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在石化行業,裝置檢修是企業生產運營中不可或缺的環節。然而,檢修期間往往伴隨著揮發性有機物(VOCs)排放量的顯著增加,對環境空氣質量造成嚴重影響。因此,控制檢修期間的VOCs排放,不僅是企業履行環保責任的要求,更是保障周邊生態環境和公眾健康的關鍵舉措。本文將深入探討石化企業檢修期間VOCs排放的環節、危害以及相應的控制措施。
一、檢修期間VOCs排放的主要環節
(一)停車過程中的排放
停車準備階段:裝置停車前逐步降負荷,物料流量減少、工藝條件改變,部分物料殘留設備和管道中,引發揮發性有機物排放。
停車退料階段:物料通過管道輸送至儲罐等設備回收或儲存,物料轉移和管道吹掃產生大量揮發性有機物排放。若操作不當,如管道壓力控制不當或閥門密封不嚴,會導致物料泄漏,增加VOCs排放量。
(二)設備及管道的吹掃、蒸煮及清洗排放
吹掃過程:裝置停車后,用空氣、蒸汽或惰性氣體吹掃設備和管道,清除殘留物料和雜質。殘留揮發性有機物被吹掃氣體帶出,形成含高濃度VOCs的廢氣。若無密閉措施,廢氣會直接泄漏到環境中。
蒸煮過程:對設備內難以清除的物料或雜質進行蒸煮處理,利用蒸汽熱量和壓力分解和溶解殘留物。高溫高壓下,設備內揮發性有機物大量揮發,形成含高濃度VOCs的蒸汽排放。蒸煮產生的冷凝液也可能含較高濃度VOCs,若處理不當,會污染環境。
清洗過程:使用清洗劑、水等介質清洗設備和管道,清洗劑和殘留物料混合產生含揮發性有機物的廢氣。采用含有機溶劑的清洗劑時,溶劑大量揮發,構成VOCs排放主要源頭。清洗產生的廢水可能含高濃度VOCs,未經處理直接排放或泄露,會污染水體和土壤。
(三)環保設施的停車檢修
環保設施的停運:裝置大檢修期間,環保設施如廢氣處理裝置、廢水處理裝置等需停車檢修。環保設施停運時,裝置儲罐尾氣、系統清理產生的廢氣等無法得到有效處理,直接排放到大氣中,導致VOCs排放量大幅增加。
環保設施檢修過程中的排放:檢修期間,廢氣處理裝置的管道、閥門及風機等部件維修或更換,可能引發揮發性有機物廢氣意外泄漏。對廢水處理裝置檢修時,可能產生含VOCs的廢氣和廢水排放。
(四)開車前系統置換及物料充填產生的廢氣
系統置換環節:裝置啟動前夕,需對系統進行全面置換,通常使用惰性氣體如氮氣置換系統內的空氣或其他氣體。置換出來的氣體可能含有一定量的揮發性有機物,從而形成VOCs排放。
物料充填過程:開車前對裝置進行物料充填,物料流動和管道連接可能產生揮發性有機物泄漏和排放。如操作不當,如管道連接不緊密、閥門密封不嚴等,可能會導致物料泄漏,進一步加劇VOCs的排放。
(五)開車調試過程中的廢氣排放
開車調試階段:裝置開車后進行調試工作,工藝條件調整和設備運行狀態不穩定,可能導致物料殘留或揮發,產生揮發性有機物排放。如設備運行異常或操作失誤,可能導致物料泄漏或反應失控,產生大量VOCs排放。
不合格產品處理過程:開車調試階段產生不合格產品,處理過程中可能產生含揮發性有機物的廢氣排放。如儲存容器密封性不好,也可能導致VOCs泄漏到大氣中。
二、檢修期間VOCs排放的危害
(一)對環境空氣質量的影響
VOCs是形成臭氧和細顆粒物(PM2.5)的重要前體物。檢修期間大量VOCs排放會導致局部地區臭氧濃度升高,加劇光化學污染,形成灰霾天氣,降低空氣能見度,影響生態環境和人類健康。
(二)對生態系統的影響
VOCs中的許多有機化合物具有毒性,會對土壤、水體和植被造成污染。長期暴露在高濃度VOCs環境中,可能導致植物生長受阻、土壤肥力下降、水體富營養化等問題,破壞生態系統的平衡。
(三)對人類健康的影響
VOCs中包含多種有害物質,如苯、甲苯、二甲苯等,這些物質具有致癌、致畸、致突變的風險。檢修期間VOCs排放增加,會使周邊居民暴露在高濃度VOCs環境中,引發呼吸道疾病、皮膚過敏、神經系統損傷等健康問題。
三、檢修期間VOCs排放的控制措施
(一)制定詳細的檢修計劃和操作規程
提前規劃:企業應提前制定詳細的檢修計劃,明確各環節的操作步驟和時間節點,確保檢修過程有序進行。
操作規程:制定嚴格的操作規程,規范停車、吹掃、蒸煮、清洗、置換、充填、調試等環節的操作流程,避免因操作不當導致VOCs泄漏。
(二)采用密閉吹掃和回收技術
密閉吹掃:在設備和管道的吹掃過程中,采用密閉吹掃技術,將吹掃產生的含VOCs廢氣收集并輸送到廢氣處理裝置進行處理,避免廢氣直接泄漏到環境中。
廢氣回收:對于蒸煮和清洗過程中產生的含VOCs廢氣,采用冷凝、吸附、吸收等技術進行回收處理,減少VOCs的排放。
(三)加強環保設施的維護和管理
定期檢查:在檢修期間,對環保設施進行全面檢查和維護,確保廢氣處理裝置、廢水處理裝置等正常運行。
備用設施:配備備用環保設施,以應對檢修期間可能出現的設備故障,確保VOCs廢氣得到及時處理。
(四)優化開車前的準備工作
系統置換優化:在系統置換過程中,采用高效的置換技術和設備,減少置換氣體中VOCs的含量。
物料充填管理:嚴格控制物料充填過程中的操作,確保管道連接緊密、閥門密封良好,避免物料泄漏。
(五)強化監測和應急措施
實時監測:在檢修期間,對VOCs排放進行實時監測,及時掌握排放情況,發現異常及時處理。
應急預案:制定VOCs排放應急預案,明確在突發情況下采取的應急措施,如緊急停車、廢氣收集、泄漏處理等,確保VOCs排放得到有效控制。
(六)加強員工培訓和環保意識
培訓教育:對員工進行VOCs排放控制的培訓教育,提高員工的操作技能和環保意識。
責任落實:明確各部門和崗位在檢修期間VOCs排放控制中的職責,落實責任到人,確保各項措施落到實處。
四、結論
石化企業檢修期間的VOCs排放控制是一項系統性工程,涉及多個環節和復雜的操作過程。通過制定詳細的檢修計劃和操作規程、采用密閉吹掃和回收技術、加強環保設施的維護和管理、優化開車前的準備工作、強化監測和應急措施以及加強員工培訓和環保意識,可以有效減少檢修期間的VOCs排放。企業應高度重視檢修期間的VOCs排放問題,積極采取措施,履行環保責任,為改善環境空氣質量、保護生態環境和保障公眾健康貢獻力量。