐、外浮顶罐常温苯、甲苯、二甲苯等采用内浮顶罐并安装顶空联通置换油气回收装置2汽油内浮顶罐、外浮顶罐常温3航空汽油内浮顶罐、外浮顶罐常温4轻石脑油内浮顶罐、外浮顶罐常温5重石脑油内浮顶罐、外浮顶罐常温6航空煤油内浮顶罐、外浮顶罐常温7柴油固定顶罐、内浮顶罐、外浮顶罐常温8烷基化油内浮顶罐常温9抽余油内浮顶罐常温10蜡油固定顶罐伴热11渣油固定顶罐伴热12污油固定顶罐、内浮顶罐常温13燃料油固定顶罐、外浮顶罐常温14正己烷内浮顶
24、罐常温15正庚烷固定顶罐、内浮顶罐常温16正壬烷固定顶罐常温17正癸烷固定顶罐常温18MTBE内浮顶罐常温19丙酮内浮顶罐常温20苯内浮顶罐常温21甲苯内浮顶罐常温22间二甲苯内浮顶罐常温23邻二甲苯内浮顶罐常温24对二甲苯内浮顶罐常温11第 1 部分 重点行业与领域 VOCs排放控制技术指南序号介质常见罐型常见储存温度备注25甲酸甲酯压力罐常温苯、甲苯、二甲苯等采用内浮顶罐并安装顶空联通置换油气回收装置26乙醇内浮顶罐常温27甲醇内浮顶罐常温28正丁醇固定顶罐、内浮顶罐常温29环己醇固定顶罐、内浮顶罐必须高于 25.930乙二醇固定顶罐常温31丙三醇固定顶罐必须高于 2032二乙苯内浮顶罐常
25、温33苯酚固定顶罐必须高于 4334苯乙烯固定顶罐常温35醋酸固定顶罐必须高于 1636正丁酸固定顶罐常温37丙烯酸固定顶罐必须高于 1438丙烯腈内浮顶罐常温39醋酸乙烯内浮顶罐常温40乙酸乙酯内浮顶罐常温41乙二胺固定顶罐必须高于 942三乙胺内浮顶罐常温43丙苯固定顶罐常温44乙苯固定顶罐常温45正丙苯固定顶罐常温46异丙苯固定顶罐常温471- 辛醇固定顶罐常温48甲基丙烯酸甲酯固定顶罐常温49间二氯苯固定顶罐常温50正丙醇固定顶罐常温51异丙醇内浮顶罐常温52异丁醇固定顶罐常温53异辛烷内浮顶罐常温54乙酸丁酯固定顶罐常温续表挥发性有机物治理实用手册(第二版)VOCs12序号介质常见罐
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