制氢装置变压吸附尾气二氧化碳回收项目环境影响评价报告

制氢装置变压吸附尾气二氧化碳回收项目环境影响评价报告一、项目概况（一）项目背景在“双碳”目标的推动下，高耗能行业的减碳需求日益迫切。某石化企业现有制氢装置采用天然气蒸汽转化工艺，配套变压吸附（PSA）提纯氢气装置。该制氢装置在生产过程中，变压吸附单元会产生大量富含二氧化碳的尾气，其中二氧化碳体积分数约为92%，其余为少量氢气、甲烷等可燃气体。目前，该部分尾气直接通过火炬燃烧后排放，不仅造成了二氧化碳资源的浪费，还产生了一定量的温室气体排放。为响应国家碳减排政策，提高资源利用率，企业拟投资建设制氢装置变压吸附尾气二氧化碳回收项目，对变压吸附尾气中的二氧化碳进行捕集、提纯和回收利用。（二）项目建设内容本项目依托现有制氢装置，在厂区预留空地内建设二氧化碳回收装置及配套设施，主要包括二氧化碳吸收塔、解析塔、压缩机组、干燥器、提纯塔、储存罐等设备，以及相应的工艺管道、电气、仪表、公用工程等辅助设施。项目设计处理能力为每小时回收二氧化碳2000标准立方米，提纯后的二氧化碳产品纯度可达99.9%以上，可作为工业原料用于食品加工、化工合成、油田驱油等领域。（三）项目选址与周边环境项目选址位于某石化企业现有厂区内，厂区周边500米范围内主要为工业企业，包括炼油厂、化工厂等，1000米范围内有少量居民居住区。项目所在地属于温带大陆性气候，年平均气温12℃，年平均降水量550毫米，主导风向为西北风。区域内主要地表水体为距离厂区约3公里的河流，为当地重要的饮用水源地。二、工程分析（一）工艺流程简述制氢装置变压吸附尾气首先进入缓冲罐，经初步分离除去其中的液滴和杂质后，进入二氧化碳吸收塔。在吸收塔内，尾气与吸收剂逆流接触，二氧化碳被吸收剂选择性吸收，未被吸收的氢气、甲烷等气体从吸收塔顶部排出，作为燃料气返回制氢装置的加热炉燃烧利用。吸收了二氧化碳的富吸收剂从吸收塔底部排出，经泵输送至解析塔，在解析塔内通过加热降压使二氧化碳从吸收剂中解析出来，解析后的贫吸收剂返回吸收塔循环使用。从解析塔顶部排出的粗二氧化碳气体经冷却、分离后，进入压缩机组进行压缩，压缩后的气体进入干燥器除去水分，然后进入提纯塔进一步提纯，最终得到高纯度的二氧化碳产品，经计量后送入储存罐储存或直接外输。（二）污染源分析废气污染源项目运行过程中产生的废气主要包括解析塔顶部排出的少量不凝气、压缩机组和泵等设备的密封泄漏气，以及储存罐的呼吸排气。不凝气中主要含有少量氢气、甲烷和二氧化碳，通过管道收集后返回制氢装置加热炉燃烧；密封泄漏气量较小，主要为二氧化碳和少量烃类气体，通过厂区内的废气收集系统收集后处理；储存罐呼吸排气中的二氧化碳经活性炭吸附装置处理后排放。此外，项目施工期会产生扬尘和施工机械废气，主要来源于场地平整、土方开挖、建筑材料运输和堆放等环节。废水污染源项目运行过程中产生的废水主要包括工艺冷凝水、设备清洗水和地面冲洗水。工艺冷凝水主要来自解析塔冷却器和压缩机组冷却器，水质较好，经简单处理后可作为循环冷却水补充水回用；设备清洗水和地面冲洗水含有少量吸收剂和杂质，经收集后送入厂区污水处理厂处理，达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准后排放。施工期产生的废水主要为施工人员生活污水和施工废水，生活污水经临时化粪池处理后排入厂区污水处理厂，施工废水经沉淀池沉淀后回用。噪声污染源项目运行过程中的噪声主要来源于压缩机组、泵、风机等设备，噪声值在85-105分贝之间。施工期噪声主要来源于施工机械，如挖掘机、装载机、起重机等，噪声值在90-110分贝之间。固体废物污染源项目运行过程中产生的固体废物主要包括干燥器更换的吸附剂、过滤器更换的滤芯和污水处理产生的污泥。吸附剂和滤芯属于危险废物，委托有资质的单位进行安全处置；污泥经脱水处理后送生活垃圾填埋场填埋。施工期产生的固体废物主要为建筑垃圾和施工人员生活垃圾，建筑垃圾送指定的建筑垃圾填埋场处置，生活垃圾送城市生活垃圾填埋场填埋。三、环境现状调查与评价（一）大气环境现状调查与评价为了解项目区域大气环境质量现状，在项目厂址及周边共设置3个环境空气质量监测点，连续监测7天，监测因子包括二氧化硫、二氧化氮、颗粒物（PM10、PM2.5）、一氧化碳、臭氧和二氧化碳。监测结果显示，各监测点的二氧化硫、二氧化氮、颗粒物、一氧化碳、臭氧等污染物浓度均符合《环境空气质量标准》（GB3095-2012）二级标准要求，二氧化碳浓度背景值约为410ppm，符合区域大气环境背景水平。（二）地表水环境现状调查与评价在距离厂区3公里的河流设置2个地表水监测断面，监测因子包括pH值、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总磷、石油类等。监测结果显示，各监测断面的各项污染物指标均符合《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类标准要求，表明区域地表水环境质量良好。（三）地下水环境现状调查与评价在项目厂址及周边共设置5个地下水监测井，监测因子包括pH值、总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、高锰酸盐指数等。监测结果显示，各监测井的各项污染物指标均符合《地下水质量标准》（GB/T14848-2017）Ⅲ类标准要求，区域地下水环境质量良好。（四）声环境现状调查与评价在项目厂址边界及周边敏感点共设置8个声环境监测点，监测结果显示，厂址边界噪声值符合《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）3类标准要求，周边敏感点噪声值符合《声环境质量标准》（GB3096-2008）2类标准要求，区域声环境质量良好。（五）土壤环境现状调查与评价在项目厂址及周边共设置6个土壤监测点，监测因子包括pH值、镉、汞、砷、铅、铬、铜、镍、锌等。监测结果显示，各监测点的各项污染物指标均符合《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB36600-2018）第二类用地筛选值要求，区域土壤环境质量良好。三、环境影响预测与评价（一）大气环境影响预测与评价采用环境影响评价模型对项目运行过程中排放的废气进行预测，结果表明，项目正常运行时，不凝气和密封泄漏气经收集处理后排放，对周边大气环境影响较小；储存罐呼吸排气经活性炭吸附处理后，排放的二氧化碳浓度满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）无组织排放监控浓度限值要求。在非正常工况下，如吸收塔故障导致二氧化碳吸收效率下降，会有较多的二氧化碳直接排放，此时需立即启动应急预案，采取停车检修等措施，避免对周边大气环境造成较大影响。施工期产生的扬尘会对周边局部区域的大气环境造成一定影响，但通过采取洒水降尘、设置围挡、覆盖物料等措施后，可有效控制扬尘污染。（二）地表水环境影响预测与评价项目运行过程中产生的废水经处理达标后排放，排放量较小，且排放的废水水质较好，对区域地表水体的影响较小。施工期产生的生活污水和施工废水经处理后回用或达标排放，不会对地表水体造成明显影响。（三）地下水环境影响预测与评价项目运行过程中，工艺管道、储存罐等设备可能会发生泄漏，若泄漏的污染物渗入地下，可能会对地下水环境造成影响。通过采取严格的防渗措施，如在储存罐区、装置区地面铺设防渗膜，工艺管道采用无缝钢管并加强日常维护和检测等，可有效防止污染物泄漏渗入地下。此外，项目还设置了地下水监测井，定期对地下水水质进行监测，一旦发现异常情况，及时采取应急措施，可确保地下水环境安全。（四）声环境影响预测与评价采用噪声预测模型对项目运行过程中产生的噪声进行预测，结果表明，项目正常运行时，通过选用低噪声设备、采取基础减振、安装消声器、设置隔声屏障等措施后，厂址边界噪声值可满足《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）3类标准要求，周边敏感点噪声值可满足《声环境质量标准》（GB3096-2008）2类标准要求。施工期产生的噪声会对周边敏感点造成一定影响，通过合理安排施工时间，避免在夜间和午休时间进行高噪声作业，可有效减少施工噪声对周边居民的影响。（五）土壤环境影响预测与评价项目运行过程中，若发生工艺管道或储存罐泄漏，泄漏的污染物可能会污染土壤。通过采取严格的防渗措施和加强日常维护管理，可有效防止污染物泄漏。此外，项目还设置了土壤监测点，定期对土壤质量进行监测，一旦发现土壤污染，及时采取治理措施，可确保土壤环境安全。施工期产生的建筑垃圾和生活垃圾若处置不当，可能会对土壤环境造成一定影响，但通过及时清理和妥善处置，可避免土壤污染。（六）固体废物环境影响分析项目运行过程中产生的固体废物均得到妥善处置，危险废物委托有资质的单位进行安全处置，生活垃圾送城市生活垃圾填埋场填埋，不会对周边环境造成二次污染。施工期产生的建筑垃圾和生活垃圾及时清理和处置，对环境影响较小。四、环境保护措施（一）废气污染防治措施不凝气和密封泄漏气通过管道收集后返回制氢装置加热炉燃烧，实现资源回收利用。储存罐呼吸排气经活性炭吸附装置处理后排放，活性炭定期更换，确保吸附效果。施工期采取洒水降尘、设置围挡、覆盖物料、车辆冲洗等措施，减少扬尘污染；施工机械选用低噪声、低排放设备，减少施工机械废气排放。（二）废水污染防治措施工艺冷凝水经简单处理后作为循环冷却水补充水回用，提高水资源利用率。设备清洗水和地面冲洗水经收集后送入厂区污水处理厂处理，确保达标排放。施工期生活污水经临时化粪池处理后排入厂区污水处理厂，施工废水经沉淀池沉淀后回用。（三）噪声污染防治措施选用低噪声设备，如低噪声压缩机组、泵、风机等，并在设备选型时优先考虑噪声值符合国家相关标准的产品。对设备采取基础减振、安装消声器、设置隔声罩等措施，降低设备噪声对外界的影响。在厂区边界设置隔声屏障，进一步减少噪声对外界的传播。施工期合理安排施工时间，避免在夜间和午休时间进行高噪声作业；施工机械采取减振、降噪措施，如安装减振垫、消声器等。（四）固体废物污染防治措施危险废物委托有资质的单位进行安全处置，签订危废处置协议，严格按照危险废物转移联单制度进行转移和处置。生活垃圾送城市生活垃圾填埋场填埋，定期清理和运输。施工期建筑垃圾及时清理，送指定的建筑垃圾填埋场处置；生活垃圾集中收集后送城市生活垃圾填埋场填埋。（五）地下水污染防治措施在储存罐区、装置区地面铺设防渗膜，防渗膜渗透系数不大于1×10^-10厘米/秒，防止污染物泄漏渗入地下。工艺管道采用无缝钢管，加强日常维护和检测，定期对管道进行压力试验和泄漏检测，确保管道无泄漏。设置地下水监测井，定期对地下水水质进行监测，监测频率为每季度一次，一旦发现异常情况，及时采取应急措施。（六）土壤污染防治措施加强对工艺管道、储存罐等设备的日常维护和管理，定期检查设备的密封情况，防止污染物泄漏。设置土壤监测点，定期对土壤质量进行监测，监测频率为每年一次，一旦发现土壤污染，及时采取治理措施。施工期施工场地及时清理，避免建筑垃圾和生活垃圾随意堆放，防止土壤污染。五、环境风险评价（一）风险识别项目运行过程中可能存在的环境风险主要包括二氧化碳泄漏、火灾爆炸、吸收剂泄漏等。二氧化碳泄漏可能会导致局部区域二氧化碳浓度升高，对人员健康造成危害；火灾爆炸可能会造成设备损坏、人员伤亡和环境污染；吸收剂泄漏可能会对土壤、水体造成污染。（二）风险源分析二氧化碳泄漏风险：储存罐、工艺管道等设备因腐蚀、老化、操作不当等原因可能发生泄漏，泄漏的二氧化碳会迅速扩散，若在封闭空间内积聚，可能会导致人员窒息。火灾爆炸风险：项目使用的吸收剂具有一定的可燃性，若吸收剂泄漏后遇到火源，可能会发生火灾爆炸事故；此外，压缩机组等设备在运行过程中若发生故障，也可能会引发火灾爆炸。吸收剂泄漏风险：吸收剂输送管道、泵等设备可能会发生泄漏，泄漏的吸收剂会污染土壤和水体，影响生态环境。（三）风险预测与评价采用风险评价模型对项目可能发生的环境风险进行预测，结果表明，在正常情况下，项目发生环境风险事故的概率较低；在非正常工况下，如设备故障、操作失误等，可能会发生环境风险事故，但通过采取有效的风险防范措施和应急预案，可将风险事故的影响控制在可接受范围内。（四）风险防范措施加强设备的日常维护和管理，定期对储存罐、工艺管道、压缩机组等设备进行检查和维护，及时发现和处理设备隐患。安装泄漏检测报警装置，在储存罐区、装置区等关键部位设置二氧化碳浓度检测报警仪和可燃气体检测报警仪，一旦发生泄漏，及时发出报警信号，以便采取应急措施。制定完善的应急预案，包括应急组织机构、应急处置程序、应急物资储备等内容，并定期组织应急演练，提高应急处置能力。加强操作人员的培训和管理，提高操作人员的安全意识和操作技能，避免因操作失误引发环境风险事故。六、环境管理与监测计划（一）环境管理企业应建立健全环境管理体系，设置专门的环境管理部门，配备专职环境管理人员，负责项目的环境管理工作。制定完善的环境管理制度，包括环境保护责任制、环境监测制度、污染防治设施运行管理制度、环境风险应急预案等，确保各项环境保护措施得到有效落实。（二）环境监测计划大气环境监测：在厂区边界设置大气环境监测点，定期监测二氧化碳、颗粒物、二氧化硫、二氧化氮等污染物浓度，监测频率为每季度一次。地表水环境监测：在区域地表水体设置监测断面，定期监测pH值、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮等污染物指标，监测频率为每半年一次。地下水环境监测：在项目厂址及周边设置地下水监测井，定期监测pH值、总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物等污染物指标，监测频率为每季度一次。声环境监测：在厂区边界及周边敏感点设置声环境监测点，定期监测噪声值，监测频率为每季度一次。土壤环境监测：在项目厂址及周边设置土壤监测点，定期监测pH值、镉、汞、砷、铅等污染物指标，监测频率为每年一次。污染源监测：对项目废气排放口、废水排放口进行定期监测，监测频率为每月一次，确保污染物排放符合国家相关标准要求。七、环境保护投资与环境经济损益分析（一）环境保护投资本项目环境保护投资约为500万元，占项目总投资的10%左右，主要用于废气污染防治、废水污染防治、噪声污染防治、固体废物污染防治、地下水污染防治、环境风险防范、环境监测等方面。具体投资明细如下：|序号|项目名称|投资金额（万元）|备注||----|----|----|----||1|废气污染防治设施|150|活性炭吸附装置、管道收集系统等||2|废水污染防治设施|80|污水处理设备、管道系统等||3|噪声污染防治设施|50|基础减振、消声器、隔声屏障等||4|固体废物污染防治设施|30|危废暂存间、垃圾收集设施等||5|地下水污染防治设施|70|防渗膜、监测井等||6|环境风险防范