CN117054602A - 一种VOCs监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种VOCs监测方法，包括：使用包袋法检测重力罐的呼吸阀VOCs排放速率；使用相关方程法对重力罐上的检测点位进行检测得到各个检测点位的VOCs排放速率；根据所述呼吸阀VOCs排放速率和各个检测点位的VOCs排放速率得到重力罐的VOCs排放速率。本发明通过使用包袋法和相关方程法对重力罐上的呼吸阀和检测点位进行检测，可以使最终得到的重力罐VOCs排放速率更加符合实际，使得工作人员容易发现VOCs排放量异常的阶段，进而提醒工作人员及时采取相应治理措施。
Description
技术领域
本发明涉及气体监测技术领域，特别是涉及一种VOCs监测方法。
背景技术
目前油田联合站水处理系统中的重力罐不是连续除油，而是间歇收油，一般收油频率为一天一次或几天一次，随着时间的累计，储罐上部油层越来越厚，出现油水分层现象。重力罐为固定顶储罐，顶部一般安装有呼吸阀；重力罐VOCs(Volatile OrganicCompounds，挥发性有机物)排放主要来源于储罐的大小呼吸。
储罐的小呼吸是指储罐在静止储存的情况下，随着外界气温、压力的变化，罐内气体空间温度、油品蒸发速度和蒸气压力也随之变化。在这个排出蒸气和吸入空气的过程造成的VOCs损失，叫小呼吸损耗。一般情况下，在外界环境和储存参数变化不大，储罐罐型一定的情况下，小呼吸量变化不大。
大呼吸是指储罐进行收发作业时的呼吸。周转量的确定是储罐大呼吸量的计算是否合理的关键因素，目前有两种方法来确定储罐的周转量：一是以每年浮油清理量计，二是以储罐液位波动引起的废水的周转量计。
以每年浮油清理量计，这种方法，周转次数少，计算出的大呼吸量非常小；以废水的周转量计，周转次数很多，导致计算出的大呼吸量非常大。可见，以上两种周转量的确定方法均会导致重力罐VOCs排放量计算结果不符合实际。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种VOCs监测方法，旨在解决重力罐VOCs排放量计算结果不合实际的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种VOCs监测方法，包括：
使用包袋法检测重力罐的呼吸阀VOCs排放速率；
使用相关方程法对重力罐上的检测点位进行检测得到各个检测点位的VOCs排放速率；
根据呼吸阀VOCs排放速率、各个检测点位的VOCs排放速率及其相应的排放时间得到重力罐的VOCs排放量。
优选地，所述使用包袋法检测重力罐的呼吸阀VOCs排放速率，包括：
使用采样袋将重力罐的呼吸阀密封，并向所述采样袋中通入预设流量的惰性载气；
当惰性载气达到平衡时，从所述采样袋中收集气体样品同时测量气体样品的VOCs浓度；
根据所述VOCs浓度得到呼吸阀VOCs排放速率。
优选地，所述根据所述VOCs浓度得到呼吸阀VOCs排放速率，包括：
采用公式：
得到呼吸阀VOCs排放速率；其中，e表示呼吸阀VOCs排放速率，c表示气体样品浓度，V表示采样袋体积，M表示气体样品摩尔质量，T表示采样温度，Vm表示气体摩尔常数，ρ表示采样袋中液体密度，VL表示采样袋中液体体积，t表示采样时间。
优选地，所述使用相关方程法对重力罐上的检测点位进行检测得到各个检测点位的VOCs排放速率，包括：
使用便携式挥发性气体检测器对重力罐上的检测点位进行检测得到各个检测点位的VOCs排放速率。
优选地，所述检测点位包括：安全阀、透光孔、人孔、清扫口、排污口和液位计敞开口。
优选地，所述使用相关方程法对重力罐上的检测点位进行检测得到各个检测点位的VOCs排放速率，包括：
采用公式：
得到各个检测点位VOCs的排放速率；其中，e0表示第i个检测点位的默认零值排放速率，ep表示第i个检测点位的限定排放速率，ef表示第i个检测点位的相关方程核算排放速率，SV表示修正后净检测值，eVOCs表示第i个检测点位的VOCs排放速率。
优选地，所述便携式挥发性气体检测器的型号包括：TVA2020(FID)和PHX21(FID)。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明通过使用包袋法和相关方程法对重力罐上的呼吸阀和检测点位进行检测，可以使最终得到的重力罐VOCs排放速率更加符合实际，使得工作人员容易发现VOCs排放量异常的阶段，进而提醒工作人员及时采取相应治理措施。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的实施例中的一种VOCs监测方法流程图；
图2为本发明提供的实施例中的检测点位示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤、过程、方法等没有限定于已列出的步骤，而是可选地还包括没有列出的步骤，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤元。
本发明的目的是提供一种VOCs监测方法，旨在解决重力罐VOCs排放量计算结果不合实际的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明提供的实施例中提供的一种VOCs监测方法，包括：
步骤100：使用包袋法检测重力罐的呼吸阀VOCs排放速率；
进一步的，步骤100包括：使用采样袋将重力罐的呼吸阀密封，并向所述采样袋中通入预设流量的惰性载气；
当惰性载气达到平衡时，从所述采样袋中收集气体样品同时测量气体样品的VOCs浓度；需要说明的是，当采样袋中VOCs的浓度稳定时，就可以认定惰性载气达到了平衡。在实际应用中，可通过型号为TVA2020(PID)的有毒气体分析仪对VOCs的浓度进行检测。
根据所述VOCs浓度得到呼吸阀VOCs排放速率。具体的，在本发明实施例中，可采用公式：
得到呼吸阀VOCs排放速率；其中，e表示呼吸阀VOCs排放速率，kg/h；c表示气体样品(即VOCs)浓度，ppmv；V表示采样袋体积，L；M表示气体样品摩尔质量，g/mol；T表示采样温度，℃；Vm表示气体摩尔常数，22.4L/mol；ρ表示采样袋中液体密度，g/mL；VL表示采样袋中液体体积，mL；t表示采样时间，h。
使用公式：E呼吸阀＝[(e1+e2+……+en)/n]×h
得到呼吸阀VOCs的排放量。其中，en表示呼吸阀实测VOCs第n组排放速率kg/h，h表示年运行时间。
在实际应用中，包袋法是将排放密封点或排放口用袋子包起来，让已知流量的惰性载气通入包袋，待载气达到平衡后，从包袋中收集气体样品测量VOCs浓度，然后用测得的样品浓度和载气流量计算排放速率的方法。当罐内压力大于呼吸阀压力时油气呼出，罐内的压力会随着环境温度的升高及含油废水的进入而升高，重力罐属于边进边出罐，因此影响调节罐罐内压力的主要是环境温度。进行罐顶呼吸阀包袋法实测时，最好在上午进行，时间控制在8:00-12:00(各地根据时差进行顺延)之间。
步骤200：使用相关方程法对重力罐上的检测点位进行检测得到各个检测点位的VOCs排放速率；
进一步的，步骤200包括：
使用便携式挥发性气体检测器对重力罐上的检测点位进行LDAR(leak detectionandrepair，泄漏检测与修复)得到各个检测点位的VOCs排放速率。所述检测点位包括：安全阀、透光孔、人孔、清扫口、排污口和液位计敞开口。需要说明的是，本发明的便携式挥发性气体检测器的型号包括：TVA2020(FID)和PHX21(FID)。
在实际应用中，本发明将安全阀、透光孔、人孔、清扫口、排污口等纳入LDAR程序进行管控。然后对各个点进行现场检测，将得到的泄漏检测值代入相关方程，可得出安全阀、透光孔、人孔、清扫口等的VOCs排放速率。具体的，在本发明实施例中，可采用公式：
得到各个检测点位的VOCs排放速率；其中，e0表示第i个检测点位的默认零值排放速率，ep表示第i个检测点位的限定排放速率，ef表示第i个检测点位的相关方程核算排放速率(相关方程计算密封点的排放速率可参照《石化行业VOCs污染源排查工作指南》附表一-3)，SV表示修正后净检测值，eVOCs表示第i个检测点位的VOCs排放速率。
步骤300：根据所述呼吸阀VOCs排放速率和各个检测点位的VOCs排放速率及各点位VOCs排放时间得到重力罐的VOCs排放量。
进一步的，在根据所述呼吸阀VOCs排放速率和各个检测点位的VOCs排放速率之后，还包括：
根据所述呼吸阀VOCs排放速率和排放时间得到呼吸阀的VOCs排放量；其计算公式为：
E呼吸阀＝[(e1+e2+……+en)/n]×h
得到呼吸阀VOCs的排放量。其中，en表示呼吸阀VOCs的实测排放速率kg/h，h表示年运行时间。
根据各个检测点位的VOCs排放速率和排放时间得到各检测点的VOCs排放量；其中，各检测点位VOCs排放量计算公式：
eVOCsi表示第i个检测点位的VOCs排放速率；hi表示第i个检测点位的VOCs排放时间。
重力罐的VOCs排放量其计算公式为：E总＝E呼吸阀+E各检测点。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明通过使用包袋法和相关方程法对重力罐上的呼吸阀和检测点位进行检测，可以使最终得到的重力罐VOCs排放速率更加符合实际，使得工作人员容易发现VOCs排放量异常的阶段，进而提醒工作人员及时采取相应治理措施。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法而言，由于其与实施例公开的装置相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见装置部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种VOCs监测方法，其特征在于，包括：
使用包袋法检测重力罐的呼吸阀VOCs排放速率；
使用相关方程法对重力罐上的检测点位进行检测得到各个检测点位的VOCs排放速率；
根据所述呼吸阀VOCs排放速率和各个检测点位的VOCs排放速率得到重力罐的VOCs排放速率。
2.根据权利要求1所述的一种VOCs监测方法，其特征在于，所述使用包袋法检测重力罐的呼吸阀VOCs排放速率，包括：
使用采样袋将重力罐的呼吸阀密封，并向所述采样袋中通入预设流量的惰性载气；
当惰性载气达到平衡时，从所述采样袋中收集气体样品同时测量气体样品的VOCs浓度；
根据所述VOCs浓度得到呼吸阀VOCs排放速率。
3.根据权利要求2所述的一种VOCs监测方法，其特征在于，所述根据所述VOCs浓度得到呼吸阀VOCs排放速率，包括：
采用公式：
得到呼吸阀VOCs排放速率；其中，e表示呼吸阀VOCs排放速率，c表示VOCs浓度，V表示采样袋体积，M表示VOCs摩尔质量，T表示采样温度，Vm表示气体摩尔常数，ρ表示采样袋中液体密度，VL表示采样袋中液体体积，t表示采样时间。
4.根据权利要求1所述的一种VOCs监测方法，其特征在于，所述使用相关方程法对重力罐上的检测点位进行检测得到各个检测点位的VOCs排放速率，包括：
使用便携式挥发性气体检测器对重力罐上的检测点位进行检测得到各个检测点位的VOCs排放速率。
5.根据权利要求4所述的一种VOCs监测方法，其特征在于，所述检测点位包括：安全阀、透光孔、人孔、清扫口、排污口和液位计敞开口。
6.根据权利要求5所述的一种VOCs监测方法，其特征在于，所述使用相关方程法对重力罐上的检测点位进行检测得到各个检测点位的VOCs排放速率，包括：
采用公式：
得到各个检测点位的VOCs排放速率；其中，e0表示第i个检测点位的默认零值排放速率，ep表示第i个检测点位的限定排放速率，ef表示第i个检测点位的相关方程核算排放速率，SV表示修正后净检测值，eVOCs表示第i个检测点位的VOCs排放速率。
7.根据权利要求4所述的一种VOCs监测方法，其特征在于，所述便携式挥发性气体检测器的型号包括：TVA2020(FID)和PHX21(FID)。
8.根据权利要求1所述的一种VOCs监测方法，其特征在于，在根据所述呼吸阀VOCs排放速率和各个检测点位的VOCs排放速率得到重力罐的VOCs排放速率之后，还包括：
根据呼吸阀VOCs排放速率、各个检测点位的VOCs排放速率及其相应的排放时间得到重力罐的VOCs排放量。
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