第十二章 环保与清洁生产.doc

第十二章 环保与清洁生产12.1常减压蒸馏装置的污染物常减压装置的污染物主要包括生产过程中排放的污水、废气、废渣及噪音等；还有一些其它其它环境危害污染物如汽油、氨气等。常减压装置的污水主要由以下几部分产生： (1) 电脱盐罐切水(2) 初、常顶油水分离罐切水(3) 减顶油水分离器切水(4) 机泵轴封冷却水(5) 含油雨水常减压装置的废气主要由以下几部分产生：常减压装置的废气主要为加热炉烟气，烟气中主要污染物有二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、和烟尘。常减压装置的废渣主要由以下几部分产生：在有油品碱液精制流程的装置，会产生碱渣，另有检修时产生的工业固体废弃物。噪声由以下几部分产生产生：(1) 流体振动所产生的噪声，如加热炉喷嘴气体的喷射，管线阀门的截流声等。(2) 机械噪声，由机械振动所产生的噪声。(3) 电磁噪声，由电机、变压器等因磁场作用引起振动产生的噪声。12.2常减压装置的污染物的控制与回收 12.2.1 污水的控制与回收每个常减压装置所排放的污水要符合本厂制定的分级控制指标。因为污水处理场和生产装置一样，对水质和水量都有一定的要求，否则虽经处理也很难达到国家允许的排放标准。尤其是生化曝气池是用微生物净化废水中的污染物，如果微生物中毒死亡，则十几天多则12个月才能使曝气池恢复正常。所以一个小时污染物的冲击，对污水场造成的危害是相当大的。废水中主要含油、硫化物、挥发酚、氨、碱、盐等，一般废水为偏碱性。这些污染物均会污染环境及危害人体。12.2.1.1污水控制 (1) 因为减压塔顶的大气冷凝排水对环境污染严重，因此减压塔的直冷式塔顶冷凝器改造为管壳式表面冷凝器或空冷器。(2) 侧线汽提由过热蒸汽改为重沸器汽提，即降低了塔顶冷凝冷却器的负荷，又有利于侧线产品质量的提高，降低了污水排放量。(3) 在条件允许的情况下将湿式减压塔改为干式减压塔，塔底不吹汽和减压炉炉管少量吹汽，即提高了减压真空度，又降低了减压塔顶冷凝冷却器的负荷，降低了污水排放量。(4) 大量采用空气冷却器代替水冷器。(5) 机泵冷却水回收利用，可作为电脱盐注水、塔顶注水所用，也可作为精制装置配碱用水。(6) 减压塔顶抽空器采用水环式真空泵，降低抽空器蒸汽用量，水环式真空泵的水可冷却循环使用。污水排放指标按国家标准共 26 项，这里着重说明一下常用的三种指标： COD：化学耗氧量。是利用化学氧化剂（如高锰酸钾）将排水中可氧化物质（如有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等）氧化分解，然后根据残留的氮化剂的量计算出氧的消耗量。C0D 是表示水质污染度的重要指标，C0D的单位为 mg/L，其值越小，说明水质污染程度越轻。 BOD ：生化需氧量又称生化耗氧量。是表示水中有机物等需氧污染物质含量的一个综合指标，它说明水中有机物出于微生物的生化作用进行氧化分解，使之无机化或气体化时所消耗水中溶解氧的总数量，其单位以mg/L表示。其值越高，说明水中有机污染物质越多，污染也就越严重。PH 值： PH 值可以判断水体中的酸碱度。动物、植物在水中的适宜 pH 值在69之间，超过这个范围很多水中的生物会受到伤害。12.2.1.2污水回收目前大都数常减压蒸馏装置都是将废水分为含油污水和含硫污水两种，在装置内集中回收后送到净化水和汽提装置进行相应的处理，不再直排。12.2.2 废气控制常减压装置的废气主要为加热炉烟气，主要污染物是二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、和烟尘。安全阀放空、取样、检修放空系统的烃类不凝汽，管线、阀门、机泵等泄漏出来的轻质烃类。二氧化硫：是有恶臭和强刺激性气体，主要是对呼吸系统的损害。二氧化硫浓度为110mg/l时对人有刺激；浓度为10100mg/l时，人们开始流泪、胸痛；浓度大于100mg/l时会导致死亡。氮氧化物：对植物的危害较大，高浓度下植物不能生存，在低浓度长期作用下，使农作物减产。氮氧化物浓度高时，会形成酸雨。能使人血液输氧能力下降，使中枢神经及肺部受损。空气中浓度达2.5L/L时，危害植物生长达100200L/L时人类会发生肺水肿，甚至急性中毒死亡。一氧化碳：能和血液中的血红蛋白结合，降低血液输氧功能，造成全身组织缺氧中毒。烟尘：烟尘大部分含碳粒子，其吸附性很强，能吸附各种有害物体和液体，黑烟中还含有被认为是致痛性物质物质，焦油状碳氢化合物侵入人体呼吸系统，产生综合性危害。烃类：浓度高时造成缺氧症状，在一定条件下与氮氧化物一起构成光化学烟雾，形成可比氮氧化物毒性更强的物质，对人体危害更大。我国规定车间空气中有害物质允许浓度为以下数值见下表13-1：表13-1 有害物质允许浓度表有害物SO2NOXCOH2S汽油允许浓度(mg/m3)155301030012.2.2.1 减少加热炉烟气中有害物质有：(1)采用低硫燃料油。(2)使用经过脱硫的燃料气或燃料油。(3)应用烟道气脱硫技术(如吸附法等)。(4)提高加热炉操作水平，改善燃烧条件，使燃料燃烧更充分，适当控制过剩空气量。12.2.2.2 减少空气中一氧化碳含量的方法：(1) 控制适宜的过剩空气量，空气量不足时，烟气中的一氧化碳量会因燃烧不完全而增加；但如空气量过多，烟气中一氧化碳量也会因火焰熄灭而增加。(2) 控制适宜的燃烧温度，若燃烧温度超过1500，二氧化碳即将分解成一氧化碳。(3) 控制适宜的燃烧时间，若时间短，燃烧不完全，一氧化碳增加。总之，燃烧时应注意充分供氧和防止聚冷，才能使一氧化碳得以充分的燃烧并防止因火焰熄灭而产生一氧化碳。12.2.2.3 减轻烃类污染的防治有以下方法：(1) 初顶、常顶、减顶不凝气如果不回收利用排入大气，则对装置的安全生产构成威胁，因此初顶、常顶不凝汽可引致催化裂化装置等，做到全回收、全脱硫、利用。(2) 减少各种形式的“跑、冒、滴、漏”。12.2.2.4 减少烟气中氮氧化物一般有以下几种方法： (1) 改进燃烧方法，适当控制过剩空气量，采取分阶段燃烧的方法。 (2) 烟道气脱氮氧化物(用吸附法等)。12.2.2.5 减轻加热炉烟气中SO2危害，一般有以下几种方法： (1) 采用低硫燃料油。 (2) 烧经过脱硫的燃料气或燃料油。 (3) 应用烟道气脱硫技术(如吸收法等)。(4) 提高加热炉操作水平，改善燃烧条件，使燃烧完全。12.2.3 噪声控制 噪音的限制标准： 生产车间及操作场所(工人每天连续接触噪音8小时)的噪音限制值为90dB(A)。也就是说在90dB(A)的噪音环境只适宜工作8小时。一般是噪音每增加3dB(A)，工作时间就应该减少一半，也就是说在93dB(A)的噪音环境中只适宜于工作四小时。噪声的危害：(1) 听力损伤，听力损伤随着接触噪声的强度而增加。(2) 引起多种疾病，作用于人的中枢神经系统。由于可以影响到人体的各个器官的功能，如消化道、内分泌等，也会使人的交感神经紧张，导致心血管的疾病。(3) 影响人的正常生活，降低劳动生产率。在嘈杂的环境中工作，心烦意乱，容易贫乏，注意力不集中，还容易出错。 控制和防治噪音的方法：消声、吸声、隔音、减震。即降低声源处噪音，在声的传播途径处降低噪音。常减压装置对引起噪声的主要因素进行消减，具体方法如下：(1) 加热炉的噪声防治一般有以下几种方法，可根据不同情况选用。 采用低噪声喷嘴。 喷嘴及风门等进风口处采用消声罩。 炉底设隔声墙。(2) 电机噪声的防治一般有： 安装消声罩。一般应选用低噪声电机。 改善冷却风扇结构、角度。 大电机可拆除风扇，用主风机设置旁路引风冷却电机。 采用变频调速技术改造电机，即降低了电机的噪声，延长了机械密封的寿命，又使电机始终处于高效率的工作状态，达到了节能的目的。(3) 空冷器噪音的防治一般可选用以下几种方法： 设隔音墙，以减少对受声方向的辐射。 加吸声屏，可设立式和横式吸声屏。 加隔音罩。 用新型低噪音风机。12.2.4废渣的控制和回收 碱渣一般含有游离碱、油、硫化物和酚等。大部分碱渣为具有恶臭的灰黑色稀粘液，如不回收处理直接排入水体会造成严重的污染。碱渣不能直接排入污水处理场。如限量排放污水处理场处理，需要经过工厂环保部门的允许。 碱渣中的污染物如果加以回收综合利用，就能成为很有用的产品，作为有用的工业原料，同时增加了收入。 其它可回收的产品还有硫氢化钠、硫化钠、环烷酸钠等。 碱渣的最佳处理方法是综合利用，还可用硫酸中和或废酸中和，也可用烟道中的CO2中和。减少装置内碱渣生成量的方法一般为：(1)用加氢精制替代油品的酸碱精制；(2)用加大初、常顶注氨量或氨洗代替碱洗。12.2.5其它环境危害污染物控制（1）氨（NH3） 是无色有强烈刺激性的气体。在常减压蒸馏装置中氨用来注人到塔顶挥发线上以中和 HCI。氨气在空气中最高允许浓度为 30 mg/m3。轻度中毒时，对眼及上呼吸道粘膜有刺激作用，患者眼及口有辛辣感、流泪、流涕、咳嗽、声嘶、吞咽困难、胸闷、气急。重度中毒，是吸人高浓度氨气所致，可引起肺充血，肺水肿及肺出血；皮肤粘膜接触氨水或高浓度氨气可引起化学性烧伤，甚至角膜混浊引起失明。少数患者可因反射性喉头痉挛或呼吸停止，造成“闪电式”中毒死亡。预防措施： 对贮存氨水的贮罐和使用氨水的管线设备要定期检修，严防跑、冒、滴、漏。 对含氨废水及废气要净化处理，不得任意排放，防止污染劳动场所及周围环境。 12.3常减压蒸馏装置防治污染的方向(1) 采用污染少的炼油工艺。 在炼油装置上尽量采用不污染或少污染的工艺过程和设备是防治污染、保护环境的积极措施。蒸馏装置减压塔的大气冷凝排水对环境污染严重，国内外有的炼油厂已采用管壳表面冷凝器或空冷器代替直冷式大气冷凝器，用真空泵代替蒸汽喷射泵，从而消除了大气冷凝器的排水。用重沸器代替直接蒸汽进行汽提，并研究用天然气或炼油厂干气来代替汽提蒸汽，都是减少污染的有效途径。 近来，国外炼油工业中，加氢精制所占比重迅速增加，其中重油加氢发展迅速。采用加氢精制可降低污水的排放量和污染程度，并消除了难于处理的酸、碱渣。用催化脱硫醇等油品脱硫工艺也可在不同程度上减少污染。(2) 降低新鲜水用量，压缩排污。a 大量采用空冷代替水冷。b 循环水取代单程冷却。c 重复利用净化污水。 有的炼厂将水质较好的冷后水供机泵、压缩机、抽空器冷却二次利用。航煤水洗排水供柴油水洗用，既节约了新鲜水又压缩了排污水量。 回收蒸汽凝结水对节能、节水、压缩排污都有很大意义。这部分水经过处理后可用作锅炉给水。 某炼油厂将催化裂化的含酚冷却水和汽提脱硫、氨的冷凝水，用于原油脱盐设备，然后再用作焦化的冷凝水，不仅减少了污水排量，而且可将水中大部分的酚脱除。(3) 综合利用，回收有用产品。 从直馏煤油、柴油碱洗碱渣中回收环烷酸，蒸馏装置的汽油碱洗碱渣和来自催化裂化、热裂化、焦化汽油的碱洗碱渣中回收酚。(4) 烃类、气体防治 将初顶、常顶、减顶的不凝气回收作为加热炉的燃料；采用浮顶、塑料浮罩，塑料微球等措施消除或减少油品的蒸发空间。12.4 清洁生产清洁生产是将综合性、预防性的环境战略持续地应用于生产过程、产品和服务中，以提高效率和降低对人类和环境的危害。对生产过程来讲，清洁生产指节约能源和原材料，淘汰有害原材料，减少污染物和废物的排放和它们的有害性。对产品来说，清洁生产指降低产品整个产品生命周期(包括从原材料的生产到生命终结的处置)对环境的有害影响。对服务来说，清洁生产指将预防性的战略结合到服务的设计和提供活动中。清洁生产乃是从生态经济大系统的整体优化出发，对物质转化的全过程不断采取战略性、综合性、预防性措施，以提高物料和能源的利用率，减少乃至消除废料的生成和排放，降低生产活动对资源的过度使用以及对人类和环境造成的风险，实现社会的持续发展。清洁生产谋求的两个目标是：(1)提高资源的利用效率，即通过资源的综合利用、短缺资源的代用、二次资源的利用以及节能、省料、节水，以减缓资源的耗竭；(2)减少废料和污染物的产生和排放，促进工业产品的生产和消费过程与环境相容，降低整个工业活动对人类和环境的风险。清洁生产包括三个内容：(l) 清洁的能源常规能源特别是煤的清洁利用；可再生能源的利用；新能源的开发；各种节能技术等；(2) 清洁的生产过程尽量少用不用有毒有害的废料；中间产品尽量是无毒无害的；减少生产过程中的各种危险性因素，如高温、高压、低温、低压、易燃、易爆、强噪音、强振动等；少废、无废的工艺和高效的设备；物料的再循环(厂内、厂外)；简便、可靠的操作和控制；完善的管理等等。(3) 清洁的产品(包括无形的产品-服务)节约原料和能源，少用昂贵和稀缺的原料，利用二次资源作原料；产品在使用过程中以及使用后不含危害人体健康和生态环境的因素；易于回收、复用和再生；合理包装；合理的使用功能(以及具有节能、节水、降低噪声的功能)和使用寿命等；产品报废后易处置、易降解等。实现两个全过程控