石油化工装置的环保设计

沈嘉彬，李恒(浙江省天正设计工程有限公司，浙江 杭州 310000)

0 引言

石油化工装置直接关系到石油化工产业的效益，在石油化工装置中组织环保设计，有助于提高石油化工产业的生产效益、经济效益。石油化工装置中以环保设计为基础实行综合性的设计，目的是提高石油化工装置的运行水平，减少石油化工生产过程中的环境污染，保证石油化工企业产物的优质性。

1 石油化工装置中的污染分析

石油化工装置环保设计的直接目的是解决污染问题，先了解石油化工装置运行中出现的污染问题，再组织环保设计，以此保证环保设计在石油化工装置中的可行性。

1.1 废气污染物

石油化工生产中的加热炉装置，参与原油炼制的过程，原油分馏、裂解都需要加热炉提供热量，加热炉成为石油化工生产时废气污染物的主要来源[1]。石油化工装置中，蒸馏装置、蜡油加氢裂化装置、柴油加氢装置等都涉及到加热炉的使用，加热炉使用时产生的烟气由燃料类型、加热功率决定。石油化工生产中的原油存在较大的差异性，不同产地的原油特性也有明显的不同，最主要的差异就表现在含硫量上，对含硫量不同的原油采用相同的生产工艺，这时原油加热后产生的二氧化硫含量不同，排放到空气中的二氧化硫也不同。石油化工装置生产时，原油炼制时废气污染物排放到空气中，直接就会造成空气污染，为了保证原油加热后能够达到排放标准，就需要降低排放气体中的含硫量，把含硫量降低到最低，一般情况下，加热炉的燃料是燃料油时，烟气中存在二氧化硫的浓度基本在200.0 mg·L-1，燃料气为燃料时，排放浓度可以降低到10.0 mg·L-1，两者混合起来加热，二氧化硫的排放浓度在50.0～100.0 mg·L-1，由此说明，燃烧方式关系到废气污染的效果。

石油化工装置生产中废气污染除了二氧化硫以外还存在含氮类气体的排放，含氮类气体排放浓度也是由燃烧方法决定的，石油化工燃烧装置中选用低氮烧嘴，含氮气体排放浓度可达到200.0×10-6，这时不用设计除尘环节就可以确保排放浓度符合标准。石油化工装置的炼油工艺中，酸性气也是一种典型的废气污染源，酸性水汽以及溶剂再生阶段都容易产生酸性气体，石油化工装置中应该搭配建设硫磺回收装置，利用回收技术提高硫的回收率。

1.2 废水污染物

石油化工生产中的废水污染物有低浓度、高浓度含盐废水，含油有机废水等，这些废水中含有一些有害成分。石油化工生产中常见的废水，如：(1)高浓度含盐废水，也就是常减压装置电流盐废水，其含盐性非常高，同时也含有极高的COD，高浓度含盐废水必须经过预处理才能排放，或者有一些石油化工厂内独立搭建了处理系统，也能降低废水污染[2]；(2)含硫酸性废水，各类加氢脱硫装置中都会产生含硫酸性废水，加氢装置内物料经过硫化处理后转化为H2S，汽提冷凝后形成酸性水；(3)低含盐废水，其来自于石油化工装置内的余热锅炉、循环水等，这类低含盐废水能够当作二次用水循环使用，这样能减少污水外排量；(4)有机含油废水，原油储罐切水、油水分离罐离水都会产生有机含油废水，这类废水需排放到二级生化处理系统做处理，以免污染水源。

1.3 固体污染物

石油化工装置中的固体污染物是指一些废渣、催化剂等，石油化工生产中产生的固体污染物需按照《危险废物名录》分类，石油化工生产中产生的固体污染物，大部分都为危险类的废物，只有很小一部分是一般的废物，危险废物与一般废物需要分开处理，利用回收、烧毁等方法处理即可。

2 石油化工装置的环保设计措施

2.1 减少污水的实际外排量

废水是石油化工企业中最主要的污染物，石油化工企业中排放的污水含有大量的污染物质，如：有机物、重金属等，严重危害着周围的水源、土地。石油化工企业向外排放的污水量越大，污染能力越强，石油化工企业的废水中实际水资源的含量较大，从绿化环保的角度出发，石油化工企业中需改进废水处理装置的设计，一来净化废水，二来降低污水外排量，回收废水中可利用的水资源[3]。石油化工企业生产中，很多环节都涉及到用水，比如生产用水、冲洗用水等，水使用完以后还有剩余，剩余的水就直接进入到了石油化工生产装置的废水系统中，如果石油化工装置中废水系统不达标，净化的污水也会达不到排放标准，如果排放就会产生污染，废水装置中需设计净化装置，这样让废水达到净化的目的，废水装置除了净化以外还要实行回收，减少污水的外排量。石油化工装置环保设计中，废水净化会应该重新流回到生产工艺内，继续参与生产、冲洗。为了提高废水资源的利用率，环保设计中需把装置安装到石油化工工艺内，保证水资源的利用效率，这样还能减少生产中废水的产量，降低环境污染的机率。

2.2 重复利用生产后的废物

石油化工生产中产生的固体废物、废气等都具有重复利用的价值，主要是因为生产废物中有诸多可再生的资源，利用价值极高。这些废物如果直接丢失就会产生污染，而且影响资源的利用率，从石油化工装置环保设计的角度出发，提出废物再利用的措施，把废物利用和生产连接起来。本文以石油化工生产中的粉煤灰为例，分析石油化工装置中的环保设计。石油化工企业的粉煤灰可用于新型肥料、道路建设、吸附剂中，提高粉煤灰的利用率，以便做到固体废物再利用，实际设计中石油化工产生的粉煤灰利用价值受限，按照石油化工装置环保设计的要求，处理废物，比如粉煤灰利用时要扩大其利用的范围，从废水、废渣、废气的特征进行分析，规划其具体的应用，参考石油化工装置的参数，设计废弃物的具体应用，石油化工装置环保设计中采用自动净化的方法，待装置中生产出废弃物以后能进入自动净化的环节，废弃物经过净化以后可以重新应用到石油化工生产中，也能把废弃物当作新物质应用到对应的行业中，实现废弃物的最大利用率。

2.3 合理引入新型环保技术

石油化工装置环保设计中合理引入新型环保技术，石油化工行业中研究了一些新型环保技术，研发了新的技术装置，经过合理的设计后应用到石油化工装置上，提高石油化工生产的环保能力[4]。目前，我国环境保护方面面临着先污染再治理的问题，这种情况下我国环境污染得不到根本的解决，石油化工装置环保设计中引入新型的环保技术，引进国外环保技术时还需考虑石油化工装置使用的实际情况做更改设计，保证新型环保技术的参数能够符合国内石油化工的需求。比如外国提供的污水进水指标就和国内的指标有差异，如果直接使用这种新型环保技术就会影响到污水处理的效果，因此新型环保技术进入国内以后还需要更改设计参数。石油化工装置引入新型环保技术时尽量做到匹配性，新型环保技术不需更改就能直接运用，这能减少人力物力的投入力度，提高技术的利用效率。石油化工装置环保设计中的新型环保技术，还需控制好成本，在满足成本和环保的需求下把新型环保技术应用到石油化工装置的生产中，减少石油化工生产中的污染。

2.4 科学改进石油化工装置

我国石油化工装置环保设计中不断的推行科研技术，科学改进石油化工装置设计，确保石油化工生产能够达到环保要求。随着我国科学技术的发展，社会公众非常重视环境保护，石油化工装置环保设计中已经投入了一些研究技术，这些技术具有可靠的理论，应该把这些科研理论尽快落实到石油化工装置的环保研究中，确保科研理论能够取得对应的实践结果[5]。石油化工装置环保设计中引入科学技术做改进处理，利用科学技术提高石油化工装置中污染物的处理效率，从根本上解决石油化工产业的污染问题。目前，石油化工装置环保设计中仍旧有一些技术处于研究阶段，还有部分技术的环境效益不高，导致石油化工装置环保设计仅为表面摆设，无法做到环境治理，这样不仅增加了石油化工装置的研究成本，还会影响其环保设计的效果，因此石油化工装置环保设计中应该合理选择科研技术和科研方向，以此来保证石油化工装置改进的有效性，一定要保障石油化工装置科学改进，才能达到石油化工装置环保设计的标准，实现石油化工装置的环保效益。

3 石油化工装置环保设计的建议

石油化工装置环保设计中提出几点建议，目的是提高石油化工装置的环保水平，首先石油化工装置中应该要意识到环保设计的重要性，具备环保意识才能把环保技术引入到石油化工生产中，这样来提高石油化工生产的环保水平；第二石油化工装置环保设计中建议从国内石油化工生产的实际情况出发来落实环保设计方案，一定要保障环保技术适应国内石油化工装置的需求，以此来预防二次污染；第三石油化工装置环保建设方面应该出台一些政策、标准，使石油化工环保设计达到标准，符合政策要求。

4 结语

环境污染是社会关注的问题，近几年国家环保建设方面面临着很大的压力，全社会都应该树立环保意识。石油化工生产中由装置产生的污染比较明显，如：废水、废渣等，这些都会直接污染环境，石油化工装置设计中采用环保设计，合理落实环保设计，完善石油化工装置的设计，更重要的是降低石油化工装置生产中的污染，实现环保生产。