GB 31570—2015《石油炼制工业污染物排放标准》(含2024修改单)工程解读
生态环境部发布的现行 GB 31570—2015 整合文本正式包含 2024 年最新修改单要求。 标准覆盖炼油生产、储运及污水处理等不同排放源。表 3、表 4 对有机废气排放口规定 NMHC 120 mg/m³,以及一般/特别排放限值适用地区分别 ≥95%/≥97% 的去除效率;污水设施另有附条件的 80% 要求。 储罐呼吸阀、装载滴洒、废水设施密闭和 LDAR 各有独立条款。3% 基准含氧量折算也要先区分排放口类型和是否向 VOCs 燃烧装置补充空气,不能套用到所有 RTO 出口。
一、现行标准与2024修改单分别管什么
GB 31570—2015 原标准自 2015 年实施;2024 修改单自 2024 年 7 月 1 日起实施,其中第17号公告列出的部分条款对现有企业自 2025 年 12 月 31 日起实施。当前应按适用条款、地方标准、环评文件与排污许可证逐项核对,不能把所有源项归为同一排放口。
石油炼制属于连续大规模重化工体系,VOCs 排放已从烟囱末端延伸到全厂管网: 罐区大呼吸与微泄漏 → 装卸鹤管油气逸散 → 污水隔油气浮池逸臭 → 动静密封点跑冒滴漏 → 工艺加热炉排烟。 末端治理方案必须建立在“分质分压收集”的基础之上,将高浓油气回收、酸性气脱硫与低浓异味氧化彻底解耦,才能兼顾合规达标与防爆本质安全。
二、有机废气排气筒核心排放限值与去除效率考核
标准表 3、表 4 按排放源项列限值;下列数字不可跨排气口直接套用:
现行标准排气筒核心控制指标。
表 3 的装置去除效率要求。
仅在特别排放限值适用地区执行。
表 3、表 4 对应排气源项的限值。
特别/一般排放限值;表 3 中高炉温工况另有脚注。
特别/一般排放限值,不等于 RTO 出口统一限值。
| 排气源项类型 | 污染物控制项目 | 排放限值标准要求 | 去除效率 / 工程核算要求 |
|---|---|---|---|
| 有机废气排放口 (工艺脱气、氧化废气) |
非甲烷总烃 (NMHC) | ≤ 120 mg/m³ | 一般地区 ≥ 95%;特别控制地区 ≥ 97%。 |
| 污水处理场废气排放口 (生化前预处理、隔油池) |
非甲烷总烃 (NMHC) | ≤ 120 mg/m³ | 一般区初始速率 ≥3 kg/h(重点区 ≥2 kg/h)时,去除率必须 ≥ 80%。 |
| 成品油汽车装载设施 | 非甲烷总烃 (NMHC) | 按表 3 / 表 4 核对有机废气排放口限值 | 按第 5.4.4 条密闭装载并收集油气,接至回收或处理装置;排放按该排口对应的表 3、表 4 核对。 |
| 酸性气硫回收装置 (SRU) | 二氧化硫 (SO₂) | ≤ 400 mg/m³ | 该排放口按表 3 核对 SO₂;硫回收率须依据装置设计与其他适用要求另行确定。 |
| 工艺加热炉烟气 | NOx / SO₂ / 颗粒物 | 特别限值:100 / 50 / 20 mg/m³ | 按表 4 分别核对 NOx / SO₂ / 颗粒物;工艺加热炉烟气按 3% 基准含氧量折算。 |
三、储罐区与呼吸阀管控:75% 开启压力泄漏判定新规
原油与中间馏分油储罐挥发量极大,2024 修改单对储罐附件密闭性提出了具体量化要求:
低于设定压力 75% 时泄漏值 < 2000 μmol/mol
修改单第 5.2.4 条:储罐呼吸阀和浮盘边缘呼吸阀的操作压力低于设定开启压力的 75% 时,泄漏检测值应低于 2000 μmol/mol。发现异常应记录检测值并按储罐完好性要求修复。
15日、90日及大修期停运退出机制
第 5.2.5 条区分是否需要关闭工艺单元:
• 不需关闭单元的,在 15 日内修复;
• 需要关闭单元的,在 90 日内修复或排空储罐停止使用;
• 确需延迟排空修复的,及时向主管部门报告,并在最近一个检修期(不超过 2 年)完成;检查与修复记录至少保存 5 年。
四、废水收集与生化处理:100 μmol/mol 强制密闭线
炼厂含油污水与酸性水是恶臭和 VOCs 逸散的重点源项。第 5.4.3 条按设施位置与检测结果分别判断:
1. 一级好氧池前:含 VOCs 或恶臭物质的废水集输、储存和处理设施应密闭,初期雨水池除外;
2. 其他废水设施:敞开液面上方 100 mm 处 VOCs 检测浓度 ≥100 μmol/mol 时也应密闭。密闭后废气接入回收或处理装置,排放按表 3、表 4 核对。
五、装卸栈台油气回收:底部装载与 10ml 滴洒量上限
针对成品汽油、石脑油、芳烃等挥发性产品的公路与铁路装车栈台,标准制定了高强度的油气回收指标:
- 汽车罐车底部装载:汽车装载成品油以及纯苯、甲苯、二甲苯等溶剂,强制采用专用下装式密闭接头,严禁顶部喷溅式灌装。
- 接头断开滴洒量限制:底部装载在完成充装、断开干式快速断开接头时,油品滴洒量不得超过 10 ml(按连续 3 次测量平均值计)。
- 气相收集管线:装载油气应密闭收集,接至回收或处理装置;接口及管线泄漏按适用条款检测。0.1% 可作为项目气密性设计目标,不能写成 GB 31570 统一限值。
- 码头装船:原油及成品油等挥发性有机液体装载应密闭并设置油气收集、回收或处理装置,排放按表 3、表 4 对应源项核对。
六、设备与管线组件 LDAR:两级判定与 5/15 日修复流程
全厂数万个动静密封点是炼化企业无组织排放的主控指标,标准规制了两级泄漏认定阈值:
| 物料流经组件类型 | 泄漏判定浓度阈值 | 常规检测检测频次 | 法定义务与修复时限 |
|---|---|---|---|
| 有机气体 / 挥发性有机液体组件 (泵、压缩机、阀门等) |
≥ 2,000 μmol/mol | 每 3 个月检测一次(初次开工 30 天内首次检测) | • 首次尝试维修:发现泄漏之日起不晚于 5 日内实施首次尝试修复; • 最终完成修复:自发现之日起不晚于 15 日内完成全面修复并复测达标; • 延迟修复台账:15 日内修复技术上不可行且需停工的,可延迟至最近一个停工期,并保留检测、尝试修复和复测记录。 |
| 其他挥发性有机物流经组件 (法兰、螺纹连接等) |
≥ 500 μmol/mol | 每 6 个月检测一次 |
七、采用焚烧/RTO设施时的防稀释与 3% 氧折算红线
第 5.1.4 条禁止稀释排放。工艺加热炉、催化剂再生烟气和酸性气回收装置按 3% 基准含氧量折算;VOCs 燃烧装置向装置内或后端补充空气时也按 3% 折算。未补充空气时以实测浓度判定,但出口烟气含氧量不得高于进口废气含氧量;燃烧器助燃空气不算这里的“补充空气”。
折算浓度 = 实测浓度 × (21 - 3) / (21 - 实测干烟气含氧量)。例如实测含氧量 17% 时系数为 4.5;这只是数学示例,能否套用先按上段判断。
• 防漏风:测量收集管网与换向阀的漏风、压降和废气短路,密封形式及允许泄漏率按项目设计确定;
• 燃烧与二次污染:按废气组成、设计温度、停留时间和实际适用排放口核对 NOx、SO₂ 等,不能把工艺加热炉的限值直接当作所有 RTO 出口限值;
• 含硫废气:先核算燃烧后 SO₂ 负荷、露点腐蚀和后处理,不用单一涂层或材料替代分质收集与适用性评估。
八、中环盛达炼化一体化 VOCs 治理工程路线比选
| 炼厂排气源项 | 推荐工程治理技术路线 | 技术机理与中环盛达实施要点 |
|---|---|---|
| 装车栈台、轻油储罐区呼吸气 | 冷凝 + 膜分离 + 活性炭吸附回收 | 冷凝温度 -35℃/-75℃、约 80% 前段回收可作为路线比选的测算情景;实际回收率取决于组分、进气浓度和制冷负荷。再比较膜与吸附配置,出口按对应有机废气排口要求验算。 |
| 污水场隔油池、浮选池排气 | 生物滴滤除臭 + 碱洗脱硫 + 活性炭备用 | 先经碱洗脱除 H₂S 和甲硫醇,再送入复合填料生物滤池降解有机恶臭烃类,除臭效率 >90%,避免恶臭气体直接进入热氧化炉产生二次硫污染。 |
| 装置检修脱轻、工艺不可回收气 | 重型防爆三室蓄热式焚烧炉 (RTO) | 2,000~4,500 mg/m³、820℃、热回收目标 >95% 可用作初步比选工况;能否自持及产汽需结合热值、含氧量、启停频次和热平衡计算。含硫、含卤及易聚合废气先专项评估,不直接接入常规 RTO。 |
九、炼化 RTO 系统本质安全控制防线(高能防爆与硬隔离)
炼厂不同源项的可燃组分与浓度变化很大。以下是项目设计中需要比较的安全措施,不是 GB 31570 对每台 RTO 的统一设备清单:
- 隔离与阻火:按废气组分、阻力和可维护性决定阻火器、水封或其他隔离方式,并校核相应失效工况。
- LEL 监测联锁:核算混合废气爆炸下限,确定检测点、报警值与切断逻辑;HJ 1093—2020 对 RTO 入口低于 25% LEL 有要求,不能把“报警时加大新风”写成通用动作。
- 切断与旁通:阀门动作时间与失气、失电状态由危险分析和现场控制系统确定,验证紧急停机后废气去向。
- 惰化与吹扫:有需要时设计氮气或空气吹扫,明确置换体积、浓度确认和安全排放路径。
十、中环盛达专业分析:炼化废气治理最常踩的 6 大工程误区(避坑指南)
含氧量 17% 时折算系数为 4.5,但只有第 5.1.4 条规定的排口和补气工况才使用这一算法;记录进出口含氧量及补气方式再判定。
密封面老化会增加泄漏风险。检测值达到 2000 μmol/mol 时,记录点位、压力、仪器读数并按第 5.2.5 条修复。
一级好氧池前的相关设施本身有密闭要求;其他设施才看液面上方 100 mm 处是否达到 100 μmol/mol。先分清池型与取样位置。
采用连续 3 次断开操作的平均值核对第 5.4.4 条;例如平均 30 mL 就是该限值的 3 倍,须排查接口与操作流程。
应先核算氧化后的 SO₂ 负荷、酸露点与后处理,不将工艺加热炉限值或某一材料寿命直接套到 RTO 系统。
重质组分和水分会影响吸附能力,床层温升也需联锁监测;按油气组分、再生温度和设备说明书选择预处理。
十一、中环盛达石油炼制工业废气工程实施交付框架
下列六步是中环盛达供项目讨论的工程工作顺序。具体设备配置、指标和第三方检测范围以工况核算及技术协议确定:
全厂源项排查与分质规划
详细测算储罐大呼吸、汽车装载、污水场液面及工艺排气产污负荷,编制全厂管网微负压气相平衡拓扑方案。
罐区与栈台密闭系统升级
校验呼吸阀气密性(确保 75% 压力下 <2000μmol/mol),汽车装载全面配置下装干式快速断开阀门(滴洒量 ≤10ml)。
污水场 100μmol/mol 密闭除臭
针对隔油池、气浮池实施高分子玻璃钢/膜结构密闭加盖,配置微负压抽气与生物洗涤脱臭脱硫系统。
油气回收路线比选
比较冷凝、膜分离和吸附的回收率、能耗与适用组分;根据装载排口实际适用的表 3、表 4 限值确定出口目标。
工艺尾气安全处理
若选用 RTO,再按废气组分、LEL、异常工况和设计目标选配阻火、切断与监测设施。NMHC <20 mg/m³、去除率 >97% 可作为项目比选目标,不能代替合同保证或适用限值。
进出口检测与验收核算
由具备相应资质的机构按适用方法测定浓度、风量和含氧量;仅在第 5.1.4 条适用工况做 3% 氧折算,同时核算处理装置去除效率。
十二、企业办理炼油废气与油气回收方案需准备的前期工况资料
- 储罐区储罐数量、罐型(内浮顶/外浮顶/固定顶)、单罐容积(m³)及储存介质真实蒸气压。
- 公路与铁路装载栈台鹤位数量、日均充装发货车次、油品种类(汽油/石脑油/柴油)及充装流量(m³/h)。
- 污水处理场各构筑物(调节池、隔油池、气浮池、生化池)表面积(m²)及敞开液面 VOCs 实测浓度数据。
- 工艺脱气装置各排风点废气流量(m³/h)、操作温度、工作压力及 VOCs/NMHC 组分浓度波动区间。
- 废气中是否含有高浓度 H₂S、有机硫、有机酸性气体或重芳烃组分。
- 车间或罐区总管防爆等级要求(Ex d IIB/IIC T4)及现场阻火器规格配置现状。
- 企业历史排气筒监测报告(实测风量、进出口浓度、初始排放速率及烟囱含氧量数据)。
- 厂区室外可用于安装环保成套机组(油气回收撬块、RTO、生物滤池)的用地面积及公用工程动力负荷。
十三、GB 31570—2015(含2024修改单)常见问题实务解答 (FAQ)
现行 GB 31570 为什么强调过渡期已全部结束?
生态环境部 2024 年第 17 号公告规定,修改单多数条款自 2024 年 7 月 1 日实施;公告列出的部分条款对现有企业自 2025 年 12 月 31 日实施。应按排口类型及项目所在地确认现行限值;地方标准、环评文件或排污许可证更严时执行更严要求。
有机废气排气筒 NMHC 达标了,但去除率不足 95%/97% 会受罚吗?
先确认是否属于表 3、表 4 的有机废气排放口及当地是否执行特别排放限值。对适用的排口,NMHC 120 mg/m³ 与装置去除效率 ≥95%/≥97% 都要核对;2024 修改单第 7.3 条规定去除效率低于相应限值可判定超标。效率按处理装置进出口实测浓度和对应气量计算,不能只拿两个浓度相减。
储罐呼吸阀在 75% 开启压力下检测泄漏,如何规范操作?
第 5.2.4 条规定:储罐呼吸阀和浮盘边缘呼吸阀的操作压力低于设定开启压力 75% 时,泄漏检测值应低于 2,000 μmol/mol。检测应记录压力和读数;若储罐状态不符合要求,修复时限按第 5.2.5 条区分:无需停工的 15 日内修复,需要停工的 90 日内修复或排空停用,符合条款条件的延期修复还须按规定报告。
废水设施上方 100 μmol/mol 的密闭判定位置在哪里测?
第 5.4.3 条对其他废水设施规定在敞开液面上方 100 mm 处测 VOCs,达到 100 μmol/mol 时应密闭并将废气接入回收或处理装置。一级好氧池前含 VOCs 或恶臭物质的设施另有直接密闭要求,初期雨水池除外;不能仅凭这一个测值替代全部设施分类。
炼油废气接入 RTO 为什么严禁直接掺入大量稀释新风?
第 5.1.4 条禁止稀释排放。对 VOCs 燃烧装置,向装置内或后端补充空气时按 3% 基准含氧量折算;不补充空气时以实测浓度判定,并要求出口含氧量不高于进口。若实测含氧量为 18%,折算系数是 6,但只有满足上述折算条件时才使用;是否超标仍要与该排口适用限值比较。
十四、标准规范原文与官方检索来源
官方依据:GB 31570—2015 表 3、表 4,第 5.1.4、5.2.4、5.3.4、5.4.3、5.4.4 条,以及 2024 年修改单和第 17 号公告。NMHC 120 mg/m³、去除效率 ≥95%/≥97%、污水废气附条件 ≥80%、储罐呼吸阀 <2000 μmol/mol、液面上方 100 mm 处的 100 μmol/mol、装油滴洒 ≤10 mL 均有各自适用对象;3% 氧折算也有补气条件。 中环盛达的路线比较、配置建议和示例目标属于工程解读,不是标准的统一设备要求或企业对所有项目的性能承诺。
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