典型行业VOCs治理重点工程项目筛选原则与减排量计算方法1

环境保护部环境规划院2011.07，北京一、VOCs污染控制的背景二、我国人为源VOCs排放与污染控制现状三、“十二五”重点区域VOCs污染控制思路四、典型行业VOCs治理工程的内容与要求五、典型行业现役源VOCs减排比例计算方法六、近期工作安排VOCs的定义挥发性有机物(VolatileOrganicCompounds)指常温常压下，具有高蒸气压、易挥发的有机化学物质WHO沸点在50-260℃之间的所有有机物，除了杀虫剂EU在20℃条件下，蒸汽压大于0.01kPa的所有有机物USEPA所有含碳的并参加大气中光化学反应的有机物ISO16000-6正己烷到正十六烷之间所有挥发性有机物的总和（沸点69-287℃）√一、VOCs污染控制的背景植被排放森林火灾野生动物排放湿地厌氧过程机动车排放溶剂利用油气挥发石油冶炼垃圾填埋农田释放工艺过程食品加工不同种类的VOCs排放源产生光化学烟雾增加温室效应生成二次有机气溶胶加剧平流层臭氧消耗VOCs除了产生臭氧污染外，形成二次有机气溶胶（25-%35），VOCs已经成为我国城市光化学烟雾的决定性前体物。降低颗粒物污染污染，去除光化学烟雾，提高城市空气质量，VOCs的控制势在必行。神经毒性：脂肪烃、氯化烃血液毒性：芳香烃肝肾毒性：氯代烃皮肤粘膜刺激：酮类、脂类生殖遗传：乙二醇醚及其酯类溶剂种类染毒途径LD50(g/Kg)LC50(g/m3)苯吸入31.7腹腔10.1皮下26.5甲苯吸入26腹腔2.2醋酸丁酯经口7.1经口14甲基异丁基酮经口4.7吸入23.3经口2.1Group1:苯、氯乙烯、环氧乙烷、甲醛等Group2A:1,3-丁二烯、丙烯酰胺、丙烯腈、三氯乙烯、四氯乙烯等毒性VOCs约占30％左右动物毒性实验VOCs油库、油罐、仓储、物流环节、主要是产品储存转运、配送过程油漆、建筑涂料、油墨制造、高分子合成、食品、日用品、农药、饲料、轮胎制造行业燃料燃烧、钢铁冶炼、纺织印染、造纸、汽车、船舶、飞机、家电、建筑、集装箱、家具制造喷涂、包装印刷电子产品、皮革加工、电缆制造、农药使用等VOCs生产过程VOCs储运过程以VOCs为原料的工艺过程含VOCs产品的使用过程炼油、石化、有机化学原料生产（包括溶剂）化学原料药行业排放源分类：固定源燃烧、工艺过程、机动车、居民生活；（1）VOCs的生产：石油炼制及石油化工、有机化工2009年石油炼制和石油化工行业排放量为153.49万吨。中石化中石油其它炼油原油加工量/万吨18351125123000储罐损失/万吨1.8351.250.3转运损失/万吨55.0537.549泄漏损失/万吨23.5165.28废水处理逸散/万吨2.21.50.036排放量合计/万吨82.5956.2914.6162009年我国有机化工产品总量估计在5000万吨以上，该行业的VOCs排放量在25万吨左右。VOCs污染控制处于起步阶段，对不同源排放量及其污染物种类缺乏准确的调查统计。2009年储运环节的VOCs排放量（单位：万吨）油品储运油品储运有机溶剂储运燃气储运分为油品储运、燃气储运、有机溶剂储运；该环节排放量主要来自于油品储运过程，其所占比例达90%以上；2009年该环节VOCs排放量为170.42万吨。（2）VOCs的储运：主要包括涂料生产、油墨生产、合成材料、胶黏剂生产、食品饮料生产、日用品生产、农用化学品生产、医药化工、轮胎制造等。不同行业的VOCs排放特征不同；同一行业，不同生产工艺的VOCs排放不同。（3）以VOCs为原料的工艺过程：2009年该环节VOCs排放量为128.45万吨0102030405060涂料生产油墨生产高分子合成胶黏剂生产食品饮料生产日用品生产医药化工轮胎制造以VOCs为原料的生产工艺过程（万吨）涉及行业最多，主要包括：（4）含VOCs产品的使用和排放：类别排放过程燃料燃烧煤、天然气、液化石油气、燃料油等的燃烧非化学工业黑色和有色金属冶炼，纺织印染，塑料制品制造，皮革、毛皮、羽毛（绒）及其制品，造纸及纸制品有机溶剂/清洗剂使用印刷和包装印刷，木材加工，家具制造，金属制品制造，通用设备及专用设备制造，交通运输设备制造，交通设备修理与维护，电器机械及器材制造，通信设备、计算机及其他电子设备制造，仪器仪表、文化办公、机械制造，建筑装修，农药和杀虫剂使用，油烟，干洗等废物处理垃圾焚烧2009年该环节VOCs排放量为1280.27万吨10.1%10%8.2%72.0%VOCs生产储运工艺过程末端排放2009年VOCs排放四大环节的排放量所占比重(%)排放标准以综合性项目为主，涉及的特定污染因子只有19项，且与发达国家相比标准过于宽松，实际上未严格实施VOCs控制；重点区域、典型行业污染非常突出；近年来北京、上海、广州等重点城市开始强化VOCs控制。企业为达标，采取引风排放措施，降低浓度，总量不变；污染治理困难，减排有较大压力；典型行业VOCs削减潜力大；VOCs控制面临的政策压力逐渐增大（浓度和总量都要控制）。整体：行业：标准名称特定项目综合项目其他有机物项目大气综合氯乙烯、苯、甲苯、二甲苯、氯苯类、硝基苯类、苯胺类、酚类、甲醛、乙醛、丙烯醛、丙烯腈、甲醇NMHCB(a)P、沥青烟恶臭苯乙烯、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫醚、三甲胺臭气浓度炼焦炉苯可溶物、B(a)P饮食业油烟储油库、油罐车、加油站油气NMHC合成革与人造革苯、甲苯、二甲苯、DMFVOCs合计19项3项4项VOCs标准管控项目VOCs标准管控方式标准名称有组织排放无组织排放其他控制大气综合排放浓度、排放速率厂界监控点浓度恶臭排放速率厂界监控点浓度炼焦炉非机焦（排放浓度、单位产品排放量机焦（焦炉炉顶特定位置处的监测浓度）饮食业排放浓度、去除效率储油库、油罐车、加油站排放浓度、油气处理效率泄漏检测工艺设计、设备、运行参数合成革与人造革排放浓度厂界监控点浓度北京石化地标排放浓度、排放速率设备泄漏、储罐损失、废水液面挥发检测厂界监控点浓度工艺设计、设备北京大气综合地标排放浓度、排放速率、净化效率厂界监控点浓度排放总量控制（汽车涂装、干洗）珠三角涂装（汽车）、家具、制鞋、包装印刷地标排放浓度、排放速率厂界监控点浓度排放总量控制（汽车涂装）VOCs环境VOCs工业源VOCs在线自动监测仪：存在样品的交叉污染，适用性和稳定性仍急待解决离线法：多采用采样罐/吸附管采样，色质联用分析，分析时间长，较为滞后现有仪器无法满足高温、高湿、高浓度VOCs的直接进样分析，新一代的便携色谱、质谱分析仪（进口的）现有监测仍以TVOCs为主，较少涉及具体VOCs在人为源VOCs排放中，工业源具有排放强度大、污染物种类多、持续时间长等特点，对区域空气质量和局部有机化合物污染影响显著。相当部分企业VOCs排放特征表现为低浓度（1500mg/m3）和高风量（1万m3/h，甚至达十几万m3/h、几十万m3/h)除了少数企业，大部分企业未进行末端治理，直接排放，对于逸散源基本上没有采取措施。已治理的企业中，采用单一的传统治理工艺较多，新设备和新工艺也有所出现，但应用有限。治理设备实际效率不高，可能与含湿量以及由于风量过大导致VOCs与处理材料作用时间过短有关。图VOCs末端处理技术吸附回收：利用固体吸附剂对VOCs中各组分吸附选择性的不同而进行分离目前常用吸附剂主要包括活性炭、活性炭纤维、分子筛。主要治理工艺包括固定床、移动床、以及流化床吸附器。优点：设备简单，操作灵活，去除效率高，是有效和经济的回收技术之一，但运行费用较高，且产生二次污染催化燃烧：催化氧化法普遍应用于工业废气和工艺尾气的处理，可以高效、彻底地处理含有复杂组分的VOCs气体，在治理石化、化工、喷涂行业VOCs等方面已经有比较好的应用。但催化氧化法也有缺点：对催化剂要求比较高，在催化氧化过程中还会产生二次VOCs，含硫和含氯VOCs易催化剂容易中毒。生物技术：利用微生物代谢作用，将VOCs转化为CO2,H2O等无机物。具有工艺设备简单、运行费用低、二次污染小等优点，但其选择范围窄、操作条件较为苛刻、净化速度较慢、停留时间长，仅适用于低浓度VOCs净化，当废气中VOCs浓度较高时往往难以达到净化要求催化燃烧0110100浓度（g/m3)106105104103102流量（m3/h)非再生吸附生物过滤生物滴滤生物洗涤再生吸附吸收冷凝低温冷凝集装箱皮革造船电子印刷制药控制技术（工艺）单套装置适用气体流量范围（m3/h）适用VOCs浓度范围(mg/m3)适宜废气温度范围(℃)适宜处理废气单位处理能力投资万元/(1000m3/h)处理单位气体运行费用元/1000m3催化氧化1000-1000002000-8000≥0喷涂、化工等行业中高浓度有机废气的治理，废气中不含催化剂中毒物质。8-100.4-1.0吸附-蒸汽脱附-回收10000-1500001000-662500-45印刷、化工等行业，中等浓度，废气成分较为单一0-424-8生物过滤/滴滤1000-100000200010-45污水处理、堆肥、化工、制药等行业中低浓度、含可生物降解VOCs废气1-40.6-1.2吸附-浓缩-催化氧化10000-180000100-20000-45喷涂、印刷等行业，中低浓度有机废气的治理，废气中不含催化剂中毒物质（对RCO）。3-60.4-0.6等离子体氧化1000-6000050080大风量低浓度的有机废气,对油漆雾废气处理更适用0.6-10.1-0.3石油炼制企业：进行“有机工艺废气+石油液体储存、装卸呼吸气+污水处理厂释放气”治理工程建设，每家企业投资约为1亿元表蓄热式催化燃烧装置设备投资废气成分浓度mg/m3废气温度℃压力处理风量m3/h投资（万元）奇瑞车有限公司苯、甲苯、二甲苯（含漆雾）800-100020-50常压10000120香港亚美磁带公司甲苯、丁酮、环己酮890080-100常压12000150厦门太古飞机制造有限公司苯、甲苯、二甲苯（含漆雾）100-30020常压20000220表JY-P1200C型吸附浓缩-催化燃烧装置年运行成本计算（处理风量120000m3/h）附表运行成本计算不包括主风机的运行费用及活性炭、催化剂的更换费用；一套活性炭及催化剂总成本约49.80万元，按三年更换2/3计算，则每年活性炭与催化剂的费用约为11.07万元。运行费用共计25.68万元/年我国VOCs污染防治现状：处于起步阶段，对其概念不准、基数不清；在国家层面上缺乏有关VOCs污染控制的行业排放标准，重点行业没有相应的技术规范。“十二五”重点区域VOCs污染控制思路：强化VOCs污染防治能力建设，开展VOCs统计，完善VOCs排放标准及相关政策体系；以典型行业VOCs污染控制为抓手，严格控制增量，大力削减存量，以点带面，全面启动重点区域VOCs污染防治工作，为开展全国VOCs污染防治积累重要经验。三、“十二五”重点区域VOCs污染控制思路“十二五”重点区域VOCs污染防治任务任务一：提高VOCs排放类项目准入门槛，严格控制新增排放量。限制石化行业新建1000万吨/年以下常减压、150万吨/年以下催化裂化、100万吨/年以下连续重整、150万吨/年以下加氢裂化生产装置，新建石化项目原油加工损失率控制在4‰以内；机动车制造涂装项目低挥发性涂料使用比例不低于80%，小型乘用车单位涂装面积的挥发性有机物排放量不高于35g/m2；其它工业涂装项目，水性涂料等低挥发性有机物含量涂料占总涂料使用量比例不低于50%。包装印刷行业须使用符合环境标志产品技术要求的油墨进行生产。新建储油库、加油站和新配置的油罐车，必须同步配备油气回收装置等。三、“十二五”重点区域VOCs污染控制思路“十二五”重点区域VOCs污染防治任务任务二：淘汰挥发性有机物排放类行业落后产能。淘汰100万吨/年及以下小炼油生产装置，取缔汽车维修等修理行业的露天喷涂作业，淘汰无溶剂回收设施的干洗设备，禁止生产销售VOCs含量超过200克/升的室内装修装饰用涂料和超