經(jīng)過(guò)60多年的努力,美國加州地區在人口和經(jīng)濟持續增長(cháng)的同時(shí),空氣質(zhì)量實(shí)現了明顯改善,臭氧濃度峰值降低七成以上,這離不開(kāi)當地對揮發(fā)性有機物(VOCs)采取的嚴格治理措施。
VOCs是臭氧和細顆粒物的前體物,石化行業(yè)是洛杉磯及其周邊地區重要的VOCs排放源和管控對象,控制好石化行業(yè)VOCs排放,有利于當地空氣質(zhì)量大幅改善。
VOCs控制措施不斷進(jìn)階
洛杉磯及周邊地區擁有龐大的石油工業(yè)體系,每天可加工原油超過(guò)100萬(wàn)桶(每年約4000萬(wàn)噸),涉及多處石油天然氣生產(chǎn)設施、10家煉油廠(chǎng)、數十處銷(xiāo)售儲運中心、海運碼頭和數千家加油站。
1947年洛杉磯設立美國第*個(gè)空氣污染控制機構時(shí),就要求在汽油裝載作業(yè)時(shí)進(jìn)行油氣回收,后發(fā)展到散裝儲運中心和加油站進(jìn)行油氣回收。此后,該地區在石化行業(yè)VOCs排放管控措施的理念、踐行和具體措施執行方面一直是排頭兵,并且伴隨著(zhù)美國空氣質(zhì)量管理政策體系升級而不斷進(jìn)階。
美國在1970年建立了以州執行計劃(SIP)為核心的地方空氣質(zhì)量改善行動(dòng)方案,其中的重要部分是基于排污許可證制度對固定源進(jìn)行管理。對已經(jīng)存在的固定源,需要從州執行計劃中的技術(shù)或控制措施清單選取合適的方案以滿(mǎn)足排放標準;針對洛杉磯等空氣質(zhì)量未達標地區,新增排放源則面臨非常嚴格的要求。
具體來(lái)說(shuō),新增排放源需要實(shí)施評估審查,任何新建和改建排放源的工藝廢氣必須符合*佳可行控制技術(shù)(BACT)標準才能獲得許可證。對于控制技術(shù)的確認,是許可證審核過(guò)程中較為困難的步驟之一,非常復雜且耗時(shí)。此外,對VOCs排放總量大于每年4噸設施的新建/改建許可,其排放量必須以相等或更高(1.0-1.2倍)的認證減排量(ERC)來(lái)抵消,避免該地區出現排放總量?jì)粼鲩L(cháng)。
20世紀90年代以來(lái),美國空氣質(zhì)量標準要求不斷收緊,洛杉磯地區面臨的達標壓力也日益緊迫,進(jìn)一步加強VOCs排放控制十分必要。這個(gè)時(shí)期,無(wú)組織排放控制開(kāi)始得到充分重視,出臺的措施包括加強控制儲油罐蒸發(fā)排放、控制廢水系統排放以及火炬氣的監控和回收等,還要針對數百萬(wàn)個(gè)逸散排放組件實(shí)行泄漏檢測與修復(LDAR)。
精細化管控無(wú)組織排放
洛杉磯及周邊各郡是美國*早要求石油、石化及有機化工行業(yè)實(shí)行LDAR的地區,旨在有效地控制閥門(mén)、法蘭或螺紋接頭和泵/壓縮機密封器等管道組件產(chǎn)生的逸散性VOCs排放。
LDAR包括識別、定義、檢測、修復、記錄保存和報告五大環(huán)節。洛杉磯法規要求所有VOCs氣體、蒸汽、輕液和重液相關(guān)環(huán)節的泄漏點(diǎn)建立清單并進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新,開(kāi)展季度監測(不可達點(diǎn)為年度監測),發(fā)現超過(guò)定義的泄漏限值后需要進(jìn)行及時(shí)修復,并保存記錄和進(jìn)行報告。
要使LADR能夠充分有效地發(fā)揮作用,除了必要的技術(shù)手段,還非常依賴(lài)執行任務(wù)的人員,高素質(zhì)和高強度的人力資源投入是成敗關(guān)鍵。
加州和洛杉磯地區的空氣質(zhì)量管理當局非常重視提高工作人員的技術(shù)能力和專(zhuān)業(yè)素質(zhì),為檢測員與技師提供統一與標準化的培訓、認證。從事浮頂罐檢查、石棉拆除和清除、目視評估排放等工種的技術(shù)人員必須取得強制性專(zhuān)業(yè)認證,企業(yè)內部進(jìn)行LDAR組件檢查的人員也需獲得推薦性認證。作為標準化培訓的補充,還有許多培訓班旨在為相關(guān)人員提供特定類(lèi)型的排放源和排放控制設備的常識。
此外,投入大量人力進(jìn)行高頻檢查有助于提升LDAR的排放控制效率。美國大部分煉油廠(chǎng)和石油化工廠(chǎng)都需要每3個(gè)月進(jìn)行一次泄漏檢查。美國環(huán)境保護局的研究顯示,在按季度執行泄漏檢測與修復的情況下,輕液閥的排放控制效率為73%。但如果將檢查頻率下調為每年執行一次,排放控制效率則下降到65%。上世紀90年代初,洛杉磯地區的煉油廠(chǎng)仍在抵制實(shí)施LDAR,但監管機構要求檢查人員持續高頻次地在企業(yè)開(kāi)展檢查,發(fā)現的任何泄漏都貼上維修標簽,并在要求的維修期過(guò)后由檢查人員進(jìn)行跟進(jìn)。每天檢查結束時(shí),對超出標準的泄漏以及未在規定時(shí)間內修理的泄漏,都發(fā)出違規通知。這種高強度檢查執法維持了5年-7年,才使當地的煉油廠(chǎng)認真對待LDAR。此后,企業(yè)及其LDAR承包商建立了強大而有效的內部管理系統,監管部門(mén)的檢查頻率才有所降低。
在進(jìn)入LDAR管理成熟期后,洛杉磯地區的管理部門(mén)仍開(kāi)展年度“藍天”突擊檢查執法,每次檢查通常會(huì )在每一家煉油廠(chǎng)覆蓋數千個(gè)組件。泄漏判定標準與例行日常檢查相同,但管理部門(mén)會(huì )對團隊檢查期間收集的數據進(jìn)行分析,并與煉油廠(chǎng)自己的季度檢查結果進(jìn)行比較,從而了解煉油廠(chǎng)季度檢查的可靠性。
此外,對所有管控的逸散排放組件的準確核算和排放數據掌握,是LDAR系統的基石。建立良好的數據管理機制,將泄漏數據與維修和逸散排放計算關(guān)聯(lián)起來(lái)也很重要,因為它不僅是有效的運營(yíng)管理工具,還能提高數據準確性。美國的工業(yè)行業(yè)與監管機構每年都付出巨大努力完善包括VOCs在內的大氣污染物排放清單。這些排放清單不僅用于收費,也構成了長(cháng)期規劃和政策制定的依據。排放清單的完整性、準確性和及時(shí)性,對于長(cháng)期改善空氣質(zhì)量至關(guān)重要。
洛杉磯經(jīng)驗的啟示
中國目前在石化行業(yè)推行的VOCs控制策略具有后發(fā)優(yōu)勢,在技術(shù)和方法上已經(jīng)和洛杉磯非常接近,需要在執行和落實(shí)方面更進(jìn)一步。
洛杉磯的經(jīng)驗表明,VOCs管控政策執行和落實(shí)的*大挑戰在于無(wú)組織排放的管理,妥善應用LDAR系統則可以有效減少石化行業(yè)VOCs逸散排放。為了確保其實(shí)施效果,需要對監管部門(mén)和執行企業(yè)的相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行充分培訓,并建立起一套認證系統,培育高素質(zhì)的專(zhuān)業(yè)隊伍是成敗關(guān)鍵。
此外,政策實(shí)施初期監管部門(mén)需要投入大量人力和時(shí)間進(jìn)行高頻次的檢查執法和干預糾正,使企業(yè)真正重視起來(lái)并在內部形成完善和成熟的管理系統。準確核算排放和構建良好的數據管理機制,在長(cháng)期的政策實(shí)施中將發(fā)揮重要作用。
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