本文根据中国石化安全工程研究院张杰东老师的报告《火炬单元VOCs治理与减排》整理而成。
一、火炬系统简介
火炬系统是炼油化工企业重要设施，是石化装置异常工况处置过程中的最后一道防护线，其作用是燃烧掉装置开停工及紧急状态下排放的烃类、硫化氢等各类气体。
1.火炬分类
按照泄放压力可分为高压火炬和低压火炬；
按照燃烧器是否远离地面可分为高架火炬和地面火炬；
按照助燃形式可分为无助燃火炬、空气助燃火炬和蒸汽助燃火炬。
2.火炬组成
由火炬管网系统、火炬气回收系统和火炬放空系统组成。
3.火炬气来源
火炬系统相连的安全阀、旁路阀、自动调节阀等内部泄漏；
生产过程中的超压排放；
装置开停车的吹扫气排放；
事故状态下的紧急排放。
二、中美火炬标准一览
1.中国
GB31570-2015《石油炼制工业污染物排放标准》
SH3009-2013《石油化工可燃性气体排放系统设计规范》
SYT10043-2002《泄压和减压系统指南》
SHS01031-2004《火炬维护检修规程》
《中国石油化工股份有限公司炼油火炬系统安全运行指导意见（试行）》中国石油化工股份有限公司炼油事业部文件石化股份炼调〔2010〕7号
2.美国
API521Pressure-relievingandDepressuringSystems
API537FlareDetailsforGeneralRefineryandPetrochemicalService
EPA63.670Requirementsforflarecontroldevices
EPA63.671Requirementsforflaremonitoringsystems
三、火炬VOCs排放量计算方法
1．基于火炬的物料衡算法
2．基于装置的物料衡算法
本方法适用于未对火炬进行实际测量的情况，假定火炬燃烧效率为80%。
3．基于热值的排放系数法
测量气体体积应和测定气体热值的标准条件相同。火炬停用或故障时，公式应乘以1/（1-Feff），其中Feff默认值取98%。
四、火炬VOCs减排和治理技术
1．减少火炬气的流量Q
（1）火炬气减排（源头治理）
正常工况：与火炬系统相连的安全阀、旁路阀、自动调节阀等内部泄漏流向火炬系统。通过检测，对存在内漏的阀门进行更换和维修，有效减少进入火炬系统的有机废气，从源头上减少火炬气排放量；
停工：优化开停工条件，利用原有配置条件，增加正常退料和回收部分产品利用率；
事故排放：开展HAZOP分析，优化设计和操作条件，减少事故排放量；
泄放能力评估：开展基于动态模拟的火炬管网泄放能力评估，掌握火炬系统泄放能力，优化火炬系统操作参数；
装置超压排放：HIPPS(HighIntegrityPressureProtectiveSystem):高完整性压力保护系统。
（2）火炬气回收（末端治理）
气柜：将火炬气用压缩机方式送至气柜进行储存，再送至燃烧系统燃烧；
压缩机：通过压缩机将火炬气送至燃料系统作为燃料进行燃烧；
产品外销：原料回收直接作为产品外销。
2．提高火炬燃烧效率Feff
可靠的火炬点火和火焰监测；
高效火炬燃烧器；
优化火炬操作条件；
火炬助燃蒸汽精准控制；
地面火炬替代高架火炬。
原标题：火炬单元VOCs治理与减排
