漏率和各泄漏濃度區(qū)間百分比隨泄漏檢測與維 修的實施而發(fā)生變化，其結(jié)果將導(dǎo)致TVOC平均排放因子的變動，因此需對其進行動態(tài)修正。 由于本發(fā)明未根據(jù)設(shè)備組件內(nèi)的介質(zhì)類型(氣體/蒸汽、輕質(zhì)液、重質(zhì)液)對各濃度區(qū)間的設(shè) 備組件數(shù)進行細分，對于同一類型不同介質(zhì)的設(shè)備組件，本實例設(shè)定其在某濃度區(qū)間的排 放因子為該區(qū)間全部介質(zhì)類型設(shè)備組件排放因子的算術(shù)平均值。
[0184] 以石油煉制區(qū)的栗為例，將12次檢修作為一個計算周期，得出的排放因子變化函 數(shù)如圖7所示。
[0185] 4)模型輸出
[0186] 使用平均排放因子法和篩分法得出了基于質(zhì)量濃度的裝置各設(shè)備組件的TVOC排 放量，分別如圖8和圖9所不。
[0187] 上述實施方式只是本發(fā)明的一個實例，實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功 效，而非用于限制本發(fā)明的實施與權(quán)利范圍，凡依據(jù)本發(fā)明申請專利保護范圍所述的內(nèi)容 做出的等效變化和修飾，均應(yīng)包括在本發(fā)明申請專利范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種石油煉化裝置揮發(fā)性有機物無組織排放模型和估算方法，通過采集石油煉化裝 置無組織揮發(fā)性有機物的排放信息W對其進行排放量估算，其特征在于，該無組織排放模 型和估算方法包括與計算機操作系統(tǒng)(5)連接的排放因子計算模塊(1)、基礎(chǔ)參數(shù)模塊(2)、 運算函數(shù)構(gòu)建模塊(3)及排放模型輸出模塊(4)四個部分，W及排放模型顯示系統(tǒng)(6); 所述排放因子計算模塊，將排放因子的計算方法分為四種等級，按計算準確度及優(yōu)先 級從低到高排序依次為:平均排放因子法、篩分法、層次排放因子法、相關(guān)方程式法； 所述基礎(chǔ)參數(shù)模塊包括活動數(shù)據(jù)部分、排放特征、排放因子及控制措施四個部分； A、 所述活動數(shù)據(jù)部分為裝置工藝、裝置加工能力、原輔材料及用量、產(chǎn)品與產(chǎn)量、裝置 年運行時間、設(shè)備組件清單、介質(zhì)類型與組成等數(shù)據(jù)； B、 所述排放特征部分具體為各裝置區(qū)的設(shè)備組件泄漏率、泄漏濃度的區(qū)間分布、各裝 置區(qū)的無組織排放VOCs成分譜； C、 所述排放因子部分根據(jù)排放因子計算模塊采用的四種方法計算得出的，按類別分為 TV0C和具體VOCs成分的、裝置和具體設(shè)備組件的、質(zhì)量濃度和轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)活性的排放因子； D、 所述的控制措施部分為檢測頻率、維修率、修復(fù)率、損壞率的相關(guān)參數(shù)； 所述運算函數(shù)構(gòu)建模塊的運算函數(shù)包括泄漏濃度區(qū)間變化函數(shù)、泄漏率變化函數(shù)、排 放因子變化函數(shù)及排放量計算函數(shù)4個部分； 所述排放模型輸出模塊包括排放特征預(yù)測數(shù)據(jù)的輸出顯示、多功能數(shù)據(jù)輸出的顯示； 所述排放特征預(yù)測數(shù)據(jù)為:設(shè)備組件的泄漏率、泄漏濃度分布、排放因子;所述多功能數(shù)據(jù) 為:利用不同計算等級得出的對于全部裝置或單個裝置W及設(shè)備組件輸出基于TV0C和VOCs 成分的排放量。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述石油煉化裝置揮發(fā)性有機物無組織排放模型和估算方法，其特 征在于，所述排放特征部分所有設(shè)備組件的泄漏濃度區(qū)間分布四個區(qū)，即0ppmv、0~ 500ppmv、500~10000ppmv、〉10000ppmv; 所述泄漏濃度區(qū)間和泄漏率變化函數(shù)Ni的計算公式為：3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述石油煉化裝置揮發(fā)性有機物無組織排放模型和估算方法，其特 征在于，所述設(shè)備組件各濃度區(qū)間排放因子的加權(quán)平均值作為該類組件的平均排放因子， 即：式中： Fa一一某類設(shè)備組件的TV0C平均排放因子，kg/化r ·個）； fi--某類設(shè)備組件i濃度區(qū)間的TV0C排放因子，kg/化r ·個）； Ni-一某類設(shè)備組件在i濃度區(qū)間的數(shù)量，個。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述石油煉化裝置揮發(fā)性有機物無組織排放模型和估算方法，其特 征在于，所述排放因子的歸類根據(jù)工藝類型、設(shè)備組件類型及介質(zhì)類型進行； 所述工藝類型分為石油煉制與石油化工;所述設(shè)備組件類型分為：閥口、法蘭、絲扣連 接、采樣連接裝置、開口管線、累、壓縮機、泄壓裝置等;介質(zhì)類型分為:氣體/蒸汽、輕質(zhì)液、 重質(zhì)液。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述石油煉化裝置揮發(fā)性有機物無組織排放模型和估算方法，其特 征在于，在按計算準確度及優(yōu)先級從低到高排序的4種等級排放因子的計算方法中， 所述平均排放因子法，使用TVOC檢測儀的數(shù)據(jù)對裝置TVOC無組織排放量進行計算時的 公式為： Ea=Fa X Wtvoc XNXT.............................................試3) 式中： Ea一一使用平均排放因子法得出的某類設(shè)備組件的TVOC排放量，kg; Fa一一設(shè)備組件的平均排放因子，kg(TVOC)/化r ·個）； Wtvoc一一設(shè)備組件介質(zhì)中TVOC的平均質(zhì)量百分比，本發(fā)明假設(shè)化工裝置的Wtvoc= 1，煉 油裝置的W?c = 0.9; N一一設(shè)備組件的數(shù)量，個； T--裝置運行時間，虹； 對于石油化工裝置，若排放因子WT0C表示，則需將其換算為TVOC排放因子，公式如下：式中： F--計算排放量時采用的排放因子，kg(TVOC)/化r ·個）； F'-引用的排放因子，kg(TOC)/化r·個）； WPtoc--設(shè)備組件介質(zhì)中TOC的平均質(zhì)量百分比； WPMethane--設(shè)備組件介質(zhì)中Methane的平均質(zhì)量百分比； WPMethane < 10% ； 所述的篩分法計算公式如下： Esv=NX (FgXLg+FlXLl) XT..................................(式5) 式中： Esv一一使用篩分法得出的裝置設(shè)備組件的TVOC無組織排放量，kg; N一一設(shè)備組件的總數(shù)，個； Fg--泄漏濃度含1〇〇(Κ)卵mv的設(shè)備組件的排放因子，kg(TVOC)/化r ·個）； Lg--泄漏濃度含1000化pmv的設(shè)備組件的泄漏率； Fl--泄漏濃度〈lOOOOppmv的設(shè)備組件的排放因子，kg(TVOC)/化r ·個）； Ll--泄漏濃度< 1 OOOOppmv的設(shè)備組件的泄漏率； T一一裝置運行時間，虹； 對于石油化工裝置，使用公式(式4)對排放因子進行修正； 所述層次排放因子法和相關(guān)方程式法計算公式如下：式中： E一一使用層次因子法或相關(guān)方程式法得出的裝置設(shè)備組件的TVOC無組織排放量，kg; N一一設(shè)備組件的總數(shù)，個； Fi-一設(shè)備組件在第i區(qū)間的排放因子，kg(TVOC)/化r ·個）； k一一設(shè)備組件在第i區(qū)間的泄漏率； T一一裝置運行時間，虹； 對于石油化工裝置，使用公式(式4)對排放因子進行修正； a)VOCs各成分排放量 裝置區(qū)各VOCs成分的排放量按下式計算：式中： Evoci--VOCs物種i的排放量，kg; Fvoci--VOCs物種i的平均排放因子，kg(VOCi)/化r ·個）； N一一裝置設(shè)備組件數(shù)量，個。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述石油煉化裝置揮發(fā)性有機物無組織排放模型和估算方法，其特 征在于，所述多功能數(shù)據(jù)的全部裝置或單個裝置W及設(shè)備組件輸出基于TV0C成分或VOCs成 分的的排放量包括:采用平均排放因子法得到的：質(zhì)量濃度、等效丙締濃度、臭氧生成潛勢、 S0A生成潛勢； 基于TV0C成分的排放量還包括采用篩分法、層次因子法、W及相關(guān)方程式法計算分別 得到的質(zhì)量濃度。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種石油煉化裝置無組織排放揮發(fā)性有機物的排放量估算模型和估算方法，其通過采集石油煉化裝置無組織揮發(fā)性有機物的排放信息以對其進行排放量估算，該無組織排放模型和估算方法包括與計算機操作系統(tǒng)連接的排放因子計算模塊、基礎(chǔ)參數(shù)模塊、運算函數(shù)構(gòu)建模塊及排放模型輸出模塊四個部分，以及排放模型顯示系統(tǒng)。本發(fā)明有效地完善了目前以管理為主的石油煉化裝置無組織排放揮發(fā)性有機物的排放量估算方法所存在的不足，解決了現(xiàn)有方法的缺陷，它能夠估算出基于總體和各成分的石油煉化裝置無組織排放揮發(fā)性有機物的排放量，同時得出基于VOCs的質(zhì)量濃度和化學(xué)活性的優(yōu)先控制物種和優(yōu)先控制裝置或設(shè)備組件，并且能夠?qū)OCs的排放特征和排放量進行預(yù)測。
【IPC分類】G06F17/50
【公開號】CN105550475
【申請?zhí)枴緾N201610048678
【發(fā)明人】王伯光, 龔道程, 張春林, 李楊, 高潔, 周磊, 王好, 張志娟, 高偉, 周振
【申請人】暨南大學(xué)
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年1月25日