加气站该怎样处置分子筛?
2021-03-05蒋学书
文/蒋学书
合规处置固废、避免造成生态影响是加气站当前的关键环节。
党的十八大以来,以习近平总书记为核心的党中央大力推进生态文明建设,提出了一系列生态文明建设的新理念、新思想、新战略,要求用最严格的制度、最严密的法治保护生态环境,在环保问题上不能越雷池一步的底线思维。如何合规处置好销售企业运营过程中产生的固体废物,避免造成生态环境影响,是当前的关键环节。其中,加气站用于脱水工艺的分子筛合规处置是企业环保管理重点之一,对企业做好危废处置工作具有重要意义。
加气站脱水工艺
我国管输天然气规定,进入大管网的净化气不含游离水(SY7514-88)。有些地方沿长输管道各站点有大量未经脱水的无硫气及低硫气输入,即使有些净化厂配有三甘醇(TEG)脱水装置,整个天然气管网除个别地段外,水蒸气基本饱和。在相当长的时间内,我国原料天然气的含水量达到国际管输标准(0.12g/m³)是很困难的。
根据《汽车用压缩天然气》(SY/T7546-1996)的规定,压缩天然气在贮存和向汽车充气过程中,在最高储存压力下气体中水露点应低于当地最低环境温度5℃以下。如果达不到该要求,压缩天然气可能会析出液态水。液态水的存在,将对汽车及加气站的安全产生严重损害。
目前,销售企业加气站类型主要分为加气母站、常规加气站、标准子站以及液推子站。其中,加气母站和常规加气站涉及脱水工艺流程。加气站脱水工艺,指脱除天然气中的水分,以防止CNG水露点超标和在减压膨胀降温过程中供气系统出现冰堵。目前,销售企业加气站主要采用固体干燥剂吸附法进行脱水处理,材料普遍选用分子筛。
分子筛材料基本信息
分子筛是一种人工合成的、具有微孔型立方晶格的硅铝酸盐。依据其晶体内部孔穴的大小而吸附或排斥不同物质的分子,因而被称为“分子筛”。
分子直径小于分子筛晶体孔穴直径的物质可以进入分子筛晶体,从而被吸附。否则,被排斥。分子筛根据不同物质分子的极性,决定优先吸附的次序。按分子的大小和形状不同的选择吸附作用,即只吸附那些小于分子筛孔径的分子。对于小的极性分子和不饱和分子,具有选择吸附性能。极性越大,不饱和度越高,选择吸附性能越强。
当前,销售企业加气站使用量最多的脱水材料为4A分子筛。这种类型的分子筛是一种碱金属硅铝酸盐,有效孔径为0.4nm,故称为4A分子筛。其空间网络结构由硅氧四面体单元[SiO4]和铝氧四面体[AlO4]单元交错排列而成,能吸附水等临界直径不大于4A的分子,广泛应用于气体、液体的干燥。
分子筛固体废物类别
加气站原有环保“三同时”行政审批资料中对分子筛的认定,是判定分子筛是否属于危险废物的重要依据之一。目前,个别地方政府在批复环评中明确分子筛属于一般固体废物,不纳入危险废物管理范畴。同时,绝大部分加气站环境影响评价报告表中并未对分子筛类别进行定性判定。如,2011年3月,绵阳市环境保护局签批通过的《绵阳瓦店CNG加气站建设项目环境影响报告表》中建设项目工程分析章节,营运期污染物排放及治理中“固体废弃物排放及治理措施”提出,“中国石化销售有限公司四川绵阳石油公司瓦店加气站脱水工艺中所使用的分子筛属于普通固废”。
◇供图/蒋学书
为了进一步明确分子筛所属类别,2017年10月,中国石化销售有限公司四川石油公司在绵阳公司红日加气站取样已使用后的分子筛,并将样品送至四川省环境科学研究院固体废弃物环境研究所进行化验分析,省环科院先后对砷、铬、铅、锑等指标进行了2次检定,最终发现砷指标超标,根据国家《危险废物鉴别标准—浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007),应判定为危险废物。
分子筛本身在加气站工艺流程中主要用于除去天然气中所含的水,但基于四川省环境科学研究院检测数据结果,认为分子筛应该判定为危险废物,主要从以下几个方面考虑。一是常规加气站从管网中直接吸取天然气要经预处理(分离、过滤、脱硫)、压缩、脱水之后输入储气瓶或储气井,而具体工艺设计中脱水设备普遍设置于压缩机后,在天然气进入压缩机进行压缩过程中,可能因为压缩机使用润滑油被其分离的小分子污染。二是目前绝大部分加气站运营时间超过8年,普遍采用L、W、V型角度式压缩机。气缸在做功过程中,由于金属存在疲劳性和磨损,造成微少铁屑被高压气体带走,从而被分子筛吸附。
分子筛合规处置建议
销售企业危险废物管理已被列入企业环境保护管理工作最重要的内容。建议通过以下几个方面,强化站内分子筛的合规处置及管理工作。
加气站应规范建设危险废物暂存设施及物料备用储存设施。当前,销售企业加气站分子筛使用量较大,需要企业购置分子筛进行备用。个别地方发现了新购置的分子筛物料与使用后的物料混放,造成交叉污染。因此,需要在加气站分别设置危险废物暂存设施和物料备用储存设施。此外,在建设危险废物暂存设施过程中,要严格按照《危险废物收集、贮存、运输技术规范》(HJ2025-2012)和《危险废物贮存污染控制标准》(GB18597-2013)要求进行建设,确保达到防控污染的目的。
当加气站分子筛判定为危险废物时,各企业必须严格履行危废报备制度。要根据《固体废物污染环境防治法》的要求,制定危废管理计划,并报县级以上环保部门备案。按照《国家危险物名录》,寻求具备资质的第三方单位对分子筛进行合规处置,并严格执行危险废物转移联单管理制度,留存备查。
有条件的企业应当每年将已使用的分子筛取样送具备危险废物鉴定资质的机构进行鉴定,明确分子筛是否属于危废。如果不属于危废,采取返厂再生循环利用或交由市政垃圾处理厂进行焚烧等方式处置,严禁随意丢弃。
销售企业加气站分子筛的合规处置及管理,还有待各企业针对自身使用分子筛的鉴别情况而定。新类型危险废物的出现,对环境保护是一种新挑战。只有弄清新危废的特性,因地制宜,因时制宜,因技术制宜,有针对性地处理处置危废,才能做到分类化、集中化处理的目标。对日益新增的危险废物应明确划分类别,不仅便于国家管理,而且便于销售企业的合法依规运营。