中国石油玉门油田分公司炼油化工总厂 甘肃玉门 735200
摘要:针对炼油化验单位执行实验室化验操作过程中可能对水体、土壤及大气造成的污染问题,分别围绕采取有效防范措施、规范化验过程操作、落实废液分类治理、实验室本质安全设计四个层面,探索实现无污染化验目标的具体技术路径,以期为炼油化验单位实验室标准化以及安全环保建设提供重要参考。
关键词:炼油化工;无污染化验;废液治理;本质安全
引言:炼油化验单位集成化学物质测定、化验、质检、环境监测等功能于一体,在石油化工产品原料获取、加工、检测及环境污染防治中承担重要功能。但由于实验室执行化验操作过程中可能排放水体、污染、大气等不同类型污染物,严重威胁周边环境及人体健康,相应对于无污染化验技术目标的实现提出现实要求。
1炼油化工生产中排放的污染源分类
其一是水体污染,针对炼油化工生产中排放的含硫化物、悬浮物、高盐及含油废水进行化验操作时,可能对化验室周围地表水及地下水构成污染。其二是土壤污染,在排放工业废水的过程中可能携带泥浆及沉淀物,诸如石油泄漏也可能威胁周边土壤安全。其三是大气污染,油品炼制、轻质油品存储等环节可能释放出有毒、有刺鼻气味的气体及挥发蒸汽,上述污染物质的排放范围可能扩大至2km,并且部分可燃物质燃烧后将排放粉尘及颗粒物,进入人体后将损害呼吸系统、诱发癌变[1]。
2实现无污染化验目标的具体技术措施
2.1采取有效防范措施
2.1.1防高热
在炼油化验过程中涉及高温蒸汽管道、液体烃管路、热交换器等金属材质物体,以及加热釜、裂解炉、干燥炉等化验装置,在炼油化验操作过程中上述物体的金属表面及内壁均呈现出覆盖面积大、表面温度高、散热量大等特征,可能成为点火源。为防范化验过程中出现燃烧、爆炸等现象,应对上述高热物体表面采取必要隔热措施,例如使用石棉类隔热材料,利用循环水装置吸收辐射热等,并引进高温粉尘除尘器类装置,防范粉尘及其他可燃物接触高温物体表面,从源头遏制点火源。
2.1.2防火
在炼油化验过程中可能存在装置密封泄漏、介质腐蚀、表面出现裂纹等多种情况,导致装置内易燃易爆气体泄漏至大气中,诱发火灾、爆炸事故。同时,诸如安全阀未动作卸压、联锁装置阈值设计错误、紧急切断装置失效、化验过程涉及明火操作等情况,均有可能产生点火源[2]。为防范出现火灾、爆炸事故,可采取以下预防措施:(1)选用重沸、电加热等方式替代明火加热模式,减少化验过程中的用火作业频次。(2)远离易燃易爆介质存放区域布置明火加热设备,保持适当防火间距。(3)实验室配备可燃气体报警仪,采取有效通风措施;(4)对于输送或存放可燃介质的容器、管道,应落实封堵、隔离、吹扫、清洗及通风处理措施。
2.1.3防雷电
通常在雷雨天气雷云向工业厂房、建筑物及炼油化工装置放电时,可能产生数十或数百kA级电流,在放电通道中瞬时释放大量热能,使其表面温度升高至数万摄氏度,引发燃烧、爆炸等事故及电气火灾。为防范雷电造成的安全事故,应严格依据实验室建设规范做好建筑物及装置的防雷接地处理,在实验室装置上加装避雷针、避雷网,在工业厂房周围埋设避雷带、安装避雷器等,做好油罐体、储罐等容器的接地处理。
2.2规范化验过程操作
以炼油化验单位的油品化验工作为例,应根据不同油品质量采取科学化验方法,落实化验室内接地线的防静电措施,对各类实验装置、分析仪器严格执行安全用电要求,完善安全报警装置配置。考虑到化验操作过程中部分石油成品、蒸汽及废液中带有毒性,需针对防腐剂、环烷烃等不同组分的化学结构进行添加剂选型优化、合理控制添加量,有效抑制油品蒸发浓度及吸入量,防范化验人员在操作过程中使皮肤表面、黏膜与油品及其他化学物质产生直接接触,落实安全防护设施及防毒处理。同时,化验人员应明确掌握不同油品的配方、组分等信息,严格执行对基础油、馏分油等油品的分类存储及取样化验,优先选择铜质工具执行化验操作,防范在操作过程中因金属撞击出现火花。
2.3落实废液分类治理
在炼油化验过程中可能产生多种废液,包含液态试剂、洗涤液及废弃产物等类型,为防范废液排放诱发水体、土壤等污染问题,需严格执行分类处理措施:(1)对于无毒废液,通常借助实验用水及试剂处理后即可实现直接排放。(2)对于有毒废液,应合理运用沉淀、中和等处理工艺,例如在处理含Cr6+的废液时,可选取FeSO4·7H2O等酸性物质将其还原为Cr3+,再向溶液中加入CaCO3生成沉淀物,经分离处理即可实现对剩余废液的达标排放;在处理含As废液时,先向其中加入碱性物质使废液pH值大于10,再向废液中加入Na2S,生成难溶、低毒性As2O3,实现净化处理目标;在处理含ArOH废液时,可向废液中添加漂白粉,使其中的ArOH氧化分解为H2O和CO2,阻止有毒物质的挥发。
2.4实验室本质安全设计
在化验楼、实验室标准化建设上,应秉持本质安全理念明确以下设计要点:(1)严格落实化验室内通风换气处理,采取有效气体置换措施,安装下册抽风式通风柜、防爆风机等装置,保护化验操作人员生命安全。(2)完善给排水、消防、电气及报警系统设计,保证实验室、化验室内配备各类灭火器,根据不同气体的允许浓度至范围及释放位置设置气体报警仪,在通风柜内完善电气安全设计,落实对有毒试剂及化学品的单独存放,并完善尾气排放系统设计。(3)引进智能控制系统,在化验室、走廊等空间中安装压差控制器、温湿度传感器等装置,将化验室内部与室外压差控制在20~30Pa范围内,并根据化验室负压差动态调节阀门,实现对送风量、排放量的自动控制,保障室内负压满足设计值要求。
结论:通过落实化验操作过程中的防高热、防火、防雷电措施,严格规范化验操作过程、明确具体注意事项,针对不同成分、浓度废液采取分类治理措施,并基于本质安全理念落实化验室内外环境的安全设计,能够有效达成无污染化验目标,为炼油化验单位安全管理及规范操作提供良好示范经验。
参考文献:
[1]秦彩霞.冶金企业金属检验单位无污染化实验研究[J].中国金属通报,2021,(15):15-16.
[2]刘军辉.浅析炼油化工企业安全检查的重点和抓手[J].现代职业安全,2022,(06):24-25.