中国の石油精製所におけるVOCs対策における漏洩検知・修理プログラムの適用について

The Application of Leak Detection and Repair Program in VOCs Control in China's Petroleum Refineries.

• Jia Ke
• Shi Li
• Dongfeng Zhao

抄録

揮発性有機化合物（VOC）は、地上レベルのオゾン層の形成に寄与する。これがヘイズや光化学スモッグ汚染の原因となっています。近年、中国の石油産業では、機器の漏洩による膨大な排出量を背景に、漏洩検知修復（LDAR）プログラムの実施が求められている。本論文では、4つの石油精製所と6つの代表的な処理ユニットにおけるLDARプログラムの適用性を分析し、比較した。その結果、これらの製油所では、ノンフランジコネクタ、フランジ、バルブ、オープンエンドラインが最も一般的な部品であり、99%以上を占めていた。そして、半数以上がノンフランジコネクタであった。全構成部品の約0.2～0.4％が漏れており、特にバルブやオープンエンドラインからの漏れは最大91.8％のVOCを排出していた。また、VOC排出量の88.5%以上が高漏洩部品からの排出でした。漏れている部品の42％～81％を修理することで、VOC排出量は42％～57％削減されました。また、高漏洩部品の修理により90％の削減を達成しました。また、同じ処理能力の下では、ガス分留装置と連続触媒改質装置は、他の4つの装置に比べて、平均的な成分数、漏洩成分数、VOC排出量が多い。最後に、本論文では、LDARプログラムを実施する際の問題点と提案を行った。これらの知見は、LDARプログラムの有効性を高め、改善し、政府と製油所に科学的根拠と技術的支援を提供する包括的なVOCs管理システムを確立することができる。意義 近年、中国では、揮発性有機化合物（VOC）の排出を管理するために、石油産業を中心に漏水検知・修理（LDAR）プログラムの実施が求められている。本論文では、4つの製油所と6つの典型的な処理ユニットにおけるLDARプログラムの実施状況を分析し、比較した。その結果、石油業界ではLDARプログラムの実施が高い効果を発揮していることがわかった。この比較は、高VOC排出成分やユニットを特定することでLDARプログラムの効果を高めるのに役立ち、政府や製油所が具体的な規制や計画を策定する際の技術的な支援となった。

Volatile organic compounds (VOCs) contribute to the formation of ground-level ozone. This causes the phenomena of haze and photochemical smog pollution. Recently, the leak detection and repair (LDAR) program was required to implement in China's petroleum industry on the background of the huge emissions from equipment leaks. This paper analyzed and compared the application of LDAR program in four petroleum refineries and six typical processing units in these refineries. The results showed that non-flanged connectors, flanges, valves, and open-ended lines were the most common components, which accounted for over 99% in these refineries. And over half were non-flanged connectors. About 0.2% to 0.4% of all components were found to leak and emitted up to 91.8% of VOCs, especially the leaking valves and open-ended lines. And over 88.5% of VOC emissions were from high leaking components. The VOC emissions reduced 42% to 57% by repairing 42% to 81% of leaking components. And 90% of the reduction was achieved by repairing high leaking components. Besides, under the same processing capacity, the gas fractionation unit and continuous catalytic reforming unit have a higher average number of components, leaking components and VOC emissions than the other four units. Finally, this paper proposed some problems and suggestions during the implementation of LDAR program. These findings can enhance and improve the effectiveness of LDAR program, and establish a comprehensive VOCs control system, which provides a scientific basis and technical support for the government and refineries. Implications Recently, China required industries to implement leak detection and repair (LDAR) program to control volatile organic compound (VOC) emissions, especially the petroleum industry. In this paper, we analyzed and compared the LDAR program implementation in four refineries and six typical processing units in these refineries. The results indicate that the implementation of LDAR program was highly effective in petroleum industry. The comparison helps us to enhance the effectiveness of LDAR program by locating the high VOC emission components and units, which provides technical support for the government and refineries in developing specific regulations and plans.