空氣中“影子殺手”不好抓

導(dǎo)讀：繼二氧化硫、氮氧化物之后，揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）的治理工作被提上日程。根據(jù)環(huán)境保護(hù)部印發(fā)的《石化行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合整治方案》，到2017 年，全國石化行業(yè)基本完成VOCs 綜合整治工作，建成VOCs 監(jiān)測監(jiān)控體系，VOCs 排放總量較2014 年削減30%以上。但這是一項(xiàng)全新的工作，因?yàn)閂OCs來源廣泛、成分復(fù)雜，不能*復(fù)制之前二氧化硫、氮氧化物的治理模式。要進(jìn)行VOCs治理，急需進(jìn)行源清單的編制，很多地方感覺時(shí)間緊迫，而且還沒找到適當(dāng)有效的方法。作為石化行業(yè)控制VOCs的重要措施，“泄漏檢測與修復(fù)"（LDAR）在不少企業(yè)已經(jīng)開始實(shí)施，效果卻不盡相同，原因何在？

什么是VOCs ？其在大氣環(huán)境中發(fā)揮了什么作用？“在大氣環(huán)境中，VOCs扮演了復(fù)雜、重要的角色，有人稱其為‘影子殺手’。"環(huán)境保護(hù)部環(huán)境工程評估中心石化部副主任童莉說，VOCs排放到空氣中后，會通過光化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致臭氧濃度升高，和PM2.5生成也密切相關(guān)。因?yàn)閬碓磸V泛、成分復(fù)雜，治理VOCs污染，首先要對VOCs進(jìn)行定義，因?yàn)槎x不同，涵蓋的物質(zhì)就有差異。在上，不同國家的定義也有差別。

童莉說，光化學(xué)反應(yīng)活性是VOCszui重要的特性，因此環(huán)境保護(hù)部環(huán)境工程評估中心建議定義VOCs為：任何參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的碳化合物，同時(shí)，將VOCs中不具備活性或活性太小的物質(zhì)通過豁免名單排除。

“這一定義明確了我國污染控制的目的，即控制VOCs光化學(xué)性、臭氧和霧霾，同時(shí)定義通過建立豁免物質(zhì)清單等方式而具有開放性，這樣的定義域表征有利于我國VOCs防控工作的開展。"童莉說，明確定義之后，需要盡快建立豁免物質(zhì)清單，并同步建立有毒有害大氣污染物清單，開展VOCs排放量核算和申報(bào)工作。

排放底數(shù)不清，成為目前制約VOCs防控工作的主要障礙。因此，排放清單的建立工作重要而急迫。

美國的經(jīng)驗(yàn)是自下而上地進(jìn)行，也就是由企業(yè)申報(bào)、國家匯總審核。顯然，清單建立是一項(xiàng)復(fù)雜而長期的工作，也讓地方環(huán)保部門頭疼?！懊绹ㄟ^30多年的時(shí)間建立了排放清單，但仍有爭議。我們雖然站在巨人的肩膀上，道路仍然不平坦。"童莉說。

來自德國的咨詢顧問Axel Friedrich博士強(qiáng)調(diào)，在清單開始建立的時(shí)候，涉及物質(zhì)越復(fù)雜越好，可以把所有的排放源都加入，以免發(fā)生遺漏，錯誤值可以在隨后進(jìn)行修正。他也坦言，這需要部門的聯(lián)動和協(xié)調(diào)?！皵?shù)據(jù)是解決污染問題、進(jìn)行決策的基礎(chǔ)，清單是良好污染管理的基礎(chǔ)，沒有清單就不知道該做什么。"

作為國內(nèi)較早開展VOCs治理研究的城市，現(xiàn)在北京已經(jīng)建立了VOCs污染源排放清單和更新機(jī)制，并成立了污染源研究中心，專職負(fù)責(zé)污染源排放清單的動態(tài)更新。

北京市環(huán)科院研究員聶磊介紹說，北京市VOCs排放的zui大貢獻(xiàn)來自于移動源，約占36%，這中間機(jī)動車又占據(jù)7成以上。此外，工業(yè)源和生活源分別占29.8%和25.5%?，F(xiàn)在，北京市已經(jīng)實(shí)施VOCs總量前置審批、倍量替代的政策，其中石化、化工、電子、汽車制造、家具制造和印刷等工業(yè)項(xiàng)目新增大氣污染物排放量實(shí)行現(xiàn)役源兩倍替代，并對石化、水泥等重點(diǎn)行業(yè)實(shí)行行業(yè)內(nèi)兩倍削減量替代。

“建立一個(gè)清單不容易，要基于科學(xué)的方法、不同行業(yè)的特點(diǎn)來建立，并進(jìn)行逐級審核，過程相對會很長，但關(guān)鍵要邁出*步。"童莉說。

她建議，“要建立統(tǒng)一的污染物申報(bào)和管理平臺，通過鼓勵政策，zui大限度調(diào)動企業(yè)自主申報(bào)的積極性，建立系統(tǒng)的排放清單系統(tǒng)，由政府進(jìn)行動態(tài)監(jiān)管，還要鼓勵第三方參與，進(jìn)一步推動環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展，鼓勵社會和同行業(yè)進(jìn)行監(jiān)督，光靠環(huán)保部門的監(jiān)管很難實(shí)現(xiàn)。"

“VOCs與常規(guī)污染物不一樣，常規(guī)污染物一家企業(yè)zui多有10多個(gè)排放點(diǎn)，可以配套在線監(jiān)控設(shè)施，主要集中在燃燒環(huán)節(jié)。VOCs多為無組織排放。"童莉說，根據(jù)他們對中石化一家下屬企業(yè)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，其中涉及VOCs排放的動靜密封點(diǎn)就達(dá)250多萬個(gè)，存在潛在泄漏隱患的點(diǎn)位多達(dá)幾十萬個(gè)。

基于化工企業(yè)環(huán)境監(jiān)管的難度，結(jié)合VOCs的研究，環(huán)境保護(hù)部環(huán)境工程評估中心對化工企業(yè)的大氣污染物排放進(jìn)行了歸類解析，建立了適用于所有化工企業(yè)的“十一大類污染源的歸類解析"理論，其中燃燒煙氣、生產(chǎn)過程的工藝廢氣、非正常工況的火炬燃燒煙氣等為有組織排放，而機(jī)泵、閥門、法蘭等設(shè)備的動靜密封、開口管線，原料、半產(chǎn)品、產(chǎn)品的儲存、調(diào)和過程，以及產(chǎn)品裝卸、廢水儲存、處理等過程中，都會產(chǎn)生無組織排放。而且，根據(jù)對中石化下屬企業(yè)的監(jiān)測，無組織排放占排放總量的80%以上。因此，要防控VOCs排放，就要創(chuàng)新環(huán)境監(jiān)管模式。

根據(jù)《石化行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合整治方案》，實(shí)施VOCs全過程污染控制包括大力推進(jìn)清潔生產(chǎn)、全面推行“泄漏與修復(fù)"（LDAR）、加強(qiáng)有組織工藝廢氣治理、嚴(yán)格控制儲存、裝卸損失等。在這一綜合整治方案中，企業(yè)為實(shí)施主體，要結(jié)合污染現(xiàn)狀、生產(chǎn)工藝管理水平和重點(diǎn)控制環(huán)節(jié)科學(xué)制定方案，明確工作進(jìn)度和完成時(shí)限。

據(jù)悉，為減少無組織排放對周邊環(huán)境的影響，中石化金陵石化將煉油無組織排放尾氣列入公司“十條龍"攻關(guān)項(xiàng)

目，投資近億元先后實(shí)施了酸性水罐區(qū)呼吸廢氣綜合治理項(xiàng)目、化工原料裝船油氣密閉回收設(shè)施、輕質(zhì)油品裝車油氣回收設(shè)施等13套尾氣治理項(xiàng)目。

用金陵石化安環(huán)總監(jiān)陸鵬宇的話說，以上措施是在VOCs治理上“抱西瓜"的方面，而實(shí)施LDAR則是“撿芝麻"的過程。

童莉說，在清潔生產(chǎn)方面，企業(yè)要優(yōu)先選用低揮發(fā)性原輔料和**密閉的工藝，提高設(shè)備密閉性，加強(qiáng)無組織廢氣的收集處理?！伴y門管件的選型，可以從源頭削減排放。我們在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)類似產(chǎn)品的石化企業(yè)中，中外合資企業(yè)可能存在的泄漏點(diǎn)有幾萬個(gè)，而本土企業(yè)潛在泄漏點(diǎn)的數(shù)量就要乘以10。在這方面，有些本土企業(yè)的意識還有很大差距。"

儲存、裝卸損失也是需要企業(yè)重視的方面。據(jù)童莉介紹，在石化產(chǎn)品儲存過程中，儲罐選型很重要，如果選型不當(dāng)，可能造成的排放損失會相差幾倍，而且，石化產(chǎn)品儲存與氣候、光照等條件也密切相關(guān)。“現(xiàn)在，一些大型國企開始重視廢水、廢液、廢渣處理系統(tǒng)逸散廢氣的治理，采取加蓋等措施，以防止在曝氣過程中把有機(jī)物帶出來。"

“泄漏檢測與修復(fù)"（LDAR）是石化行業(yè)控制VOCs的重要措施，通俗來講，也就是發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)并及時(shí)進(jìn)行修復(fù)堵漏，這是一整套控制手段，在國內(nèi)石化企業(yè)已經(jīng)有不少實(shí)施。

“但是，都叫LDAR，不同企業(yè)的費(fèi)用差距很大，效果也不一樣。"童莉透露，紅外相機(jī)拍照能夠?qū)π孤┻M(jìn)行定性，但只有濃度高的時(shí)候才能發(fā)現(xiàn)VOCs排放問題，有些企業(yè)將其稱為LDAR顯然是不合理的，一套復(fù)雜、詳細(xì)的LDAR系統(tǒng)所需費(fèi)用非常高。

名副其實(shí)的LDAR該如何實(shí)施？石化企業(yè)查找VOCs又該從何處入手？

陸鵬宇說：“煉油裝置VOCs無組織排放主要源于設(shè)備與管閥件的泄漏。由于煉油廠輕油和管線上的閥、泵、泄壓閥、壓縮機(jī)、法蘭等設(shè)備與管閥件數(shù)以百萬計(jì)，隨機(jī)泄漏不可避免，這意味著其泄漏排放部位和排放時(shí)間不太固定，一般難以在逐個(gè)漏點(diǎn)測量排放量。"

根據(jù)美國環(huán)保局基于排放因子的估算，煉油廠VOCs排放量占原油加工量的0.01%~0.02%。美國6家煉油廠基于泄漏檢測排放因子估算煉油裝置泄漏排放占煉油廠VOCs排放總量的40%~60%，為煉油廠*大烴類無組織排放源，其中84%的泄漏排放來自占管閥件總數(shù)0.13%的高泄漏部件。按上述數(shù)據(jù)估算，煉油裝置設(shè)備與管閥件泄漏的VOCs排放約占煉油廠原油加工量的0.004%~0.012%。

“也就是說，建立科學(xué)合理的LDAR程序及規(guī)范，及時(shí)發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)并進(jìn)行修復(fù)，不僅能有效削減VOCs排放，也能減少原油加工損失和安全隱患，不僅能減排，還能降耗。"陸鵬宇表示。

要找到這些泄漏點(diǎn)是不是一定要借助**的儀器設(shè)備？陸鵬宇透露，在購買**儀器之前，金陵石化的查漏堵漏檢查采用的都是“土辦法"。比如，一把噴壺加上肥皂水，噴在管線閥門處就能發(fā)現(xiàn)氣體的泄漏，石化企業(yè)*的可燃?xì)鈭?bào)警儀、氫氣報(bào)警儀等也可以用來查找氣體泄漏。“這些方法看起來土，但真的很有效。"后來，他們通過查閱資料發(fā)現(xiàn)，這些方法與EPA推薦的泄漏檢測的簡易方法不謀而合。

因?yàn)樯婕肮芗y門數(shù)量眾多，金陵石化大力推廣全員參與查漏堵漏工作，采用了類似“包產(chǎn)到戶"的方法，分工進(jìn)行查漏檢測。同時(shí)，公司及時(shí)開展泄漏點(diǎn)整改，挖掘各單位堵漏亮點(diǎn)、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)并大力推廣。公司主要領(lǐng)導(dǎo)牽頭，成立領(lǐng)導(dǎo)小組，將各生產(chǎn)單位組成管理單元，將裝置劃分責(zé)任區(qū)域，承包到人，定期對責(zé)任區(qū)域設(shè)備進(jìn)行全面普查并及時(shí)整改。2012~2013年，公司定期召開項(xiàng)目例會，匯報(bào)項(xiàng)目進(jìn)展的同時(shí)，公司領(lǐng)導(dǎo)提出“查漏一個(gè)，確認(rèn)一個(gè)，放心一個(gè)"和用環(huán)境監(jiān)測結(jié)果來驗(yàn)證查漏堵漏工作成效。

金陵石化還建立了無泄漏管理平臺，對查漏堵漏工作進(jìn)行統(tǒng)一管理。在這個(gè)平臺上，收集了公司百余萬個(gè)密封點(diǎn)數(shù)據(jù)，對每一個(gè)設(shè)備的密封點(diǎn)準(zhǔn)確定位并進(jìn)行編號。員工檢測后，要將檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行申報(bào)登記，設(shè)備工程師登錄這個(gè)平臺，就能發(fā)現(xiàn)有哪些地方需要堵漏、相關(guān)點(diǎn)位堵漏進(jìn)展情況等。

同時(shí)，借助這一平臺，還能對泄漏堵漏數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，及時(shí)進(jìn)行監(jiān)督整改，也是對員工進(jìn)行獎懲的依據(jù)。

發(fā)現(xiàn)問題之后，就要想方設(shè)法進(jìn)行堵漏?！皩τ诟鲉挝徊荒茏孕卸侣┑脑O(shè)備泄漏部位，公司還與外面**的堵漏隊(duì)伍合作。這支隊(duì)伍是國內(nèi)較早開展不停工帶壓堵漏技術(shù)的**公司之一，他們通過博采各家之長，結(jié)合長期堵漏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，形成了一套**的堵漏方法。在金陵石化長期的堵漏工作中，堵住了不少高難度漏點(diǎn)，取得很大成績。"陸鵬宇說。

自2012年以來，金陵石化的堵漏工作取得很大成績，現(xiàn)在的泄漏點(diǎn)數(shù)量已經(jīng)逐步降低，泄漏量大的漏點(diǎn)已經(jīng)基本消除，但堵漏的難度也在增加。據(jù)陸鵬宇介紹，下一步，公司在材質(zhì)升級、設(shè)備墊片選型等方面進(jìn)行深入探索，從本質(zhì)上減少漏點(diǎn)產(chǎn)生。

從2012年1月~2013年的公司加工損失變化趨勢圖中可以看出，自開展全員查漏堵漏工作以來，公司加工損失呈下降趨勢。根據(jù)加工損失比例粗略計(jì)算，可以減少千余噸烴類產(chǎn)品損失，不僅增加了經(jīng)濟(jì)效益，也對改善大氣環(huán)境質(zhì)量做出了貢獻(xiàn)。

“LDAR是一個(gè)持續(xù)進(jìn)行的項(xiàng)目，也是一個(gè)螺旋上升的過程。從管理學(xué)角度來看，LDAR不能一蹴而就，需要不斷堅(jiān)持提升。"陸鵬宇說，下一步，金陵石化要研究不同介質(zhì)對動靜密封件滲透速率的關(guān)聯(lián)性，給重要動靜設(shè)備的選型提供技術(shù)參考，還要按照環(huán)境保護(hù)部要求，結(jié)合國內(nèi)外核算方法和公司實(shí)際情況，計(jì)算出較為準(zhǔn)確的VOCs排放量，查出下一步VOCs削減工作的重點(diǎn)，提高VOCs減排工作效率。