淺析我國煉油工業(yè)面臨的環(huán)境壓力
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作者：張毅
在各大城市頻繁出現(xiàn)霧霾等環(huán)境問題的今天，隨著我國對環(huán)境保護重視程度的提高及人們環(huán)保意識的增強，我國煉油工業(yè)面臨著巨大的環(huán)境壓力。了解我國煉油工業(yè)面臨的環(huán)境壓力及存在的問題、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)量標準更加苛刻
隨著經(jīng)濟的發(fā)展及汽車保有量的增加，我國的大氣環(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越嚴重，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)對環(huán)境的壓力變得越來越大。
為了降低大氣污染程度，我國于2013年4月召開特別會議，提出從2014年開始在全國范圍內(nèi)對汽油實施國家標準4（相當于U4燃料標準），從2015年開始對柴油實施國家標準4（相當于U4燃料標準）。在北京、上海及江蘇省的幾個大城市則使用相當于U5的汽油標準，從2018年開始在全國范圍內(nèi)實施。
與原來的車用燃料質(zhì)量標準相比，國標4要求進一步降低硫、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 強化產(chǎn)業(yè)污染物標準
為了滿足更加苛刻的車用燃料質(zhì)量標準，石油煉制業(yè)需要引進從汽油、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。在實施更加苛刻的車用燃料質(zhì)量標準的同時，政府要推進工業(yè)生產(chǎn)，尤其是重工業(yè)及石油化學工業(yè)的污染物排放相關(guān)的環(huán)境標準。其結(jié)果，對煉油廠帶來了新的難題。
與過去相比，我國“十二五”規(guī)劃更加重視環(huán)境保護。國家環(huán)境保護計劃要求降低廢水中的化學需氧量(COD)及氨態(tài)氮的排放量，同時要求降低S02、NO、微小粒狀物質(zhì)(PM2.5)的排放量。環(huán)境保護目標是：與2010年相比，到2015年將COD及S02質(zhì)量分數(shù)降低到8%，氨態(tài)氮及NO質(zhì)量分數(shù)降低到10%。從東部到北部地區(qū)的嚴重的霧霾，成為降低PM2.5及將PM2.5提升到環(huán)境保護的高度的重要原因�？梢哉f，煉油工業(yè)已成為眾矢之的。
1.3國家環(huán)�？偩种贫捰凸I(yè)污染物排放國家標準
1997年以來，我國一直根據(jù)國家一般環(huán)境標準——污水綜合排放標準( GB 8978-1996)及大氣污染物綜合排放標準( GB 16297-1996)對煉油廠的廢水及排放氣進行管理。石油煉制業(yè)排出的廢棄物不僅量大，而且有害，所以國家環(huán)境保護總局為了更加嚴格地對煉油工業(yè)的廢棄物進行管理，提出了煉油工業(yè)污染物排放國家標準，并要求于2014年7月1日起實施。
新標準對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。新舊標準對比情況見表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。有些種類的有機氣體排自有機氣體罐（氣體回收罐）及其他氣體回收裝置。排放的有機氣體有可能包括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)量標準的越來越嚴格，加上大型催化裂化裝置、密閉不充分的石油貯存及運輸、高硫原油及重質(zhì)原油的使用，同時為了滿足越來越苛刻的排放氣標準，我國煉油工業(yè)面臨的問題不斷增多。對我國而言，催化裂化裝置的處理能力占石油煉制能力的30%以上。進口原油的2/3是高硫原油、高酸值原油或重質(zhì)原油，我國煉油廠所處理的原油其平均硫質(zhì)量分數(shù)超過1%。
硫含量是催化裂化工藝排放氣中最需要解決的問題，同時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過程中泄漏的污染物質(zhì)。
2.2排放氣的處理
在對排放到大氣前的排放氣中的污染物質(zhì)進行特殊處理之前，我國的煉油工業(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)工藝的負荷，使用無公害生產(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：對催化裂化工藝的原料油進行加氫處理，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；通過二乙醇胺的脫硫?qū)⑷剂蠚庵械牧蚧锝档偷叫∮?0ug/g；通過冷卻水的密閉循環(huán)降低熱裂化工藝中的碳氫化合物及臭氣物質(zhì)含量；通過低氮燃燒技術(shù)進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、運輸及處理均在密閉系統(tǒng)中進行；將高硫重油燃料用天然氣及其他系列的氣體替換。
我國煉油工業(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
我國的煉油工業(yè)主要采用如下方法進行廢水處理：通過蒸汽回收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，通過隔油池、浮選、活性污泥法、膜生物反應(yīng)等生物學處理技術(shù)進行處理。
4煉油工業(yè)固形廢棄物及噪音的處理
4.1 固形廢棄物
對出自煉油工業(yè)的固形廢棄物尤其是有毒的危險物質(zhì)，我國一般由特殊作業(yè)承包商處理。我國固形產(chǎn)業(yè)廢棄物處理相關(guān)的國家標準有：危險廢物焚燒污染控制標準( GB 18484-2001)、危險廢物貯存污染控制標準( GB 18597-2001)及一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標準( GB 18599-2001) 等。
4.2噪音
廠區(qū)工業(yè)噪音國家標準( 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)活動的規(guī)則。如果工廠遠離住宅區(qū)及商業(yè)區(qū)，則工業(yè)噪音不存在什么大問題。但是，我國多數(shù)煉油廠在建廠初期雖然遠離住宅區(qū)，但是隨著工廠所在地區(qū)的開發(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)噪音對煉油廠來說已經(jīng)成為很難解決的問題。
5 煉油工業(yè)環(huán)境保護現(xiàn)狀及展望
5.1現(xiàn)狀
從我國煉油工業(yè)廢水的排放與排放氣及環(huán)境保護情況可知，國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)的國家標準，95%以上的國有煉油廠實施GB 8978-1996及GB 16297-1996。
為了適應(yīng)從2014年7月1日開始實施的新的煉油工業(yè)污染物排放國家標準，中國石油( CNPC)、中國石化( Sinopec)、中國海油(CNOOC)旗下的多數(shù)煉油廠對催化劑處理工藝中產(chǎn)生的排放氣進行脫硫，使用完全密閉的石油貯藏設(shè)備及輸送設(shè)備等，換言之，為了保護環(huán)境，使用先進的技術(shù)并改善廢棄物處理設(shè)備、設(shè)置新設(shè)備。新標準中的廢水、排放氣中污染物質(zhì)的允許量變得更加苛刻，但是國有石油公司具有雄厚的技術(shù)能力及資金，因此通過改善相關(guān)技術(shù)使廢水及排放氣中的污染物質(zhì)含量滿足新標準是完全沒有問題的。但是，年蒸餾能力一般不足100萬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觀。
我國主要石油煉制能力見表7。
由表7可以看出，國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存在問題
從長遠來看，對我國煉油工業(yè)而言，在保護環(huán)境方面可能存在的問題有：
(1)我國對進口石油的依存度逐年增加，到2020年估計超過70%，我國煉油廠處理原油的平均硫質(zhì)量分數(shù)將超過1.2 %。
(2)煉油工業(yè)污染物排放國家標準是在大城市頻繁出現(xiàn)霧霾等問題之前制訂的，我國正在面臨環(huán)境狀況急速惡化的壓力，今后有可能還將出臺更加苛刻的廢棄物排放標準。
(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)對催化裂化產(chǎn)品進行脫硫處理，可滿足U3及U4車用燃料標準，但是要想滿足U5硫質(zhì)量分數(shù)小于10 ug/g的標準，存在一定難度�？赡苄枰獙Υ呋鸦线M行脫硫處理，即需要對催化裂化原料進行預(yù)處理。
(4)在“十二五”規(guī)劃中，我國將NO，定為需要減排的物質(zhì)。為此，對催化裂化裝置及其他排放大量NO。的裝置，從保護環(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50%，加氫裂化裝置超過95%，焦化裝置約為30%。隨著我國對進口石油儲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一步增加，因此，為了滿足新的更加嚴格的排放氣標準，需要開發(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，如果對催化裂化裝置的原料進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）可更加高效地運行。隨著我國對進口石油依存度的提高及原油質(zhì)量的劣質(zhì)化，對催化裂化原料進行預(yù)處理會顯得起來越重要。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，對廢水、大氣污染、工業(yè)噪音的投訴將增多。相當數(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離城市區(qū)再建；山東省濟南石化及江蘇省金陵石化也完成了搬離的計劃。今后，可能有更多的煉油廠搬至遠離城市的地區(qū)。
總之，煉油工業(yè)雖然是我國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，但同時也是污染物的排放大戶，在生產(chǎn)過程中排放大量的廢水、廢氣與固體廢棄物。因此，我國煉油工業(yè)在環(huán)境保護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，即進行清潔生產(chǎn)，全過程控制污染，減少污染物的排放，為改善我國環(huán)境做出應(yīng)有的貢獻。
6摘要：煉油工業(yè)是我國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，同時也是污染物的排放大戶，在生產(chǎn)過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)境問題的今天，我國的煉油工業(yè)面臨著巨大的環(huán)境壓力。本文介紹了我國煉油工業(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，同時介紹了煉油工業(yè)環(huán)境保護的現(xiàn)狀及存在的問題，并進行了展望。
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