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天津石化装置VOCs无组织排放治理对策

时间:2016-03-09 15:13

来源:态度人生之石化缘微信

作者:石化缘

VOCs是挥发性有机化合物(volatile organic compounds)的英文缩写,是指在101.3kPa(20℃)标准大气压下,任何沸点低于或等于260℃的有机化合物。炼化装置在运行过程中,其设备管阀件等密封部位经常发生泄漏和挥发性有机化合物(VOCs)的逸散,这既导致污染环境,产生工厂异味,影响职工身体健康与企地社区和谐,又造成安全隐患和物料损失,影响企业安全运行和生产效益。开展石化企业设备管阀件泄漏检测与维修,消除泄漏隐患,控制VOCs无组织排放,对企业安全生产、环境保护和职工健康意义重大,对打造“高度负责任、高度受尊敬”企业这一目标,大力实施绿色低碳发展战略,秉承“善待环境就是善待自己”、“绿色低碳, 减排增效”等核心环保理念具有积极的推动作用。

1、天津石化装置VOCs的来源和危害

天津石化涉及VOCs无组织排放的装置共有36套,装置中的阀、泵、压缩机、法兰、接头等设备与管阀件密封点数共有约40多万个,由于松动、变形、腐蚀、密封填料失灵等原因引起的泄漏几乎不可避免,其排放部位随机,而且数量多且分散,重液管线上设备与管阀件的泄漏可视,而轻液和气体管线上设备与管阀件的泄漏通常不可视,是VOCS的最大排放源,不仅造成环境污染、生产加工损失,也是产生恶臭的原因之一,甚至可能引起火灾、爆炸、中毒等事故。

2、 天津石化VOCS无组织排放治理对策

天津石化非常重视VOCs无组织排放治理,确定了总体目标,成立了组织机构,明确了各部门的任务,制定了工作方案和流程,强化认识保障、组织保障、机制保障和技术保障,分成三个阶段进行VOCs无组织排放的治理。

2.1 强化认识保障和组织保障

自2010年开始,国家及地方政府针对无组织排放颁布了《国家环境保护“十二五”规划的通知》(纳入监管体系,要求各城市开展VOCs污染控制及监测工作)、《大气污染防治行动计划》(重点行业实施VOCs治理,石化行业开展LDAR)等等若干法规,特别针对石化行业给出了特殊的要求,天津石化高度重视VOCs治理工作,在VOCs有组织排放治理已经取得了一定成效。对于VOCs无组织排放治理,认真落实国家和总部的系列要求,作为公司的首要任务来抓,从2013年10月份率先筹划开展试点工作。

2.2 强化技术保障,全面推行LDAR技术

加强管理,技术先行,只有采用先进的专业技术和有效的管理办法,只有按照标准化工作流程治理VOCS才有针对性和有效性。

2.2.1 建立天津石化LDAR标准化工作流程

LDAR是 Leak Detection And Repair(泄漏检测和维修)的缩写 ,主要是指对生产装置的阀门、法兰、机泵、压缩机、开口阀、密闭系统排放口、人孔、排污沟等经常存在物料泄漏的地方,使用专门的气体检测仪器进行泄漏检测,筛查出发生泄漏的位置,确认泄漏的设备,安排人员进行维修和更换,通过修理降低无组织排放的一项工作。

国外早在20世纪70年代就开始探索减少VOCS无组织排放,经历了40多年的发展,已经形成了较为成熟LDAR运行体系。中石化积极引入LDAR理念,制定了《化工企业泄漏管理的指导意见》等多个相关标准和技术规范。 2014年天津石化与市环科院、市环评中心及青岛安工院等单位合作,结合《中国石化LDAR操作管理指南》开展VOCs无组织排放治理的试点工作。由于是试点单位,起步早,可参考的相关标准规范和事例少,所以在LDAR实施过程中进行了多方面的探索和实践,摸索出适合于天津石化LDAR治理VOCS工作流程。

首先公司成立了LDAR小组,召开项目启动会,协调工艺员、设备员进行基础资料收集,工艺员根据VOCs的定义在PID图上划分了LDAR的管控范围,对管控范围内的密封点进行基础信息建档工作,过程中研究探讨了采用适合的照相图像方法进行建档,探索了编码和挂牌的方法,采用目前国际上先进红外泄漏检测仪和便携式泄漏检测仪进行定性和定量检测,将设备管阀件VOCs排放清单录入计算机EXCEL并导入数据库,对泄漏部位进行了维修和复测,评估了LDAR实施效果。

2.2.2 试点阶段装置完成情况

按照标准化流程,共完成7套装置LDAR检测工作,其中炼油板块完成4套,化工板块完成3套,共建立VOCs范围内密封点档案128728点,检测发现1140点超标,泄漏率0.89%。经过现场紧固、加装管帽、涂抹密封胶等手段,成功修复936点,修复率82.11%,其中天津市首套试点3#常减压装置修复率为97%,减排率为76%,对部分装置治理前后进行了对比和能效计算,详细情况见表1和表2。

2.3 建立起 VOCS无组织排放治理监控体系

2015年3月份,天津石化启动了剩余29套装置的LDAR工作并制定了时间和节点。首先启动的10套装置LDAR工作,计划5月底前全部完成泄漏检测与修复工作;其余19套装置于8月底完成建档和检测工作。

2.3.1 集中力量治理VOCs无组织排放

第二阶段为全面开展阶段,为了保障剩余装置VOCs治理的顺利开展,公司成立了LDAR工作小组,从各作业部及保运单位选调70余人组成LDAR工作团队,通过技术培训,培养了一批业务骨干,集中力量完成现场建档与检测任务。同时,各作业部“一把手”与 公司签订了责任书,公司全体职工参加了在线HSE关于LDAR治理VOCs专项答题,形成公司高度重视、全员参与治理VOCs无组织排放的良好局面。

2.3.2 建立起 VOCS无组织排放治理监控体系

为LDAR工作全面标准化、规范化,在全面开展阶段,LDAR小组编制了LDAR实施操作手册、LDAR管理制度、LDAR口袋书等等,并把LDAR泄漏检测与修复治理VOCs首次纳入到公司的QHSE体系中。按照“技术标准化,管理规范化”的原则,建立起LDAR质量管理体系,形成具有天津石化特色的VOCs无组织排放监控体系,并将LDAR工作与现场管理和设备保运相结合,实现自主实施、自我管理的目标。

另外,中国石化2014年开发了泄漏检测管理平台,建立了LDAR模块业务流程并将其纳入中国石化环境保护信息系统,实现了行业内统一数据库管理和全过程管理。天津石化对此积极响应,率先建立起LDAR管理平台,把装置泄漏检测与修复过程信息全部倒入管理平台,实现了装置全过程控制管理,详细情况见图1。

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第二阶段启动的10 套装置,共完成建档142562点,检测共完成142562点,发现839个泄漏点,泄漏率为0.59%,修复合格共546点,修复率为65.08%,装置治理前后进行了对比和能效计算,具体情况见表3。

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2.3.4 剩余装置的进度安排和完成情况

公司首批和第二批共17套装置建档、检测全部完毕,正在整理资料归档,其中第二批10套装置正在进行泄漏量核算。剩余19套装置建档全部完毕,检测正在进行,进度情况见表4。

2.4 实现常态化管理

天津石化在短时间内逐步建立起具有自身特色的VOC无组织排放监控体系,针对无组织排放,LDAR工作实施常态化管理,争取利用2-3年时间,在天津市率先实现“无异味”工厂的目标。同时,将LDAR工作与现场管理和设备保运相结合,实现自主实施、自我管理。通过常态化管理,逐步摸清设备管阀件密封泄漏特征和分布规律,研究开发设备管阀件密封,提高其可靠性,降低泄漏,借助装置检修或改造时机逐步将设备与管阀件升级为低渗漏等级。

3、结论

(1) 高度重视,强化认识保障、组织保障和技术保障,使VOC无组织排放治理顺利开展。

(2)采用LDAR泄漏检测与修复技术治理VOC无组织排放,经济效益和社会效益显著。

(3)摸清无组织挥发性有机物排放情况,创建一套规范的VOCs泄漏检测与维修管理流程,构建起天津石化LDAR管理网络,使LDAR技术和管理逐步走向标准化、规范化、信息化、专业化轨道,为在2-3年内实现“无异味”工厂的目标奠定了良好的基础。

(4)VOCs的无组织排放得到有效治理,不仅减少原物料即产品的损失,提升工作及管理人员的作业环境安全,减少缴纳VOC排放费用,避免因违反相关规定而遭受处罚,提高企业形象,减少职业灾害与保护员工健康,经济效益和社会效益显著。

4、建议

对于目前天津公司VOCs的无组织排放治理以及LDAR技术在炼化装置未来的应用发展,有以下几点建议:

(1) 进一步加强天津石化VOCs的无组织排放治理,进一步完善LDAR的质量监控体系,并对LDAR质量体系持续改进,建立起考核机制,保障LDAR的实施效果;并评估其实施效果。

(2) 逐步摸清各类排放源对石油加工损失率的贡献,建立起优先控制次序;根据实际情况制定VOCs检测频次,并在过程中逐步优化检测频次。

(3) 建议检测数据的采集、储存、传递及数据管理全部电子化,一是保障数据可靠性,二是保障对外提供的数据合法化;同时建议对实施LDAR检测人员进行分批规范化培训。

(4) 摸索设备管阀件密封泄漏特征和分布规律,优化阀门填料,升级设备管阀件密封,为2016年大修更换升级管阀件密封提供科学依据;研究开发无泄漏密封并应用于炼化装置。

(5) 加强控制,从宽松到严格, 调整VOCs的无组织泄漏排放标准和检测频次,具备条件时,执行更严格的泄漏标准、检测频次和维修要求。

(6) 研究VOCs无组织排放监测技术,开发在线红外监测手段,及时发现泄漏,及时修复;把红外相机和便捷式检测仪结合起来,并根据装置实际情况优化检测方案,提高检测质量和效率。

(7) 制定装置重油的LDAR计划,尽快启动实施。


编辑:李晨

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