石油化工行业环保设施常见风险隐患排查与管理

＊赵东南 罗鸿兵 林朋飞 谢红玉*

（1.成都市环境应急指挥保障中心 四川 610041 2.四川农业大学 四川 611830 3.清华苏州环境创新研究院 江苏 215163）

1.石油化工行业与环保设施

(1)石油化工行业现状

石油化学工业（Petrochemical）,简称石油化工，指以石油和天然气为原料的化学工业。石油化工在国民经济发展中有重要作用，是我国支柱产业部门之一。据统计，2019年我国石油化工行业营业收入12.27万亿，占全国规模工业营业收入的11.6%。石油化工工业生产过程产生大量废水、废气等有害物质，对人体健康和周边环境带来潜在影响。根据第二次全国污染源普查公报[1]，石化行业化学需氧量排放量11.92万吨、氨氮排放为1.09万吨、总氮排放量3.84万吨、总磷排放量948.79吨、挥发性有机物排放107.57万吨。

由于石油化工行业风险物质种类繁杂，生产工艺复杂多样，产生的废气、废水、固废成分复杂且危害高，其环保设施安全稳定可靠运行尤其重要。近年来环境保护设施安全事故频发，其安全风险需得到进一步重视。

(2)石油化工行业产废情况

①石油化工生产工艺

石油化工主要分为原油炼制、合成以及天然气加工。常见的原油炼制工艺主要包括分馏、裂化、催化重整以及延迟焦化等其他工艺。通过常压分馏生产汽油、煤油、轻柴油、重柴油，通过减压分馏生产润滑油等石油制品；通过催化裂化生产汽柴油，从裂化气中分离烷烃、烯烃等气体以及生产叠合汽油；通过催化重整使分馏出的汽油在催化剂作用下脱氢、异构化、芳香化等[2]。

石油化工合成的基础原料主要有4类：炔烃、烯烃、芳烃及合成气。由这些基础原料可以制备出各种重要的有机化工产品和合成材料。例如，芳烃和烯烃聚合制造塑料、合成橡胶、合成纤维等化工产品，利用烯烃直接合成醇、醛、酸等有机物，利用合成气合成氮肥等[2]。

天然气加工则主要是天然气的脱酸、脱水等净化工艺。

②石油化工生产过程中产生的污染物

A.废气产生环节及主要风险物质。在石油炼制工业生产和储运过程中产生的废气可分为有组织源废气和无组织源废气。有组织源废气包括：催化裂化烟气、工艺加热炉烟气、硫磺回收尾气、氧化沥青尾气、S-Zorb再生烟气、重整催化剂再生烟气、氧化脱硫醇尾气、火炬烟气等；无组织源废气包括：设备与管线组件泄漏排气、污水集输系统排气、污水处理厂废气、挥发性有机液体装载作业排气、挥发性有机液体储罐排气、装置检维修排气等[3]。

石油化工合成产生的废气主要包括芳香烃以及非甲烷烃。

B.废水产生环节及主要风险物质。石油化工废水主要种类包括含油废水、含盐废水和含硫废水。废水中含有的常见的毒性物质包括苯、甲苯、二甲苯、硝基苯、硝基氯苯，二硝基甲苯、苯胺、苯乙胺、丙烯腈、环己烷、乙醛、苯酚等；腐蚀性物质包括液氯、液氨、氢氧化钠、硫酸、盐酸、醋酸等[4]。

C.固废产生环节及主要风险物质。石油化工固废主要包括废催化剂、废瓷球、废矿物油、碱渣碱液、有机废液等，且多为危险废物。主要成分包括金属氧化物（NiO等）、非金属氧化物（SiO2等）[5]。

(3)石油化工行业主要环保设施

①废气治理设施

废气治理设施主要包括烟气脱硫系统工艺设备、烟气脱硝系统工艺设备、吸收装置、吸附装置、催化氧化装置、低温柴油吸收装置、油气回收膜分离装置、生物脱臭装置[3]。

②废水治理设施

废水治理工程由生产废水预处理工程、综合废水处理工程等组成。包含物化处理、生化处理、深度处理、污泥处理处置、除臭等环节。废水处理过程中产生的废气还应设置废气收集及集中处理设施[4]。

③固废治理设施

石化企业的固废产量较大，产生的固体废物优先考虑综合利用，无法回收再利用的废物应按照管理规定进行分类处理或者处置。主要的固体废弃物治理设施塔及反应器、固废暂存设施、污泥脱水装置、回转窑式焚烧炉系统等。

2.石油化工行业环保设施事故情景

石油化工行业环保设施的风险源主要是生产过程中产生的三废，其风险物质存在于原油加工及石油制品制造、有机化学原料制造、初级形态塑料及合成树脂制造、合成纤维单（聚合）体制造、合成橡胶制造等行业的各个生产工艺环节之中。从事故类型和影响来看，主要是环保设施发生生产安全事故及不正常运行风险。

(1)环保设施不正常运行

环保设施不正常运行或故障无法正常使用，可能导致环境风险向突发生态环境事件转化。

①废气治理设施不正常运行

废气治理设施的不正常运行可能导致废气直接排放进入大气，造成中毒等人身损害以及颗粒物污染、光化学污染、酸雨、温室效应加剧等环境影响。

②废水治理设施不正常运行

废水治理设施不正常运行，可能导致影响生产和废水直接外排等后果，对周边地下水、地表水、土壤产生环境污染，同时影响动植物正常生长。排入天然水体的废水中芳香烃等有毒物质可能通过水生生物富集后通过食物链进入人体[6]。

③固废治理设施不正常运行

固体废弃物其有机物含量高，含有大量重金属，对土壤危害巨大，并且部分固体废弃物还具有腐蚀性、可燃性等有害特性。

固体治理设施不正常运行不一定会导致连续的污染排放，但其伴生的废水、废气可能发生故障排放，进而导致事故的发生。此外极端天气下例如暴雨，可能会使露天堆放的危险废物与外环境产生直接联系。

(2)环保设施安全事故

环保设施发生安全事故，一方面可能因火灾爆炸中毒等原因直接造成人员伤亡，另一方面事故直接导致其无法运行，其情景与设施不正常运行相似。

①废气治理设施生产安全事故

石油化工行业废气治理设施的安全事故包括气体泄漏、火灾、爆炸、高空坠落等。其中VOCs废气包含多种易燃易爆有机气体，可能因为人为操作失误、设备老化等问题发生燃烧爆炸。废气泄漏或作业不当可能导致人员中毒，此外在维护检修过程中，可能发生高空坠落事故[7]。

②废水治理设施生产安全事故

近年来，因废水治理设施引起的安全事故频发，除有限空间中毒窒息外，还有高处坠落、溺亡、爆炸、火灾等情形[7]。

③固废治理设施生产安全事故

固废的收集、存储、转运、处置等各个环节都存在风险。石油化工企业不同于一般的固废产生单位，规模较大的企业内部往往建设有一些固废处理装置，其危险废物也有收集储存环节，可能发生火灾、爆炸等生产安全事故。

(3)环保设施火灾爆炸事故影响分析

石化企业储存大量危险化学品，其火灾发展蔓延速度快，环保设施发生火灾爆炸事故后，由于其建筑、设备毗连，生产连续性强，极易引起立体形式的燃烧爆炸，造成大面积火灾。其燃烧爆炸大多数由化学性爆炸引起，物理性爆炸和化学性爆炸交织，燃烧速度快。

(4)环保设施事故其他影响分析

石油化工企业污染物质成分复杂，进入土壤、地表水和地下水后，难以彻底消除，一些有害成分参与到生态系统的物质循环中，通过各种途径危害人体健康，具有潜在的和长期的危害性。

3.石油化工行业环保设施主要风险隐患排查及管理

(1)环境风险隐患排查重点

针对石油化工行业环保设施，在环境风险隐患排查时重点关注三废处理装置安装及运行情况，在线监测设备的运行及记录情况，环保设施的定期维护和检修情况。

①废水治理设施

废水处理装置应重点关注其运行状态，故障风险及抗风险措施。例如，废水处理系统是否封闭，抗冲击能力如何，在发生故障后，其废水进水是否能够迅速切断，事故水是否能够有效控制和收集。针对废水处理后直接排入水体而不进入污水管网的企业，应提高其隐患排查的频次，适当提升对风险隐患的评级。

②废气治理设施

废气处理装置应重点关注其废气收集系统以及废气处理系统的安全可靠性。包括安全评价及对风险环节防控措施，废气泄漏和设备故障的监测报警系统。识别废气成分及爆炸极限，评估设备长期运行的老化速率和被腐蚀程度。

③固废治理设施

固废治理设施主要关注固废处置装置运行和堆存状态，排查一般固废是否与危废分区堆存，不同固危废是否分类分区堆存，其堆放区域是否通风，是否设置底部防渗，是否有导流系统能够将事故废水引入应急池。

(2)环保设施风险隐患日常管理

石油化工企业应加强环保设施日常风险隐患管理工作，主要包括以下几个方面：

①建立完善的环保设施相关岗位责任制度、安全生产责任制度、隐患排查制度、维护管理制度并切实落实，对发现的风险隐患及时处理解决。

②加强环保设施从设计、建设、试运行、投产等环节的全过程风险管控，安排专人管理环保设施，加强对相关操作人员的培训，强化员工专业技能和安全环保责任意识，防止低素质和无专业技能人员参与环保设施设备的安装、施工以及检维修。

③加强风险辨识和全过程风险管控。由于生态环境保护的要求日益提高，企业环保设施更新换代快，应及时对新安装的设施和装置开展安全评价、环境影响评价和环境风险评估，定期开展现状评价。由于大多数企业环保设施是根据企业污染物特征和现场施工条件进行专门设计的，因此需充分论证设计的安全可靠性，分析其短期和长期风险，不能只考虑污染治理效果。

④企业安全及环境预案中应专门对环保设施进行情景分析，制定应对措施、操作手册、管理台账、应急处置卡，定期组织开展应急演练。

⑤近年来多次发生因危险废物违法堆存引发的生产安全事故和突发环境事件，企业应加强对危险废物的风险辨识和规范化处置。

4.结语

综上所述，石油化工行业在国民经济中占据重要地位，产品涉及能源、化工、材料工业、农业等多个领域，石油化工企业发生安全生产事故既造成大量直接经济损失，也间接影响下游产业链，同时造成人身和环境损害。针对环保设施加强风险隐患排查与管理，确保环保设施正常稳定运行，能够保障企业正常的生产经营和员工的生命健康，降低事故发生概率，具有直接和间接的经济效益以及环境效益。