石油化工通用知识III安全生产与环境保护-4

西安科技大学化学与化工学院1第3篇安全生产与环境保护23.3环境保护XUST33.3.1石油化工行业污染物来源和污染途径3.3.1.1污染物来源污染物是指进入环境后使环境的正常组成和性质发生直接或间接有害于人类的变化的物质。这些物质有自然界释放的;也有人类生产、生活活动中产生的,如废气、废水、废渣。XUST43.3.1石油化工行业污染物来源和污染途径3.3.1.1污染物来源石油化工行业污染物来源(1)来自原料(原油)。有些污染物是原料中已有的,如硫,以化合物态存在,在加工过程中,通常以杂质态被清除,于是产生众多硫的污染物,如原油中的硫按1%(m)计,500万吨/年的加工量,就有5万吨/年的硫进人加工系统。XUST53.3.1石油化工行业污染物来源和污染途径3.3.1.1污染物来源(2)来自各种使用后的化工辅料。如100万吨/年催化裂化装置的废剂可达500吨(剂耗0.5kg/t),这些粉尘上天落地,就可能构成污染;碱耗,一般石化企业年消耗少则几百吨(30%液碱),多则上千吨,最后以碱渣形式,被排到生产系统之外,以“三废”形式出现。XUST63.3.1石油化工行业污染物来源和污染途径3.3.1.1污染物来源(3)来自产品或半成品。如烃类挥发物;燃料燃烧产生的NOx、SO2;油品储存脱水产生的含油污水等。(4)来自加工成品过程中产生的新的污染物质。如加氢工艺产生的H2S(酸性气);丙烯腈、沥青尾气、醇、酚、醛、尿素、乙二醇等。XUST73.3.1石油化工行业污染物来源和污染途径3.3.1.2污染途径(1)废水。石油化I行业的废水排放量较大,其主要污染物为石油类、有机物、硫化物、酸、碱、富营养物等。(2)废气。石油化工行业的废气主要来自于燃料燃烧和工艺过程,其主要污染物为硫化氢、二氧化硫、氮氧化物等。(3)噪声。石油化工行业的噪声主要来自于大功率的机械设备、物料的反应和输送、生产异常情况下的放空等。(4)固体废物。石油化工行业的固体废物主要来源于生产过程产生的固体废物,如原料生产后产生的固体废物,废催化剂、添加剂等;非生产性的固体废物,如办公室、仓库、维修单位、实验室等排出的废弃物以及建筑垃圾等;“三废”处理过程排出的固体废物,如污水处理产生的污泥和废气处理收集的粉尘等。XUST83.3.2石油化工行业主要污染物及污染特点3.3.2.1主要污染物(1)水体污染物水体污染物主要为有机物、石油类、酸碱污染物等。①有机物。石油化工行业废水中的有机物种类繁多,它们在水中能继续氧化分解,大量消耗水中的溶解氧;化学耗氧量(COD)和生化耗氧量(BOD)是表征废水中有机物含量的主要指标。XUST93.3.2石油化工行业主要污染物及污染特点3.3.2.1主要污染物(1)水体污染物②石油类。主要来源于石油的开采、储运、使用和加工过程。石油类污染对水质和水生生物有相当大的危害。漂浮在水面上的油类可迅速扩散,形成油膜,阻碍水面与空气接触,使水中溶解氧减少。油类含有多环芳烃致癌物质,可经水生生物富集后危害人体健康。XUST103.3.2石油化工行业主要污染物及污染特点3.3.2.1主要污染物(1)水体污染物③酸、碱污染物质。石油化工生产中酸污染较普遍,常用的无机酸有硫酸、盐酸、硝酸、磷酸;有机酸主要有脂肪酸和芳香族酸两类。酸能腐蚀损害鱼类的鳃,降低其吸氧能力,并使动物体内血液滞流,排泄器官失去作用;水的pH值5时,鱼类即不能正常生活。XUST113.3.2石油化工行业主要污染物及污染特点3.3.2.1主要污染物(1)水体污染物③酸、碱污染物质。常用的无机碱有碳酸钠、苛性钠、消石灰等。碱性污染物质对皮肤、眼睛和黏膜都有强烈的腐蚀作用,可导致皮肤灼伤和坏死;进人动物消化系统则会引起消化道黏膜糜烂、出血和腐蚀,甚至穿孔;碱性废水会使土壤盐碱化。XUST123.3.2石油化工行业主要污染物及污染特点3.3.2.1主要污染物(2)大气污染物质大气污染物质主要有二氧化硫、氮氧化物、氯气、氯化氢、硫化氢等。①二氧化硫。主要来自于炼油装置、硫酸工业和电厂。二氧化硫对人呼吸道及眼有强烈的刺激作用,大量吸入可引起肺水胂、喉水肿、声带痉挛而窒息。二氧化硫是形成酸雨的主要污染物。XUST133.3.2石油化工行业主要污染物及污染特点3.3.2.1主要污染物(2)大气污染物质②氮氧化物。主要来源于燃料的燃烧,同时在硝酸、塔式硫酸氮肥、染料、己二酸等化工产品的生产中也会排放出氮氧化物(NOx)。氮氧化物和碳氢化合物在太阳光照射下发生光化学反应,会产生二次污染物——光化学烟雾,危害人的健康和环境。此外,氮氧化物也是形成酸雨的主要污染物。14XUST153.3.2石油化工行业主要污染物及污染特点3.3.2.1主要污染物(2)大气污染物质③氯、氯化氢。主要来自氯碱厂和氯碱加工厂。氯气和氯化氢会引起人体上呼吸道黏膜炎性肿胀、充血和眼黏膜刺激等症状。当浓度很高或接触时间很长时,会引起呼吸道深度病变,引发支气管炎、肺炎和肺气肿等。④硫化氢。主要来自于部分炼油装置和含硫污水处理、硫磺回收等装置,对人眼及呼吸道黏膜有强烈的刺激作用,大量吸人可引起肺水肿、支气管炎及肺炎,高浓度使人昏迷并因呼吸麻痹而死亡。XUST163.3.2石油化工行业主要污染物及污染特点3.3.2.2石油化工行业污染的特点(1)危害大,毒性大。有刺激或腐蚀性,能直接损害人体健康,腐蚀金属、建筑物,污染土壤、森林及河流、湖洎等。(2)污染物种类多。污染物种类繁多,既有酸类,又有碱类;既有无机类,也有有机类;既有气体的,也有液体或固体的等等。(3)污染后恢复困难。受污染的环境,要恢复到原来状态,需要很长时间。即便停止排放并清除了污染物,被污染的生物也极难消除污染。XUST173.3.3石油化工行业污染的预防和控制方法污染的预防和控制方法可以分为三个层次:第一个层次:科学规划和设计。采用先进的工艺、设备,优化原料、材料、辅料、工作介质等,实行科学管理,以最大限度减少污染物产生量或达到理想态即零排放。如大量应用加氢工艺,减少碱洗、水洗;采用浮顶罐代替拱顶罐,可使烃损耗降至1.3‰以下;好的催化剂效率高、寿命长、剂耗低、污染废渣少。XUST183.3.3石油化工行业污染的预防和控制方法第二个层次:对已产生的“三废”要最大限度的综合利用,变废为宝。如采用高温焚烧工艺,使沥青尾气中的有害物质苯并(a)芘得以消除,热能得以利用。又如酸性气综合利用配套的硫磺装置,已经成为以酸性气为原料的重要环保设施,使装置排放的尾气中的硫化氢(H2S)含量甚微。XUST193.3.3石油化工行业污染的预防和控制方法第三个层次:对不能利用的“三废”要妥善处理,使其达到国家规定的浓度和总量标准。一是抓好源头治理,如在装置出口设分级控制隔油池;二是搞好过程管理,如含硫污水汽提预处理;三是做好终端控制,如在总排放口设污水处理场等。20汽提法让废水与水蒸汽直接接触，使废水中的挥发性有毒有害物质按一定比例扩散到气相中去，从而达到从废水中分离污染物的目的。2122西安市北石桥污水处理厂23XUST243.3.3石油化工行业污染的预防和控制方法3.3.3.1源头控制(1)用直接法代替问接法进行生产一些基本有机原料以前都采用间接法生产。这种方法流程长,消耗的原辅材料多。采用直接法生产,生产流程短,耗用原辅材料少,产生的污染物也较少。因此,采用直接法代替问接法生产可减少污染,如用丙烷替代丙烯直接氨氟化生产丙烯腈。丙烷法对丙烯腈的选择性相当高，而对副产物丙烯酸的选择性较低，它既适用于以氧气为氧化剂的低丙烷转化工艺，又适合以空气为氧化剂的工艺。该工艺比传统丙烯法生产成本降低20%，而且丙烯酸之类的副产物少，产出更多的高价值产品乙腈和氢氰酸。XUST253.3.3石油化工行业污染的预防和控制方法3.3.3.1源头控制(2)采用无污染或污染小的生产工艺如用于生产有机玻璃和MBS树脂（甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯三元共聚物）原料的MMA(甲基丙烯酸甲酯),传统工艺是以丙酮和氢氰酸为原料的丙酮氰醇法(ACH),生产中要使用硫酸并副产硫酸铵;如今设计新工艺是用异丁烯为原料,在复合催化剂作用下生成甲基丙烯醛,然后再催化同时完成氧化和酯化反应。新工艺不仅反应条件温和、MMA得率高、成本低,而且环境污染问题也得以解决。XUST263.3.3石油化工行业污染的预防和控制方法3.3.3.1源头控制(3)改革设备(4)淘汰有毒产品XUST273.3.3石油化工行业污染的预防和控制方法3.3.3.2加强过程管理(1)最佳工艺条件石油化工行业污染与生产流程和操作条件密切相关。使生产工艺控制在最佳工艺条件下进行,提高产品的转化率,也是避免和减少污染的一个重要方法。针对催化裂化装置汽油烯烃含量高的问题,国内一些石油化工企业对工艺条件进行了优化调整,包括降低反应温度、增大剂油比、提高催化剂活性、拓宽汽油馏程和提高稳定塔的稳定深度等,有效地降低了汽油中烯烃的含量。XUST283.3.3石油化工行业污染的预防和控制方法3.3.3.2加强过程管理(2)制定完善污染物排放标准随着环境保护法律体系的完善,我国已经制定了门类齐全的污染物排放标准,各地方也出台了一系列排放标准。在石油化工企业内部也要对各排污装置制定相应的污染物排放标准,实行分级控制,并通过环保检查、考核制度,促使排污装置做到达标排放。XUST293.3.3石油化工行业污染的预防和控制方法3.3.3.3综合利用在石化生产过程中会产生一定数量的废渣、废水、废液、废气、余热、余压等,如果对这些资源和能源进行回收再利用,不仅能减少污染实现资源的最大化利用,还能降低成本。XUST303.3.3石油化工行业污染的预防和控制方法XUST31XUST323.3.4石油化工行业污染物的治理3.3.4.1废水治理(1)含油污水处理含油污水的处理工艺有很多种，但几乎所有处理工艺都要先经过隔油和浮选等工序，再进行生化处理。XUST333.3.4石油化工行业污染物的治理XUST343.3.4石油化工行业污染物的治理3.3.4.1废水治理(2)含硫污水处理含硫污水在进行生化处理之前须首先经过脱硫,同时由于含硫污水中油含量仍比较高,因此还要经过隔油和浮选,最后也需要进行生化处理XUST353.3.4石油化工行业污染物的治理3.3.4.1废水治理(3)一般废水的生化处理石油化工行业除了排放大量的含油、含硫废水外,还要排放大量的其他废水。目前废水处理的工艺很多,这里简要介绍传统的活性污泥法处理工艺XUST363.3.4石油化工行业污染物的治理3.3.4.2废气治理(1)气态污染物的治理①对气态污染物的治理一般采用吸附、吸收、燃烧、冷冻以及催化、转化等方法,主要用吸附法和吸收法。吸附法是使废气通过某些特定的多孔性固体吸附剂,使废气中的有害气体或蒸汽被吸附到吸附剂表面,从而使废气得到净化。吸附法一般适用于混合物(气体)低浓度的废气治理。工业上常用的解吸方法有:升温解吸、变压解吸、置换解吸、吹扫解吸,在实际生产中常常是这几种方法结合使用。XUST373.3.4石油化工行业污染物的治理XUST38扩张床吸附过程原理3.3.4石油化工行业污染物的治理XUST393.3.4石油化工行业污染物的治理3.3.4.2废气治理(1)气态污染物的治理物理吸收法。这种方法是利用废气中各组分在吸收液中溶解能力不同的原理,使含有害物质的废气与吸收液接触,有害物质被吸收液所吸收,从而使废气得到净化。化学吸收法。此法是使气体组分与吸收液中的组分发生化学反应,使废气达到净化。化学吸收法常用来精制气体,尤其是用来处理含微量难溶杂质的气体。化学吸收法的缺点是解吸困难,常常不得不用化学方法来解吸。这种方法适用于选择性要求高,回收率高,而非一般物理吸收所能实现的过程。如用碱液吸收气体中的SO2、CO2、H2S,用