沈嘉彬,李恒(浙江省天正設計工程有限公司,浙江 杭州 310000)
石油化工裝置直接關系到石油化工產業(yè)的效益,在石油化工裝置中組織環(huán)保設計,有助于提高石油化工產業(yè)的生產效益、經濟效益。石油化工裝置中以環(huán)保設計為基礎實行綜合性的設計,目的是提高石油化工裝置的運行水平,減少石油化工生產過程中的環(huán)境污染,保證石油化工企業(yè)產物的優(yōu)質性。
石油化工裝置環(huán)保設計的直接目的是解決污染問題,先了解石油化工裝置運行中出現(xiàn)的污染問題,再組織環(huán)保設計,以此保證環(huán)保設計在石油化工裝置中的可行性。
石油化工生產中的加熱爐裝置,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時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,加熱爐使用時產生的煙氣由燃料類型、加熱功率決定。石油化工生產中的原油存在較大的差異性,不同產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,對含硫量不同的原油采用相同的生產工藝,這時原油加熱后產生的二氧化硫含量不同,排放到空氣中的二氧化硫也不同。石油化工裝置生產時,原油煉制時廢氣污染物排放到空氣中,直接就會造成空氣污染,為了保證原油加熱后能夠達到排放標準,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,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,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,燃燒方式關系到廢氣污染的效果。
石油化工裝置生產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,含氮氣體排放濃度可達到200.0×10-6,這時不用設計除塵環(huán)節(jié)就可以確保排放濃度符合標準。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生酸性氣體,石油化工裝置中應該搭配建設硫磺回收裝置,利用回收技術提高硫的回收率。
石油化工生產中的廢水污染物有低濃度、高濃度含鹽廢水,含油有機廢水等,這些廢水中含有一些有害成分。石油化工生產中常見的廢水,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,同時也含有極高的COD,高濃度含鹽廢水必須經過預處理才能排放,或者有一些石油化工廠內獨立搭建了處理系統(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產生含硫酸性廢水,加氫裝置內物料經過硫化處理后轉化為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的余熱鍋爐、循環(huán)水等,這類低含鹽廢水能夠當作二次用水循環(huán)使用,這樣能減少污水外排量;(4)有機含油廢水,原油儲罐切水、油水分離罐離水都會產生有機含油廢水,這類廢水需排放到二級生化處理系統(tǒng)做處理,以免污染水源。
石油化工裝置中的固體污染物是指一些廢渣、催化劑等,石油化工生產中產生的固體污染物需按照《危險廢物名錄》分類,石油化工生產中產生的固體污染物,大部分都為危險類的廢物,只有很小一部分是一般的廢物,危險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。
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,如:有機物、重金屬等,嚴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,石油化工企業(yè)的廢水中實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)中需改進廢水處理裝置的設計,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)生產中,很多環(huán)節(jié)都涉及到用水,比如生產用水、沖洗用水等,水使用完以后還有剩余,剩余的水就直接進入到了石油化工生產裝置的廢水系統(tǒng)中,如果石油化工裝置中廢水系統(tǒng)不達標,凈化的污水也會達不到排放標準,如果排放就會產生污染,廢水裝置中需設計凈化裝置,這樣讓廢水達到凈化的目的,廢水裝置除了凈化以外還要實行回收,減少污水的外排量。石油化工裝置環(huán)保設計中,廢水凈化會應該重新流回到生產工藝內,繼續(xù)參與生產、沖洗。為了提高廢水資源的利用率,環(huán)保設計中需把裝置安裝到石油化工工藝內,保證水資源的利用效率,這樣還能減少生產中廢水的產量,降低環(huán)境污染的機率。
石油化工生產中產生的固體廢物、廢氣等都具有重復利用的價值,主要是因為生產廢物中有諸多可再生的資源,利用價值極高。這些廢物如果直接丟失就會產生污染,而且影響資源的利用率,從石油化工裝置環(huán)保設計的角度出發(fā),提出廢物再利用的措施,把廢物利用和生產連接起來。本文以石油化工生產中的粉煤灰為例,分析石油化工裝置中的環(huán)保設計。石油化工企業(yè)的粉煤灰可用于新型肥料、道路建設、吸附劑中,提高粉煤灰的利用率,以便做到固體廢物再利用,實際設計中石油化工產生的粉煤灰利用價值受限,按照石油化工裝置環(huán)保設計的要求,處理廢物,比如粉煤灰利用時要擴大其利用的范圍,從廢水、廢渣、廢氣的特征進行分析,規(guī)劃其具體的應用,參考石油化工裝置的參數,設計廢棄物的具體應用,石油化工裝置環(huán)保設計中采用自動凈化的方法,待裝置中生產出廢棄物以后能進入自動凈化的環(huán)節(jié),廢棄物經過凈化以后可以重新應用到石油化工生產中,也能把廢棄物當作新物質應用到對應的行業(yè)中,實現(xiàn)廢棄物的最大利用率。
石油化工裝置環(huán)保設計中合理引入新型環(huán)保技術,石油化工行業(yè)中研究了一些新型環(huán)保技術,研發(fā)了新的技術裝置,經過合理的設計后應用到石油化工裝置上,提高石油化工生產的環(huán)保能力[4]。目前,我國環(huán)境保護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)保設計中引入新型的環(huán)保技術,引進國外環(huán)保技術時還需考慮石油化工裝置使用的實際情況做更改設計,保證新型環(huán)保技術的參數能夠符合國內石油化工的需求。比如外國提供的污水進水指標就和國內的指標有差異,如果直接使用這種新型環(huán)保技術就會影響到污水處理的效果,因此新型環(huán)保技術進入國內以后還需要更改設計參數。石油化工裝置引入新型環(huán)保技術時盡量做到匹配性,新型環(huán)保技術不需更改就能直接運用,這能減少人力物力的投入力度,提高技術的利用效率。石油化工裝置環(huán)保設計中的新型環(huán)保技術,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)保技術應用到石油化工裝置的生產中,減少石油化工生產中的污染。
我國石油化工裝置環(huán)保設計中不斷的推行科研技術,科學改進石油化工裝置設計,確保石油化工生產能夠達到環(huán)保要求。隨著我國科學技術的發(fā)展,社會公眾非常重視環(huán)境保護,石油化工裝置環(huán)保設計中已經投入了一些研究技術,這些技術具有可靠的理論,應該把這些科研理論盡快落實到石油化工裝置的環(huán)保研究中,確??蒲欣碚撃軌蛉〉脤膶嵺`結果[5]。石油化工裝置環(huán)保設計中引入科學技術做改進處理,利用科學技術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業(yè)的污染問題。目前,石油化工裝置環(huán)保設計中仍舊有一些技術處于研究階段,還有部分技術的環(huán)境效益不高,導致石油化工裝置環(huán)保設計僅為表面擺設,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,還會影響其環(huán)保設計的效果,因此石油化工裝置環(huán)保設計中應該合理選擇科研技術和科研方向,以此來保證石油化工裝置改進的有效性,一定要保障石油化工裝置科學改進,才能達到石油化工裝置環(huán)保設計的標準,實現(xiàn)石油化工裝置的環(huán)保效益。
石油化工裝置環(huán)保設計中提出幾點建議,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該要意識到環(huán)保設計的重要性,具備環(huán)保意識才能把環(huán)保技術引入到石油化工生產中,這樣來提高石油化工生產的環(huán)保水平;第二石油化工裝置環(huán)保設計中建議從國內石油化工生產的實際情況出發(fā)來落實環(huán)保設計方案,一定要保障環(huán)保技術適應國內石油化工裝置的需求,以此來預防二次污染;第三石油化工裝置環(huán)保建設方面應該出臺一些政策、標準,使石油化工環(huán)保設計達到標準,符合政策要求。
環(huán)境污染是社會關注的問題,近幾年國家環(huán)保建設方面面臨著很大的壓力,全社會都應該樹立環(huán)保意識。石油化工生產中由裝置產生的污染比較明顯,如:廢水、廢渣等,這些都會直接污染環(huán)境,石油化工裝置設計中采用環(huán)保設計,合理落實環(huán)保設計,完善石油化工裝置的設計,更重要的是降低石油化工裝置生產中的污染,實現(xiàn)環(huán)保生產。