徐金龙 邹联宁 林 海 邓成新 李展江 李春雄
(1.湛江海关技术中心 广东湛江 524000;2.茂名海关)
原油是我国必需的大宗资源性商品,长期以来,我国原油的对外依存度持续上升,自2017年起已跃居全球原油进口第一大国[1]。原油中的酸和硫是原油在长期地质变化中形成的伴生物,是原油的固有属性,因形成条件不同而含量不同,原油的酸和硫在运输、储存和炼化过程中对环境、人员和生产设备均有不同程度的危害。在不考虑环境因素的前提下,从企业运行成本考虑,进口高酸、高硫、高酸高硫原油的利润较大。
自2010年起,中国石化实际加工含硫/高硫原油占原油加工总量的50%以上,实际加工含酸/高酸原油占原油加工总量的30%以上。因此,加工含硫、含酸劣质原油将成为炼油企业必然要解决的工艺问题[2-5]。原油评价一般主要指原油质量评价,主要用于原油炼化过程中工艺的需要,在国内进行的原油评价方法有传统的评价方法[6-9],就是对各个项目检测后进行综合评价。另外是以陆碗珍为代表研究的近红外方法进行的快速评价[10-14],快速评价主要是依据现有原油数据库依托近红外光谱法对原油进行的一项评价。
本文主要是对进口原油的安全评价,包含但不仅限于对原油的质量评价,并通过全过程确定原油的安全评价指标。目前尚无对高酸、高硫和高酸高硫原油类别的各个馏分段的限量标准的探讨研究,因为进口高酸、高硫、高酸高硫原油已经成为我国进口原油的新常态。首先,原油在口岸交接过程中涉及取样检测和监管,存在着挥发性气态硫化氢对人员的危害,安全评价指标应包括口岸取样安全评价;其次,安全评价指标应包含进口原油对环境安全影响因素,主要是环境的安全评价指标;最后,在原油运输流转、存储和加工过程中存在过程风险,加工过程中主要隐患是装置的安全,同时也包含人员的安全,即原油安全评价应包含过程安全评价指标[15]。
本文所述的安全评价主要包括取样安全评价、环保安全评价和过程安全评价。
高酸、高硫、高酸高硫原油的取样安全评价主要依据原油取样前进口原油来源产地分类、进口商守法情况、口岸监管能力、原油现场运载模式取样、气态硫化氢现场含量分类。
主要考虑其出口到中国的该产地的原油是否曾因质量问题被通报,是否每批都能提供第三方检验公司出具的检验报告。按上述指标由好到坏分成3个等级[16,17]。
主要考虑进口商是否自觉遵守国家法律、法规及有关规定,企业是否有自己严密的管理制度,是否主动配合海关执法,近5年是否有违法、违规记录。按上述指标由好到坏分成3个等级。
主要考虑监管及取样人员是否比较了解原油的相关危险及性能方面知识,是否具有一定的工作经验和把控能力,是否具有可靠的管理措施和工作流程,检验能力是否较强。按上述指标由好到坏分成3个等级。
可以分成3种取样安全等级,高酸、高硫、高酸高硫原油在船舶取样占所有进口量的90%以上,其余的几种模式所占比例很低。一般来讲,海上平台取样和海上锚地船舶取样安全风险大,处在最危险等级;码头船舶及岸罐取样风险较大,处在第二风险等级;管道输送陆地定点取样风险小,处在第三风险等级。对前两类原油运输方式下取样安全还要考虑运输方是否有运输过程中的不定期发现硫化氢的检验报告或记录提前供监管和取样人员参考[18]。
在各自取样模式下,因原油的含酸量和含硫量的不同,其危险源也会不同。危险源主要集中在因原油中的气态硫化氢的溢出而引起的对人体的伤害,故取样安全评价主要依据监管中将进口原油的硫化氢含量等级而进行的取样安全评价。以上进口原油来源产地分类、进口商守法情况、口岸监管能力、原油现场运载模式取样4类,最终是为防止硫化氢中毒的风险,可以为初步判断和处置预留时间,故取样前的评价是必要的。
现场检测气态硫化氢的含量并依据该含量进行最终的分类必不可少。以硫化氢含量中的气态硫化氢含量来评定分级。按监管规定,气态硫化氢分为3类,一类原油硫化氢气相浓度小于20 ppM;二类原油硫化氢气相浓度为20~50 ppM;三类原油硫化氢气相浓度大于50 ppM。硫化氢含量越高,危险性越大,需要的安全防护等级也越高。
在取样安全评价环节要重点对现场人员的人身安全考虑,重点在于现场取样及监管过程中需提前进行风险评价,之后进行适当的防护措施及应急预案。最终评价主要依据硫化氢含量分类分成3种风险处置等级,即一般、严格和最严格等级。一般等级要求现场工作人员按照相应的等级进行防护措施操作;严格等级需要按照防护措施操作,并确保人员安全;最严格等级现场工作人员启动应预案,无关人员应撤离,并上报上级主管部门。
多年来,我国原油并没有出台相应的强制标准,对品质进行检验主要依据买卖双方的合同约定。2018年底,我国出台了第一个原油强制标准,对原油中水含量、交接温度下蒸气压、机械杂质含量和有机氯含量以按原油基属分类进行了明确的限量要求[19,20],也明确了要定期检验硫和酸值含量,但并没有明确其限量要求。
进口原油中含高硫、高硫化氢等,对健康、环保、安全有严重影响的低品位油种持续增多,其随着环境保护问题越来越突出,雾霾、水土污染等情况越来越严重。海关的监管重点应该放在安全、健康、环保上,但缺失涉及卫生、环保项目的国家强制标准和检验标准。因此,需要对原油及加工过程的污染情况进行更深层次的研究,尽快依据现有的标准和进口原油的实际影响情况对进口原油进行环保安全评价。
一是主要从收货人和实际使用企业在环保的投入和工艺的处理上是否得当;二是从酸值、硫含量分类判断。
4.1.1 企业环保投入和工艺更新情况分类
收货人和实际使用企业在环保的投入和工艺的处理上是否得当主要考虑其是否对近两年来首次进口的原油积极改进生产工艺,如高酸、高硫、高酸高硫原油是否搭配其他原油使用等得当的措施作为评价因子,可分为3个等级,即积极改进、一般改进和没有改进。
4.1.2 按原油酸值和硫含量环境影响程度分类
从原油中酸值和硫含量对环境污染的贡献来讲,高酸原油在运输、储存和加工过程中会造成环境污染,尤其是加工过程中会产生大量的“三废”。“三废”中量最大和污染最严重的是废水。炼油厂加工工艺确定后产生的废水量和水质决定原油的品质。高酸原油在处理过程中需要中和更多的酸,会产生更加大量的碱渣废水。碱渣废水是炼油厂最主要的污染源,属高浓、高毒、难降解的特种有机污水,具有强腐蚀性。高硫原油则会形成硫化物等环境污染物,其化学需氧量(COD)、硫化物和酚排放量约占炼油厂这些污染物总排放量的40%~50%,如不妥善处理,将造成严重的水体污染。
高酸与高硫对环境污染的贡献成比例关系,一般来讲是高酸高硫>高硫>高酸。在环保安全评价上,对原油的分类应考虑酸值和硫含量2种因素,且硫含量高的风险因子高于酸值高的风险因子,由此将原油分成低酸低硫原油(包含低酸、低硫原油)、含酸原油、含硫原油、高酸原油、高硫原油、高酸高硫原油6个等级。
对企业的监管建议使用普通监管及严格监管2类处理方式,主要是因为目前口岸监管部门还需要地方政府及环保部门的配合。
此评价环节不仅考虑对环境的影响,也考虑对人员的影响,应该是相对综合的安全评价过程,其评价贯穿在始终。
高酸、高硫和高酸高硫原油在口岸、口岸输送到企业、企业生产等环节的过程安全评价主要依赖对该类原油的质量评价、该类原油对输送管道或运转油罐车的危害程度、储运企业的安全管理规定执行情况、生产企业对该类原油的储存条件、生产企业的生产线及生产工艺情况、生产企业的设备检修运维情况等6类评价指标。
原油的质量评价主要侧重在原油的酸值和硫含量,分成低酸、低硫类别,含酸、含硫类别和高酸、高硫、高酸高硫类别3个级别。
本项目中将硫含量低于0.5%的原油称为低硫原油,硫含量为0.5%~2.0%的原油称为含硫原油,硫含量高于2.0%的原油称为高硫原油。将酸值低于0.5 mgKOH/g的原油称为低酸原油,将酸值低于于1.0 mgKOH/g的原油称为含酸原油,而高酸原油的酸值没有统一说法。一般将酸值大于1 mgKOH/g的原油称为高酸原油,将原油的硫含量在0.5%以上,酸值也在0.5mgKOH/g以上的原油称为高硫高酸原油。
按原油的酸值和硫含量的危害程度来分类,分类原则依据上述的危害原理。低酸、低硫原油为一类、含酸原油为二类、含硫原油下部分(特指硫含硫在0.5%~1.0%)为三类、高酸高硫原油下部分(指硫含量在0.5%~1%,酸值也在0.5~1 mgKOH/g的原油)和高酸原油(指酸值为1~2.0 mgKOH/g)为四类、含硫原油上部分(特指硫含硫在1%~2.0%)为五类、高酸高硫原油中部分(指硫含量在1%~2%,酸值在0.5~2 mgKOH/g的原油)为六类、高硫原油为七类、高酸高硫原油上部分(指硫含量在大于2%,酸值在大于2 mgKOH/g的原油)为八类。
储运原油的企业是否有完备的安全管理规定,主要体现在是否有专门安全管理部门,是否有专人负责安全管理。近年来没有出现过安全通报事件,有完善的应急管理规定,以上全部具有的为一级,不具有其中一项的为二级,不具有其中2项及2项以上的为三级。
原油生产企业是否有相对独立的原油储存空间;储存空间是否满足对不同进口原油的储存条件要求;是否能够有效监管储存原油的;原油储存的管理规定是否完毕并能够得到有效的实施。以上全部具有的为一级,不具有其中一项的为二级,不具有其中2项及2项以上的为三级。
主要体现在生产企业的生产线及生产工艺是否随不同进口原油的特性而进行调整;生产线和生产工艺的调整是否经过充分的论证;是否有专门的部门从事原油匹配生产线和生产工艺调整工作。以上全部具有的为一级,不具有其中一项的为二级,不具有其中2项及2项以上的为三级。
主要体现在生产企业的设备运维是否有独立的运维机构;设备的运维周期和运维质量是否符合生产和环保需要。以上全部具有的为一级,不具有其中一项的为二级,不具有其中2项及2项以上的为三级。
过程安全的风险处置主要是针对企业和企业人员,若处置不好也会影响环境,其可分为3类处置:一类是普通响应处置,不涉及人员安全;二类是重点响应处置,部分区域涉及到人员安全,要在重点区域设置人员安全通道,并上报本单位主管部门;三类是应急响应处置,启动应急预案,并上报至上级主管部门。
上述对原油的安全评价研究是在将该安全评价分解为取样安全评价、环保安全评价和过程安全评价进行的,并将3种评价叠加起来形成对原油的安全评价。3种评价细分环节在有关生产企业方面有部分重叠;有关原油酸值和硫含量分类方面也有部分重叠,重叠部分也是本文需要特别强调的地方。
建议口岸监管与地方政府的合作可以优先与当地环保部门开展部分信息互通,需要保密的互相保密,将该企业采购的高酸、高硫、高酸高硫原油的口岸检测报告形成环保评价反馈给环保部门。环保部门也可将企业的相关环保监测信息反馈给口岸监管部门,如使用企业的环境监测数据是自行上报,还可以定期监测其上报数据是否有违报和瞒报事项,形成监管的闭环,并能够相互印证。