隨著石油天然氣開採行業的不斷發展，油田儲罐作為儲存原油和有機化學品的重要設施，其揮發性有機物(VOCs)排放問題日益受到關注。VOCs不僅是形成細顆粒物(PM2.5)和臭氧(O3)的重要前體物，還對環境和人體健康造成潛在危害。2025年，我國在大氣污染防治方面取得了顯著成效，但PM2.5濃度仍處於高位，O3污染問題日益凸顯。因此，準確核算油田儲罐VOCs排放量，對於制定有效的污染控制措施、改善區域空氣品質具有重要意義。本文通過對某油田聯合站儲罐區的檢測研究，探討了不同的VOCs排放量核算方法，並對其適用性進行了分析。

  一、油田儲罐VOCs排放特徵及核算方法的重要性

  《2025-2030年全球及中國油田行業市場現狀調研及發展前景分析報告》近年來，我國實施了一系列大氣污染防治措施，如「大氣十條」和「打贏藍天保衛戰三年行動計劃」，顯著降低了顆粒物濃度，但PM2.5和O3污染問題依然嚴峻。根據2023年中國生態環境狀況公報，全國339個地級及以上城市中，136個城市環境空氣品質超標，其中105個城市PM2.5超標，占31%;79個城市O3超標，占17.1%。VOCs作為PM2.5和O3的重要前體物，其排放控制對於改善空氣品質至關重要。生態環境部先後發布了多項VOCs控制措施，明確了重點行業的VOCs治理任務。在石油天然氣開採行業中，油田儲罐是VOCs排放的重要來源之一，因此，科學核算油田儲罐VOCs排放量，對於制定有效的治理措施具有重要意義。

  二、油田儲罐VOCs排放量核算方法

  (一)公式法核算油田儲罐VOCs排放量

  油田儲罐市場現狀分析提到公式法是基於石油油品的理化特性和儲罐結構特點，通過計算固定頂罐的靜置損失與工作損失，以及浮頂罐的邊緣密封損失等來估算VOCs排放量。這種方法在石化行業中得到了廣泛應用。根據相關指南，儲罐VOCs排放量的計算公式為：

  E儲罐=∑i=1n(E固,i+E浮,i)其中，E儲罐為儲罐的VOCs年排放量，E固,i為固定頂罐的VOCs年排放量，E浮,i為浮頂罐的VOCs年排放量。具體核算方法需參考相關指南。

  (二)流量法核算油田儲罐VOCs排放量

  流量法通過測量儲罐呼吸口的VOCs濃度和通氣量來計算排放量。計算公式為：

  Q=c⋅V其中，Q為VOCs排放量，c為儲罐呼吸口測得的VOCs濃度，V為儲罐呼吸口的通氣量。流量法的關鍵在於準確測量呼吸口處的VOCs濃度，由於該濃度受多種因素影響，呈現隨機變化特徵，因此需要通過核密度估計(KDE)方法處理數據，以得到濃度的期望值，從而更準確地估算排放量。

  (三)擴散模型反推法核算油田儲罐VOCs排放量

  擴散模型反推法通過檢測儲罐區不同下風向距離的VOCs濃度，結合高斯擴散模型反推排放源強。該方法包括面源和體源兩種模型。面源模型將儲罐區視為一個整體的面源，而體源模型則考慮了儲罐構築物對微尺度流場的影響。體源模型的計算公式為：

  Q=exp(−2σy2y2)exp(−2σz2z2)2πuq(x,y,0)σyσz其中，u為平均風速，σy和σz分別為水平和垂直方向的擴散參數，q(x,y,0)為濃度，Q為排放源強。體源模型更充分地考慮了儲罐構築物的影響，其計算結果與流量法和公式法更為接近，表明該方法在核算油田儲罐VOCs排放量時具有較高的適用性和科學性。

  三、油田儲罐VOCs排放量核算結果分析

  (一)公式法和流量法核算結果

  根據公式法核算，某油田聯合站儲罐區的VOCs排放量為94.22噸/年。流量法核算結果顯示，A區和B區的VOCs排放量分別為79.26噸/年和93.12噸/年。流量法通過KDE方法處理呼吸口濃度數據，得到的排放量與公式法較為接近，表明流量法在核算油田儲罐VOCs排放量時總體合理，但實際操作較為複雜。

  (二)擴散模型反推法核算結果

  擴散模型反推法中，面源模型和體源模型分別核算了儲罐區的VOCs排放量。面源模型核算的A區和B區排放量分別為44.15噸/年和76.10噸/年，而體源模型核算的結果分別為51.62噸/年和96.13噸/年。體源模型的核算結果與公式法和流量法更為接近，表明體源模型在核算油田儲罐VOCs排放量時具有較好的適用性。通過核密度估計方法處理後的數據表明，體源模型的平均相對誤差(MRE)為25.58%，低於面源模型的30.74%，進一步驗證了體源模型的優越性。

  四、結論

  本文通過對某油田聯合站儲罐區的檢測研究，探討了不同的VOCs排放量核算方法，並對其適用性進行了分析。研究結果表明，油田儲罐呼吸口VOCs濃度波動較大，檢測期間濃度變化範圍在103-105 mg/m3之間，濃度數據離散型和波動性較強。流量法通過核密度估計方法處理後，能夠更準確地估算儲罐呼吸口處的VOCs濃度，其核算結果與公式法較為接近，但實際操作較為複雜。擴散模型反推法，特別是體源模型，核算的VOCs排放量與公式法和流量法更為接近，具有較高的適用性和科學性。體源模型充分考慮了儲罐構築物對微尺度流場的影響，其計算結果更符合實際大氣特點。因此，擴散模型反推法，尤其是體源模型，可作為核算油田儲罐VOCs排放量的有效方法，為石油天然氣開採行業的VOCs治理和減排提供科學依據。未來的研究將進一步增加不同季節、天氣條件及不同儲罐運行狀態下的VOCs檢測頻次，以深入分析油田儲罐VOCs排放特徵和規律，逐步建立科學的VOCs排放核算方法。