一种用于无组织挥发性有机物包袋采样及核算方法与流程

1.本发明涉及煤直接液化装置挥发性有机物检测，具体的说是一种用于煤直接液化装置无组织挥发性有机物包袋采样及核算方法。


背景技术：

2.目前的研究表明挥发性有机物会对人的身体健康和自然生态环境带来严重影响，大部分vocs是有毒的，有的会致癌。如果长期工作生活在有较多vocs的环境下有可能引发急性或慢性病。
3.石化及化工行业是国民经济的重要支柱，与人们生活的方方面面都密切联系。由于中国富煤、贫油、少气的资源特点，煤炭在中国能源结构中有着很重要的地位，在一次能源生产和消费结构一直占约70％的份额，使煤化工成为我国石化行业的十分重要的一部分。在石化行业给我们的生活带来便利的同时，也存在着泄漏爆炸事故危害着人类的健康及赖以生存的环境。在石化行业的vocs排放处理中，最为棘手的当属密封点的无组织排放。
4.目前，煤化工装置密封点泄漏量核算没有特定的检测方案，检测计算参考的是传统石化装置的核算方法。但煤液化装置由于其操作条件、物料及密封点密封原理的不同，该核算方法并不适用。


技术实现要素：

5.根据上述不足之处，本发明的目的是提供一种用于煤化工装置无组织挥发性有机物包袋采样方法及核算方法。改进了密封点的包袋方式，使得密封点的包袋密封性更好，更适合煤直接液化装置的采样分析。密封点密封更为严密，使得载气流速无需很高，降低了载气使用量的同时也使样品的有机物浓度提高，从而降低了误差。在此基础上对煤直接液化装置阀门和开口管线的相关方程进行了修整，得到了煤直接液化的轻液阀门泄漏相关方程特异性方程。结果发现相对于传统方法，该方法的计算结果更加接近实测结果。修正后的方程可应用于煤直接液化装置的密封点泄漏量的核算中，对准确核算泄漏量，以及环保标准提供依据。
6.为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
7.首先对煤制油装置进行ldar检测，得到煤制油装置密封点的vocs泄漏数据；然后基于ldar检测数据，根据筛选值范围、密封点类型、介质类型、现场情况等因素选择密封点；随后采用吹扫法进行包袋采样，对这些密封点进行采样，送至实验室进行分析；最后利用分析得到的结果修正相关方程，得到可用于计算煤直接液化装置密封点vocs泄漏速率及泄漏量的相关方程，从而可用于全厂区的密封点泄漏量排放情况核算。
8.本发明具有以下有益效果：
9.(1)ldar检测为包袋采样提供各密封点的检测数据，为选择包袋的密封点提供依据。同时包袋采样矫正的相关方程可以用于ldar检测中的密封点vocs泄漏量核算，使泄漏量核算更为准确。
10.(2)吹扫法更利于袋内气体的混合；减少了袋内的环境空气，减少了与背景有机化合物浓度相关的潜在误差(在较低筛选值密封点包袋分析中更加准确)；吹扫法将袋中的氧浓度降至最低，并降低产生爆炸极限的危险；并且吹扫法取样链所需配置的设备较少。
11.(3)密封点的包袋密封性更好，更适合煤直接液化装置的采样分析。密封点密封更为严密，使得载气流速无需很高，降低了载气使用量的同时也使样品的有机物浓度提高，从而降低了误差。
附图说明
12.图1是吹扫法的采气流程；
13.图2是法兰包袋方法示意图；
14.图3是阀门包袋方法示意图。
具体实施方式
15.(1)ldar技术检测筛选值方法：通过对密封点的检测，包括泵、阀门、开口管线、法兰、连接件等共10类密封组件，及时发现存在泄漏现象的组件，并进行修复或替换，进而降低泄漏排放。主要分为建库、检测、维修复测、平台管理、泄漏量核算五部分，密封点泄漏量核算相关的主要内容为建库、检测及核算部分。
16.(2)如图1所示的包袋采样流程及方法：总体包袋采样流程为筛选泄漏点，连接各部件通入载气，包扎泄露部位，pid测定出口浓度，稳定后采样气相色谱。采用吹扫法进行包袋采样。该方法的原理是将密封点包袋，使得包袋内保持密闭的环境，通过向袋内通入惰性气体氮气进行采样。吹扫法的具体步骤为：
17.1)确定指定密封点中物料组成和温度压力等操作条件；
18.2)便携式检测仪获取和记录检测数值；
19.3)使用聚四氟乙烯裁剪出适合该密封点的袋子；
20.4)将氮气瓶上装减压阀连接到转子流量计上；
21.5)打开氮气流量并通过减压阀及转子流量计调节记录恒定速率，记录时间；
22.6)氮气流动后，将聚四氟乙烯薄膜包裹在设备上。
23.7)使用胶带或扎绳将袋子密封包裹到密封点上；
24.8)测量袋内温度；
25.9)便携式检测仪检查袋内有机化合物浓度，不断调整检测仪进气口在袋中的位置，观察数据变化，确保包袋内载气和挥发性有机物充分混合；
26.10)对采样袋进行三次洗袋后，用采样袋采取样品。
27.11)再用便携式检测仪测量泄漏点筛选值。
28.(3)包袋取样点选取：首先对ldar检测数据库进行筛选，找出不同密封点类型、物料类型以及检测数值范围，选取一批符合要求的密封点位；然后找到该密封点对应的照片位置，根据现场情况确定包袋的可行性，如下图所示；对符合以上要求的点位进行现场确认，确定该密封点工作状态；最后，使用便携式检测仪检测其数值是否依旧符合要求。通过上述方法，确定煤直接液化装置中进行包袋采样的点位。对煤直接液化装置、加氢改制装置、加氢稳定装置、轻烃回收装置等装置进行了点位的选取。
29.(4)密封点包袋方法：对法兰、阀门、连接件、开口等密封点的包袋方法进行了研究，基于epa的方法改进了各类密封点的包袋方法，并实际检测可行。
30.1)根据密封点确定适合的包袋尺寸和模式，将ptfe膜用剪刀裁剪成可用的片状材料，在片状包袋材料对角线约三分之一处和三分之二处用打孔器打两个孔，装上聚四氟乙烯阀，作为吹扫氮气入口和袋内样品气出口，进出气口的聚四氟乙烯阀门规格为φ6mm，可实现与15号蠕动泵泵管的紧密连接。
31.2)如图2所示的法兰、连接件包袋法：根据所要包裹密封点最粗的位置裁剪ptfe膜，根据密封点形状在合适的位置用打孔器开两个孔，然后安装上进出气阀门，用膜绕过该密封点将其围住，借助硬质板在侧面将膜上下重叠，以聚四氟乙烯胶带粘贴平整形成桶形，两端分别折叠收紧，然后用扎绳进行捆扎固定，形成一个封闭空间。
32.3)如图3所示的阀门、泄压设备、开口管线包袋法：根据所要包裹密封点最粗的位置裁剪ptfe膜，根据密封点形状在合适的位置用打孔器开两个孔，然后安装上进出气阀门，用膜绕过该密封点将其围住，借助硬质板在侧面将膜上下重叠，以聚四氟乙烯胶带粘贴平整形成方形，用足够长的密封杆将方形一端压紧，形成一个一端封闭一端开口的包袋，将该包袋套在要包裹的设备上，在收口端进行折叠收紧，然后以扎绳捆扎固定，形成一个封闭空间。
33.4)空冷丝堵包袋法：参照开口管线的模式制作一个小型长条包袋，在对角线位置安装两个进出气阀，将长条包袋穿过一个环形圈将开口端围着环形圈外翻形成套筒，之后将套筒按压在空冷的丝堵上，人为按压尽量实现全方位接触，形成一个相对封闭的包袋空间，套筒可用环形强磁代替。
34.5)动设备出于安全性考虑，没有在此次实验范围之内。
35.(5)检测设备：通过便携式voc检测仪、气相色谱质谱联用技术(gc-ms)进行样品分析。得出各化合物的类型及浓度。