附件3
《石油炼制工业污染物排放标准》(二次征求意见稿)
编制说明
《石油炼制工业污染物排放标准》编制组
二○一四年三月
项目名称:石油炼制工业污染物排放标准
项目统一编号:122
标准编制单位:中国石油化工集团公司
标准编制人员:韩建华、袁晓华、李援、林大泉、刘玲
标准处项目负责人:赵国华
1
目录
?
1项目背景.......................................................................................................................................2?
1.1任务来源............................................................................................................................2?
1.2工作过程............................................................................................................................2?
2行业概况.......................................................................................................................................2?
2.1行业在我国的发展概况....................................................................................................2?
2.2行业在其他国家和地区发展概况....................................................................................5?
3《石油炼制工业污染物排放标准》编制的必要性.....................................................................6?
3.1国家对环境保护工作提出了更高的要求........................................................................6?
3.2贯彻落实科学发展观,实现石油炼制工业的可持续发展.............................................7?
3.3提高排放控制要求,控制石油炼制工业污染物排放..................................................7?
3.4行业发展带来的主要环境问题........................................................................................7?
3.5我国石油炼制工业污染物控制技术有了实质性进展....................................................8?
4行业产排污情况及污染控制技术分析........................................................................................8?
4.1行业主要生产工艺及产污分析.........................................................................................8?
4.2石油炼制工业废气排污现状...........................................................................................18?
4.3污染防治技术分析...........................................................................................................27?
5行业排放有机污染物环境影响分析..........................................................................................28?
6标准主要技术内容......................................................................................................................28?
6.1标准适用范围...................................................................................................................28?
6.2时间段的划分...................................................................................................................28?
6.3术语和定义.......................................................................................................................29?
6.4污染物控制项目的选择...................................................................................................29?
6.5水污染物排放限值的确定及制定依据...........................................................................31?
6.6大气污染物排放限值的确定及制定依据.......................................................................34?
7监测要求..............................................................................................................................38?
8主要国家、地区及国际组织相关标准研究..............................................................................38?
8.1美国有关石油炼制工业的污染物排放标准...................................................................38?
8.2本标准与美国标准的比较...............................................................................................39?
9实施本标准的经济技术分析......................................................................................................40?
9.1污染物减排.......................................................................................................................40?
9.2达标技术...........................................................................................................................40?
9.3成本...................................................................................................................................40?
9.4SO
2
排放标准实施的减排经济技术分析.........................................................................41?
9.5NO
X
排放标准实施的减排经济技术分析........................................................................42?
9.6烟尘排放标准实施的减排经济技术分析.......................................................................42?
9.7非甲烷总烃排放标准实施的减排经济技术分析...........................................................42?
9.8水污染物排放标准实施的减排经济技术分析...............................................................45?
10对实施本标准的建议................................................................................................................46?
《石油炼制工业污染物排放标准》编制说明
2
1项目背景
1.1任务来源
石油炼制工业生产过程产生废水中污染物种类有:石油类、COD、硫化物、挥发酚、
BOD等;废气污染物有挥发性有机物、SO
2
、NO
X
和烟尘等。《污水综合排放标准》(GB
8978-1996)、《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)颁布实施之后,国家制定出台
了一系列法律法规、规划、技术政策,对环境保护工作提出了更高要求,在此期间,我国的
石油炼制工业水污染物控制和大气污染物控制技术也有了实质性的进步。石油炼制工业作为
国家环境保护的重点行业,对实现国家环境保护目标具有重要的作用,《污水综合排放标准》
(GB8978-1996)、《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)已难以适应新形势下环境
保护工作的要求。国家环保总局2002年以环办[2002]62号文下达了《石油炼制工业污染物
排放标准》制定计划,由中国石油化工集团公司和中国石油天然气集团公司承担该系列环保
标准的编制、起草任务。
1.2工作过程
接受任务后,中国石油化工集团公司和中国石油天然气集团公司联合成立了标准编制
组,中国石油化工集团公司把《石油炼制工业污染物排放标准》的编制列入了科研计划(合
同编号:302032)。标准编制组对我国石油炼制工业发展现状与发展趋势,以及石油炼制工
业水污染物排放和大气污染物排放现状与趋势和环境保护的要求进行了系统的研究与预测,
对发达国家和地区的石油炼制工业污染物排放标准和控制经验进行了深入研究,并对《污水
综合排放标准》(GB8978-1996)、《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)实施后取
得的经验进行了总结,组织召开了多次专家研讨会,对《石油炼制工业污染物排放标准》制
定方案进行研讨,在此基础上形成目前的《石油炼制工业污染物排放标准》征求意见稿。
2行业概况
2.1行业在我国的发展概况
2.1.1我国石油炼制工业总体发展概况
目前我国的原油一次加工能力已从2000年的2.76亿吨增加到2012年的5.75亿吨,成
为仅次于美国的全球第二大炼油国。
统计数据显示,2011年全国炼油能力达到5.40亿吨/年,其中中国石化能力达到2.49
亿吨/年;中国石油能力为1.63亿吨/年;中国海油惠州炼厂、延长集团没有变化;以地炼为
主的其它炼厂能力达到1.014亿吨/年。
表12011年我国分企业炼油能力及原油加工量
万吨/年
企业名称炼油能力占全国比重,%原油加工量同比增长,%
3
中国石化2489046.1218924.7
中国石油1628030.2146407.1
中国海油12002.21234-7.8
延长集团14602.713021.4
其它企业1014018.857064.3
全国合计54000100.0447744.9
截至2012年年底,我国原油一次加工能力为5.75亿吨/年,较2011年增加3500万吨/
年,同比增加6.5%。《2012年国内外油气行业发展报告》称,2012年中国石化新增炼油能
力1450万吨/年,中国石油新增350万吨/年,地方炼厂新增1100万吨/年,其他企业新增600
万吨/年(中国海油、中国化工分别新增250万吨/年和350万吨/年)。中国石化原油一次加
工能力为2.62亿吨/年,占全国炼油能力的45.55%;中国石油为1.73亿吨/年,占30.08%;
中国海油为2950万吨/年,占5.13%;其他炼油企业为1.11亿吨/年,占19.24%。截至2012
年年底,外资权益炼油能力与上年持平,仍为824万吨/年,占我国总炼油能力的1.4%。目
前有五家中外合资大炼厂项目正在建设。随着这些项目的投产,外资在华的炼油权益能力将
大幅上升。
2012年我国成品油(汽油、煤油、柴油合计)产量达到2.82亿吨,同比增长5.5%。全
年汽油产量为8975.9万吨,同比增长10.3%;煤油产量为2131.5万吨,同比增长13.7%;
柴油产量为1.71亿吨,同比增长2.3%。中国石化共生产成品油1.33亿吨,同比增长3.9%;
中国石油共生产成品油9101.6万吨,同比增长4.4%。
据统计,到2015年我国新建及扩建的总产能在3.2亿吨左右。其中两大集团及中海油
累计2.7亿吨的新建及扩建产能,占到了83%。地炼累计将有5640万吨/年的新产能投产,
占比17%。到2015年,地炼总炼能将可达到1.88亿吨/年,比2011年底再提高42%。
根据国家发改委发布的《产业结构调整指导目录(2011年)》测算,中国三大石油公司
旗下共15家炼厂炼能在200万吨/年以下(不包含格尔木炼厂、新疆泽普炼厂),累计一次
加工能力约1600万吨/年,其中中石化、中石油和中海油淘汰炼能分别为650万吨、470万
吨和480万吨。山东地炼有80%达不到200万吨/年的加工能力,由于原油配额太少,地炼
加工的主要原料是进口燃料油。
近几年炼油企业装置开工率受国家总体经济运行状况影响波动加大,现有炼油企业一次
加工装置的开工率见表2。
表2炼油企业近5年一次加工装置运行情况(实际生产统计数据)
公司项目20072008200920102011
一次加工能力,万吨/年1990221432217772357024212
一次加工量,万吨/年1662317285180482013921091
中国
石化
装置利用率,%83.5280.6582.8890.0491.08
一次加工能力,万吨/年14835147061655116280
一次加工量,万吨/年11966122191216014640
中国
石油
装置利用率,%80.6683.0973.0389.92
4
一次加工能力,万吨/年1200
一次加工量,万吨/年1234
中海
油
装置利用率,%102.83
一次加工能力,万吨/年1460
一次加工量,万吨/年1302
延长
集团
装置利用率,%89.18
一次加工能力,万吨/年17458
一次加工量,万吨/年5706
其它
企业
装置利用率,%32.68
经过40多年的发展,在不断枯竭的石油资源和日益严重的环境问题面前,炼油产业也
逐步从粗放型发展模式向精细化模式转变,炼油规模和产品品种不断扩大,推进炼化一体化
建设,实现了规模化、基地化、集群化发展,在长三角、珠三角和环渤海地区形成了三个大
型区域性炼化企业集群,建设了一批现代化的大型炼厂。如:天津千万吨炼油百万吨乙烯基
地、镇海2300万吨炼油百万吨乙烯基地、茂名、金陵、独山子、抚顺、大连、四川、惠州
等千万吨级炼油基地。
由于近十年石油炼制工业规模的发展主要是保障国民经济需求的“满足供给型发展”,
在炼油企业总体加工流程上与国外先进水平差距较大,生产清洁产品的二次加工生产装置的
能力相对较小。车用汽油、车用柴油质量与先进水平相差较多。中国石油所属炼油企业在
1999年重组前多数归中国石化总公司管理,其清洁生产水平与现中石化企业相差不大;中
海油是新建炼油企业,其清洁生产水平可以达到国内先进水平;延长集团炼油企业水平相对
较差;地炼由于资金、技术原因,其生产装置的清洁生产水平较落后。以中石化为例:2011
年常压蒸馏加工量21091.2万吨,催化裂化加工量5733.9万吨占27.19%;加氢裂化加工量
2171.4万吨占10.3%;重整加工量1985.24万吨占9.41%;焦化加工量4742.45万吨占22.49%;
加氢处理9947.08万吨占47.16%。总体来讲,加氢裂化、加氢处理占比较低,车用燃料中
烯烃、芳烃比例较高。
2.1.2石油炼制企业在我国的分布状况
2007年国内原油加工装置主要集中于华东(占36.9%)、东北地区(占26.9%),其次为
西北(占14.4%)、中南(占13.5%)和华北(7.8%)地区。西南(占0.5%)地区炼油装置
较少。截止2011年底按加工能力统计,华东地区占36.3%,东北地区占21.2%,西北地区占
12.1%,中南地区占20.5%,华北地区占7.3%,西南地区占2.6%。
2.1.3石油炼制工业主要产品
随着国民经济持续发展,国内成品油需求增长呈相对平稳态势,原油加工量年均增长率
为6.8%,多数年份同比增长率为5%-10%,但1993年、1999年、2004年分别出现较大幅
度增加,而1994年和1998年分别出现了负增长。近年成品油供求关系表现为(1)国内需
求旺盛,稳步增长;(2)生产与供应的地区间不均衡;(3)环保要求严格,清洁产品标准提
5
高。近年我国成品油供需情况见表。
表32005年以来中国成品油实际消费量
单位:万吨
品种2005年2006年2007年2008年2009年2010年2011年2012年
汽油46455001531559996420672072108976
煤油10511155123312701340174818132132
柴油1074711308120721322613400147271524617064
合计1644317464186202049521160231962426928172
同比增长,
%—6.26.610.13.28.9
4.616.1
图12000年以来国内成品油表观消费量走势
石油炼制工业除生产以上三大类油品外,还生产润滑油、沥青、溶剂油、石油化工原料、
石油蜡、液化石油气等几十类产品。
2.2行业在其他国家和地区发展概况
石油炼制工业是国民经济、国防的支柱产业,现代机械的动力燃料供应者。世界各发达
国家都在发展石油炼制工业以保障国民经济发展和国防稳定。表4列出了2011年世界各国
的炼油能力。
表42011年世界各国炼油能力
名
次
国家和地区
炼厂
数/座
常压
蒸馏
焦化
热加
工
催化
裂化
催化
重整
加氢
裂化
加氢
处理
润滑
油
1美国125889391398818728248150178630660891023
2俄罗斯402715546721041654320728510204439
3日本30236496791104935356690823576201
6
4印度21202149335122657222828117844
5韩国61379810501570147116336817353
6德国15120865821361174617411015945575
7意大利171168624824651608123415165879127
8沙特阿拉伯710560076051883166923190
9加拿大179592325668241215261052650316
10巴西13958763454252610501337106
11英国108836355588222414611805976127
12法国1285940808173511043595795193
13墨西哥6770010510190312010435288
14伊朗9725501599175708683861104
15新加坡36785011204006306473321241
16中国台湾4655028101090495125316181
17委内瑞拉56411797011592130183264
18西班牙96358336821957846658387951
19荷兰65983228503510639990477661
20印度尼西亚850591793245074004991100
21科威特34680396018020057827670
22乌克兰64399122953516223614813
23阿联酋53866001721111557460
24澳大利亚738010011757409225550
25比利时436990165668454032320
26埃及936312160026816897724
27土耳其635710130145282269124631
28伊拉克93188000378371137250
29阿根廷1031535022117062448582539
注:数据来源:美国《油气杂志》2011年12月5日
3《石油炼制工业污染物排放标准》编制的必要性
3.1国家对环境保护工作提出了更高的要求
我国环境保护虽然取得了积极进展,但环境形势依然严峻,随着石油炼制工业原油加工
量的不断增加和原油品质的劣质化,导致污染物排放量居高不下,区域性大气、水污染问题
日趋明显。长三角、珠三角和京津冀地区等城市群大气污染呈现明显的区域特征,挥发性有
机物、SO
2
、NO
X
的污染问题尚未得到有效控制;石油炼制工业较发达的辽河、海河、长江、
黄河、珠江流域,渤海、黄海、东海、北部湾近海的水污染控制也趋于紧迫。
《国家环境保护“十二五”规划》提出以实现化学需氧量、二氧化硫减排8%,氨氮、氮
氧化物减排10%为突破口,优先保护饮用水水源地,加快治理重点流域污染,全面推进水
污染防治和水资源保护工作。加强工业污水治理。严格执行水污染物排放标准和总量控制制
度,加快推行排污许可证制度。重点抓好占工业化学需氧量排放量65%的国控重点企业的
7
污水达标排放和总量削减。提出确保实现SO
2
减排目标,实施酸雨和SO
2
污染防治规划,重
点控制高架源的SO
2
和NO
X
排放。统筹规划长三角、珠三角、京津冀等城市群地区的区域
性大气污染防治,有条件的城市要开展氮氧化物、有机污染物等复合污染问题以及灰霾天气
的研究,逐步开展对臭氧和PM
2.5
(直径小于2.5微米的可吸入颗粒物)等指标的监测,建
立光化学烟雾污染预警系统。加强工业废气污染防治。以占工业SO
2
排放量65%以上的国
控重点污染源为重点,严格执行大气污染物排放标准和总量控制制度,加快推行排污许可证
制度。促使工业废气污染源全面、稳定达标排放,实现增产不增污。工业炉窑要使用清洁燃
烧技术,以细颗粒污染物为重点,严格控制烟(粉)尘和SO
2
的排放。继续抓好煤炭、钢铁、
有色、石油化工和建材等行业的废气污染源控制,对重点工业废气污染源实行自动监控。由
此可见,国家对环境保护工作,特别是对石油化工行业污染物排放控制提出了更高要求。
国务院2013年9月10日,发布了《大气污染防治行动计划》(国发〔2013〕37号),
要求:石油炼制企业的催化裂化装置要实施脱硫;在石化、有机化工等行业实施挥发性有机
物综合整治,在石化行业开展“泄漏检测与修复”技术改造。限时完成加油站、储油库、油
罐车的油气回收治理,在原油成品油码头积极开展油气回收治理。
3.2贯彻落实科学发展观,实现石油炼制工业的可持续发展
近年来,我国经济快速发展,石油燃料及石油化工品需求和供应持续增长。我国炼油行
业正处在布局的调整期、能力扩张的冲动期。中国石化,中国石油,中国海油形成以大型化
装置为主的炼油企业;中国海油、中化总、中国化工集团、延长集团及地方民企迅速发展。
我国是一个发展中的人口大国,也是人均资源拥有量较低的国家。尽管目前我国的石油
炼制工业的污染物得到了较好的控制,为了不走早期工业化国家发展经济后治理环境的弯
路,必须以科学发展观为指导,以污染减排为中心,加大污染治理力度,着力解决危害群众
健康的突出环境问题,努力改善大气环境质量和水环境质量,推动经济社会又好又快发展,
走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。
3.3提高排放控制要求,控制石油炼制工业污染物排放
石油炼制工业1997年开始执行《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996),1998
年开始执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996),主要控制水污染物中的pH值、石油类、
COD、挥发酚;大气污染物中烟尘、SO
2
。近年来我国水污染物和大气污染物排放不断增加,
江、河、湖、泊的富营养化,酸雨污染和有毒有害有机物的污染日益严重,区域性大气、水
体污染问题日趋明显。此外污染物排放控制要求与发达国家和地区相比差距较大,
GB16297-1996、GB8978-1996标准规定的污染物种类和限值已不能满足当前环保工作需要,
制定适合石油炼制工业特点的污染物排放标准迫在眉睫。
3.4行业发展带来的主要环境问题
预计到2020年经济总量将在2000年基础上翻两翻。要达到中等发达国家的经济水平,
原油需求量将达到每人平均0.5吨。随着我国石油工业的发展和原油的劣质化,预计随着炼
8
油企业规模和原油加工量的增加至2020年原油加工量约6.5亿吨。由此可见石油炼制工业
污染物排放对生态环境的影响将越来越严重。
3.5我国石油炼制工业污染物控制技术有了实质性进展
《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)自1997年1月1日,《污水综合排放标
准》(GB8978-1996)自1998年1月1日实施以来,对控制我国石油炼制工业污染物排放和
推动技术进步发挥了重要作用。截止2011年底,全国原油加工能力达到5.4亿吨/年,多数
大型炼油企业都建设并运行了污水预处理和达标处理系统,约50%炼油企业建设了污水深
度处理回用系统。到2011年底中国石化炼油企业加工吨原油外排水平均达到了0.4吨的水
平,节水减排好的企业达到了0.2吨排水/吨原油以下,外排污水达标率大于95%;企业对
污水储罐、池,污水处理构筑物采取了封闭措施,部分企业对污水技术系统产生的废气进行
了处理;多数企业采用气柜回收工艺排放的烃类气体。90%以上的企业对硫磺回收尾气进行
了回收;新建企业工艺加热炉采用了低氮燃烧方式;为了降低催化裂化再生烟气的SO
2
排放,
建设了四套催化原料预加氢装置;建设了不同工艺的轻油装车油气回收系统。
这些污染控制和清洁生产技术为提高石油炼制企业污染控制要求提供了技术支持。
4行业产排污情况及污染控制技术分析
4.1行业主要生产工艺及产污分析
4.1.1石油炼制工业的主要原料
石油炼制工业的原料是原油,国内原油产量增长缓慢,但国内原油需求强劲,进口持续
增长,2012年全年中国加工原油4.6791亿吨,同比增加3.7%。2012年中国原油进口量约
为2.71亿吨,同比增长6.8%,对外依存度接近60%。几种原油的一般性质见表5。
表5几种国产、进口原油的一般性质
项目大庆原油俄罗斯油科威特油沙轻原油沙中原油沙重原油
密度,g/cm
3
,20
℃
0.86060.83670.86650.85750.86800.8872
API度32.236.931.132.730.8--
凝点,℃32-15-22-24-7-32
分子量470――――------
残炭,%(m/m)3.112.465.814.455.677.93
灰分,%(m/m)――0.0110.0180.0060.010.018
盐含量,mgNaCl/L8.030.42.2812--
水分,%(m/m)痕迹痕迹――痕迹痕迹痕迹
酸值,mgKOH/g――0.240.070.040.240.17
硫,%(m/m)――0.692.851.912.423.09
氮,%(m/m)――0.120.130.090.120.09
9
蜡含量,%(m/m)26.03.03.83.363.104.16
胶质,%(m/m)10.55.79.23.2610.69.69
沥青质,%(m/m)0.20.51.81.481.844.80
原油类别石蜡基含硫中间基高硫中间基含硫中间基高硫中间基高硫中间基
4.1.2石油炼制工业生产技术路线和生产工艺流程。
由于我国国产原油大部分为重质原油,为了更多地提高原油的产品率,炼油企业大部分
采用了焦化、催化裂化加工工艺使重质馏分轻质化。下面就燃料型炼油厂原油一次加工、二
次加工、产品精制工艺过程介绍生产工艺流程、排污节点、排污方式和排放的污染物种类。
在图2中示出的炼油厂流程图代表了燃料型炼油厂使用的主要炼制工艺的一般流程安排。这
些工艺的编排随着炼油厂的不同而变化,如有必要,也使用所有列出的工艺。
下面是一般炼油工艺和相关操作的5个种类。
A.分离工艺(Separationprocesses)
常压蒸馏(Atmosphericdistillation)
减压蒸馏(Vacuumdistillation)
轻烃回收(Lightendsrecovery)(气体加工)(gasprocessing)
B.石油转化工艺(Petroleumconversionprocesses)
裂化(Cracking)(热裂化和催化裂化)(thermalandcatalytic)
重整(Reforming)
烷基化(Alkylation)
聚合(Polymerization)
异构化(Isomerization)
焦化(Coking)
减粘裂化(Visbreaking)
C.石油精制工艺(Petroleumtreatingprocesses)
加氢脱硫(Hydrodesulfurization)
加氢精制(Hydrotreating)
化学脱硫(Chemicalsweetening)
酸气脱除(Acidgasremoval)
脱沥青(Deasphalting)
D.原料和产品储运(Feedstockandproducthandling)
储存(Storage)
调和(Blending)
装载(Loading)
卸载(Unloading)
E.辅助设施(Auxiliaryfacilities)
锅炉(Boilers)
废水处理(Wastewatertreatment)
制氢(Hydrogenproduction)
硫回收厂(Sulfurrecoveryplant)
凉水塔(Coolingtowers)
泄放系统(Blowdownsystem)
这些炼油工艺说明如下,并讨论它们的排放特性和可用排放控制技术。
A.分离工艺
10
石油炼制操作的第一个阶段是使用三个石油分离工艺,常压蒸馏、减压蒸馏、轻烃回收
(气体加工)把原油分割为它的主要馏分。原油由包括烷烃、环烷烃和带有少量杂质硫、氮、
氧和金属的芳香烃等烃类化合物的混合物组成。炼油厂分离工艺把原油分割为沸点相近的馏
分。
B.转化工艺
为了满足高辛烷值汽油,喷气燃料,和柴油的需求,象渣油,燃料油和轻烃被转化为汽
油和其它轻馏分。裂化,焦化和减粘裂化工艺被用于把大的石油分子裂化为较小的分子。聚
合和烷基化工艺被用于接合小石油分子为较大的分子。异构化和重整过程被用于重排石油分
子的结构以生产相似分子大小的较高价值的分子。
C.精制工艺
石油精制工艺通过分离不适当的组分和脱除不希望的元素稳定和升级石油产品。由加氢
脱硫,加氢精制,化学脱硫和酸性气脱除工艺去除不希望的元素,象硫、氮、氧和金属组分。
精制工艺主要使用加氢、碱洗、溶剂脱沥青、吸附这样的工艺分离石油产品。脱盐被用于在
炼制之前从原油进料中脱除盐,矿物质,泥沙和水。氧化沥青(Asphaltblowing)被用于聚
合和稳定沥青以改善沥青的抗老化性能(weatheringcharacteristics)。
D.原料和产品储运
炼油厂原料和产品储运操作由卸载,储存,调和及装载活动组成。
E.辅助设施
对于炼油厂操作,各种各样不直接涉及原油炼制的工艺和设备被用于至关重要的功能。
例如锅炉,废水处理设施,制氢厂,冷却水塔和酸性气硫回收单元。炼油厂多数加工单元需
要辅助设施生产的产品(如:净水,蒸汽和工艺加热)。
图2示出了一个典型燃料型炼油厂的加工流程。
11
图2典型炼油厂加工总流程
12
4.1.3污染源分类分析
4.1.3.1废气污染源分析
对炼油企业污染源进行归类,将其大致分为11种,基本涵盖炼油生产、储运过程中各
种气相污染物排放过程,并根据不同工艺过程的产排污特点实施精细化管理,具体分类情况
见表6。
表6炼油企业大气污染源归类解析
序号过程解析排放形式排放工况
1热(冷)供给设施燃烧烟气排放有组织正常
2工艺尾气排放有组织正常
3工艺废气释放无组织正常
4生产设备机泵、阀门、法兰等动、静密封处泄漏无组织正常
5原料/半成品/产品储存及调和过程泄漏无组织正常
6原料、产品装卸过程逸散无组织正常
7废水集输、储存、处理处置过程逸散无组织正常
8采样过程泄漏无组织非正常
9设备、管线检维修过程泄漏无组织非正常
10冷却塔/循环水冷却系统泄漏无组织非正常
11生产装置非正常生产工况排放有组织非正常
图3典型炼油生产企业设施图
这11类污染源的具体内涵如下:
(1)热(冷)供给设施燃烧烟气:主要是指化工企业为物料提供热源、冷源所燃烧燃
料的排放,主要设备有锅炉、加热炉等,一般属于有组织排放过程。
(2)生产过程工艺尾气:主要指生产过程中有组织排放的工艺尾气,其挥发性有机物
的排放受生产工艺过程的操作形式(间歇、连续)、工艺条件、物料性质限制,是容易监测
和控制的排放源,对于管理水平较高的炼油企业生产过程不会产生有组织VOCs排放。
(3)生产过程工艺废气:主要指生产过程中无组织排放的工艺废气,其挥发性有机物
的排放受生产工艺过程的操作形式、工艺条件、物料性质限制,不易控制。
(4)生产设备机泵、阀门、法兰等动、静密封泄漏:每一个石化、化工生产工艺装置
都是由压缩机、泵、阀门、法兰等设备组成,用于有机液体介质的机泵、阀门、法兰等动、
静密封泄漏排放与设计、施工标准、维护保养水平有关,很难用一种数学模型量化,其排放
量通常在掌握动、静密封件数量的基础上根据泄漏系数计算,对于这样的设施挥发性有机物
13
排放监管和控制,可采用监测和加强维护程序的方法实现。
(5)原料、半成品、产品储存、调和过程(有机液体储罐)泄漏:有机液体储罐是石
化、化工企业数量最多的设备,从原料储存、中间品储存、产品调和到产品储存,主要包括
固定顶罐、浮顶罐(内浮顶罐、外浮顶罐)、可变空间储罐(气柜)、压力储罐四种,储存的
物料有纯有机化学品和混合物两类,其排放量可以根据储存液体的物理性质(蒸汽压)、储
存温度、物料周转量、储罐的结构、环境温度变化、光线辐射强度等参数进行较准确数值模
拟估算。
(6)原料、产品装卸过程逸散:石化企业原料卸车(船)过程本身不产生挥发性有机
物排放,但液体有机产品装车、装船、灌装(小包装)有挥发性有机物逸散,其逸散量是装
灌方式和液体有机产品性质的函数。(7)废水集输、储存、处理处置过程逸散:废水的集输、
储存和处理设施主要是敞开式的沟/渠、池/罐。废水沟/渠、储存池/罐的逸散主要是表面蒸
发,逸散量是储存废水性质、储存温度、气候条件的函数;废水浮选处理、好氧生物处理过
程挥发性有机物的逸散是强制气提、吹脱和表面蒸发造成的,挥发性有机物的逸散量是污水
中挥发性有机物的性质、气提强度的函数。
(8)采样过程泄漏:排放过程主要发生在采样管线内物料置换和置换出物料的收集储
存过程,可以通过增加设施、加强管理控制挥发性有机物的排放。
(9)设备、管线检维修过程泄漏:设备、管线维修过程是化工企业正常生产的一部分,
其排放过程包括卸料、设备、管线吹扫气体放空。通过加强管理和增加必要的设施可以有效
控制挥发性有机物的排放。
(10)冷却塔/循环水冷却系统泄漏:由于设备密封损坏,导致生产物料和冷却水直接
接触,冷却水将物料带出,造成的无组织排放。通过加强管理可以有效控制挥发性有机物的
排放。
(11)生产装置非正常生产工况排放:化工行业一般指火炬系统。这个过程可通过增加
回收设施、加强管理达到减小排放的目的,这种情形虽然排放总量小,但排放时间集中,短
时间内排放强度大。
各类排放源的VOCs排放量情况与企业类型、规模、投产时间以及管理水平都有很大关
系。根据对一些国内炼油厂VOCs排放情况的估算,炼油厂VOCs排放以无组织排放为主,
其中设备泄漏、储罐泄漏、装卸过程泄漏、废水处理过程逸散的VOCs分别占全厂VOCs
排放量的30%、30%、15%、15%,非正常工况下排放的VOCs占全厂VOCs排放量的10%,
工艺尾气和燃烧烟气排放的VOCs为微量。
不同类型的石化化工企业可能情况有所不同,但其VOCs排放环节基本上可涵盖在上述
11种概化的污染源类型之内。根据各工艺装置工艺流程及污染源排放状况,将典型炼油企
业主要废气污染源及污染物排放状况汇总于表7。
14
表7典型炼油企业废气污染源汇总表
排气筒参数主要污染物
排放
去向
SO
2
NO
x
烟尘
序号装置名称污染源名称
废气量
×10
4
Nm
3
/h
排放
规律
排气
温度
℃高度m
内径
m
常压炉烟气12连续200602.5SO
2
NO
x
烟尘大气
1常减压
减压炉烟气4.22连续200802.5SO
2
NO
x
烟尘大气
2延迟焦化加热炉烟气9.54连续200803SO
2
NO
x
烟尘大气
3蜡油加氢加热炉烟气1.8连续200602.5SO
2
NO
x
烟尘大气
加热炉烟气2.01连续180605SO
2
NO
x
烟尘
4催化裂化
再生烟气24连续120SO
2
NO
x
烟尘
大气
5柴油精制加热炉烟气5.23连续160602.5SO
2
NO
x
烟尘大气
6航煤精制加热炉烟气0.21连续180602.5SO
2
NO
x
烟尘大气
7重整、抽提加热炉烟气20.66连续200803SO
2
NO
x
烟尘大气
8硫磺回收净化尾气6.0连续2001303SO
2
NO
x
烟尘大气
9异构化加热炉烟气0.81连续200602.5SO
2
NO
x
烟尘大气
转化炉烟气2.25连续180602.5SO
2
NO
x
烟尘大气
10制氢
工艺废气960kg/h连续装置高点排放CO
2
:11%烟尘大气
11脱硫脱硫醇工艺废气25kg/h连续装置高点排放微量烃类大气
12聚丙烯工艺废气30kg/h连续装置高点排放氮气、粉尘:50mg/m
3
大气
13火炬烟气21间断9501201.5SO
2
NO
x
烟尘大气
14无组织排放
装置区、罐区、装卸
车
/连续/<15/烃4700t/a
15CFB锅炉烟气88连续2001505SO
2
NO
x
烟尘大气
15
4.1.3.2废水污染源分析
炼油企业生产过程中产生的污水分为含油污水、含硫污水、含盐污水、含碱污水、生活
污水和生产废水。经清污分流及污-污分流分别处理:
含硫废水送到酸性水汽提装置,除去硫化氢和氨氮,净化后的酸性水送回相关装置回用,
多余部分送到污水处理场含油污水处理场处理。
含油污水主要包括装置油水分离器排水、容器及地面冲洗水、机泵冷却排水、油罐切水、
化验室含油废水以及未回用的汽提净化水及生活污水、初期雨水等。含油污水送到含油污水
处理场处理后回用于循环水场。
含盐废水主要包括含污染物浓度较高的电脱盐污水、含碱废水、码头船舶压舱水、污泥
滤液及循环水场旁滤罐反冲洗排水等。含盐污水处理合格后通过排海管深海排放。
生产废水主要为污染物含量很低的清净污水。包括循环水系统合格排污水、除盐系统排污水、
锅炉排污水以及装置排放的生产废水,这部分生产废水通过排水管同含盐废水一同深海排
放。
根据各工艺装置工艺流程及污染源排放状况,将炼油企业主要废水污染源及污染物排放
状况汇总于表8。全厂污水排放平衡见图4。
表8炼油企业废水污染源强排放汇总
主要污染物浓度(mg/L)
装置(单
元)名称
污水种类
排放
规律
排
放
量
t/h
pHCOD
石油
类
硫化
物
挥发
酚
氨氮
排放
去向
含硫污水连续26.893000100220050650Z
含油污水连续14.57.8400100202020X
含盐污水连续498.585015025含盐量<300Y
常/减压
蒸馏
生产废水间断1.27<602///[
含硫污水连续98.528003002350502130Z
延迟焦化
含油污水连续10.57.8400100202020X
含硫污水连续55.28.528003002350502130Z
含油污水连续127.535015010530X
重油
催化裂化
生产废水间断0.57<60////[
含硫污水连续21.26.517000200140722006886Z
柴油
加氢精制
含油污水连续77.83001001050.5X
含油污水连续47.535060222X
航煤加氢
含硫污水连续46.517000200140722006886Z
含硫污水连续66.540002003130501500Z
含油污水连续9.57-840015022550X
含碱污水连续111200////Y
重整抽提
异构化
生产废水间断59.0<60////[
含油污水连续13.58350100<50.55X催化原料
预处理
含硫污水连续428-927000200264005013200Z
16
生产废水间断57<60////[
含硫废水连续10.86.5450802002550Z
硫磺回收
含油污水连续36-93001500.50.110X
酸性水
汽提
含油污水间断46-930010050.15X
含油污水连续36-920010050.55X
制氢装置
生产废水间断77<60////[
续表8典型炼油企业废水污染源强排放汇总
主要污染物浓度(mg/L)
装置(单元)
名称
污水种类
排放
规律
排放
量
t/h
pHCOD
石油
类
硫化
物
挥发
酚
氨氮
排
放
去
向
含油污水连续46-830010050.55X
脱硫脱硫醇
含碱污水连续511/////Y
含油污水连续76-920010020.55X
气体分馏装
置
生产废水间断27[
溶剂再生含油污水连续3.56-930010020.55X
聚丙烯含油污水连续3.56-930010020.53X
除盐水站中
和池
生产废水间断457<60////[
凝结水站含油污水连续406-93001000.50.52X
含油污水连续506-9150250.50.52X
热工系统
生产废水连续12.57<60////[
含油污水间断256-92501000.50.52X
储运系统
含盐污水间断157.87003002055Y
化验、机修含油污水连续156-93001000.50.52X
成品油码头
压舱水
含盐污水连续706-93001000.50.52Y
污水处理场含油污水间断106-93001000.50.52X
循环水厂排
污
含盐污水连续456-930010///Y
全厂生活污
水
生活污水间断156-925050.50.515X
全厂含油雨
水
含油污水间断606-9150300.50.52X
含油污水连续266-9260520.525X
其它
生产废水连续6.86-95002520.525[
17
合计
含油污水:340t/h(包括含油雨水),含硫污水175t/h,含盐污水185t/h;生产废水
85/h。
注:污水排放去向:
X……厂内含油污水处理场→回用;
Y……内含盐污水处理场→外排
Z……厂内酸性水汽提装置;正常回用140t/h,最大回用150t/h,其余排厂内含油污水场
[……厂内排放水池→外排;
18
图4炼油企业水污水排放平衡图
4.2石油炼制工业废气排污现状
4.2.1有组织源
由于中国石化石油炼制企业原油加工量约占国内原油加工量的一半,且进口劣质原油主
要由中国石化的炼油企业加工,中国石化炼油企业的排污水平基本代表了我国石油炼制工业
的水平。石油炼制企业排污现状选取了典型石油炼制企业的数据进行说明。见表9、表10。
表9典型炼油企业燃料燃烧污染物排放调查汇总表
图例
数据单
位:t/h
—含油污水
—回用水
—生产废水
—含盐污水
—含硫污水
---含碱污水
---净化水
3
75
3
1
1
36
7
含
硫污
140
常/减压
重油催化裂
柴油加氢精
延迟焦化
航煤加氢
重整抽提、
催化原料预
硫磺回收
酸性水汽提
制氢装置
脱硫脱硫醇
气体分馏装
溶剂再生
聚丙烯装置
除盐水站中
凝结水站
储运系统
化验、机修
成品油码头压
污水处理场
循环水场
全厂生活污
全厂含油雨
其它
热工系统
生
产
5
1
2
5
5
7
2
45
6.8
0
5
12.5
1
7
4
4
270
(645)
排
含盐
污水
处理
场
1
85
1
5
1
排
放
水
池
3
40
含油
污水处理
场
事
故
375
3
75
14
5
12
7
10
4
9.
5
13
3
4
3
4
7
3.
3.
5
25
40
15
10
15
60
50
28
3
3
5
2
9
6
42
10.8
2
1
754
19
企业
燃烧废气量,
万Nm
3
SO
2
,吨NO
X
,吨烟尘,吨
SO
2
浓
度,mg/m
3
NO
X
浓
度,mg/m
3
烟尘浓
度,mg/m
3
1400744488.572058.92243.07121.9513.860.7
2124133.3355.29104.3275.7044.584.061.0
347875.82198.9962.3421.73415.6130.245.4
4557169.191837.11618.37168.47329.7290.530.2
510605.65.4229.32.4751.1276.323.3
6190520214.62482.9850.03112.6253.526.3
7412139.193152.41131.47277.33764.9274.567.3
811763.31199.53.996.361696.033.954.1
9209406.09496.24183.380.00237.087.60.0
10991661.751694.321044.87217.81170.9105.422.0
11170572.84359.05301.930.00210.5177.00.0
12418933.161497.99452.56211.30357.6108.050.4
13200574.061618.4110.7188.70806.955.294.1
14245196.89199.5624.870.4781.4254.80.2
1511999547.1950.61-39.342.2-
16328571.844258.61843.89371.301296.1256.8113.0
17261241.5822.65387.840.668.7148.50.3
18116223.69633.1381.7717.81544.870.415.3
1968566.63293.37--427.9--
207891.3625.32-0.51320.9-6.5
219639.559.43-3.4297.8-35.5
2270735.5199.843.7826.23141.161.937.1
232495329.148.9818.67116.6196.374.8
2421515.6538.8132.379.34180.4150.443.4
2512222.21120.69--987.5--
26149748.0996.68135.84-64.690.7-
273006375491245160.00182.6414.153.2
288478963432.14204.67199.98404.824.123.6
297700060515579.00785.7201.3102.6
3071200424-121.00595.5-169.9
312898069.7781.127.66240.8279.895.4
3232826.3998.425455.81299.8164.5170.0
3330016115.6116.637.30385.1388.5124.3
34141093.23784.09243.1858.21555.7172.441.3
354590021547.521357.48357.59337.1295.777.9
合计7171249.9725317.713292.13007.93353.0185.441.9
表10典型催化裂化烟气排放量及污染物量
企业气量,万Nm
3
SO
2
,吨烟尘,吨SO
2
浓度,mg/m
3
烟尘浓度,mg/m
3
1268069197.04278.2973.5103.8
241088.223.5639.757.396.6
20
3368004.51216.33-330.5-
4203904994.14270.21487.6132.5
5-----
669205393.93-569.2-
7214905.72060.99429.76959.0199.9
8104159189.75147.37182.2141.4
9117716.41634.85-539.3-
10214139.442458.23180.451148.084.2
11103765144.43-139.2-
12149156.671267.13171.92849.5115.2
13105978.64556.1155.9524.7147.1
14310228.591365.96390.55440.3125.8
15200648687.69339.98342.7169.4
16130963.081341.95-1024.7-
17263735.162396.99185.67908.970.40017
18-----
19123552174973.371415.659.3839
20-----
2171653.55148.9335.84207.850.01846
22126710.232332.34126.121840.799.53419
235012992.0747.65183.795.05476
2433114.35147.16-444.4-
25-----
26-----
27101156----
284904162540.52754.34518.0153.8164
298370033877403.891.99522
3044850256123.5570.8275.3623
313440024.09-70.0-
3217224.6844.7818.94260.0109.9585
3317580----
3445097.04212.2239.91470.688.49805
352463281630.23-661.8-
合计4351577.2625444.43886.47584.789.31175
4.2.2无组织源(面源)
石油炼制工业无组织污染源是指:原油、半成品、成品储存过程中储罐的呼吸排放,油
品装卸车、船过程中的排放,废水收集、储存及处理过程中的排放。这些面源排放的主要污
染物是烷烃类、芳香烃类等有机物、硫化氢和氨。其典型的废气组成见表11至表17。
表11某原油储罐挥发气体组成(V%)
组分1#2#3#4#
O
2
11.144211.48949.27668.0468
N
2
39.784941.017433.117228.7272
CO
2
7.34248.048213.022913.9646
21
C
1
14.431414.075215.481817.1735
C
2
3.36233.99405.01705.9527
C
3
5.91285.53586.01386.6979
IC
4
2.88672.70432.84653.1361
NC
4
4.74014.28684.47304.8622
IC
5
2.70562.43852.57292.7432
NC
5
2.82712.53852.72962.8804
IC
6
1.64331.44201.72721.7539
NC
6
1.34541.15251.45931.4967
IC
7
0.86620.66661.00361.0560
NC
7
0.43050.30110.54390.5928
IC
8
0.38550.23180.48420.5858
NC
8
0.09930.04310.12160.1730
C
9
0.09210.03490.10890.1572
总计100.00100.00100.00100.00
表12某焦化装置汽柴油储罐烃组成
序号组分
8:30样品%(V/V)9:30样品%(V/V)11:00样品%(V/V)
1
CH
4
4.734.064.75
2
C
2
1.191.171.22
3
C
2
=
0.000.000.00
4
C
3
7.897.247.92
5
C
3
=
2.702.522.72
6
nC
4
6.507.736.58
7
iC
4
1.641.501.48
8
C
4
=
-1
2.232.062.28
9
iC
4
=
1.681.531.70
10
t-C
4
=
0.800.730.82
11
c-C
4
=
0.620.580.64
12
1,3-C
4
==
2.081.581.79
13
nC
5
3.773.463.90
14
iC
5
1.641.491.68
15
C
5
=
-1
1.360.930.98
16
2-MC
4
=
-1
1.280.940.61
17
C
6
以上
2.251.751.93
18
H
2
0.760.000.76
19
CO
0.000.000.00
20
CO
2
0.000.000.00
21
H
2
S
0.471.200.91
22
O
2
0.711.080.93
23
N
2
55.6958.4556.40
合计
100.00100.00100.00
总烃
42.3639.2741.00
C2
1.191.171.22
C3
10.599.7610.64
C4
15.5515.7115.29
C5
8.056.827.17
≥C6
2.251.751.93
22
表13某炼油企业污水处理场各处理单元释放气总烃监测分析数据
总烃(以甲烷计),ppm
监测点位
5月18日5月20日
H
2
S,ppm
含盐污水隔油池14306106大于150
溶气气浮517905――
含油污水隔油池517272120
CAF浮选503825――
涡凹气浮4635750大于150
电化学反应池355550――
均质罐312820――
EMBAF西池308122916
EMBAF东池61.11304――
合建曝气池224321――
氧化沟155221――
污水废气排空口9864121――
表14隔油池释放气有机物组成
序号中文名称分子式浓度,ppm
12-甲基戊烷C
6
H
14
5.91
2正己烷C
6
H
14
13.30
3甲基环戊烷C
6
H
12
4.77
4苯C
6
H
6
11.44
52-甲基己烷C
7
H
16
10.55
6正庚烷C
7
H
16
23.79
7甲基环己烷C
7
H
14
16.33
8甲苯C
7
H
8
52.31
92-甲基庚烷C
8
H
18
10.19
10正辛烷C
8
H
18
33.47
11乙基环己烷C
8
H
16
11.14
121,1,4-三甲基环己烷C
9
H
18
9.54
13乙基苯C
8
H
10
13.59
14对二甲苯C
8
H
10
43.71
153-乙基庚烷C
9
H
20
7.10
16正壬烷C
9
H
20
29.55
171-乙基-3-甲基环己烷(顺反)C
9
H
18
4.17
18E-6-壬烯-1-醇C
9
H
18
O3.46
194-甲基庚烷C
11
H
24
3.37
20丙基苯C
9
H
12
4.96
21均三甲苯C
9
H
12
9.43
22连三甲苯C
9
H
12
17.31
23葵烷C
10
H
22
17.28
24L-缬氨酸C
5
H
11
NO
2
4.89
表15涡凹气浮释放气有机物组成
序号中文名称分子式浓度,ppm
1丁烷C
4
H
10
7.40
2戊烷C
5
H
12
21.17
23
32-甲基丙醛C
4
H
8
O37.08
43-甲基-1-丁醇C
5
H
12
O47.29
5正己烷C
6
H
14
47.95
6甲基环戊烷C
6
H
12
63.15
7苯C
6
H
6
80.76
8环己烷C
6
H
12
115.77
9正庚烷C
7
H
16
41.40
10甲基环己烷C
7
H
14
96.20
11乙基环戊烷C
7
H
14
17.48
12甲苯C
7
H
8
64.33
13乙烯基磺胺C
2
H
5
NO
2
S474.88
141,3-二甲基环己烷(顺、反)C
8
H
16
15.40
15正辛烷C
8
H
18
11.94
16乙基环己烷C
8
H
16
16.25
17乙基苯C
8
H
10
23.62
18对二甲苯C
8
H
10
114.58
19正壬烷C
9
H
20
9.96
20异丙苯C
9
H
12
8.97
21间乙基甲苯C
9
H
12
44.38
22均三甲苯C
9
H
12
123.39
23邻二乙基苯C
10
H
14
26.70
24异丁醛C
4
H
8
O37.08
25丙烯胺C
3
H
7
N23.33
表16一级生物处理释放气有机物组成
序号中文名称分子式浓度,ppm
1正丁胺C
4
H
11
N4.63
2甲基环戊烷C
6
H
12
0.92
3苯C
6
H
6
28.47
4异丙基环丁烷C
7
H
14
0.79
5正庚烷C
7
H
16
1.71
6甲基环己烷C
7
H
14
3.40
7二甲基二硫C
2
H
6
S
2
3.39
8甲苯C
7
H
8
39.11
92-甲基庚烷C
8
H
18
1.34
10顺-1,3-二甲基环己烷C
8
H
16
1.50
11正辛烷C
8
H
18
1.88
12乙基甲基二硫醚C
3
H
8
S
2
0.88
13乙基环己烷C
8
H
16
1.49
141-乙基-2,4-二甲基环己烷C
10
H
20
1.01
15乙基苯C
8
H
10
4.27
16对二甲苯C
8
H
10
17.25
17正壬烷C
9
H
20
1.72
18邻乙基甲苯C
9
H
12
1.23
19均三甲苯C
9
H
12
4.09
24
20葵烷C
10
H
22
1.37
21甲基叔丁基醚C
5
H
12
O4.63
表17二级生物处理释放气有机物组成
序号中文名称分子式浓度,ppm
1甲基环戊烷C
6
H
12
0.21
2苯C
6
H
6
1.27
3环己烷C
6
H
12
0.60
4反式-1,2-二甲基环戊烷C
7
H
14
0.49
5正庚烷C
7
H
16
1.08
6甲基环己烷C
7
H
14
2.46
7乙基环戊烷C
7
H
14
0.33
81,2,4-三甲基环戊烷C
8
H
16
0.15
9异辛醇C
8
H
18
O0.15
10甲苯C
7
H
8
5.58
112-甲基庚烷C
8
H
18
0.73
12顺式-1,3-二甲基环己烷C
8
H
16
1.46
13乙基环己烷C
8
H
16
0.15
14反式-1,2-二甲基环己烷C
8
H
16
0.27
15正辛烷C
8
H
18
1.49
16乙基环己烷C
8
H
16
1.21
171,1,3-三甲基环己烷C
9
H
18
1.05
18乙基苯C
8
H
10
1.33
19对二甲苯C
8
H
10
5.47
20均三甲苯C
9
H
12
2.11
由表11至表17的监测结果可以看出,炼油企业油品中间罐的呼吸气烃浓度最高;炼油
企业污水处理场来说,污染较严重的单元构筑物依次是:浮选、隔油、一级生物处理、二级
生物处理设施。废水处理设施释放气有机物浓度受水质、水温影响较大。炼油污水预处理设
施中浮选释放气总烃浓度严重超标,总烃5750ppm(4107mg/m
3
)、苯80.76ppm(281mg/m
3
)、
甲苯64.36ppm(238mg/m
3
)、二甲苯114.58ppm(501mg/m
3
),分别比《大气污染物综合排放标
准》(GB16297-1996)限值120mg/m
3
、12mg/m
3
、40mg/m
3
、70mg/m
3
高几倍至二十几倍。
其主要原因是浮选过程的强制空气气提作用,把污水中的烃类气提到释放气中。即使收集后
高空排放,浓度也严重超标。
污水一级生物处理过程释放气中苯、甲苯、二甲苯浓度也存在超标,其浓度分别为
28.47ppm(99mg/m
3
)、39.11ppm(145mg/m
3
)、17.25ppm(75.5mg/m
3
),与标准值相比苯的超标
倍数约8倍。
污水二级生物处理过程释放气中苯1.27ppm(4.42mg/m
3
)、甲苯5.58ppm(20.7mg/m
3
)、二
甲苯5.54ppm(24.2mg/m
3
),均不超过标准值。
油品装车过程废气排放主要是在装车过程中汽车、火车槽罐中气体的排放,其污染物种
类与装车油品的种类直接相关,排气中有机污染物浓度主要受装车方式的影响,表18列出
了某企业汽油装车排放气中有机物的组成。
表18某企业汽油装车废气有机物组成
序号物质名称分子式浓度(ppm)
12-甲基丁烷C
5
H
12
238.61
25
2甲苯C
7
H
8
238.29
3甲基环己烷C
7
H
14
184.70
4邻二甲苯C
8
H
10
153.97
5间二甲苯C
8
H
10
78.07
6Z-3,4,4-三甲基-2-戊烯C
8
H
16
56.02
71,2,4-三甲基苯C
9
H
12
45.25
8甲基环戊烷C
6
H
12
42.60
92-环己基-辛烷,C
14
H
28
34.18
10顺式1,3-二甲基环己烷C
8
H
16
31.34
11顺式1,2-二甲基环戊烷C
7
H
14
27.75
12cis-1-乙基-3-甲基-环己烷C
9
H
18
25.25
13辛烷C
8
H
18
23.14
143-己酮C
6
H
12
O20.69
151-乙基-2-甲基苯C
9
H
12
18.46
16乙苯C
8
H
10
10.90
17癸烷C
10
H
22
9.58
181-乙基-3-甲基环己烷C
9
H
18
8.43
191,2,4-三甲基苯C
9
H
12
7.26
203-甲基戊烷C
6
H
14
6.87
214,4-二甲基辛烷C
10
H
22
6.56
221,2,4-三甲基苯C
9
H
12
6.45
23丙基苯C
9
H
12
5.52
24己烷,3,3,4-tri甲基-C
9
H
20
4.96
25环己烷基丙醇C
9
H
18
O4.70
合计1289.55
从表18的数据可以看出,汽油装车排放气中污染物浓度非常高,其中列为有毒有机污
染物的甲苯浓度超过238ppm(800mg/m
3
),严重超过现行国家排放标准40mg/m
3
,总烃浓度
超过1289ppm。
对轻质油品装车释放气回收也进行吸附-吸收技术、冷凝回收技术、膜分离回收技术的
先导试验,油气回收效率一般在80%-95%之间,试验结果尚需进行认真总结,以形成适合
我国国情的适用技术,并加以推广。
对设备、阀门、法兰、开口管线进行泄漏监测并进行实施修复可以降低由于泄漏产生的
挥发性有机物排放,表19列出了某企业部分装置通过泄漏监测修复程序挥发性有机物的减
排效果。
表19某企业部分装置通过泄漏监测修复程序挥发性有机物的减排效果
泄漏监测状态
A装置泄漏量,
kg/h
B装置泄漏量,
kg/h
C装置泄漏量,
kg/h
D装置泄漏量,
kg/h
不执行监测修复2.87037.9213.494.796
执行监测修复2.65227.3811.204.080
4.2.3炼油企业排水量及水质
炼油企业排水都经过集中污水处理场处理后排放,汇总结果见表20。
26
表20典型石油炼制企业废水排放量及污染物浓度
企
业
废水排放量,
万吨
排放COD,吨排放氨氮,吨石油类,吨
COD浓
度,mg/L
氨氮浓
度,mg/L
石油类浓
度,mg/L
原油加工量,万吨吨油排水量,吨
1189.8867.190.730.9332-380.2-0.60.3-0.6917.50.14
2169.32109.7111.263.3448-890.2-3.40.7-3.6957.50.12
3209.71121.138.217.0742-652.8-6.12.9-4.3875.00.17
4264.80142.762.165.6853-550.5-1.21.8-2.51141.70.16
5202.6997.784.151.2241-560.8-4.40.4-1.3638.30.22
6171.1572.960.992.7440-460.4-0.91.3-1.8930.80.13
749.5720.491.740.8137-510.4-120.9-2.9152.50.23
8207.45143.0416.416.6237-1150.4-240.3-2.3265.80.54
9201.46152.8230.789.2069-8111-193.4-5.71156.70.12
10175.02154.128.275.1084-911.1-7.51.5-4.2397.50.31
11221.08150.0729.567.2754-883.8-263.0-3.5980.80.16
12175.77165.1716.098.7680-1055-154-6420.00.29
13116.24118.642.672.8595-1100.1-3.32.1-3.5593.30.14
14197.27179.6423.2311.6274-10510-134-8390.00.35
15118.34100.858.791.7161-1082.0-200.7-2.0350.00.23
1653.2222.100.190.2735-460.2-0.60.3-0.7339.20.11
17137.95104.0210.391.3980-924-100.5-1.5416.70.23
1872.1253.184.291.5760-862-202-2.5184.20.27
1999.52634.130.5652-710.3-9.50.4-1.0293.30.24
2046.0135.290.620.9370-940.4-2.71.5-3.2142.50.22
2173.7872.3413.021.3491-1022.5-281.2-2.4210.00.24
22306.3201.767.543.0961-731-3.71-1.1876.70.24
23125.0652.20.820.6833-450.1-1.70.3-0.71751.70.05
2424.9412.710.620.2942-580.4-4.50.4-1.6404.20.04
25127.0997.7717.711.5857-1342.5-301.0-1.9841.70.10
27
4.3污染防治技术分析
4.3.1石油炼制企业清洁生产技术
我国石油炼制工业经过半个多世纪的发展,开发应用了大量的清洁生产技术。主要有大
气污染物减排、水污染物减排及节能技术,包括:工艺加热炉低氮燃烧技术,保证了工艺加
热炉烟气中氮氧化物浓度低于100mg/m
3
;燃料气二乙醇胺脱硫技术,可以把燃料气中的硫
化物调整到20ppm以下,保证了工艺加热炉烟气二氧化硫排放浓度小于100mg/m
3
;催化裂
化再生尾气一氧化碳锅炉能量回收技术,消除了催化裂化尾气中一氧化碳、烃类对大气的污
染。工艺释放气气柜回收技术,解决了95%以上工艺释放气送火炬焚烧对大气的污染问题;
轻质油品及原油储存浮顶罐技术,减少了约95%的油品储存呼吸排放;焦化冷焦水密闭循
环技术,解决了焦化生产过程中烃类及恶臭物质释放的面源污染问题;催化原料预加氢技术,
有效降低了催化裂化装置二氧化硫的排放,同时催化裂化生焦率下降了2%左右;焦化干气
水洗水串级实用技术,有效降低了含硫酸性水的产生量;生产装置的热联合技术,有效降低
了燃料消耗、烟气排放量及循环水使用量和排污水量;生产装置规模大型化技术,有效降低
了石油炼制企业的综合能耗;循环氢脱硫技术,保证了加氢生产装置的稳定运行,同时消除
了高污染循环氢的排放问题;油罐自动脱水技术,降低原油加工损耗的同时降低了排出含油
污水的石油类含量,降低了污水处理厂污染处理负荷也减低了废水输送过程中烃类挥发造成
的污染;密闭采样技术,消除了采样过程中烃类的排放。
4.3.2石油炼制工业末端治理技术
4.3.2.1水污染物治理技术:
含硫含氨酸性水汽提技术:采用蒸汽汽提工艺处理炼油生产排出的含硫酸性水,回收酸
性气(H
2
S,40%-80%;CO
2
,15%-55%;少量烃类),氨(99%),净化水中硫化物小于20mg/L,
氨氮小于50mg/L。
碱渣湿式空气氧化技术:采用高温空气氧化,降解碱渣中的硫化钠和有机硫化物,使硫
转化为硫酸根,中温工艺出水硫化物<5mg/L,COD去除率约40%;高温工艺出水硫化物
<1mg/L,COD去除率80%-70%。
含油污水两级隔油、两级浮选处理技术:处理后污水中含油量20mg/L-30mg/L;一级好
氧生物处理技术(活性污泥法、接触生物氧化、氧化沟)处理出水COD100mg/L-150mg/L,
挥发酚5mg/L,石油类10mg/L,硫化物2.0mg/L,氨氮20mg/L-40mg/L;二级生物处理技术
(接触生物氧化、BAF、活性污泥法、氧化沟)处理出水COD60mg/L-80mg/L,挥发酚1mg/L,
石油类5mg/L,硫化物0.5mg/L,氨氮5mg/L-10mg/L;三级生物处理技术(氧化溏、MBR、
BAF)处理出水COD<60mg/L,挥发酚0.5mg/L,石油类<2mg/L,硫化物<1.0mg/L,氨氮
<5mg/L。
4.3.2.2大气污染物治理技术:
酸性气硫磺回收技术,以酸性水汽提产生的酸性气、液态烃脱硫酸性气、燃料气(干气)
脱硫酸性气为原料生产硫磺,一般采用两级、三级转化,尾气加氢回收,最终尾气焚烧处理,
排放的焚烧尾气SO
2
浓度小于400mg/m
3
,在进行液硫池气回收及胺吸收塔工艺调整后焚烧
尾气SO
2
浓度可以控制在300mg/m
3
以下,硫回收率99.8%-99.9%。
污水储罐呼吸气治理技术,采用吸收氧化工艺治理污水储罐呼吸气,排气硫化氢
<1mg/m
3
。
有机废气催化燃烧技术,有机液体储罐呼吸气低温吸收技术,热焚烧技术VOC控制效
率都可以达到95%以上。
恶臭气体生物处理技术,臭气浓度降低95%以上,挥发性有机物去除率30%-60%。
轻油装车挥发烃回收技术(活性炭吸附技术、碳纤维吸附技术、冷凝回收技术、柴油吸收技
术),非甲烷总烃回收率95%-98%。
催化裂化催化剂再生烟气脱硝和脱硫技术:催化还原(SCR)保证了催化剂再生烟气中
氮氧化物小于100mg/m
3
;湿式洗涤法(氢氧化钠法)可以保证催化裂化再生烟气中二氧化
硫浓度小于100mg/m
3
;电袋除尘可以保证催化裂化烟气颗粒物小于50mg/m
3
。
采用双密封浮顶罐(内浮顶罐、外浮顶罐)与拱顶罐相比可以降低储罐呼吸气中挥发性
有机物排放95%-98%。
28
4.3.3石油炼制工业水、大气污染治理情况
石油炼制工业废水处理设施的建设、运行严格按照国家建设项目“三同时”政策进行,
国有大型石化企业每一个石油炼制企业都配套了污水处理设施并保证正常运行,目前外排污
水达标率约97%。
自1990年代开始石油炼制工业逐步重视烃类、恶臭废气处理设施的建设,通过技术开
发、技术引进等方法进行恶臭、烃类废气,到目前,轻质油品、原油储罐采用浮顶罐技术约
98%;污水处理设施封闭约进行40%;含挥发性污染物污水密闭输送率20%;含油污水集输
系统密闭、含烃类挥发气体收集系统正在进行;18套烃类废气催化燃烧处理装置、几十套
恶臭气体生物处理装置在运行。
炼油企业工艺加热炉普遍采用低硫燃料、燃料气代替燃料油技术降低废气二氧化硫排
放,炼油企业工艺加热炉消耗燃料中燃料气80%,燃料油只占总燃料消耗的20%。
5行业排放有机污染物环境影响分析
石油炼制工业产生废水经污水处理设施处理后排放废水中尚没有检测出持久性有机污
染物(POPs),《污水综合排放标准》(8978-1996)中第一类物质和《剧毒化学品名录》中的
物质以及对人体造成“三致”效应或对生态造成环境危害的物质。
石油炼制工业排放的含烃类废气中含有苯、甲苯、硫化氢、烯烃、烷烃、环烷烃、甲硫
醇、二甲二硫。这些污染物以环境空气质量标准评价,其占标率大于30%,部分污染项目
占标率超过50%,由于大气中有机污染物对其周围环境的影响表现较慢,目前只能参考国
外的研究结果。
6标准主要技术内容
6.1标准适用范围
本标准石油炼制工业是指:以原油、重油等为原料生产汽油、柴油、燃料油、石油蜡、
石油沥青、润滑油和石油化工原料等的企业。其设施(装置)包括下面所列一种或多种:配
套(并位于企业界区内)的原油及油品接驳储存设施;原油脱盐脱水;原油蒸馏;热裂化、
减粘裂化、延迟焦化、催化裂化;催化重整;炼厂气加工(精制、分馏、醚化、催化叠合、
聚丙烯、脱硫);烷基化、加氢精制、加氢裂化、加氢改质、脱硫、碱精制、制氢;润滑油
生产(丙烷脱沥青、溶剂精制、溶剂脱蜡、白土精制和加氢补充精制);石油蜡生产(脱蜡
脱油、石油蜡精制、液蜡生产、石蜡成型);石油沥青生产(蒸馏、氧化沥青、溶剂脱油、
沥青调和、乳化沥青、沥青的储运);石油化工原料生产(苯、甲苯、二甲苯、乙烯原料);
油品调和;企业自用水及各种水产品的生产;以石油炼制工业酸性气为原料的硫磺和/或硫
酸生产;石油炼制企业污水集输和处理系统。
本标准规定了石油炼制工业企业水污染物和大气污染物排放限值、监测和监控要求,以
及标准的实施与监督等相关规定。
本标准适用于石油炼制工业企业的水污染物和大气污染物排放管理,以及石油炼制工业
企业建设项目的环境影响评价、环境保护设施设计、竣工环境保护验收及其投产后的水污染
和大气污染防治和管理。
新设立存在污染源的企业选址和需要采取特别保护措施的地区内现有污染源的企业管
理,除执行本标准外,还应符合《中华人民共和国大气污染防治法》、《中华人民共和国水污
染防治法》、《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中华人民共和国固体废物污染环境防治
法》、《中华人民共和国放射性污染防治法》、《中华人民共和国环境影响评价法》等法律、法
规、规章的相关规定。
本标准规定的水污染物排放控制要求适用于企业直接或间接向其法定边界外排放水污
染物的行为。
本标准不适用于人造原油生产工艺和装置。
石油液体储罐污染物排放控制执行《储油库大气污染物排放标准》(GB20950-2007)。
6.2时间段的划分
本标准文本主要包括:前言、适用范围、规范性引用文件、术语和定义、水污染物排放
控制要求、大气污染物排放控制要求、水污染物监测要求、大气污染物监测要求、实施与监
督九章。
29
标准划分2个时间段,以建设项目环境影响报告书批准日期界定时间段,标准颁布实施
时间为基准时间。
6.3术语和定义
标准定义了石油炼制工业、人造原油、标准状态、废气排放连续监测、特别保护地区、
工艺污水、污染雨水、石油炼制工业污水、有机废气、酸性气回收装置、催化裂化、污水集
输系统、油水分离器、现有企业、新建企业、公共污水处理系统、直接排放、间接排放等
26个术语。
6.4污染物控制项目的选择
石油炼制工业排放污水中含有很多成份,根据炼油装置及辅助设施排出污水的水质主要
特征见表21,本标准采用石油类、COD、氨氮、挥发酚、总悬浮固体、pH值、硫化物、五
日生化需氧量、总磷、总氮、金属15个污染因子和基于原油加工能力的基准排水量。由于
原油中所含金属主要是镍、钒、钠、钙和非常低量的其它金属,加工过程中只使用催化剂,
所以废水污染控制因子中也设一类污染物。
表21炼油装置及辅助设施排出污水的水质主要特征
项目
装置
石
油
类
硫
化
物
挥
发
酚
氰
氨
氮
CODBOD酸碱盐
悬
浮
物
氯
化
物
常减压蒸馏FFDBFGFGEa
蜡油催化裂化FHFCGHGD
重油催化裂化FHFDFIHD
催化裂解FGFDDHFD
加氢裂化CJBBJKJD
催化重整FBHADIHF
水蒸汽转化制氢CAAABFED
烷基化DCBCFFFD
叠合DCAAFFD
酚精制EBEDGFE
分子筛脱蜡FABAFFD
糠醛精制EDAAGFD
酮苯脱蜡DAAAGFC
丙烷脱沥青DDACBFFD
氧化脱硫醇EABBFF
氧化沥青FDBHGF
热裂化FJEBGIHE
尿素脱蜡ECDAGJIE
延迟焦化FHFCHHGE
重整汽油加氢DHCDHHD
轻油精制CCABDEDC
烷基化气体分馏DDAAFHGD
分子筛脱蜡FBBADFED
液态烃干气脱硫DEBDFHGD
重整干气脱硫EHFDHIHE
气体分馏DDCBFHGD
30
电精制EABDHGE
再蒸馏DDCDEGFD
临氢降凝DJCEJJD
汽油脱臭HGFHIHE
石蜡成型DAAAFFD
润滑油蜡加氢DAAACEDD
白土精制HBBBHGF
硫磺回收DFCBCGFD
含硫污水汽提CEBBFHGD
减粘裂化DABABFFD
加氢精制DDECBHGD
石蜡发汗DAAAFFD
尾气回收BAAABEDB
液态烃站FADADGFD
原油罐FDDDFHGE
汽油罐GFHDFIHE
柴油罐HDFDFHHE
煤油罐HFFFDHHE
蜡油罐HDBDEGFD
渣油罐HDCBDHFE
洗槽站FBDADHHE
循环水场CAAABEDD
污水处理场FDCBDGFE
动力站DAABFED
空压站DAAABEDD
空分站DAAADFED
化验室DBBABFFE
注:a为痕量;A为<1mg/L;B为>1mg/L;C为>5mg/L;D为>10mg/L;E为>50mg/L;F为>100mg/L;G为
>500mg/L;H为>1000mg/L;I为>5000mg/L;J为>10000mg/L;K为>50000mg/L。
石油炼制工业排放废气种类很多,主要有燃料燃烧废气、催化裂化催化剂再生废气、硫
磺回收废气、工艺废气、污水集输、处理系统废气、原油及油品传输、接驳废气,这些废气
中污染物的种类不同。本标准根据这些废气中主要污染物的种类制定指标。
(1)工艺加热炉废气控制污染物指标包括:SO
2
、NO
X
、颗粒物三项指标。
(2)催化剂再生废气:由于催化裂化催化剂采用焚烧再生,再生尾气经一氧化碳锅炉
燃烧后排放,其废气控制污染物指标包括:SO
2
、NO
X
、颗粒物、镍及其化合物四项指标。
(3)硫磺回收废气:硫磺回收尾气必须经过焚烧处理,焚烧的目的是为了控制硫化氢、
有机硫化物、羰基硫排放,焚烧废气污染物控制指标为SO
2
一项指标。
(4)有机废气污染物控制指标为非甲烷总烃、沥青烟、苯并[a]芘、苯、甲苯、二甲苯
六项指标。
(5)催化重整催化剂再生废气中设置氯化氢、非甲烷总烃二项指标。
我国石油炼制工业的原料-原油到2012年对外依存度已超过55%,表22列出了部分
进口、国产原油中的金属含量。由于原油炼制过程中金属作为催化剂的组分,而催化过程几
乎都是气固催化反应,催化剂中金属不会溶解到油品中。
31
表22几种进口国产原油中金属含量
金属含量,μg/g
序
号
原油种类
铁镍铜钒铅钠
伊朗重质原油0.828.43<0.0189.710.131.16
伊朗重质原油催化料0.520.78<0.010.460.060.35
伊朗重质原油重油,>365℃1.6953.59<0.01174.20.282.25
1
伊朗重质原油渣油,>560℃3.45120.00.04392.30.576.02
俄罗斯原油8.527.58<0.018.580.024.25
俄罗斯原油催化料0.180.03<0.010.08<0.01--
俄罗斯原油重油,>350℃20.717.8<0.0120.0<0.01--
2
俄罗斯原油渣油,>530℃53.546.40.3253.00.12--
科威特原油0.929.910.0131.40.12--
科威特原油催化料,350-500℃0.24<0.01<0.010.090.05--
科威特原油催化料,375-580℃0.250.12<0.010.390.11--
科威特原油重油及渣油,>350℃3.0918.20.0357.00.26--
科威特原油重油及渣油,>500℃3.7434.00.051060.30--
3
科威特原油重油及渣油,>580℃4.5437.70.091160.39--
沙特轻质原油1.085.150.0418.41.11--
沙特中质原油1.8811.100.0631.40.15--
沙特重质原油9.722.02.270.00.8--
4
沙特重质原油渣油356871401.0--
5蓬莱原油8.2631.340.891.170.3532.22
6渤西原油4.488.760.020.200.0315.64
7锦州原油6.0718.590.11.360.0211.1
8辽河原油5.6020.760.080.430.1417.96
9管输大庆原油9.643.620.030.39--6.68
10胜利高硫高酸原油16.6120.40--1.40--2.9
11中原原油17.613.10.20.70.323.9
12苏北原油19.316.30.10.20.14.7
13南阳/江汉原油33.2216.8--0.62----
14塔河原油6.5029.800.09199.10.0974.9
6.5水污染物排放限值的确定及制定依据
6.5.1水污染物排放限值的确定
水污染物浓度排放限值的确定原则:现有企业直接排放到水体环境的污染物排放浓度限
值不得高于现行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中第二类污染物最高允许排放浓度
二级标准值(新源);新建企业的水污染物排放限值不高于现行《污水综合排放标准》
(GB8978-1996)中第二类污染物最高允许排放浓度一级标准值(新源);间接排放限值考
虑公共污水处理系统一般只设水-固分离和生物处理设施,现有企业考虑按《污水综合排放
标准》(GB8978-1996)中第二类污染物最高允许排放浓度三级标准值(新源);新建企业废
水污染因子COD、BOD、悬浮物按《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中第二类污染物
最高允许排放浓度二级标准值(新源)更低的值;特别排放限值的确定参考《地表水环境质
量标准》(GB3838-2002)Ⅴ类水质标准值。
32
(1)pH值
现行标准《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中pH值为6-9。石油炼制工业排放污
水通常需要生物处理后才能排放,生物处理过程及地表水pH值均要求为6-9,所有企业都
可以达到该限值。因此,本标准中pH值标准仍沿用现有标准值,确定为6-9。间接排放考
虑城市污水处理设施主要针对COD、BOD、悬浮物设置,确定为6-9。
(2)COD
GB897-1996的二级标准为120mg/L,一级标准为60mg/L。2011年64家石油炼制企业污
水总排口调查结果:COD40mg/L-120mg/L,均值76.7mg/L,低于60mg/L的占12%,
60mg/L-100mg/L的占67%,高于80mg/L的占48%,高于100mg/L的占21%。本标准规定
新建企业COD浓度排放限值为70mg/L,特别排放限值取60mg/L。间接排放考虑城市污水
处理设施主要针对COD、BOD、悬浮物设置,石油炼制工业含油污水经油水分离处理后COD
在500mg/L左右,现有企业确定为500mg/L,考虑技术进步新建企业间接排放不设置COD指
标。
(3)石油类
GB8978-1996的二级标准为10mg/L,一级标准为5mg/L。2011年64家石油炼制企业
污水总派口调查结果:石油类0.5mg/L-7.4mg/L,均质3.0mg/L,低于10mg/L的占100%,
大于5mg/L的占24%。本标准规定新建企业石油类排放限值为5mg/L,特别排放限值取
GB3838-2002Ⅴ类标准为1.0mg/L。间接排放考虑城市污水处理设施主要针对COD、BOD、
悬浮物设置,石油炼制工业含油污水经油水分离处理后石油类含量在20mg/L左右,确定为
20mg/L。
(4)氨氮
GB8978-1996的二级标准为25mg/L,一级标准为15mg/L。2011年64家石油炼制企业
污水总排口调查结果:氨氮0.3mg/L-35.2mg/L,均值9.5mg/L,低于15mg/L的占85%,低
于10mg/L的占59%,低于5mg/L的占23%。本标准规定新建企业氨氮排放限值为10mg/L,
特别排放限值为5.0mg/L。间接排放考虑城市污水处理设施主要针对COD、BOD、悬浮物
设置,运行过程尚需补充氮源,确定为40mg/L。
(5)悬浮物
GB8978-1996的二级标准为150mg/L,一级标准为70mg/L。石油炼制企业污水排放前处
理都包含生物处理过程,该指标参照《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级标准和一
级标准值,本标准规定现有企业悬浮物排放浓度限值100mg/L,新建企业悬浮物排放浓度限
值70mg/L。间接排放考虑城市污水处理设施主要针对COD、BOD、悬浮物设置,间接排放
不设置悬浮物指标。
(6)硫化物
GB8978-1996的一级标准硫化物限值为1.0mg/L。德国和台湾工业污水排放标准硫化物
限值均为1.0mg/L,GB18918-2002选择控制项目最高允许排放浓度(日均值)为1.0mg/L;
新加坡工业污水排放限值为0.5mg/L。本标准规定现有企业和新建企业硫化物排放浓度限值
为1.0mg/L,特别排放硫化物排放浓度限值为1.0mg/L。间接排放考虑城市污水处理设施主
要针对COD、BOD、悬浮物设置,石油炼制工业含油污水经油水分离处理后硫化物含量在
1mg/L左右,确定为1mg/L。
(7)挥发酚
GB8978-1996的一级标准、二级标准挥发酚限值均为0.5mg/L,GB18918-2002选择控制
项目最高允许排放浓度(日均值)为0.5mg/L.本标准规定现有企业和新建企业挥发酚排放浓
度限值均为0.5mg/L,特别排放取GB3838-2002Ⅴ类标准挥发酚排放浓度限值为0.1mg/L。
间接排放考虑城市污水处理设施主要针对COD、BOD、悬浮物设置,石油炼制工业含油污
水经油水分离处理后挥发酚含量在2mg/L左右,确定为2mg/L。
(8)BOD
GB8978-1996的一级标准为20mg/L,二级标准为30mg/L,GB18918-2002二级标准为
30mg/L,一级B类为20mg/L。本标准规定现有企业BOD浓度排放限值为30mg/L,新建
企业BOD浓度排放限值为2mg/L,特别排放取GB3838-2002Ⅴ类标准BOD浓度排放限值
为10mg/L。间接排放考虑城市污水处理设施主要针对COD、BOD、悬浮物设置,石油炼制
工业含油污水经油水分离处理后BOD含量在300mg/L左右,现有企业为300mg/L,新建企
33
业为200mg/L。
(9)金属
水中金属指标根据原油中金属种类和加工过程中使用催化剂中金属种类及原油生产地层
的复杂性,确定设总铅、总砷、总钒、总镍、汞七项指标,其标准值参照《污水综合排放标
准》(GB8978-1996)设定。
(10)总磷
总磷随着节水减排和达标污水作为石油炼制企业循环水补水工作的进展,循环水排污水
中污染物增加,同时国家明确控制江河湖海的富营养化,本标准把循环水排污水划归到石油
炼制工业废水中,必须经过处理后达标排放,规定了循环水排污水中特征污染物“总磷”的
指标。
(11)总氮
总氮是水中有机氮、氨氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的总和,石油炼制工业生产过程中使
用氨,也产生氨,也使用有机含氮化合物(如:二乙醇胺)。进入废水中的氨和有机胺在处
理过程中会生成硝酸根和亚硝酸根,同时硝酸根和亚硝酸根也会发生反硝化反应生成氮气释
放到空气中。为了控制接受水体的富营养化,本标准制定了总氮的指标。新建企业为40mg/L
6.5.2与现行污水排放标准的对比
目前,我国石油炼制企业污水排放执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996),部分省
市要求执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)。与其相比(见表23),本
标准现有企业污染指标COD、悬浮物/氨氮严于GB8978-1996新源二级指标,新建企业8个
指标与GB8978-1996和GB18918-2002污染物最高允许排放浓度相当。
表23本标准排放限值与现行标准排放限值的比较
本标准
GB8978-
1996一级
GB8978-
1996二级
GB18918-
2002一级B
类
序
号
污染物项目
新建企业间接排放
1pH值6-96-96-96-96-9
2
五日生化需氧量
(BOD
5
)
20---203020
3化学需氧量
1
(COD)70---6012060
4硫化物(S
2-
)111.01.01.0
5石油类5205.0103.0
6悬浮物(SS)70---7015020
7挥发酚0.5---0.50.50.5
8氨氮(NH
3
-N)104015258(15)
9总磷(以P计)120.51.01.0
10总氮(以N计)4060--20
6.5.3加工吨原油排水量的确定
当前,我国水环境污染较重,为了控制企业污水不经处理而稀释排放的行为,本标准设
置了加工吨原油排水量限值。
《污水综合排放标准》(GB8978-1996)(新源)按企业的加工深度和加工能力规定石油
炼制工业的最高允许排水量,最高允许排水量范围为1.0m
3
/吨(原油-2.5m
3
/吨(原油)。目
前石油炼制企业通过采用清洁生产工艺、节水减排和处理后污水回用等措施,调查的64家
石油炼制企业2011年加工吨原油排水0.1m
3
-0.75m
3
,平均0.6m
3
。小于0.5m
3
/吨(原油)排
水的企业65%,大于0.5m
3
/吨(原油)排水的企业各占35%。
根据实际调查结果和国家节水减排政策的要求,确定本标准现有企业加工吨原油排水量
限值为0.6m
3
/吨(原油),新建企业加工吨原油排水量限值为0.5m
3
/吨(原油)。
6.5.4基准排水量排放浓度的确定
水污染物排放浓度限值适用于加工吨原油实际排水量低于加工吨原油基准排水量的情
34
况。若加工吨原油实际排水量超过限值,须按污染物加工吨原油基准排水量将实测水污染物
浓度换算为水污染物标准排放浓度(基准排水量排放浓度),并以水污染物基准排水量排放
浓度作为判定排放是否达标的依据。
6.6大气污染物排放限值的确定及制定依据
6.6.1有组织排放大气污染物浓度限值
现有企业根据我国实际情况,以较先进技术为依据;新企业以国际先进的生产技术和污
染控制技术为依据,设定严格的排放控制要求。
(1)SO
2
SO
2
浓度排放限值确定原则是综合考虑目前污染控制技术水平和我国石油炼制工业的
技术水平,使污染物排放限值逐渐与国际接轨,有效控制石油炼制工业SO
2
排放。
石油炼制工业酸性气制硫磺装置尾气灼烧炉现执行的《大气污染物综合排放标准》
(GB16297-1996)规定,新污染源SO
2
排放浓度960mg/m
3
,现有污染源SO
2
排放浓度限值
1200mg/m
3
。北京地方标准《炼油与石油化学工业大气污染物排放标准》(DB11/447-2007)
中硫磺回收装置SO
2
排放浓度限值为800mg/m
3
。
石油炼制工业工艺加热炉、催化裂化再生烟气一氧化碳余热锅炉有些企业现执行《工业
炉窑大气污染物排放标准》(GB9078-1996)规定,特定工业区或一般工业区执行三级或二
级标准,SO
2
排放浓度限值分别为1200mg/m
3
和850mg/m
3
。一些企业执行《锅炉大气污染
物排放标准》(GB13271-2001),SO
2
排放浓度限值分别为1200mg/m
3
和900mg/m
3
。
北京地方标准《炼油与石油化学工业大气污染物排放标准》(DB11/447-2007)中工艺加
热炉烟气现源SO
2
浓度限值为100mg/m
3
,新源SO
2
浓度限值为50mg/m
3
;催化裂化再生烟
气一氧化碳余热锅炉烟气Ⅱ时段和新源SO
2
浓度排放限值均为150mg/m
3
。
美国2007年5月14日以后新建、重建或改造的石油炼制企业执行标准石油炼制工业加
热炉烟气3小时滚动平均值不大于20ppm(v),折合57.5mg/m
3
(3%氧含量)和催化裂化再
生烟气SO
2
7天滚动平均值不大于50ppm(v),折合122.5mg/m
3
(3%氧含量)。加工能力大
于20吨/天的硫回收装置:尾气SO
2
排放浓度不大于250ppm(v),折合612.5mg/m
3
(3%氧含
量),不附带焚烧的还原控制系统尾气还原硫300ppm、H
2
S10ppm(尾气氧含量为0,干基);
加工能力小于/等于20吨/天的硫回收装置:尾气SO
2
排放浓度不大于2500ppm(v),不附带
焚烧的还原控制系统尾气还原硫3000ppm、H
2
S100ppm(尾气氧含量为0,干基)。硫回收
装置每年停工维修时间不超过240小时。
石油炼制企业2011年燃烧烟气中SO
2
浓度40mg/m
3-
1696mg/m
3
,平均浓度353mg/m
3
。
烟气中SO
2
浓度超过400的企业占35%。
催化裂化装置一氧化碳锅炉烟气中SO
2
浓度25mg/m
3-
2540mg/m
3
,平均浓度584mg/m
3
。
烟气中SO
2
浓度超过400的企业占65%。
综合发达国家石油炼制工业污染控制水平和我国石油炼制工业实际情况,工艺加热炉以
乙醇胺脱硫干气、液化气或天然气为燃料,乙醇胺法干气、液化气脱硫的深度受贫胺液中硫
浓度、贫胺液温度、脱硫塔气液比和干气中有机硫浓度等工艺条件限制。一般一家企业十几
台至几十台工艺加热炉,每一台加热炉的热负荷和炉膛温度都不一样,用烟气脱硫的技术路
线控制工艺加热炉烟气中二氧化硫排放基本不可行,从技术、经济综合考虑控制燃料中硫含
量来控制加热炉烟气二氧化硫是可行的,本标准规定:新建加热炉SO
2
排放浓度限值均为
100mg/m
3
,特别排放限值为50mg/m
3
;
由于催化裂化烟气二氧化硫控制可以选择催化原料加氢预处理、在催化裂化催化剂中添
加脱硫助剂和催化烟气湿法(钠碱法)脱硫三种途径实现。由于催化原料预加氢脱硫不但能
控制烟气中二氧化硫排放,同时也可以改善催化裂化产品的性质,提高产品收率,不产生脱
硫废液处理与排放等问题。为促进原油资源充分综合利用,鼓励使用催化原料加氢预处理技
术控制催化裂化烟气中二氧化硫排放,本标准新建催化裂化装置为200mg/m
3
,特别排放限
值为100mg/m
3
;
酸性气回收制硫装置本身是原油中硫资源回收和综合利用设施,采用尾气加氢还原、吸
收控制尾气中总硫含量。通过调整尾气加氢催化剂、和加氢后尾气乙醇胺吸收过程的工艺条
件可以最大限度控制制硫尾气中二氧化硫的含量。但因为酸性气中含有一定浓度的烃类,克
劳斯反应和尾气加氢反应过程中会生成羰基硫、二硫化碳等副产物,这部分副产物必须经焚
35
烧转化为毒性较低的二氧化硫才能排入大气,因此新建制硫尾气灼烧炉烟气为400mg/m
3
,
特别排放限值为300mg/m
3
。
(2)氮氧化物
石油炼制工业工艺加热炉、催化裂化再生烟气一氧化碳余热锅炉有些企业现执行《工业
炉窑大气污染物排放标准》(GB9078-1996)规定,没有规定氮氧化物浓度排放限值。一些
企业执行《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001)。
石油炼制企业燃烧烟气中氮氧化物浓度范围25mg/m
3
-513mg/m
3
,平均氮氧化物浓度
185mg/m
3
,氮氧化物平均排放浓度大于200mg/m
3
的企业占40%。
美国2007年5月14日以后新建、重建或改造的石油炼制企业执行标准石油炼制工业催
化裂化烟气NO
X
7天滚动平均值不大于80ppm(v),折合143mg/m
3
(3%氧含量);热负
荷大于4千万MMBtu/h的工艺加热炉烟气中,NO
X
24小时滚动平均值不超过40ppm(v),
折合71.5mg/m
3
(3%氧含量)。
由于国内加热炉用燃料低氮火嘴技术尚存在较大改进空间,低氮燃烧改造几乎全部进口
火嘴。炼油企业工艺加热炉的炉膛温度一般小于900℃,且数量较多,一般一家企业十几台
至几十台工艺加热炉,每一台加热炉的热负荷和炉膛温度都不一样,用烟气脱硝的技术路线
基本不可行,只能采用低氮燃烧技术控制加热炉烟气的氮氧化物排放。本标准确定新建企业
催化裂化再生烟气氮氧化物浓度标准值为300mg/m
3
;特别排放限值100mg/m
3
。新建企业
工艺加热炉氮氧化物浓度标准值为180mg/m
3
,特别排放限值150mg/m
3
。
(3)颗粒物
石油炼制工业工艺加热炉、催化裂化再生烟气一氧化碳余热锅炉有些企业现执行《工业
炉窑大气污染物排放标准》(GB9078-1996)规定,烟尘浓度排放限值二级200mg/m
3
、三级
300mg/m
3
。一些企业执行《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001),烟尘排放浓度限
值二、三类区为150mg/m
3
,燃气锅炉烟尘排放浓度限值为50mg/m
3
。
石油炼制企业燃料燃烧排气中烟尘浓度15mg/m
3-
124mg/m
3
,平均42mg/m
3
。烟尘平均
排放浓度大于100的企业占13%。
石油炼制企业催化裂化烟气烟尘浓度50mg/m-275mg/m
3
,平均89mg/m
3
,烟尘平均排放
浓度大于100mg/m
3
的企业占52%。
本标准确定:石油炼制工业催化裂化再生烟气一氧化碳余热锅炉50mg/m
3
,特别排放
限值50mg/m
3
。工艺加热炉颗粒物排放限值为50mg/m
3
,特别排放限值30mg/m
3
。
(4)非甲烷总烃
《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)规定使用溶剂汽油或其它混合烃类物质
范畴,非甲烷总烃最高允许排放浓度为120mg/m
3
,《加油站大气污染物排放标准》
(GB20952-2007)规定,处理装置的油气排放浓度应小于等于25g/m
3
,《储油库大气污染物
排放标准》(GB20950-2007)规定处理装置的油气排放浓度应小于等于25g/m
3
、油气处理效
率应大于等于95%。
北京地方标准《炼油与石油化学工业大气污染物排放标准》(DB11/447-2007)中规定,
炼油与石油化工生产工艺单元排放的有机工艺尾气,应回收利用;不能(或不能完全)回收
利用的,应采用锅炉、工艺加热炉、焚烧炉、火炬予以焚烧,或采用吸附、吸收、冷凝等非
焚烧方式予以处理,其排气筒中的挥发性有机物排放浓度(按非甲烷总烃考核)焚烧处理不
得超过20mg/m
3
,非焚烧处理不得超过100mg/m
3
。
石油炼制工业非甲烷总烃的排放主要是面源排放,在标准中针对非甲烷总烃的面源排放
源提出了控制技术要求,对集中收集、处理设施规定处理效率大于95%,同时应满足有机
废气收集处理排放口中特征污染物苯4mg/m
3
、甲苯15mg/m
3
、二甲苯20mg/m
3
的要求。
对重整装置催化剂再生尾气,由于重整装置催化剂基础物料中苯类物质浓度较高,规定催化
重整催化剂再生尾气中非甲烷总烃小于60mg/m
3
(5)镍及其化合物
由于我国加工进口原油比例增加,而进口原油中镍、钒金属含量比国内原油高,且大部
分镍、钒金属存在于催化裂化原料和焦化原料馏分中,见表22。在催化裂化加工中,镍、
钒会沉积在催化裂化催化剂表面,随催化裂化烟气中颗粒物排入大气,镍及其化合物为环境
污染物,《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)规定镍及其化合物的排放限值为4.3
mg/m
3
,美国石油炼制企业催化裂化、催化重整、硫磺回收装置有害空气污染物排放标准中
36
规定:催化裂化催化剂再生烟气中镍的排放每小时不能大于13000毫克或每燃烧1千克焦镍
排放不能超过1克。本标准根据现行标准取值为4.3mg/m
3
。
(6)苯、甲苯、二甲苯
石油炼制加工过程中的原油、半成品、成品储存,油品调和、装卸车船过程,废水收集、
输送、处理过程都会向大气释放含烃类气体,由于苯、甲苯、二甲苯、酚是原油半成品、成
品的组分,也是废水中油类物质的组成部分,烃类气体中含有这些组分。本标准参考《大气
污染物综合排放标准》(GB16297-1996)确定了有机废气收集处理排放口苯、甲苯、二甲苯、
酚的浓度限值。
6.6.2其它污染控制要求
本标准规定了含挥发性有机物、恶臭污染物污水的集输、储存和处理系统污染控制要求
用于输送、储存、处理污水的设施应密闭,废气应接入废气回收或处理装置,回收或处
理装置的非甲烷总烃95%,特征污染物执行有机废气收集处理排放口标准,恶臭污染物执
行《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)。
污水预处理要求
含硫含氨酸性水,含苯系物污水,含碱污水,烟气脱硫、脱硝废水,设备、管道检维修
过程化学清洗污水应单独收集、储存并进行预处理。
检维修污染控制要求
用于输送、储存、处理含挥发性有机物、恶臭污染物物料的生产设施,水、大气、固废
污染控制设施在检维修时清扫气应导入回收或处理装置,回收或处理装置的非甲烷总烃控制
效率应大于95%,特征污染物执行有机废气收集处理排放口标准,恶臭污染物执行《恶臭
污染物排放标准》(GB14554-93)。
原油及油品传输、接驳污染控制要求
铁路油品装卸栈桥对铁路油罐车进行装油,发油台对汽车油罐车进行装油,油品装卸码
头对油船(驳)装油的原油及成品油(汽油、煤油、喷气燃料、化工轻油)设施,应密闭装油
并设置油气收集、回收、处理装置,回收或处理装置的非甲烷总烃控制效率应大于95%,
特征污染物执行有机废气收集处理排放口标准,恶臭污染物执行《恶臭污染物排放标准》
(GB14554-93)。
从下部接卸铁路油罐车的卸油系统,应采用密闭管道系统。
酸性气回收装置规模及能力要求
酸性气回收装置应保证在正常工况下不向酸性气火炬排放酸性气。
挥发性有机液体储罐污染控制要求
用于储存真实蒸汽压≥5.2kPa但<76.6kPa的设计容积≥151m
3
的挥发性有机液体储
罐或用于储存真实蒸汽压≥27.6kPa但<76.6kPa的设计容积≥75m
3
但<151m
3
的挥发性
有机液体储罐应采用内浮顶罐或外浮顶罐,浮盘上的开口、缝隙密封设施和浮盘与罐壁的密
封设施在工作状态都应是密闭的;或采用非甲烷总烃回收或控制效率大于95%的呼吸气回
收和控制装置,特征污染物执行有机废气收集处理排放口标准。
采样污染控制要求
用于含挥发性有机物、恶臭污染物质物料的采样口应采用密闭采样或等效设施。
火炬系统污染控制要求
火炬系统是低压工艺排气和设备非正常工况下安全阀释放气挥发性有机物和恶臭污染
物污染控制设施应遵守下述要求。
(a)采取措施回收排入火炬系统的气体。
(b)在任何时候,挥发性有机物和恶臭物质进入火炬都应能点燃并充分燃烧。
(c)应连续监测、记录引燃设施和火炬的工作状态并保存记录。
泄漏污染控制要求
用于含挥发性有机物、恶臭污染物质的泵、压缩机、气体/蒸汽的泄压设备、取样连接
系统、一端开放式阀或者管线、阀、连接器及用于挥发性有机液体的泄压设备应遵守下述规
定。
(a)(i)用于挥发性有机物质、恶臭污染物质的以上设施每月必须按照附录A规定的方法
进行检漏;工艺单元内初次开工开始运转的用于挥发性有机物质的以上设施,必须在开工完
成后30日内对其进行第一次监测。
37
(ii)用于挥发性有机物质的以上设施每周都要进行观察,检查其密封处是否出现液滴迹
象。
(b)(i)对于处理聚合物单体的泵、压缩机、气体/蒸汽的泄压设备、取样连接系统、
一端开放式阀或者管线、阀、连接器及用于轻质或者重质挥发性有机液态物质的泄压设备,
仪器读数浓度大于或者等于5000ppm时确定为泄漏;
(ii)对于其他泵、压缩机、气体/蒸汽的泄压设备、取样连接系统、一端开放式阀或者
管线、阀、连接器及用于轻质或者重质挥发性有机液态物质的泄压设备,仪器读数浓度大于
或者等于2000ppm时确定为泄漏。
(c)维修要求
(i)当检测到泄漏时,在可行的基础上应尽快维修,且不能晚于发现泄漏后15个日历
日。
(ii)首次尝试维修不应晚于检测到泄漏后5个日历日。首次尝试维修应当包括,但不
限于以下描述的相关措施。拧紧密封管螺母;确保密封冲洗是在设计压力及温度下运行。
(ⅲ)若检测到泄漏后,在不关闭工艺单元的条件下,在15日内进行维修技术上不可
行,则可以延迟维修。
以上要求与EPA的要求一致。
6.6.3本标准污染物与现行标准的比较
本标准在水污染物控制方面,根据石油炼制工业排水的特点,与原执行标准相比变化如
下:扩大了石油炼制工业废水的范围,把循环水场排污水列入了石油炼制工业废水中,并增
加了其特征污染物“总磷”的控制。现在大部分企业把这股水与雨水一起排放。
明确了污染雨水的范围,规定石油炼制工业生产装置区径流的污染物浓度超过本标准排
放限值的雨水包含在石油炼制工业废水中。
根据进口原油和劣质原油的特性,废水污染物控制增加了总镍、总铅等7项重金属指标。
废气处理方面更具有针对性地制定了催化裂化催化剂再生烟气、酸性气回收尾气、有机
废气收集处理排放口、工艺加热炉烟气的排放标准。
针对面源污染,制定了污水集输、储存、处理系统污染控制要求;废气集输、储存和处
理要求、原油及油品传输、接驳污染控制要求、酸性气回收装置配置及规模控制要求。
本标准的标准值确定充分考虑了与相关标准的一致性,石油炼制工业的特殊性。控制项
目与先进国家接轨同时考虑了我国的国情。
本标准充分考虑了可得到污染控制技术的控制水平和操作稳定性。
表24本标准常规大气污染物与现行标准的比较浓度:(mg/m
3
)
本标准
GB9078-1996(工业炉
窑)
GB13271-2001(锅炉)
Ⅱ时段
GB16297-1996
二氧
化硫
颗
粒
物
氮氧
化物
二氧化硫烟尘
二氧
化硫
烟尘
氮氧
化物
(表2)二氧化
硫
序
号
废气排
放口
新源
新
源
新源
二
级
三级
二
级
三
级
-
二、三
类
--
1
工艺加
热炉
100501808501200200300900150400-
38
2
催化裂
化再生
烟气
10050300--------
3
酸性气
回收装
置
400-----------960
4
有机废
气收集
处理
--------------
7监测要求
污染物监测的一般要求
对企业排放的废水和废气的采样,应根据监测污染物的种类,在规定的污染物排放监控
位置进行。有废水、废气处理设施的,应在该设施后监控。在污染物排放监控位置须设置永
久性排污口标志。
新建企业和现有企业安装污染物排放自动监控设备,按有关法律和《污染源自动监控管
理办法》的规定执行。
企业应根据相关法律、法规、标准对污染物排放情况进行日常监测。
企业原(料)油加工量的核定,以法定报表为依据。
企业必须按照有关法律和《环境监测管理办法》的规定,对排污状况进行监测,并保存
原始监测记录5年。
水污染物监测要求
采样点的设置与采样方法执行《水质采样样品的保存和管理技术规定》(HJ493-2009);
《采样技术指导》(HJ494-2009);《采样方案设计技术规定》(HJ495-2009);其它国家和地
方政府的监测要求。
本标准中未详细说明的监测要求执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的规定。
大气污染物监测要求
采样点的设置与采样方法执行《固定源废气监测技术规范》(HJ/T397-2007);《固定污
染源监测质量保证与质量控制技术规范》(HJ/T373-2007)。
炼油企业排放大气污染物的点源监测应与装置运行同时进行,监测应执行国家及地方的
相关规范。
炼油企业泵、压缩机设备、阀门泄漏监测应每个月进行一次,法兰和其它连接件应每季
度进行一次,并在设备、阀门、法兰和连接件上设置编号和永久标示。
本标准中催化裂化催化剂再生烟气监测应执行《固定污染源烟气排放连续监测技术规范
(试行)》(HJ/T75-2007)和《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法(试行)》
(HJ/T76-2007)。
8主要国家、地区及国际组织相关标准研究
8.1美国有关石油炼制工业的污染物排放标准
本标准的制定过程中,根据我国石油炼制工业生产技术现状和石油炼制工业在我国的地
域分布情况,主要研究了美国石油炼制工业污染物排放标准。
美国针对石油炼制工业单独制定了污水排放标准,把石油炼制工业分为四类(一次加工、
裂化类、石油化工类、润滑油类、综合类)分别制定了污水排放标准。见表25。
表25美国石油炼制工业污水排放限值(NSPS)
炼油企业种类(每1000m
3
进料的污染物排放量,kg)
控制指标
一次加工裂化类石油化工类润滑油类综合类
39
BOD
5
6.38.711.618.422.1
TSS4.97.29.514.917.9
COD326169126152
油和脂1.92.63.55.66.7
酚类化合物0.0430.0580.0770.120.14
氨氮1.38.610.710.710.7
硫0.0350.0480.0630.10.12
总铬0.1050.140.190.310.37
六价铬0.00680.00880.0120.0210.024
pH6-96-96-96-96-9
美国针对石油炼制工业大气污染物制定了炼油厂有害空气污染物排放标准,分别规定了
催化裂化再生气颗粒物排放标准,催化裂化再生器每燃烧1Mg焦允许排放1.0kg颗粒物;
一氧化碳标准500ppm(v);催化裂化再生器每燃烧1Mg焦允许排放9.8kg二氧化硫;催化裂
化新鲜进料硫含量小于0.3%(W);燃料气的硫化氢含量小于230mg/m
3
;经焚烧的硫磺回
收尾气二氧化硫浓度小于250ppm(v);不经焚烧的硫磺回收尾气总还原硫小于300ppm(v),
硫化氢小于10ppm(v)。
美国制定了炼油厂废水系统VOC排放标准,分别制定了污水排放管道,油水分离器,
密闭排放系统和控制装置等的控制标准。
美国还制定了炼油厂设备泄漏VOC排放标准;石油液体储罐VOC排放标准等。
8.2本标准与美国标准的比较
本标准水污染物排放标准与美国NSPS标准比较,看表25。控制的污染物种类基本一
致,控制水平相当。
大气污染物控制方面,由于废气污染物控制在我国起步较晚,技术准备尚不成熟,较美
国标准宽了许多。
以中美催化裂化再生烟气、工艺加热炉、石油液体储罐、污水集输处理系统为例,大气
污染物排放标准比较见表26。从表中数据可以看到我们的标准水平尚有很大差距。弥补这
些差距是国家环保行政部门今后的主要任务,也是企业污染控制水平提高的方向和着力点。
表26中美大气污染物执行标准比较表
序号项目中国执行标准美国执行标准
1
催化裂化再生
烟气-烟尘
《工业炉窑大气污染物排放标准》
(GB9078-1996)二级200mg/m
3
。
重建或改造的FCCU:再生烟气颗粒物排放
不大于1.0kg/Mg烧焦,
新建FCCU:再生烟气颗粒物排放不大于
0.5kg/Mg烧焦,FCU再生烟气颗粒物排放
不大于1.0kg/Mg烧焦
2
催化裂化再生
烟气-SO
2
《工业炉窑大气污染物排放标准》
(GB9078-1996)二级850mg/m
3
。
SO
2
7天滚动平均值不大于50ppm(v),365
天滚动平均值不大于25ppm(v)。
3
硫磺回收尾气
-SO
2
《大气污染物综合排放标准》
(GB16297-1996)新污染源排放
浓度960mg/m
3
。
加工能力大于20吨/天的硫回收装置:尾气
SO
2
排放浓度不大于250ppm(v),不附带焚
烧的还原控制系统尾气还原硫300ppm、H
2
S
10ppm(尾气氧含量为0,干基);
加工能力小于/等于20吨/天的硫回收装置:
尾气SO
2
排放浓度不大于2500ppm(v),不附
带焚烧的还原控制系统尾气还原硫
3000ppm、H
2
S100ppm(尾气氧含量为0,
干基)。硫回收装置每年停工维修时间不超
过240小时
4
工艺加热炉烟
气-SO
2
《工业炉窑大气污染物排放标准》
(GB9078-1996)二级标准,850
mg/m
3
。
燃料气燃烧烟气中SO
2
浓度:3小时滚动
平均值不大于20ppm(v)/小时,365天滚动
平均值不大于8ppm(v)/日,或燃料气中的
40
H2S浓度,3小时滚动平均值不大于
162ppm(v)/小时,365连续日历天滚动平均
值不大于60ppm(v)/日。
5
工艺加热炉-
烟尘
《工业炉窑大气污染物排放标准》
(GB9078-1996)二级200mg/m3。
―――
6石油液体储罐
《储油库大气污染物排放标准》
(GB20950-2007)
储油库应采用底部装油方式,装油
时产生的油气应进行密闭收集和
回收处理。
储油库储存汽油应按GB50074采
用浮顶罐储油。
新、改、扩建的内浮顶罐,浮盘与
罐壁之间应采用液体镶嵌式、机械
式鞋形、双封式等高效密封方式;
新、改、扩建的外浮顶罐,浮盘与
罐壁之间应采用双封式密封,且初
级密封采用液体镶嵌式、机械式鞋
形、双封式等高效密封方式。
浮顶罐所有密封结构不应有造成
漏气的破损和开口,浮盘上所有可
开启设施在非需要时都应保持不
漏气状态。
SubpartKb—
设计容量大于或等于151m
3
储存VOL的储
罐,VOL有最大的真实蒸汽压等于或大于
5.2kPa,但小于76.6kPa;或者设计容量大于
75m
3
,小于151m
3
的VOL储罐,储存的VOL
真实蒸汽压等于或大于27.6kPa,小于
76.6kPa,应该给储罐装备下列装置之一。(1)
固定顶结合内浮顶(具体要求略);(2)
外浮顶(具体要求略);(3)封闭的工艺
排放口系统和控制装置;(4)以上三种系
统的等价装置。
7
污水集输、处理
系统
北京市《炼油与石油化学工业大气
污染物排放标准》
(DB11/447-2007)
SubpartQQQ
封闭污水集输、处理设施,减少VOC挥发
排放;要求废气焚烧炉操作温度不低于
816℃,最小停留时间0.75秒,VOC去除效
率大于95%,当密闭系统出现裂缝时,要求
在发现裂缝30天内修复。
9实施本标准的经济技术分析
9.1污染物减排
本标准增加了有机废气收集处理排放口标准、工艺加热炉烟气排放标准、催化裂化催化
剂再生烟气、酸性气回收装置焚烧炉烟气标准,与原石油炼制工业执行的炉窑标准相比,大
幅度降低了废气排放口的SO
2
和颗粒物标准值,增加了氮氧化物、非甲烷总烃、苯类物质的
标准值,增加了有机废气收集处理设施的要求和处理装置排放口的标准值。
9.2达标技术
催化裂化催化剂再生烟气中污染物控制技术有:催化原料预加氢技术,国内已有引进或
国产的六套装置运行;催化烟气脱硫EDV技术,国内已有两套引进装置运行;添加硫转移
剂技术,在现有进料硫含量的条件下,单独采用该技术不能保证催化裂化催化剂再生烟气达
标排放。
酸性气回收技术有两种:酸性气制硫磺技术和酸性气制硫酸技术,酸性气制硫磺技术已
普及,酸性气制硫酸技术分湿法和干法,各有一套工业装置运行,但由于腐蚀等问题,装置
运行的稳定性和开工率较低。酸性气制硫磺尾气回收技术(加氢+溶剂吸收)已在较大规模
(>1万吨/年)生产装置上普遍应用。
废水集输系统和污水处理构筑物有机废气收集处理技术在中国石化所属企业得到推广,
主要技术有:污水处理构筑物封闭技术、有机废气催化焚烧技术、低浓度有机废气生物脱臭
技术、酸性水罐和污油罐呼吸气的脱臭技术及轻烃吸收技术。
工艺加热炉烟气污染控制集输:主要采用脱硫炼厂气代替燃料油及低氮燃烧器技术,这
些技术已普遍应用,中国石化炼油企业工艺加热炉脱硫燃料气的使用已占所用燃料的95%
以上,多数企业已不再使用燃料油作为加热炉的燃料。燃料气二乙醇胺脱硫技术已普及应用,
不存在技术问题。
9.3成本
41
催化原料预加氢生产装置的投资较高,如:海南炼化2009年建成的310万吨/年常压渣
油加氢装置投资11亿元,装置能耗15.23kg标油/吨原料,液体产品收率98.31%。
催化烟气脱硫EDV装置投资:6000万元/100万吨/年催化裂化装置,脱硫后烟气SO
2
浓度可以稳定控制在200mg/m
3
以下。
酸性气回收装置含尾气回收的投资约1.5亿元/(万吨/年)。装置的运行费用基本与回收
硫磺的效益持平。
炼厂气二乙醇胺脱硫装置的投资在50-100万元/万吨。该装置与炼厂气深度加工相关联,
有较好的经济效益。
9.4SO
2
排放标准实施的减排经济技术分析
经测算全国石油炼制工业燃料燃烧烟气SO
2
排放约22万吨/年;催化裂化一氧化碳锅炉
烟气SO
2
排放约21万吨/年;硫磺回收尾气SO
2
排放约50万吨。燃烧烟气中SO
2
平均浓度
353mg/m
3
,催化裂化一氧化碳锅炉烟气SO
2
平均浓度584mg/m
3
。
以2010年为基准,经估算我国炼油企业年消耗燃料油约232.7万吨,燃料气约935.4
万吨,石油炼制工业燃料燃烧烟气中SO
2
减排有两种途径,一种是采用低硫燃料,另一种是
烟气脱硫。燃料气脱硫采用的二乙醇胺脱硫工艺成熟,脱硫效率高,经过脱硫后燃料气中硫
含量可稳定小于20ppm,燃烧产生烟气SO
2
浓度小于57mg/m
3
;石油炼制企业工艺加热炉所
使用的燃料油一般是企业自己调和的,为了降低燃烧废气中SO
2
浓度,企业可以使用低硫组
分调和燃料油,不存在技术问题,但影响企业效益。表27、表28分别列出了燃料油硫含量
和燃料气硫含量对燃烧烟气中二氧化硫的浓度贡献估算值。
表27不同含硫量燃料油烟气中的硫含量(理论值)
燃料硫含量%W0.30.40.50.60.70.80.9
烟气SO
2
含量ppm185247308370432494555
烟气SO
2
含量mg/Nm
3
5297058811058123314101586
燃料硫含量%W1.01.52.02.53.03.5-
烟气SO
2
含量ppm6179251234154318512160-
烟气SO
2
含量mg/Nm
3
176226433523440552866167-
表28不同含硫量燃料气燃烧烟气中的硫含量(理论值)
燃料气硫含量%V0.00010.00050.0010.00160.0050.010.050.1
烟气SO
2
含量ppm0.090.470.941.564.79.44794
烟气SO
2
含量mg/Nm
3
6.0430.260.4100302.0604.030206040
燃料气热值按8700kcal/kg;烟气量按10.6Nm3/Nm3燃料气计
以2012年为基准,我国催化裂化装置加工量约2.5亿吨,原料硫含量0.05%-1.33%,焦
炭产率平均约7.5%,110套运行催化裂化装置中73套原料硫含量大于0.3%,催化裂化一氧
化碳锅炉烟气SO
2
含量与原料性质和原料硫含量密切相关,通过实验测算,以减压馏分油
(VGO)为原料,大约有10%-15%原料中的硫在催化裂化反应过程中进入到焦炭中;焦化
蜡油(CGO)和经过加氢处理的原料,大约有30%的硫进入到焦炭中。测算结果见表29。
表29催化裂化再生烟气中SO
2
浓度与原料硫含量关系
原料硫含量/%焦炭硫含量/%烟气SO
X
浓度/mg·m
-3
0.080.27195
0.100.29240
0.110.32230
0.210.49470
0.401.00850
0.701.601000
42
0.851.901550
1.002.001850
3.104.003400
降低催化裂化一氧化碳锅炉烟气中SO
2
浓度有三个途径:(1)降低催化裂化原料硫含量;
(2)使用硫转移催化剂;(3)烟气脱硫。降低催化裂化原料硫含量的方法是催化原料加氢
预处理,可以使催化原料硫含量降到小于0.3%,国内已有自己开发的成熟技术,但投资高,
建设310万吨催化原料预加氢装置约需投资12亿元。硫转移催化剂技术国内已开发多年,
用于较低硫含量原料的催化裂化其SO
2
降低较明显。实施本标准后催化裂化催化剂再生烟气
SO
2
减排约18万吨。
我国基本上都采用Claus工艺进行硫磺回收,它既是硫磺的生产设施,也是消除硫化氢
对大气污染的主要环保设施。我国石油炼制企业共拥有约100套装置(其中1套为WSA工
艺,一套干法硫酸工艺),其规模从10万吨/年到0.03万吨/年,其硫回收率从99.9%到45%。
Claus工艺对硫化氢的回收率(二级转化或三级转化)约为92%-94%,如果尾气经热焚
烧后排放,排放尾气中SO
2
浓度绝大多数高于30000mg/m
3
。
在上述约100套装置中,已经有50多套装置建设了Claus尾气处理设施,约占50%。。
经实测及计算,即使当硫回收率高达99.0%左右时,排放尾气中的SO
2
含量还在
4000mg/m
3
-8000mg/m
3
之间。
本标准实施后,至2017年1月1日,50%以上的炼油企业需调整工艺加热炉燃料中的
硫含量,减排SO
2
约6万吨;全国催化裂化生产装置90%以上需采取措施降低一氧化碳锅
炉烟气中SO
2
浓度。根据国内现有催化裂化烟气脱硫装置的投资1亿元/100万吨(加工能力),
建设脱硫装置约投资150-160亿元,国内已经有不少炼油企业建设了脱硫装置,尚没建设的
企业还需要投资32亿元,减少SO
2
排放约18万吨;全国硫磺回收装置,把硫回收率提高到
99.9%,烟气满足标准,尚需建设30多套尾气处理装置和酸性气回收装置,每套投资约0.85
亿元,合计投资20亿元,削减SO
2
8万多吨。
本标准实施后,国内所有炼油企业约减排二氧化硫约32万吨/年,需投资约226亿元左
右,其中催化裂化烟气脱硫约32亿元、硫磺尾气净化约20亿元、工艺加热炉燃料气脱硫
约174亿元。
9.5NO
X
排放标准实施的减排经济技术分析
本标准实施后,氮氧化物排放控制主要是推动普及工艺加热炉低氮燃烧器的使用,和催
化裂化再生烟气中氮氧化物的控制,全国约需30亿元更换工艺加热炉低氮燃烧器,约减排
3万吨。实施催化裂化烟气脱硝和采取先进的催化剂低氮氧化物排放技术约需200亿元,减
排氮氧化物约2万吨。
9.6烟尘排放标准实施的减排经济技术分析
本标准实施后,对工艺加热炉烟尘减排影响不大,约有60%的企业需要在减少工艺加
热炉排放烟尘方面进行工作。但100%催化裂化一氧化碳锅炉烟气需进行除尘处理。全国约
需33亿元。
9.7非甲烷总烃排放标准实施的减排经济技术分析
本标准实施,石油炼制企业可以减排95%以上的非甲烷总烃,需要投资较大,一个石
油炼制企业根据本标准进行非甲烷总烃控制约投资约1亿元,全国合计约需200亿元投资用
于非甲烷总烃治理。
非甲烷总烃减排技术近几年经过工业运行已成熟,如催化燃烧、吸附、吸收可以根据实
际情况大面积推广。
9.7.1工艺废气有机物控制技术
炼油生产过程中工艺尾气,如:常减压三顶气、分馏塔塔顶气、加氢装置释放气等,都
通过低压瓦斯管网回收到低压气柜,再经加压、脱硫作为加热炉燃料利用,很好地解决了工
艺释放气的污染问题,同时也降低了加工损耗。化工生产工艺尾气相对于炼油工艺尾气中有
机物浓度较低、部分工艺尾气中含氧量高,回收利用的难度大,目前尚未开展相应的工作。
43
9.7.2石油液体储存、装卸呼吸气有机物控制技术
石油液体储罐呼吸气排放的控制主要采用浮顶罐技术,集团公司到目前位置对汽油、航
煤、石脑油等油品的储罐都采用了浮顶罐控制油气排放,一些企业为了进一步降低排放,采
用了浮顶二次密封技术,收到了较好效果,但,一些中间产品罐和有较高储存温度的柴油、
蜡油罐由于操作条件限值,没有采取相应的污染防止技术。对这部分储罐的排放防止技术有:
蒸汽平衡技术、柴油吸收-碱洗脱臭技术、膜分离技术、冷凝回收技术等,几种技术的特点
见表30。
表30几种油气回收技术对比
项目吸附法吸收法冷凝法膜分离氧化法
最大去除率,%9890989898
最低尾气排放浓
度,g/m3
10g/m3不小于50g/m3小于25g/m325g/m310g/m3
能耗,kwh/m30.20.5~0.6小于0.3大于0.30.05
占地面积小大小小中
安全隐患
吸附剂床层、真
空泵
真空泵无压缩机、真空泵真空泵、蓄热体
回收物不可见(吸收)不可见可见不可见(吸收)不可见(吸收)
压力降,Pa8000-100005000<15000.4Mpa以上3000-5000
9.7.3污水集输过程的大气污染控制技术
我国石油炼制、石油化工污水集输设施是从城镇污水集输演变而来,在设计中并没有考
虑污水中有机物挥发造成的大气污染问题。由于石油炼制、石油化工生产排水中溶解、乳化
石油类在污水集输过程中与水分离,浮于水面,水面波动、空气流通等因素加速了有机物向
空气中挥发造成污染,为了消除污水集输系统有机物向大气排放,应采用污水密闭输送方式。
建议的生产装置排水系统原理图见图4。
首先把生产装置的低点放空、工艺排水口密闭接入一台地下式油水分离罐,通过初级油
水分离后的污水用密闭管道送入下一级处理设施,分离的油送入装置区污油罐,由于罐液位
变化产生的呼吸排气送气体处理设施进行处理,达标排放。该技术不仅可以解决废气的收集
问题,还可以防止雨水、泥沙混入到污水中产生更多的油泥,回收的污油性质单一,有利于
再利用。
图4装置内排水收集系统简图
9.7.4污水储罐、池、油水分离器的密闭技术
污水处理设施的封闭应考虑:(1)封闭实施后不影响日常操作、巡检及检修。因原工艺需
44
要,在池的表面分布着各类设施,如链条传动刮泥机、搅拌机等。封闭结构应确保上述设施
的基本功能,需进行特殊处理;为了安装、巡检、维护及正常的操作上述设施,封闭设施应
设置若干个采光孔、观察、巡检孔;因池内分布着众多设施,封闭结构应满足检修(大修)
或抢修时的需要,需设置检修通道。(2)封闭宜采用轻质非金属材料,降低设施重量,以满
足安全、防腐的要求;(3)封闭设施需设置防静电措施;(4)封闭设施应具备防风能力;(5)需
设置安全区。
污水处理场的封闭材料包括水泥混凝土、碳钢盖板、玻璃钢等。针对不同的污水处理设
施,应该选用不同材质的封闭材料。对于隔油池、浮选池来说,一般中部采用水泥混凝土盖
板封闭,两端(进口和出口)则采用玻璃钢材质。图5给出了一种浮选池的封闭效果图。
9.7.5密闭罐、构筑物释放气的收集与输送技术
污水处理设施由于操作条件不同,密闭后向同一个废气处理装置输送释放气,管道系统
设计时应考虑压力平衡和鼓风设备的影响,条件允许时相似工作状态的构筑物可以共用引风
机。
在确定废气挥发量时,把污水处理设施封闭后上部空间的体积的3~5倍作为废气挥发
量,这种计算方法存在着强制引凤,使得废气挥发量加大的问题。污水处理场隔油池、浮选
池等进行了封闭处理,并通过引气管线和引气风机排放,风机进口和出口的引气管线上设置
采样口和流量测定口。
要求如下:
(1)风机流量可调;
(2)从各污水处理设施引出的管线上有阀门,便于调整各个设施的气量;
(3)流量测定点的安装要求:位于一段平直管段上。测定点的上游6倍管径范围内,
下游3倍管径范围内,必须是平直的直管段,不得有弯头、阀门、三通等。
(4)引气主管线上设有气体流量测定口和气体采样口(最好设在风机出口)。其中流量
测定口的要求见图6。
图5浮选池封闭效果图
45
隔油池引气风机浮选池
采样点
采样点采样点
流量测定点
DN40mm
排放
图6污水处理设施引风、测定风量原理图
9.7.6污水处理场释放气处理技术
从以上对企业污水处理设施的监测数据看,各构筑物释放气污染物的浓度差别很大,但
可以分为生物处理前的预处理过程高污染物浓度(总烃在1000mg/m
3
-10000mg/m
3
)废气和
污水生物处理过程的低浓度(总烃浓度在50mg/m
3
-1000mg/m
3
)废气。高浓度废气气量小
(2000m
3
/h-5000m
3
/h),而低浓度废气气量大(10000m
3
/h-30000m
3
/h)。高浓度废气可以选
择催化燃烧这样的技术处理,处理后排气非甲烷总烃、苯、甲苯、二甲苯可以达到现行排放
标准的要求;低浓度废气可以采用强化生物滤床技术处理,降解有机污染并达标排放。表
31列出了催化燃烧技术处理广州石化污水场总进口、隔油池、调节池废气
表31催化燃烧技术处理污水场总进口、隔油池、调节池废气结果
催化燃烧反应器进口浓度,mg/m
3
催化燃烧反应器出口浓度,mg/m
3
序
号
非甲烷总烃苯甲苯二甲苯非甲烷总烃“三苯”
14263.1297.5412.3nd58.4nd
22905.8593.9833.3nd44.6nd
33792.7239.9257.4nd62.4nd
本标准实施后,采取标准中规定的技术控制措施并达到标准要求的控制效率,挥发性
有机物减排约90%,每年减少挥发性有机物约120万吨。需投资约200亿元。
9.8水污染物排放标准实施的减排经济技术分析
本标准实施后,至2017年氨氮、COD可以减排水污染物70%。总氮、总磷得到有效控
制。吨油排水量达到0.5吨时,炼油企业必须实施达标污水深度处理回用工程,一般企业达
标污水回用量需达到污水处理厂进口水量的50%左右。为了达到该目的,一家石油炼制企
业进行污水处理场改造和节水减排改造需投资平均约1-1.5亿元,水污染物削减全国需投资
约200亿元。
污水深度处理技术经过近几年实验、实践已摸索出几套适应不同水质的技术并在企业稳
定运行,存在的技术问题尚需进一步改进。
与现行标准相比,本标准实施后炼油企业COD减排约40%,约3万吨/年;氨氮减排
约50%,约8000吨/年。约投资200亿元。
标准实施后主要污染物分类消减量和预计投资见表32。
表32标准实施后消减的主要污染物排放量及投资
46
COD,吨/年氨氮,吨/年二氧化硫,万
吨/年
氮氧化物,万
吨/年
挥发性有机
物,万吨/年
水污染物300008000------------
投资,亿元80120------------
大气污染物--------------------
催化裂化--------182----
投资,亿元--------32200----
硫磺回收--------8--------
投资,亿元--------20--------
工艺加热炉--------63----
投资,亿元--------17430----
面源污染----------------120
投资,亿元----------------200
10对实施本标准的建议
(1)对新污染源企业审批应严格按本标准的要求实施,必须着重审核把关;同时,应逐步
提高企业违法排污的成本,引导企业增加污染治理设施投资,防止出现新的环境污染问题。
(2)重视石油炼制工业污染防治最佳可行技术及污染减排技术的研究,加快配套出台最佳
可行技术导则及污染治理工程技术规范,为石油炼制工业工艺改造与污染防治设施建设提供
技术支撑,使其突破污染治理技术瓶颈。
(3)制定政策鼓励石油炼制工业采用清洁生产、节能减排工艺技术。
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