關于石化企業VOCs排放檢測方法分析及影響因素探討

王樹元 范辰華

摘 要：本文主要從檢測方法和影響因素兩方面著手，探討石化企業VOCs的治理對策，以此來為日后石化企業的長足發展提供參考。

關鍵詞：石化企業;VOCs排放;檢測方法;影響因素

一、石化企業VOCs排放檢測方法分析

1、VOCs的采樣方法

目前應用于VOCs檢測中的采樣方法并不多，主要以全空氣采樣和吸附管采樣為主。為了保證樣品可以重復使用，提高樣品利用率，且保證樣品濃度滿足檢測需求，石化企業在采樣過程中引入了Tedlar采樣袋，以此來為后續監測和徹底治理提供切實可靠的依據。

2、檢測分析方法

本次檢測的內容主要集中在VOCs在固定時間內（本次時間設定為6d）的穩定性，從檢測工作需求出發，考慮到需要將樣品從采樣地點運輸到實驗室，故本次檢測采用的是2.0L的PVF氣袋。在采樣地點用準備好的氣袋以固定流速500ml/min進行采樣，包裝好之后將氣袋送入實驗室進行分析。分析選用的儀器為Agilent 7980A，FID檢測器。色譜條件為直接進樣，分流比為100：1，后進樣口溫度和壓力分別為250℃和13.6Pa，色譜柱為Agilent 19091S-433，隔墊吹掃流量為5mL/min，柱子參數為50m×200?m×0.5?m，柱溫初始35℃，以0.3ml/min到300℃，載氣為高純He，設定柱子出口輔助壓力。

FID前檢測器條件：直接進樣，分流比為100：1，進樣口溫度300℃，H2流量35ml/min，柱子參數50m×200?m×0.5?m，載氣為高純N2，載氣流量25mL/min。

樣品進樣方法：針管直接進樣，進樣量1mL。

二、石化企業VOCs排放檢測的影響因素

1、采樣袋材料吸附對分析結果產生的影響

在對VOCs的檢測分析中，所采用的采樣袋材質不同，其儲存穩定性也有一定差距，同時也將對VOCs損失產生影響。通過對比我們發現，采樣當天6h后，Tedlar氣袋中所采集的樣品共檢測出23種物質，PEA氣袋中則檢測出16種。Tedlar氣袋中檢測出的物質要多于PEA氣袋，但在前者所檢測出的物質中卻并未發現C2和C3的物質，分析原因可能是被氣袋材料吸附。第5d檢測之后，用純N2將采樣袋重新充滿并放置24h，后續的檢測結果為Tedlar氣袋中檢測出甲烷、丙烷、異丁烷等物質，PEA氣袋中則檢測出2-甲基-2-丁烯和3-甲基戊烷等物質。這一結果說明，在將純N2充滿采樣袋之后，先前依附在采樣袋中的揮發性有機化合物被釋放。由此可見，采樣袋材料吸附會對分析結果產生一定影響。

2、光照對分析結果產生的影響

為了進一步了解光照對分析結果產生的影響，我們將一部分Tedlar采樣袋放置于太陽光下，另外一部分放置在避光處，以此來與PEA采樣袋進行對比，我們分別記錄了采樣袋放置0.5h、2h、6h、24h、48h和144h后樣品所產生的變化。結果顯示，在PEA氣袋中，三氯甲烷、甲苯、異戊烷、環戊烷等14種VOCs中比較具有代表性的物質受光照條件影響不大，相較于避光條件下的衰減速率略有增加，但Tedlar采樣袋中的物質則受光照影響較大，較之于避光條件下的采樣袋，樣品濃度下降速率要更快一些。由此可見，如果采樣檢測中選用Tedlar采樣袋，那么必須要考慮光照對分析結果的影響，應確保采樣袋放置在避光陰涼處，否則光照和溫度的升高會加快氣袋內混合有機物濃度的衰減，造成濃度下降，進而導致分析結果準確度降低。根據NSPS Subpar tGGG/GGGa中對煉油裝置泵和閥的泄漏標準要求中規定，輕液閥/氣體的泄露檢測值不應超過500?mol/mol，因此，上述VOCs均符合標準，沒有超出泄露檢測閾值。

3、保護氣對非甲烷總烴穩定性的影響

經過長時間的采樣檢測研究我們發現，在采樣儲存過程中，對采樣保存時間最長的應屬蘇瑪罐，根據Woolfenden等的研究從保護氣入手，模擬蘇瑪罐內壁惰性化處理，在采樣前向氣袋內通入100mL的惰性氣體（氦氣），然后將氣袋放置在干燥避光處保存24h，之后實行抽真空后再采樣，考察VOCs回收率隨時間推移形成的變化趨勢。具體實施過程中，采樣后需在6、12、18、24、48、72、96、120和144h等時間段分別對氣袋的色譜進行分析，并在此基礎上檢測氣袋中的VOCs物質種類，記錄充入氦氣氣袋與為充入氦氣氣袋之間回收率的差別。檢測結果顯示，苯這一物質在充入氦氣前后所呈現出的穩定性基本無變化，但其他幾種物質穩定性的變化比較明顯，穩定性在加入氦氣后均有增強。從回收率來看，加入氦氣的氣袋平均回收率為78.43%，未加入氦氣的氣袋平均回收率則高出2.50%。由此可見，為了保證所采樣品在長時間的儲存后最接近原始值，在進行采樣之前，應該在采樣前向氣袋內通入100mL的惰性氣體（氦氣），然后將氣袋放置在干燥避光處保存24h，之后實行抽真空后再采樣，以此來保證檢測結果的準確性。

結語

綜上所述，VOCs的排放檢測及治理不僅關系著石化企業的長足發展，而且對生態環境保護與群眾身體健康也有直接影響。因此，在未來的時間里，企業相關部門要對其給予高度重視，結合企業運行的實際情況，綜合考慮其影響因素的基礎上，采取最佳的治理方法。只有這樣，才能夠減少企業發展對生態環境和人體產生的危害，進一步促進企業的長足發展。

參考文獻

[1]朱詩月，趙朝成，韓豐磊.石化企業VOCs排放檢測方法及影響因素研究[J].化學工業與工程，2019（04）.

[2]賈樹昌.中國石油大港石化公司揮發性有機物（VOCs）綜合治理設計研究[D].山東青島：青島理工大學，2017.

作者簡介：

王樹元（1989-）男，民族：漢，籍貫：山東省濱州市，學歷：大專，職稱：助理工程師，研究方向：環境檢測.

范辰華（1989-）男，民族：漢，籍貫：山東省濱州市，學歷：本科，職稱：助理工程師，研究方向：環境檢測.