王春雨 崔 倩 羅 飚

（1 河北環(huán)信環(huán)保科技有限公司 河北石家莊 050000 2 河北環(huán)山企業(yè)管理咨詢有限公司河北石家莊 050000 3 中石油大港油田分公司第三采油廠 河北滄州 061023）

引言

石油行業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，石油行業(yè)的規(guī)模逐漸擴(kuò)大，生產(chǎn)中產(chǎn)生的污染物數(shù)量日益增多，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了較大污染。目前，我國(guó)環(huán)保政策、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)石油行業(yè)的生產(chǎn)進(jìn)行了全過程監(jiān)管，并以環(huán)境保護(hù)為導(dǎo)向，不斷提出新規(guī)范、新要求，因此石油行業(yè)面臨的環(huán)保壓力較大，降低生產(chǎn)造成的污染成為石油行業(yè)當(dāng)前的首要任務(wù)。而新環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用有助于石油行業(yè)降低生產(chǎn)造成的污染，但如何合理有效地應(yīng)用新環(huán)保技術(shù)，充分發(fā)揮新環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值是石油行業(yè)當(dāng)前亟待解決的問題。

1 石油行業(yè)面臨的環(huán)保壓力

目前，我國(guó)的石油資源仍處于資源短缺、對(duì)外依存度較高的狀態(tài)，因此石油行業(yè)一直處于持續(xù)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模、調(diào)整資源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的狀態(tài)。但在行業(yè)內(nèi)部發(fā)展受到制約、國(guó)家環(huán)保政策與法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格的情況下，石油行業(yè)面臨多方面的環(huán)保壓力。

1.1 開采方面

現(xiàn)存老油田進(jìn)入開發(fā)中后期，油田內(nèi)部含水率逐漸增加，受到地層等因素影響，污水回注量的變化使得外排增多，低產(chǎn)、稠油、低滲、高硫天然氣產(chǎn)出比例也因此提升，其中高硫天然氣運(yùn)輸時(shí)會(huì)產(chǎn)生較多烴類氣體，稠油熱采使用的燃煤鍋爐會(huì)排放較多二氧化碳。同時(shí)，在油氣勘查開發(fā)技術(shù)原則“地上服從于地下”的指導(dǎo)下，開采過程也極易涉及地下水保護(hù)問題[1]，如后續(xù)排污中，部分企業(yè)對(duì)酸液和壓裂液未規(guī)范處理，造成水源和土壤的污染，從而影響周邊的農(nóng)作物生產(chǎn)和居民的生活。另外，在長(zhǎng)期開采中堵塞問題也較為常見，因此可通過酸液或壓裂液來(lái)溶解堵塞物質(zhì)解決堵塞問題。

1.2 煉油方面

隨著國(guó)內(nèi)諸多地區(qū)輕質(zhì)原油加工份額的降低、稠油量的提高，中東、委內(nèi)瑞拉、俄羅斯等國(guó)家的進(jìn)口原油在國(guó)內(nèi)陸續(xù)投入生產(chǎn)，由于此類原油具有高硫、高酸的特點(diǎn)，因此生產(chǎn)中的有害氣體排放較多。同時(shí)，伴隨煉化一體化進(jìn)程的加深，石油行業(yè)產(chǎn)品升級(jí)加快，企業(yè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，催化裂化設(shè)備、延遲焦化設(shè)備等重污染設(shè)備逐漸增多，耗水量加大，諸多石油企業(yè)迫于節(jié)水壓力，實(shí)行污水回用措施，但污水中氯化物、COD 濃度較高，如果處理不到位直接回用不僅影響產(chǎn)品質(zhì)量，還會(huì)使生產(chǎn)中產(chǎn)生的烴類氣體、二氧化碳增多。另外，清潔燃料的大規(guī)模應(yīng)用，也對(duì)加氫工藝的要求逐漸加深，使得二氧化碳排放量大增。

1.3 管道運(yùn)輸方面

我國(guó)國(guó)土面積遼闊，石油資源、消費(fèi)市場(chǎng)所處位置不均，管道運(yùn)輸里程較大，運(yùn)輸中會(huì)無(wú)法避免地涉及環(huán)境保護(hù)區(qū)、敏感區(qū)、水源保護(hù)區(qū)、風(fēng)景區(qū)以及人群密集區(qū)等，因此石油運(yùn)輸中一旦出現(xiàn)泄漏情況，不僅會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成較大破壞，還會(huì)威脅人們的生命及財(cái)產(chǎn)安全。

新形勢(shì)下，廢水、廢氣、固體廢物（簡(jiǎn)稱“三廢”）的產(chǎn)生量處于持續(xù)增加趨勢(shì)，使污染物處理的難度逐漸增加，根據(jù)英國(guó)Umis 提出的洋蔥模型，結(jié)合當(dāng)前石油行業(yè)的特點(diǎn)，將石油行業(yè)“三廢”來(lái)源概括如圖1 所示的面源[2]。因此，在“三廢”產(chǎn)生量增加，國(guó)家政策、法律規(guī)范逐漸嚴(yán)格的背景下，油行業(yè)面臨著極大的環(huán)保壓力。

圖1 石油行業(yè)“三廢”來(lái)源概括

2 石油行業(yè)新環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

2.1 優(yōu)化資源結(jié)構(gòu)

石油是一種不可再生資源，較為短缺。目前，我國(guó)石油產(chǎn)量無(wú)法滿足實(shí)際需求，必須進(jìn)行資源進(jìn)口。但進(jìn)口石油質(zhì)量不可控，可能含有多種有害物質(zhì)，而傳統(tǒng)環(huán)保技術(shù)對(duì)原油生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)處理效率較低，因此在實(shí)際生產(chǎn)中，只能減少進(jìn)口石油在生產(chǎn)原料中的占比，這樣一來(lái)石油消費(fèi)市場(chǎng)就出現(xiàn)了缺口，不僅影響人們?nèi)粘Ｉ钆c出行，還不利于石油行業(yè)的整體發(fā)展。造成上述現(xiàn)象的原因，可歸結(jié)為污染物處理效率低下，而新環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用，可顯著提升污染物的處理效率和效果，如此石油行業(yè)便可增加進(jìn)口石油在生產(chǎn)原料中的占比，使石油行業(yè)的資源結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，有利于石油行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

2.2 提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益

對(duì)石油企業(yè)發(fā)展而言，新環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用可有效提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。傳統(tǒng)環(huán)保技術(shù)成本較高，應(yīng)用效果較差，且對(duì)于進(jìn)口石油生產(chǎn)中產(chǎn)生污染的處理能力較弱，制約了石油行業(yè)的發(fā)展，使得石油企業(yè)難以提升經(jīng)濟(jì)效益。新環(huán)保技術(shù)應(yīng)用后，對(duì)石油行業(yè)的資源結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，意味著可在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的同時(shí)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模、提高市場(chǎng)份額，達(dá)到提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的目的。而石油企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益后，又可進(jìn)一步增加新環(huán)保技術(shù)的資金投入、設(shè)備投入，降低對(duì)生產(chǎn)環(huán)境產(chǎn)生的影響，形成良性循環(huán)。

3 石油行業(yè)中新環(huán)保技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用路徑

本文基于石油行業(yè)中的“三廢”，說明石油行業(yè)中新環(huán)保技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用路徑。

3.1 廢水處理中的應(yīng)用

石油行業(yè)生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生大量廢水，其中含有大量的重金屬離子，這些重金屬離子隨廢水排放后將會(huì)嚴(yán)重污染水資源和土壤。如，重金屬離子排入水資源后，會(huì)直接進(jìn)入水生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，將污染擴(kuò)散至地表水、地下水，甚至在周邊動(dòng)植物體內(nèi)富集，并通過生物鏈對(duì)人體健康、生命安全產(chǎn)生威脅，污染危害極為廣泛。

傳統(tǒng)廢水處理工藝包括吸附、沉降、加入混凝劑或助凝劑等，雖然能夠有效去除廢水中的有害物質(zhì)，但因流程較為復(fù)雜，難度較高，耗時(shí)較長(zhǎng)，制約了石油行業(yè)的發(fā)展。為此，石油行業(yè)相關(guān)企業(yè)可將新環(huán)保技術(shù)中的活性炭吸附技術(shù)用于廢水處理之中?；钚蕴课郊夹g(shù)是將大量活性炭投入廢水中，利用活性炭的吸附力，吸附廢水中的重金屬離子和其他有害物質(zhì)，減少?gòu)U水中污染物的含量，降低廢水排放后對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的污染。由于活性炭的吸附能力較強(qiáng)，成本低廉，目前已被石油行業(yè)廣泛應(yīng)用。但采用活性炭吸附技術(shù)處理廢水時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制活性炭的投放量和浸泡時(shí)間。由于活性炭自身的吸附力會(huì)隨時(shí)間推移而降低，因此相關(guān)工作人員應(yīng)對(duì)活性炭的使用時(shí)間進(jìn)行合理規(guī)劃，避免浸泡時(shí)間過長(zhǎng)而致活性炭吸附能力失效，對(duì)廢水產(chǎn)生反復(fù)污染。同時(shí)，在活性炭投放量方面，工作人員還應(yīng)根據(jù)廢水中污染物的濃度，合理規(guī)劃活性炭投放量，防止出現(xiàn)浪費(fèi)或凈化不完全現(xiàn)象。

3.2 廢氣處理中的應(yīng)用

石油行業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢氣攜帶大量化學(xué)物質(zhì)，如氮氧化合物、硫化物、烴類物質(zhì)等，若不經(jīng)過特殊處理后再排放，將會(huì)引起嚴(yán)重大氣污染，甚至造成酸雨現(xiàn)象。

傳統(tǒng)石油企業(yè)對(duì)廢氣的處理依賴于加壓進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，雖然此種方式能夠去除廢氣中的化學(xué)物質(zhì)，使其達(dá)到規(guī)范排放標(biāo)準(zhǔn)，但加壓過程的危險(xiǎn)性較高，相關(guān)設(shè)備較為昂貴，會(huì)增加石油企業(yè)的生產(chǎn)成本。對(duì)此，可應(yīng)用新環(huán)保技術(shù)中的超臨界流體萃取技術(shù)，取代傳統(tǒng)廢氣處理的加壓和化學(xué)反應(yīng)。超臨界流體萃取技術(shù)的原理是利用超臨界流體對(duì)酮類物質(zhì)、醚類物質(zhì)、烴類物質(zhì)等具有的特殊溶解作用，去除廢氣中的有害成分，其常用的超臨界流體為二氧化碳。和化學(xué)反應(yīng)相比，超臨界流體萃取技術(shù)能夠在接近室溫（40℃左右）的條件下對(duì)廢氣中的有害物質(zhì)進(jìn)行溶解、提取，可有效防止廢氣中熱敏性物質(zhì)的逸散，且能夠?qū)⒏叻悬c(diǎn)、易熱解、低揮發(fā)度的有害物質(zhì)在室溫下進(jìn)行萃取。因此，超臨界流體萃取技術(shù)無(wú)需進(jìn)行加熱，可降低廢氣處理成本，且無(wú)需加壓，顯著提高了廢氣處理過程的安全性，對(duì)石油行業(yè)廢氣的處理效率極高。此外，二氧化碳作為常用的超臨界流體，成本較為低廉，意味著該項(xiàng)技術(shù)在后續(xù)應(yīng)用中產(chǎn)生的成本較低，具有較強(qiáng)的推廣價(jià)值。

3.3 固體廢物處理中的應(yīng)用

石油行業(yè)固體廢物具有揮發(fā)性強(qiáng)、自身毒性強(qiáng)、處理難度較高、占據(jù)空間較大等特點(diǎn)，且種類、數(shù)量較多，對(duì)于局部環(huán)境污染極為嚴(yán)重，極易威脅到生產(chǎn)人員與周邊居民的生命安全。

石油行業(yè)傳統(tǒng)固體廢物處理方法為無(wú)害化處理，指的是經(jīng)過適當(dāng)處置，將固體廢物中的有害物質(zhì)分解或使其無(wú)法危害環(huán)境，常用的方法有填埋法、拆解法等。雖然無(wú)害化處理的難度較低，但效果較差、成本較高，處理后的固體廢物極易受外界因素影響而對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染。為最大限度提高石油行業(yè)固體廢物處理效果，新環(huán)保技術(shù)中的資源化技術(shù)不僅能夠?qū)⒐腆w廢物的危害降到最低，還能幫助石油企業(yè)在短時(shí)間內(nèi)獲取經(jīng)濟(jì)收益。具體而言，資源化技術(shù)是將固體廢物進(jìn)行二次處理后，轉(zhuǎn)化為可利用資源，投入到各個(gè)領(lǐng)域中，或?qū)⑻幚磉^程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物作為資源，降低生產(chǎn)成本。如，將固體廢物中的重金屬離子進(jìn)行去除后，利用其中的氮氧化合物以及相關(guān)硫化物、磷化物等物質(zhì)，制作為混合肥料，投入到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中；或?qū)⒐腆w廢物直接進(jìn)行焚燒，利用固體廢物的熱值，通過熱傳導(dǎo)，將熱能傳導(dǎo)至生產(chǎn)流程中，減少石油行業(yè)生產(chǎn)過程中的熱能消耗，同時(shí)焚燒產(chǎn)生的爐渣可與粉煤灰混合，經(jīng)過加工處理后轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄖ牧?，?yīng)用到建筑領(lǐng)域中。

3.4 微生物處理

除廢水、廢氣、固體廢物外，含油污水也是石油行業(yè)中常見的污染物。對(duì)含油污水進(jìn)行處理時(shí)，雖無(wú)法應(yīng)用上述新環(huán)保技術(shù)，但可應(yīng)用微生物處理技術(shù)，具體流程如圖2 所示。微生物處理技術(shù)是利用除油器將含油廢水中的油污去除，再利用A/O 池進(jìn)行凈化，最后排放或回收利用。同時(shí)，此項(xiàng)技術(shù)還可應(yīng)用到石油行業(yè)中的開采環(huán)節(jié)，去除老油田開采出的、含水率較高的原油中的水分，提高原油開采效率[3]。因此，不同污染物類型可應(yīng)用不同的新環(huán)保技術(shù)，相關(guān)人員可結(jié)合石油行業(yè)生產(chǎn)實(shí)際情況，選擇合適的新型環(huán)保技術(shù)解決生產(chǎn)過程的各種污染問題，詳見表1。

表1 石油行業(yè)中可應(yīng)用的新環(huán)保技術(shù)

圖2 微生物處理工藝流程

3.5 酸液和壓裂液污染防治

防止酸液、壓裂液污染的最佳方法便是及時(shí)回收酸液、壓裂液，統(tǒng)一進(jìn)行無(wú)害化處理。傳統(tǒng)環(huán)保技術(shù)對(duì)于濃度在10%以上的廢酸液，采用自然結(jié)晶法、自然結(jié)晶-擴(kuò)散滲透法、真空濃縮-冷凍結(jié)晶法和離子交換法等進(jìn)行處理。對(duì)于濃度較低（10%以下）的廢酸液，使用石灰石池過濾中和、廢水中和等方式處理。這些方法雖然能夠?qū)U酸液無(wú)害化，但經(jīng)濟(jì)性較差。因此，石油行業(yè)的相關(guān)人員可進(jìn)行創(chuàng)新，對(duì)廢酸液進(jìn)行二次利用，如利用廢酸液中的殘留酸進(jìn)行注水井調(diào)剖，改善吸水剖面的效果，以二次回收的形式降低廢酸液的排放量。對(duì)于變質(zhì)后的廢酸液、廢壓裂液，處理后可作為活性廢水應(yīng)用到廢水處理中。若石油行業(yè)相關(guān)企業(yè)不具備二次回收利用技術(shù)，可使用絮凝沉淀法，清除廢酸液、廢壓裂液內(nèi)部的可溶性物質(zhì)，再結(jié)合氯酸鈉、紫外線光對(duì)廢液進(jìn)行處理，將內(nèi)部高分子及有機(jī)化合物氧化分解，使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行排放。同時(shí)，相關(guān)人員還可嘗試應(yīng)用生物-超聲波法、膜法分離法、電絮凝法等新技術(shù)對(duì)廢酸液和壓裂液進(jìn)行處理。

4 石油行業(yè)中新環(huán)保技術(shù)應(yīng)用的保障策略

石油行業(yè)特點(diǎn)鮮明，生產(chǎn)過程產(chǎn)生的污染和設(shè)備的先進(jìn)程度密切相關(guān)，若生產(chǎn)設(shè)備較為老舊，生產(chǎn)技術(shù)落后，極易導(dǎo)致污染物增多，降低新環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用效果。因此，為提高新環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用效果，相關(guān)企業(yè)應(yīng)重視生產(chǎn)設(shè)備的更新?lián)Q代以及保養(yǎng)維修，應(yīng)用較為先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，并適當(dāng)投入資金，降低生產(chǎn)資源消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能生產(chǎn)。同時(shí)，良好的生產(chǎn)設(shè)備、環(huán)保設(shè)備可最大限度發(fā)揮新環(huán)保技術(shù)的價(jià)值，降低石油行業(yè)的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)，促進(jìn)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，維持企業(yè)穩(wěn)定健康發(fā)展[4]。

此外，利用新環(huán)保技術(shù)改善污染時(shí)，還應(yīng)對(duì)生產(chǎn)細(xì)節(jié)加強(qiáng)管控，設(shè)立污染監(jiān)測(cè)部門，對(duì)生產(chǎn)全過程的相關(guān)環(huán)保問題進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保相關(guān)工作人員可嚴(yán)格按照規(guī)范使用新環(huán)保技術(shù)。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在資源短缺、環(huán)保政策日趨嚴(yán)格的背景下，石油行業(yè)面臨著較大環(huán)保壓力。為此，石油行業(yè)應(yīng)明確新環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，結(jié)合行業(yè)實(shí)際情況，合理運(yùn)用新環(huán)保技術(shù)，并加強(qiáng)對(duì)環(huán)保技術(shù)的創(chuàng)新和優(yōu)化探索，提高石油行業(yè)的環(huán)保水平，促進(jìn)石油行業(yè)穩(wěn)定、健康發(fā)展。