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宋錦玉，于萬(wàn)舒，裴永浩，史春薇，閆玉玲，宋官龍

（遼寧石油化工大學(xué)，遼寧撫順113001）

摘要：煉油工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，同時(shí)也是污染物的排放大戶，在生產(chǎn)過(guò)程中排放大量的廢水、廢氣與固體廢棄物。因此，在各大城市頻繁出現(xiàn)霧霾等環(huán)境問(wèn)題的今天，我國(guó)的煉油工業(yè)面臨著巨大的環(huán)境壓力。本文介紹了我國(guó)煉油工業(yè)面臨的環(huán)境壓力及煉油工業(yè)污染物質(zhì)的處理方法，同時(shí)介紹了煉油工業(yè)環(huán)境保護(hù)的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題，并進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：煉油工業(yè)；環(huán)境保護(hù)；污染物；廢水；排放氣；固形廢棄物；噪音

    煉油工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，同時(shí)也是污染物的排放大戶，在生產(chǎn)過(guò)程中排放大量的廢水、廢氣與固體廢棄物。在各大城市頻繁出現(xiàn)霧霾等環(huán)境問(wèn)題的今天，隨著我國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)重視程度的提高及人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，我國(guó)煉油工業(yè)面臨著巨大的環(huán)境壓力。了解我國(guó)煉油工業(yè)面臨的環(huán)境壓力及存在的問(wèn)題、煉油工業(yè)污染物質(zhì)的處理方法、煉油工業(yè)環(huán)境保護(hù)的現(xiàn)狀具有非常重要的意義。

1  煉油工業(yè)面臨的環(huán)境壓力

1.1  車用燃料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)更加苛刻

    隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及汽車保有量的增加，我國(guó)的大氣環(huán)境尤其是特大都市的大氣環(huán)境的污染程度因汽車尾氣排放量的增加而變得越來(lái)越嚴(yán)重，而車用燃料質(zhì)量是影響大氣環(huán)境的主要原因之一。因此，石油煉制業(yè)應(yīng)對(duì)環(huán)境的壓力變得越來(lái)越大。

    為了降低大氣污染程度，我國(guó)于2013年4月召開(kāi)特別會(huì)議，提出從2014年開(kāi)始在全國(guó)范圍內(nèi)對(duì)汽油實(shí)施國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)4（相當(dāng)于U4燃料標(biāo)準(zhǔn)），從2015年開(kāi)始對(duì)柴油實(shí)施國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)4（相當(dāng)于U4燃料標(biāo)準(zhǔn)）。在北京、上海及江蘇省的幾個(gè)大城市則使用相當(dāng)于U5的汽油標(biāo)準(zhǔn)，從2018年開(kāi)始在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)施。

    與原來(lái)的車用燃料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相比，國(guó)標(biāo)4要求進(jìn)一步降低硫、金屬、烯烴及其他有害污染物質(zhì)的含量，而且要求改善汽油的蒸氣壓、柴油的燃料特性，因此加大了煉油工業(yè)的壓力。

1.2  強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)污染物標(biāo)準(zhǔn)

    為了滿足更加苛刻的車用燃料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，石油煉制業(yè)需要引進(jìn)從汽油、柴油餾分中去除有害物質(zhì)的處理方法及裝置。在這些污染物中，包括提高燃料質(zhì)量所采用的工藝中排放的廢氣及廢水。在實(shí)施更加苛刻的車用燃料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，政府要推進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)，尤其是重工業(yè)及石油化學(xué)工業(yè)的污染物排放相關(guān)的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。其結(jié)果，對(duì)煉油廠帶來(lái)了新的難題。

與過(guò)去相比，我國(guó)“十二五”規(guī)劃更加重視環(huán)境保護(hù)。國(guó)家環(huán)境保護(hù)計(jì)劃要求降低廢水中的化學(xué)需氧量(COD)及氨態(tài)氮的排放量，同時(shí)要求降低S02、NO、微小粒狀物質(zhì)(PM2.5)的排放量。環(huán)境保護(hù)目標(biāo)是：與2010年相比，到2015年將COD及S02質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低到8%，氨態(tài)氮及NO質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低到10%。從東部到北部地區(qū)的嚴(yán)重的霧霾，成為降低PM2.5及將PM2.5提升到環(huán)境保護(hù)的高度的重要原因�？梢哉f(shuō)，煉油工業(yè)已成為眾矢之的。

1.3國(guó)家環(huán)�？偩种贫�煉油工業(yè)污染物排放國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

  1997年以來(lái)，我國(guó)一直根據(jù)國(guó)家一般環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)——污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)( GB 8978-1996)及大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)( GB 16297-1996)對(duì)煉油廠的廢水及排放氣進(jìn)行管理。石油煉制業(yè)排出的廢棄物不僅量大，而且有害，所以國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局為了更加嚴(yán)格地對(duì)煉油工業(yè)的廢棄物進(jìn)行管理，提出了煉油工業(yè)污染物排放國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并要求于2014年7月1日起實(shí)施。

  新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)煉油廠的廢水及排放氣等污染物質(zhì)的排放提出了更加苛刻的要求。新舊標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比情況見(jiàn)表1至表6。

2煉油工業(yè)排放氣中污染物質(zhì)的處理

2.1排氣源

    對(duì)煉油工業(yè)而言，排放氣的主要排放源有催化裂化工藝中的催化劑再生、酸性氣體回收工藝、有機(jī)氣體回收設(shè)備及加熱爐。排放氣中的污染物質(zhì)包括S02、NO。、粒狀物質(zhì)、CO、非甲烷烴等。有些種類的有機(jī)氣體排自有機(jī)氣體罐（氣體回收罐）及其他氣體回收裝置。排放的有機(jī)氣體有可能包括S02、NO。、CO、苯、甲苯、二甲苯、酚類、氯、瀝青煙霧、粒子狀物質(zhì)等。

    隨著燃料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的越來(lái)越嚴(yán)格，加上大型催化裂化裝置、密閉不充分的石油貯存及運(yùn)輸、高硫原油及重質(zhì)原油的使用，同時(shí)為了滿足越來(lái)越苛刻的排放氣標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)煉油工業(yè)面臨的問(wèn)題不斷增多。對(duì)我國(guó)而言，催化裂化裝置的處理能力占石油煉制能力的30%以上。進(jìn)口原油的2/3是高硫原油、高酸值原油或重質(zhì)原油，我國(guó)煉油廠所處理的原油其平均硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)1%。

    硫含量是催化裂化工藝排放氣中最需要解決的問(wèn)題，同時(shí)在石油貯罐中泄漏的氣體、廢水及石油產(chǎn)品的裝卸操作過(guò)程中排放的氣體中也含硫。苯、甲苯、二甲苯等也是石油集裝箱及搬運(yùn)過(guò)程中泄漏的污染物質(zhì)。

2.2排放氣的處理

    在對(duì)排放到大氣前的排放氣中的污染物質(zhì)進(jìn)行特殊處理之前，我國(guó)的煉油工業(yè)為了最大限度地降低排放氣中污染物質(zhì)的含量，緩解處理污染物質(zhì)工藝的負(fù)荷，使用無(wú)公害生產(chǎn)技術(shù)，有效地降低了排放氣中污染物質(zhì)的含量。所采用的主要方法包括：對(duì)催化裂化工藝的原料油進(jìn)行加氫處理，大幅度降低C02及焦炭；回收催化劑再生工藝排放氣中的CO及烴；通過(guò)二乙醇胺的脫硫?qū)⑷剂蠚庵械牧蚧�物降低到小�?0ug/g；通過(guò)冷卻水的密閉循環(huán)降低熱裂化工藝中的碳?xì)浠�合物及臭氣物質(zhì)含量；通過(guò)低氮燃燒技術(shù)進(jìn)一步降低鍋爐燃燒排放氣中的NO，含量；石油產(chǎn)品及氣體用密閉容器進(jìn)行貯存，防止烴向大氣中蒸發(fā)，設(shè)置可回收蒸發(fā)輕質(zhì)烴的氣體罐；所有石油產(chǎn)品的貯存、裝載和卸載，廢水的收集、運(yùn)輸及處理均在密閉系統(tǒng)中進(jìn)行；將高硫重油燃料用天然氣及其他系列的氣體替換。

    我國(guó)煉油工業(yè)為了處理排放氣而使用如下技術(shù)：從酸性氣中回收硫的酸性水回收技術(shù)；從油罐的排放氣中除去硫及氮的先進(jìn)SOx/NO。吸收及氧化技術(shù)；為了降低從污水處理廠排放的氣體，尤其是非甲烷烴排放氣而采用的催化燃燒技術(shù)；為了降低輕質(zhì)烴回收工藝中非甲烷烴的排放而采用的活性炭吸附、碳纖維吸附、凝縮液回收等技術(shù)；降低臭氣排放的生物處理技術(shù)。

3煉油工業(yè)廢水的處理

3.1廢水源

    被油污染的水及被硫污染的水是在煉油工業(yè)最常見(jiàn)的廢水。油水分離器、泵冷卻水、油槽廢水、研究所的廢水均為廢水源。

3.2廢水處理

    我國(guó)的煉油工業(yè)主要采用如下方法進(jìn)行廢水處理：通過(guò)蒸汽回收S02、C02、氨及烴的酸性水除去法；利用高溫濕式空氣氧化處理法將硫化鈉及有機(jī)硫化物分解為硫化合物及堿廢水；

    一般情況下，煉油工業(yè)的廢液集中到集中型廢水處理廠，通過(guò)隔油池、浮選、活性污泥法、膜生物反應(yīng)等生物學(xué)處理技術(shù)進(jìn)行處理。

4煉油工業(yè)固形廢棄物及噪音的處理

4.1  固形廢棄物

    對(duì)出自煉油工業(yè)的固形廢棄物尤其是有毒的危險(xiǎn)物質(zhì)，我國(guó)一般由特殊作業(yè)承包商處理。我國(guó)固形產(chǎn)業(yè)廢棄物處理相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有：危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)( GB 18484-2001)、危險(xiǎn)廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)( GB 18597-2001)及一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)( GB 18599-2001) 等。

4.2噪音

    廠區(qū)工業(yè)噪音國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)( State Standard ofIndustrial Noise within Factory Zones)規(guī)定了管理煉油廠等企業(yè)的所有產(chǎn)業(yè)活動(dòng)的規(guī)則。如果工廠遠(yuǎn)離住宅區(qū)及商業(yè)區(qū)，則工業(yè)噪音不存在什么大問(wèn)題。但是，我國(guó)多數(shù)煉油廠在建廠初期雖然遠(yuǎn)離住宅區(qū)，但是隨著工廠所在地區(qū)的開(kāi)發(fā)，離住宅區(qū)及商業(yè)區(qū)變得比較近。其結(jié)果，降低工業(yè)噪音對(duì)煉油廠來(lái)說(shuō)已經(jīng)成為很難解決的問(wèn)題。

5  煉油工業(yè)環(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀及展望

5.1現(xiàn)狀

    從我國(guó)煉油工業(yè)廢水的排放與排放氣及環(huán)境保護(hù)情況可知，國(guó)有大型煉油廠廢水的排放及排放氣大多數(shù)都遵循相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，95%以上的國(guó)有煉油廠實(shí)施GB 8978-1996及GB 16297-1996。

    為了適應(yīng)從2014年7月1日開(kāi)始實(shí)施的新的煉油工業(yè)污染物排放國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)石油( CNPC)、中國(guó)石化( Sinopec)、中國(guó)海油(CNOOC)旗下的多數(shù)煉油廠對(duì)催化劑處理工藝中產(chǎn)生的排放氣進(jìn)行脫硫，使用完全密閉的石油貯藏設(shè)備及輸送設(shè)備等，換言之，為了保護(hù)環(huán)境，使用先進(jìn)的技術(shù)并改善廢棄物處理設(shè)備、設(shè)置新設(shè)備。新標(biāo)準(zhǔn)中的廢水、排放氣中污染物質(zhì)的允許量變得更加苛刻，但是國(guó)有石油公司具有雄厚的技術(shù)能力及資金，因此通過(guò)改善相關(guān)技術(shù)使廢水及排放氣中的污染物質(zhì)含量滿足新標(biāo)準(zhǔn)是完全沒(méi)有問(wèn)題的。但是，年蒸餾能力一般不足100萬(wàn)t的小型煉油廠，其二次加工能力，廢水、排放氣處理技術(shù)及裝置容量都很有限，因此，小型煉油廠的情況不容樂(lè)觀。

  我國(guó)主要石油煉制能力見(jiàn)表7。

  由表7可以看出，國(guó)有煉油廠的高硫處理能力、焦化以外的二次處理能力、加氫處理能力與蒸餾能力之比率較高，分別為38. 9%、52. 5%、54. 1%，而小規(guī)模的地方煉油廠分別為3.5 %、46.4%、35. 1%，存在的差距較大。

5.2存在問(wèn)題

    從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，對(duì)我國(guó)煉油工業(yè)而言，在保護(hù)環(huán)境方面可能存在的問(wèn)題有：

    (1)我國(guó)對(duì)進(jìn)口石油的依存度逐年增加，到2020年估計(jì)超過(guò)70%，我國(guó)煉油廠處理原油的平均硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)將超過(guò)1.2 %。

    (2)煉油工業(yè)污染物排放國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是在大城市頻繁出現(xiàn)霧霾等問(wèn)題之前制訂的，我國(guó)正在面臨環(huán)境狀況急速惡化的壓力，今后有可能還將出臺(tái)更加苛刻的廢棄物排放標(biāo)準(zhǔn)。

    (3)煉油工業(yè)需要處理的主要污染物質(zhì)依然是硫。采用目前的技術(shù)對(duì)催化裂化產(chǎn)品進(jìn)行脫硫處理，可滿足U3及U4車用燃料標(biāo)準(zhǔn)，但是要想滿足U5硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10 ug/g的標(biāo)準(zhǔn)，存在一定難度�？赡苄枰獙�(duì)催化裂化原料進(jìn)行脫硫處理，即需要對(duì)催化裂化原料進(jìn)行預(yù)處理。

    (4)在“十二五”規(guī)劃中，我國(guó)將NO，定為需要減排的物質(zhì)。為此，對(duì)催化裂化裝置及其他排放大量NO。的裝置，從保護(hù)環(huán)境的角度考慮應(yīng)該設(shè)置脫NO。裝置。

5.3展望

    煉油工業(yè)排放的硫在排放氣中所占的比例都比較高，例如，催化裂化裝置超過(guò)50%，加氫裂化裝置超過(guò)95%，焦化裝置約為30%。隨著我國(guó)對(duì)進(jìn)口石油儲(chǔ)存度的提高及原油質(zhì)量的劣質(zhì)化，今后這一比例有可能將進(jìn)一步增加，因此，為了滿足新的更加嚴(yán)格的排放氣標(biāo)準(zhǔn)，需要開(kāi)發(fā)煙氣脫硫技術(shù)，尤其是可處理高硫煙氣并適用于所有煉油廠的工藝。

    一般情況下，催化裂化裝置在煉油廠中是硫排放量最大的裝置，如果對(duì)催化裂化裝置的原料進(jìn)行包括脫除硫及其他污染物質(zhì)的預(yù)處理，則催化裂化的后處理裝置（包括脫硫）可更加高效地運(yùn)行。隨著我國(guó)對(duì)進(jìn)口石油依存度的提高及原油質(zhì)量的劣質(zhì)化，對(duì)催化裂化原料進(jìn)行預(yù)處理會(huì)顯得起來(lái)越重要。今后，可能有更多的煉油廠設(shè)置催化裂化預(yù)處理裝置。

    隨著工業(yè)化及城市化的進(jìn)行，位于住宅區(qū)及商業(yè)區(qū)附近的煉油廠數(shù)量增多，對(duì)廢水、大氣污染、工業(yè)噪音的投訴將增多。相當(dāng)數(shù)量的大規(guī)模煉油廠，尤其是位于東南部沿海地區(qū)的Sinopec旗下的煉油廠，正搬至遠(yuǎn)離城市的地區(qū)。例如，廣西壯族自治區(qū)的北海石化及浙江省的杭州煉油廠已遠(yuǎn)離城市區(qū)再建；山東省濟(jì)南石化及江蘇省金陵石化也完成了搬離的計(jì)劃。今后，可能有更多的煉油廠搬至遠(yuǎn)離城市的地區(qū)。

    總之，煉油工業(yè)雖然是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，但同時(shí)也是污染物的排放大戶，在生產(chǎn)過(guò)程中排放大量的廢水、廢氣與固體廢棄物。因此，我國(guó)煉油工業(yè)在環(huán)境保護(hù)方面面臨著巨大的壓力。煉油工業(yè)應(yīng)采取戰(zhàn)略性環(huán)境污染預(yù)防措施，即進(jìn)行清潔生產(chǎn)，全過(guò)程控制污染，減少污染物的排放，為改善我國(guó)環(huán)境做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。