2023年《安全管理资料》之石油炼制行业清洁生产方案.docx

石油炼制行业清洁生产方案 通过具体开展清洁生产审核，分析各个生产环节污染物的产生和效率低下的原因时，可以从下面六个方面来针对性的提出清洁生产方案： ·技术改进； ·过程优化； ·设备更换和维修保养； ·加强管理； ·员工的教育和培训以及鼓励机制； ·废弃物的回收利用和循环使用。 4.2.1技术改进 在分析生产环节污染物产生和效率低下的原因时，应首先分析一下工艺技术的选择是否最正确，选择一个好的工艺，可从根本上做到节能、降耗、减污、提高经济效益的目的。 清洁生产方案1：采用加氢脱硫工艺，改善原料质量 ①废物产生部位及原因 因催化裂化原料多采用重质馏分油，其中含有较多的硫化合物。在催化反响过程中硫化物，将转移到产品和催化剂中，局部硫化物在催化剂再生烧焦时，随烟气和催化剂粉尘排放到环境中，污染大气。 ②清洁生产方案 为催化裂化装置提供低硫原料。加工高硫含量的催化裂化原料油容易引起设备腐蚀和再生烟气对大气的污染。而且产品含硫高，需进一步精制。假设采用减压馏分油加氢脱硫工艺，在催化原料进入装置之前，先对其进行加氢脱硫预处理，使原料油中硫、氮大幅度降低。从而为催化裂化装置提供了低含硫量的催化原料油。催化原料的改善不仅可降低再生烟气中的SO2含量，而且对减少设备的腐蚀，提高产品质量也大有好处。 清洁生产方案2：采用加氢精制，替代电化学精制 废物产生部位及原因常压蒸馏和二次加工得到的汽油、煤油、柴油等油品，程度不同地含有硫和氮的化合物以及有机酸、酚和烯烃等，致使油品性质不安定，质量差，需要进行精制。无加氢精制的企业一般采用电化学精制方法中的碱精制，必要时也用酸碱精制，其机理为酸碱与油品接触，在高压电场的作用下，导致电微粒在油品中的运动，酸或碱与油品中的不饱和烃和硫、氮等化合物反响，形成废酸或废碱液而聚集沉降，与油品别离。酸碱液循环使用一定次数后排放。这样就产生了含有硫化物且CODcr浓度很高的废酸或废碱液(炼油企业称其为酸渣或碱渣)，因其有较强的腐蚀性，很高的CODcr，给处理造成一定的困难，是炼油企业的重要污染源。 ②清洁生产方案 采用加氢精制工艺，取代电化学精制。其工艺是向油品中参加氢气，在一定温度、压力和催化剂的作用下，脱除油品中的不饱和烯烃、硫、氧、氮化合物等有害成分。这里，硫、氧、氮等即变为硫化氢、水和氨，而后从油品中除去。加氢后的油品经过换热和冷却，依此进入高、低压别离器，分出含硫化氢气体，然后进入汽提塔，将残留在油品中的气体和轻馏分别离，塔底即为高质量的精制油品。高、低压别离器排出的硫化氢气体密闭送入制硫装置生产硫磺。含硫污水去含硫污水汽提装置处理。此工艺可大幅度减少炼油企业特高污染物——碱渣，减轻了污染，改善了环境。同时减少了损失，提高了油品质量。 清洁生产方案3：使用硫转移催化剂，减少催化剂再生烟气中的SO2含量 ①废物产生部位及原因 催化裂化装置催化剂再生过程中，烧焦烟气排入环境，因其含有SO2而污染环境。 ②清洁生产方案 采用硫转移催化剂，控制再生烟气中SO2的污染。用一种适宜的金属氧化物随着催化剂一起循环，在再生器的氧化环境中，金属氧化物与SO2或SO3反响，形成固体化合物。在反响器中，固体化合物复原放出H2S，使金属氧化物再生。最后的效果是减少了再生器中的SOx，而增加了反响器中的H2S，这局部增加的H2S与油气一起去分馏塔，分出的H2S由管线送硫回收装置。 清洁生产方案4：焦化冷焦水的循环利用 ①废物产生部位及原因 焦化装置的冷焦水主要含有焦粉和一局部从焦炭上冲洗下的油。由于冷焦水的温度高，大量的油气从冷焦水储槽顶盖开口处散发出来，严重污染周围环境。 ②清洁生产方案 采用冷焦水闭路循环技术(降温——分油——冷却——复用)，既减少新水用量和污水排放，又减少污水中的污染物挥发到大气中。 该技术的主要工艺过程：从焦炭塔溢流而出的高温冷焦水，先与局部低温冷焦水混合，使其水温低于100℃进入密闭沉降罐，减少夹带油气的挥发，污水在沉降罐中停留一定时间后，焦和油大局部得到沉降或上浮，到达初步净化别离。经初步别离后冷焦水还带有一定量比重接近于水的焦粉以及悬浮油，进入旋流器进一步别离，从旋流器出来的油(含大量水)返回沉降罐继续别离，净化后的水进入空冷器冷却，然后流入储罐，再去焦碳塔循环使用。该技术实现后，冷焦水设施周围的臭气浓度由2022降至20，冷焦水含油小于150mg/Lo 清洁生产方案5：催化剂磁别离技术 ①废物产生部位及原因 催化裂化装置在生产过程中定期排放一定数量被重金属污染的失效催化剂，作为废渣送进废渣填埋场。 ②清洁生产方案 催化剂磁别离技术：催化剂磁别离技术是处理从装置内卸出的平衡催化剂，将其中重金属污染较轻的局部加以回收，返回装置系统继续使用。通过不断置换，就会将装置中污染严重的一局部催化剂从系统中除掉，从而减少了系统内催化剂的重金属含量，使系统内催化剂的活性和选择性得以有效提高，可改善产品分布和提高高附加值产品收率，并降低加工本钱。这一技术过程不使用任何化学品，工艺简单易控制、污染少、能耗低，是典型的清洁生产实用技术，具有很大的推广价值。 清洁生产方案6：利用焦化装置，处理污水场“三泥〞 ①废物产生部位及原因 炼油污水处理通常采用“隔油〞“浮选〞“生化曝气〞的工艺。这就涉及到会产生一定量的油泥、浮渣和剩余活性污泥。简称污水场“三泥〞。是炼油企业普遍存在的废渣之一。 ②清洁生产方案 将污水场“三泥〞在冷焦时打进焦化装置，利用焦炭塔内焦炭的热量将“三泥〞中的水份和轻油汽化，>350%：的重质油被焦化，并利用焦炭塔泡沫层的吸附作用，将“三泥〞中的固体局部吸附。蒸发出来的水份、油 气去放空塔，经别离、冷却后，污水排往含硫污水汽提装置进行净化处理，油品进行回收利用。本技术仅在生 产燃料焦时适用。 案例分析1：机泵冷却水系统改造 某炼油企业对250万t/a的常减压装置机泵冷却水系统改造。 方案实施后： 每年回收机泵冷却水：17万t 每吨水节省费用4元(其中包括新鲜水费、污水处理费、排污费)；年节省费用：17×(4—0.25)=63.75万元。 总投资：6.6万元；年运行费总节省金额：68万元；归还期O.12年； 4.2.2过程控制 对生产过程控制进行分析研究，是发现清洁生产时机的重要环节，有时通过对生产过程控制的调整，可在投入较少资金的情况下，取得较大的环境效益和经济效益。 清洁生产方案1：优化换热流程，节能降耗 ①废物产生部位及原因分析 炼油装置的冷热物流换热流程不合理，热回收率低，能耗大。既造成不必要的燃料损失，又增加了燃烧烟气排放量对环境的污染。 ②清洁生产方案 改进换热流程，提高热回收率，减少产污。炼油装置的冷热物流换热流程不合理，表现在热量回收不充分，设备效率不高，压降大，热回收率低，能耗大。这主要是片面注意简化流程，节省设备，无视了节能。一个好的换热流程应该做到冷热物之间的换热合理匹配，使宜于利用的热量充分回收，提高需加热物流的换热终温，降低需冷却物流的换后终温，合理选择壳程、管程及换热器结构参数。以提高传热系数，减少换热器面积，减少压降，节约投资。提高需加热物流换热终温，往往可以大大减少加热炉热负荷，节约燃料，降低需冷却物流的换热终温，可以降低冷却负荷，节约冷却用水。其结果是既节能又减少污染物产生。近年来开展了换热流程优化计算程序，打破装置界限，借助计算机对生产装置的换热流程进行优化。 案例分析：调整换热流程 某炼油企业催化裂化装置调整换热流程，原料油与油浆换热，并利用其它装置(常减压)的可利用热源，降低加热炉负荷。 该方案主要通过调配换热流程，实现能源有效综合利用，减轻加热炉负荷而实现降低装置的能量消耗、废气排放的目的，该方案投资相对较少，增设了两台换热器及局部工艺管线，节能减污效果十清楚显。实现了停止运行催化裂化加热炉的目的。 每天减少燃料气消耗：12t；减少排放烟气：11000Nm3/h。 4.2.3设备更换和维护 设备的更换和维护对企业的清洁生产十分重要，如果采用效率高的设备，有助于提高效率，降低污染。另外，清洁生产最重要的措施之一是生产运行稳定，不出现事故，减少非方案停工。如果设备出现大的故障，就会迫使生产装置停工检修，卸出的物料就会造成损失并污染环境。即使设备出现不影响正常生产的小故障，同样会造成污染和物料流失。所以对于设备的日常维护也是非常重要的。 清洁生产方案1：改造储油系统，减少油品的蒸发和“呼吸〞损失 ①废物产生部位及原因 炼油企业在生产和储运的各个环节，都会造成不同程度烃类的损失。工艺装置、设备、管线和配件，昼夜温度的变化，装卸车船，储罐操作和蒸发作用，都会导致烃类散发到大气中，污染环境。 ②清洁生产方案 a)改革油罐结构，储存轻质油品，使用浮顶罐，特别是内浮顶罐，在节省钢材，降低损耗，保证质量，结构简单，易于改造等方面都具有显著的优点。原油、汽油等轻质油品含有易挥发的烃类，如果采用拱顶罐储存，侧液面上部空间是到达气——液相平衡的饱和油蒸汽，当环境温度变化或装卸油时，就会引起油罐的“小呼吸〞或“大呼吸〞，这时罐顶的呼吸阀将大量的油气排人大气造成污染。为了减少油罐内部空间的油气浓度，在罐内液面上加一个浮动的顶盖，可以随同液面升高或降低，在罐顶不设固定顶盖的浮顶油罐；在拱顶罐内设一个浮动顶盖的为内浮顶罐。采用浮顶罐和内浮顶罐是控制原油和汽油等轻质油品挥发和烃类污染最主要的方法。既可大大减少油品损失，同时减少了环境污染。 b)为了减少油罐的“大呼吸〞损耗，可以把同一种油品的多个储罐的气相连接起来，使一个油罐收油时的气体供给另一个出油的油罐所吸收，实现气体平衡。 c)对汽油等轻质油罐采用各种隔热措施，能有效地减低“小呼吸〞蒸发损耗，如选择有隔热性能的涂料涂在罐壁，或在罐顶和罐壁挂上两层波浪形的石棉水泥板，内外均涂上白色涂料，由于板间的空气对流及白色涂料的反射作用，可降低油品损耗。 清洁生产方案2：改造加热炉，提高热效率 ①废物产生部位及原因 炼油生产装置的原料需用加热炉对其进行加热，使其到达一定的温度。如果消耗过多的燃料，既浪费了能源，又会产生多余的烟气，污染环境。 ②清洁生产方案 a)改进炉体的隔热，减少炉体的散热损失。采用陶瓷纤维作为加热炉隔热材料。它的导热系数容重比较低，隔热性能良好，改造后的加热炉炉壁温度可由70~80%降为4050cC。散热损失可减少一半，加热炉效率可提高1~1.5%。在相同热负荷情况下，可节省燃料，减少一定量的烟气排放。 b)如果采用预热加热炉燃烧用空气的节能措施，可使预热后的空气温度高，燃料燃烧比较完全，大大减轻了污染。如：烟气预热加热炉自身用空气。国内采用比较多的是管式空气预热器，也有的炼油企业采用回转式空气预热器。空气加热至200%送加热炉火嘴供燃烧。采用这两种方法的任何一种时，都要注意空气预热器的温度不宜过低，否那么会发生烟气露点腐蚀问题，因此一般都采用一局部预热后的空气与新空气混合方法，以提高空气进预热器的温度。 加热炉消耗的燃料约占各炼油企业能耗的30%-40%。提高加热炉效率对于炼油企业节能来说具有重大意义。 清洁生产方案3：采用循环线采样设备，替代放料式采样 废物产生部位及原因在正常生产运行时，要定时在生产装置的不同位置取样分析，每次取样前需对取样管线中的油品进行置换，置换出的油品作为废油处理或排入含油污水系统。 ②清洁生产方案 采用循环线设备对液体样品采样。其方法根本是采样前让油品在采样管线上循环一段时间，等采样管线上的油品置换后，再开始采样。这样既可以保证样品质量，又无浪费油品的后果。 案例分析1：更换加热炉空气预热器转子 某炼油企业常减压装置更换加热炉空气预热器转子。由于预热器转子使用已超过10年，波纹片腐蚀严重，导致转子不平衡，影响了加热炉效率。更换后，加热炉效率提高9%。 每年可节省燃料油1200吨。按每吨燃料油800元计算，每年节省燃料费用96万元；如果燃料油硫含量为1%，可减少S02排放量24吨年。 总投资38万元，年运行费总节省金额：103.88万元，投资归还期：