石油化工裝置的環(huán)保設(shè)計(jì)

沈嘉彬，李恒(浙江省天正設(shè)計(jì)工程有限公司，浙江 杭州 310000)

0 引言

石油化工裝置直接關(guān)系到石油化工產(chǎn)業(yè)的效益，在石油化工裝置中組織環(huán)保設(shè)計(jì)，有助于提高石油化工產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效益、經(jīng)濟(jì)效益。石油化工裝置中以環(huán)保設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)實(shí)行綜合性的設(shè)計(jì)，目的是提高石油化工裝置的運(yùn)行水平，減少石油化工生產(chǎn)過程中的環(huán)境污染，保證石油化工企業(yè)產(chǎn)物的優(yōu)質(zhì)性。

1 石油化工裝置中的污染分析

石油化工裝置環(huán)保設(shè)計(jì)的直接目的是解決污染問題，先了解石油化工裝置運(yùn)行中出現(xiàn)的污染問題，再組織環(huán)保設(shè)計(jì)，以此保證環(huán)保設(shè)計(jì)在石油化工裝置中的可行性。

1.1 廢氣污染物

石油化工生產(chǎn)中的加熱爐裝置，參與原油煉制的過程，原油分餾、裂解都需要加熱爐提供熱量，加熱爐成為石油化工生產(chǎn)時(shí)廢氣污染物的主要來源[1]。石油化工裝置中，蒸餾裝置、蠟油加氫裂化裝置、柴油加氫裝置等都涉及到加熱爐的使用，加熱爐使用時(shí)產(chǎn)生的煙氣由燃料類型、加熱功率決定。石油化工生產(chǎn)中的原油存在較大的差異性，不同產(chǎn)地的原油特性也有明顯的不同，最主要的差異就表現(xiàn)在含硫量上，對(duì)含硫量不同的原油采用相同的生產(chǎn)工藝，這時(shí)原油加熱后產(chǎn)生的二氧化硫含量不同，排放到空氣中的二氧化硫也不同。石油化工裝置生產(chǎn)時(shí)，原油煉制時(shí)廢氣污染物排放到空氣中，直接就會(huì)造成空氣污染，為了保證原油加熱后能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，就需要降低排放氣體中的含硫量，把含硫量降低到最低，一般情況下，加熱爐的燃料是燃料油時(shí)，煙氣中存在二氧化硫的濃度基本在200.0 mg·L-1，燃料氣為燃料時(shí)，排放濃度可以降低到10.0 mg·L-1，兩者混合起來加熱，二氧化硫的排放濃度在50.0～100.0 mg·L-1，由此說明，燃燒方式關(guān)系到廢氣污染的效果。

石油化工裝置生產(chǎn)中廢氣污染除了二氧化硫以外還存在含氮類氣體的排放，含氮類氣體排放濃度也是由燃燒方法決定的，石油化工燃燒裝置中選用低氮燒嘴，含氮?dú)怏w排放濃度可達(dá)到200.0×10-6，這時(shí)不用設(shè)計(jì)除塵環(huán)節(jié)就可以確保排放濃度符合標(biāo)準(zhǔn)。石油化工裝置的煉油工藝中，酸性氣也是一種典型的廢氣污染源，酸性水汽以及溶劑再生階段都容易產(chǎn)生酸性氣體，石油化工裝置中應(yīng)該搭配建設(shè)硫磺回收裝置，利用回收技術(shù)提高硫的回收率。

1.2 廢水污染物

石油化工生產(chǎn)中的廢水污染物有低濃度、高濃度含鹽廢水，含油有機(jī)廢水等，這些廢水中含有一些有害成分。石油化工生產(chǎn)中常見的廢水，如：(1)高濃度含鹽廢水，也就是常減壓裝置電流鹽廢水，其含鹽性非常高，同時(shí)也含有極高的COD，高濃度含鹽廢水必須經(jīng)過預(yù)處理才能排放，或者有一些石油化工廠內(nèi)獨(dú)立搭建了處理系統(tǒng)，也能降低廢水污染[2]；(2)含硫酸性廢水，各類加氫脫硫裝置中都會(huì)產(chǎn)生含硫酸性廢水，加氫裝置內(nèi)物料經(jīng)過硫化處理后轉(zhuǎn)化為H2S，汽提冷凝后形成酸性水；(3)低含鹽廢水，其來自于石油化工裝置內(nèi)的余熱鍋爐、循環(huán)水等，這類低含鹽廢水能夠當(dāng)作二次用水循環(huán)使用，這樣能減少污水外排量；(4)有機(jī)含油廢水，原油儲(chǔ)罐切水、油水分離罐離水都會(huì)產(chǎn)生有機(jī)含油廢水，這類廢水需排放到二級(jí)生化處理系統(tǒng)做處理，以免污染水源。

1.3 固體污染物

石油化工裝置中的固體污染物是指一些廢渣、催化劑等，石油化工生產(chǎn)中產(chǎn)生的固體污染物需按照《危險(xiǎn)廢物名錄》分類，石油化工生產(chǎn)中產(chǎn)生的固體污染物，大部分都為危險(xiǎn)類的廢物，只有很小一部分是一般的廢物，危險(xiǎn)廢物與一般廢物需要分開處理，利用回收、燒毀等方法處理即可。

2 石油化工裝置的環(huán)保設(shè)計(jì)措施

2.1 減少污水的實(shí)際外排量

廢水是石油化工企業(yè)中最主要的污染物，石油化工企業(yè)中排放的污水含有大量的污染物質(zhì)，如：有機(jī)物、重金屬等，嚴(yán)重危害著周圍的水源、土地。石油化工企業(yè)向外排放的污水量越大，污染能力越強(qiáng)，石油化工企業(yè)的廢水中實(shí)際水資源的含量較大，從綠化環(huán)保的角度出發(fā)，石油化工企業(yè)中需改進(jìn)廢水處理裝置的設(shè)計(jì)，一來凈化廢水，二來降低污水外排量，回收廢水中可利用的水資源[3]。石油化工企業(yè)生產(chǎn)中，很多環(huán)節(jié)都涉及到用水，比如生產(chǎn)用水、沖洗用水等，水使用完以后還有剩余，剩余的水就直接進(jìn)入到了石油化工生產(chǎn)裝置的廢水系統(tǒng)中，如果石油化工裝置中廢水系統(tǒng)不達(dá)標(biāo)，凈化的污水也會(huì)達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，如果排放就會(huì)產(chǎn)生污染，廢水裝置中需設(shè)計(jì)凈化裝置，這樣讓廢水達(dá)到凈化的目的，廢水裝置除了凈化以外還要實(shí)行回收，減少污水的外排量。石油化工裝置環(huán)保設(shè)計(jì)中，廢水凈化會(huì)應(yīng)該重新流回到生產(chǎn)工藝內(nèi)，繼續(xù)參與生產(chǎn)、沖洗。為了提高廢水資源的利用率，環(huán)保設(shè)計(jì)中需把裝置安裝到石油化工工藝內(nèi)，保證水資源的利用效率，這樣還能減少生產(chǎn)中廢水的產(chǎn)量，降低環(huán)境污染的機(jī)率。

2.2 重復(fù)利用生產(chǎn)后的廢物

石油化工生產(chǎn)中產(chǎn)生的固體廢物、廢氣等都具有重復(fù)利用的價(jià)值，主要是因?yàn)樯a(chǎn)廢物中有諸多可再生的資源，利用價(jià)值極高。這些廢物如果直接丟失就會(huì)產(chǎn)生污染，而且影響資源的利用率，從石油化工裝置環(huán)保設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，提出廢物再利用的措施，把廢物利用和生產(chǎn)連接起來。本文以石油化工生產(chǎn)中的粉煤灰為例，分析石油化工裝置中的環(huán)保設(shè)計(jì)。石油化工企業(yè)的粉煤灰可用于新型肥料、道路建設(shè)、吸附劑中，提高粉煤灰的利用率，以便做到固體廢物再利用，實(shí)際設(shè)計(jì)中石油化工產(chǎn)生的粉煤灰利用價(jià)值受限，按照石油化工裝置環(huán)保設(shè)計(jì)的要求，處理廢物，比如粉煤灰利用時(shí)要擴(kuò)大其利用的范圍，從廢水、廢渣、廢氣的特征進(jìn)行分析，規(guī)劃其具體的應(yīng)用，參考石油化工裝置的參數(shù)，設(shè)計(jì)廢棄物的具體應(yīng)用，石油化工裝置環(huán)保設(shè)計(jì)中采用自動(dòng)凈化的方法，待裝置中生產(chǎn)出廢棄物以后能進(jìn)入自動(dòng)凈化的環(huán)節(jié)，廢棄物經(jīng)過凈化以后可以重新應(yīng)用到石油化工生產(chǎn)中，也能把廢棄物當(dāng)作新物質(zhì)應(yīng)用到對(duì)應(yīng)的行業(yè)中，實(shí)現(xiàn)廢棄物的最大利用率。

2.3 合理引入新型環(huán)保技術(shù)

石油化工裝置環(huán)保設(shè)計(jì)中合理引入新型環(huán)保技術(shù)，石油化工行業(yè)中研究了一些新型環(huán)保技術(shù)，研發(fā)了新的技術(shù)裝置，經(jīng)過合理的設(shè)計(jì)后應(yīng)用到石油化工裝置上，提高石油化工生產(chǎn)的環(huán)保能力[4]。目前，我國環(huán)境保護(hù)方面面臨著先污染再治理的問題，這種情況下我國環(huán)境污染得不到根本的解決，石油化工裝置環(huán)保設(shè)計(jì)中引入新型的環(huán)保技術(shù)，引進(jìn)國外環(huán)保技術(shù)時(shí)還需考慮石油化工裝置使用的實(shí)際情況做更改設(shè)計(jì)，保證新型環(huán)保技術(shù)的參數(shù)能夠符合國內(nèi)石油化工的需求。比如外國提供的污水進(jìn)水指標(biāo)就和國內(nèi)的指標(biāo)有差異，如果直接使用這種新型環(huán)保技術(shù)就會(huì)影響到污水處理的效果，因此新型環(huán)保技術(shù)進(jìn)入國內(nèi)以后還需要更改設(shè)計(jì)參數(shù)。石油化工裝置引入新型環(huán)保技術(shù)時(shí)盡量做到匹配性，新型環(huán)保技術(shù)不需更改就能直接運(yùn)用，這能減少人力物力的投入力度，提高技術(shù)的利用效率。石油化工裝置環(huán)保設(shè)計(jì)中的新型環(huán)保技術(shù)，還需控制好成本，在滿足成本和環(huán)保的需求下把新型環(huán)保技術(shù)應(yīng)用到石油化工裝置的生產(chǎn)中，減少石油化工生產(chǎn)中的污染。

2.4 科學(xué)改進(jìn)石油化工裝置

我國石油化工裝置環(huán)保設(shè)計(jì)中不斷的推行科研技術(shù)，科學(xué)改進(jìn)石油化工裝置設(shè)計(jì)，確保石油化工生產(chǎn)能夠達(dá)到環(huán)保要求。隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，社會(huì)公眾非常重視環(huán)境保護(hù)，石油化工裝置環(huán)保設(shè)計(jì)中已經(jīng)投入了一些研究技術(shù)，這些技術(shù)具有可靠的理論，應(yīng)該把這些科研理論盡快落實(shí)到石油化工裝置的環(huán)保研究中，確?？蒲欣碚撃軌蛉〉脤?duì)應(yīng)的實(shí)踐結(jié)果[5]。石油化工裝置環(huán)保設(shè)計(jì)中引入科學(xué)技術(shù)做改進(jìn)處理，利用科學(xué)技術(shù)提高石油化工裝置中污染物的處理效率，從根本上解決石油化工產(chǎn)業(yè)的污染問題。目前，石油化工裝置環(huán)保設(shè)計(jì)中仍舊有一些技術(shù)處于研究階段，還有部分技術(shù)的環(huán)境效益不高，導(dǎo)致石油化工裝置環(huán)保設(shè)計(jì)僅為表面擺設(shè)，無法做到環(huán)境治理，這樣不僅增加了石油化工裝置的研究成本，還會(huì)影響其環(huán)保設(shè)計(jì)的效果，因此石油化工裝置環(huán)保設(shè)計(jì)中應(yīng)該合理選擇科研技術(shù)和科研方向，以此來保證石油化工裝置改進(jìn)的有效性，一定要保障石油化工裝置科學(xué)改進(jìn)，才能達(dá)到石油化工裝置環(huán)保設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)石油化工裝置的環(huán)保效益。

3 石油化工裝置環(huán)保設(shè)計(jì)的建議

石油化工裝置環(huán)保設(shè)計(jì)中提出幾點(diǎn)建議，目的是提高石油化工裝置的環(huán)保水平，首先石油化工裝置中應(yīng)該要意識(shí)到環(huán)保設(shè)計(jì)的重要性，具備環(huán)保意識(shí)才能把環(huán)保技術(shù)引入到石油化工生產(chǎn)中，這樣來提高石油化工生產(chǎn)的環(huán)保水平；第二石油化工裝置環(huán)保設(shè)計(jì)中建議從國內(nèi)石油化工生產(chǎn)的實(shí)際情況出發(fā)來落實(shí)環(huán)保設(shè)計(jì)方案，一定要保障環(huán)保技術(shù)適應(yīng)國內(nèi)石油化工裝置的需求，以此來預(yù)防二次污染；第三石油化工裝置環(huán)保建設(shè)方面應(yīng)該出臺(tái)一些政策、標(biāo)準(zhǔn)，使石油化工環(huán)保設(shè)計(jì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，符合政策要求。

4 結(jié)語

環(huán)境污染是社會(huì)關(guān)注的問題，近幾年國家環(huán)保建設(shè)方面面臨著很大的壓力，全社會(huì)都應(yīng)該樹立環(huán)保意識(shí)。石油化工生產(chǎn)中由裝置產(chǎn)生的污染比較明顯，如：廢水、廢渣等，這些都會(huì)直接污染環(huán)境，石油化工裝置設(shè)計(jì)中采用環(huán)保設(shè)計(jì)，合理落實(shí)環(huán)保設(shè)計(jì)，完善石油化工裝置的設(shè)計(jì)，更重要的是降低石油化工裝置生產(chǎn)中的污染，實(shí)現(xiàn)環(huán)保生產(chǎn)。