化工行业挥发性有机物无组织排放特征研究_以天津化工企业为例

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1、第50卷第3期南开大学学报（自然科学版）Vol.50№32017年6月ActaScientiarumNaturaliumUniversitatisNankaiensisJun.2017文章编号:0465-7942-(2017)03-0079-05化工行业挥发性有机物无组织排放特征研究—以天津化工企业为例1212谢添，杨文，郭婷，白志鹏(1.浙江师范大学地理与环境科学学院，浙江金华321004;2.中国环境科学研究院大气科学研究所，北京100012)摘要：选取天津某化工园区3家企业为研究对象，通过气袋法对企业厂界和企业内无组织排放点进行采样，然后采用质子转移反应飞行时间

2、质谱仪（PTR-TOF-MS）进行分析，获得了各企业无组织排放点挥发性有机物（VOCs）的浓度水平和组分特征.结果表明:(1)3家企业在罐区、生产装置区和集水池的无组织排放水平差异较大，罐区的排放水平与储罐类型直接相关，集水池区的排放水平与其是否密封相关；(2)化工企业内部VOCs无组织排放组分以C2、C7、C8、C9、C11为代表的饱和烷烃和以CH4O为代表的OVOCs为主；(3)烷烃类物质是化工行业VOCs无组织排放中占比最大的一类物质，建议进行优先控制.关键词：挥发性有机物；化工行业；无组织排放；排放水平；组分特征中图分类号：X511文献标识码：Ａ0引言挥发性有

3、机物（VOCs）是对流层臭氧（O3）和二次有机气溶胶（SOA）的重要前体物，也是驱使大气氧化性增强的主要因素.随着工业化进程的不断加快，我国VOCs的排放量逐年增加，导致多地呈现出以[1]PM2.5和臭氧等二次污染物为主要污染物的污染特征.根据陈颖的研究，2007-2009年我国工业源VOCs排放量年均增长率8.6%，到2020年我国工业VOCs将达到1751万t.因此，开展VOCs排放特征的研究对大气污染防治具有重要意义.[2-3]在我国石化行业的VOCs排放比重大，排放量占总VOCs排放量的30%以上，是我国VOCs污染的主要行业.相对于有组织VOCs排放，企业无

4、组织VOCs的排放量更大.化工企业无组织废气排放源主要[4-5]集中在储罐区、生产装置区、污水处理设施以及装卸区.根据美国EPA在2003年的一份调查报告，某石化公司VOCs的排放中储罐挥发、装置区泄漏和废水处理的排放量最大，占比分别为28%、27%、21%.王鹏[6]等结合国内某大型石化企业通过相关的计算发现，装置泄漏占到49%，废水处理占到16%，罐区排放占11%，这3个无组织的排放比重超过75%.相比较于有组织排放，在企业中必须加强对无组织排放控制的研究.已有的石化行业VOCs排放特征[7-10]的研究表明，不同国家和地区存在一定的差异，开展针对性的研究显得尤为

5、重要.本文针对天津某化工园区开展现场采样和分析测试，选取了园区内3家有代表性的化工企业为研究对象，以生产装置区、罐区和集水池为主要采样点，进行VOCs无组织排放特征的研究.1材料与方法1.1样品采样地点本研究采样的地点位于天津某化工园区，选取了3家不同的化工企业开展VOCs排放特征的研究，分别以A、B、C来表示，位置如图1所示.无组织排放采样点位布设参照HJ/T55-2000《大气污染物无组织排收稿日期：2017-02-24基金项目：2014年公益项目“典型化工园区挥发性有机物排放特征及控制对策研究”（201409019）;国家重大科学仪器研发项目（2013YQ090

6、875）作者简介：谢添（1992-），男，湖北孝感人，硕士研究生.通讯作者：郭婷(1977-),女，山西太原人，副教授，研究方向：大气污染表征与治理技术.E-mail:guoting1008@126.com·80·南开大学学报（自然科学版）第50卷[11]放监测技术导则》，采样点位设置在当日平均风向轴线的两侧，下风向设置采样点位，上风向设置参照采样点.厂界和厂界内每个采样点位A各采集3组样品，采样点浓度值为等时间间隔3C组样品所得的1h平均值.[12]根据行业分类标准GB/T4754-2011，3家企业的行业分类包括基本化学品制造、树脂BN制造和塑料制造，企业的基本相

7、关信息见表1.1.2样品采集方案与分析方法1km采用气袋法进行样品采集.首先用抽气泵将密闭负压箱内抽成负压，然后无组织排放点图1各企业在化工园区内的相对位置附近的废气由于压差直接被采集并保存到化学Fig.1Therelativepositionofeachenterpriseinthechemicalpark惰性良好的薄膜气袋中，采样气袋和连接管均使用聚四氟乙烯材料，气袋的容积为3L.气袋法采样的优[13]点是方便快捷，采样完成后密封可送到实验室进行定量分析，本研究中采样口的位置距离地面1.5m处.采用质子转移反应飞行时间质谱(ProtonTrans