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导语:在石油化工的废气处理的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
中图分类号:X701 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)21-0029-01
引言
随着经济的快速增长,石油化工行业的高速发展,其带来的污染问题也越来越突出,危害也越来越严重。三废污染处理已成为世界各国的共同研究课题。尤其是近年来愈发严重的气候变化、生态危机已经给石油化工企业的发展敲响了警钟。三废污染中最为显著的废气污染与生态的变化关系最为密切,臭氧层的破坏,温室效应的产生等等要求企业要拿出行之有效的废气处理方案,使用科学有效显著的废气排放处理技术。
1 石油化工废气的主要污染物及其来源
石油化工行业在生产的过程中都会产生出大量的废气,下面分别对这些废气中的主要污染物及其来源进行简介。
1.1 石油炼油
由于石油炼油工艺相对比较复杂,故此其在生产过程中产生出来的废气也相对较多,具体包括以下几大类:①氧化沥青尾气。该废气中的主要污染物是苯并花。沥青装置是这类废气产生的主要来源。②催化再生废气。其中的主要污染物有二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳和尘。这类废气产生的来源是催化裂化装置。③燃烧烟气。主要污染物除了包括催化再生废气中的几种之外,还有氮氧化物。这类废气的产生来源有锅炉、加热炉以及焚烧炉等等。④含硫废气。主要污染物包括氨、二氧化硫、硫化氢。产生来源有气体脱硫、加氢精制、含硫污水汽提、含硫尾气回收处理。⑤臭气。主要污染物包括酚、硫、醇及二氧化硫。产生的来源有脱硫、污水及污泥处理、硫磺回收、油品精制。⑥总烃。这是石油炼油过程中产生最多的污染物,其来源也非常之广,几乎炼油的各个环节都会产生。
1.2 化工生产
①燃烧烟气石油。主要污染物为二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物和尘。具体来源包括锅炉、加热炉、裂解炉、焚烧炉和火炬。②工艺废气。具体包括烷烃、烯烃、环烷烃、芳香烃、醛、酚、酉旨、醇、卤化物、卤化烃、二氧化硫、氧化物、一氧化碳、氮氧化物、氰化物等等。工业废气产生的来源包括甲苯装置、对苯二甲酸装置、环氧氯丙烷装置、甲醇、乙醛、聚乙烯、聚丙烯、丁苯橡胶等等。
2 石油化工废气的处理方法
石油化工企业在废气处理过程中的方法很多,从其作用原理上讲则分三类:物理处理方法、化学处理方法和生物处理方法。
2.1 物理处理法
①吸附法主要用于对一些刺激性有机化介物的吸附,使用的载体一般是活性炭,因其表而积大,吸附能力强,再生能力好,可用于刺激性废气的脱臭处理。过滤法则主要用在粒径较小的油烟雾的处理上。②过滤法的处理介质常为玻璃纤维,因为处理的油烟雾自径小,遇冷时会快速凝结,通过玻璃纤维能有效滤除有害的物质。
2.2 化学处理法
化学处理法主要是催化法,催化法的种类也很多,在催化中常用的催化剂也分贵金属和非贵金属、非金属三类。除催化法之外,放电分解也是一种较为常见的废气处理方法,其主要作用机制是利用高电压放电产生非热平衡等离子的过程中产生的高能电子破坏碳原子与碳原子、碳原子与氢原子形成的化学键,再经化学置换反应,将有害化介物转化为无害化介物排出。
2.3 生物处理法
生物处理方法是利用微生物分解处理废气的方法,微生物处理废气是基于废水处理方法发展起来的,对易溶于水的有害气体可以考虑将其溶解在水中利用细菌进行降解,对于难溶于水的有害气体,则需在真空中进行细菌讲解。
3 石油化工废气处理技术的新进展
目前,较为常用的石油化工废气处理技术主要有放电等离子体技术、生物分解技术以及iT02光催化技术。下面分别对这三种技术及其相关的研究进展进行介绍。
3.1 放电等离子体技术
该废气处理技术常被用于工业尾气的处理,其主要是通过高电压的放电形式获得非热平衡等离子体,在这一过程中会生成大量的高能电子,利用这些高能电子可以破坏C-H和C-C等化学键,进而使工业尾气分子中的H、Cl以及F等发生置换反应,最终生成H20和C02,这样一来便可以使这些工业废气全部变为无害物质。目前,国内外将这种废气处理方法列为处理工业废气最有效的几种方法之一。正因该方法在处理工业废气中的有效性较高,使国内外的专家学者加大了对该项技术的研究力度,研究方向主要有协同催化剂和反应器这两个方面,并取得了一定的进展。①协同催化剂。为了进一步提高等离子体对污染物的去除效率,研究人员进行了大量试验,最终发现在等离子体中加入一定剂量的催化剂可以显著提高污染物的去除效率。同时一些专家学者还对有害大气污染物在低温等离子体化学处理中金属氧化物的催化活性进行了研究,相关的研究结果表明在不使用Mn02作为反映催化剂时,苯的转换率仅为30%左右,而使用Mn02作为催化剂参与反应时,苯的转化率能够达到90%以上。②放电反应器。放电反应器是等离子体产生的主要装置,其性能和结构直接决定着有机污染物的去除效果。近些年里一些专家学者加大了对放电反应器性能的研究力度,并取得了一定的进展。
3.2 生物分解技术
该技术是在微生物处理废水的基础上发展起来的一种有机废气处理方法,其主要是利用微生物的正常生命活动将有机废气转化为无机物的一种技术。近年来,国外的一些研究者对该技术处理VOCS在微生物菌群培养、动力学模型机设备工艺等方面进行了相关研究,通过数学模型的建立为设计和过程优化提供了可靠依据。国内的一些专家学者则将研究的重点放在了反应器中微生物的生长状况方面,通过研究发现,当被处理污染物的成分及微环境不同时,会繁殖出不同的微生物种群。对于一些水溶性较好的污染物可以通过一些生存在水中的细菌来完成生物降解,而难溶于水的污染物则可采用真菌代替细菌来完成降解。
3.3 ITOZ光催化技术
该技术以其自身具有的诸多优点,如化学稳定性好、容易获得、成本低廉、无毒等等,在近些年里逐渐受到关注。其属于一种较为理想的催化剂,也是目前为止在废气处理中应用最多的一类催化剂。研究人员通过对该催化剂的改性,使其光响应的范围进一步扩大,有效地降低了电子复合率,显著提高了催化效率。同时经过实验研究发现,复合薄膜的活性要远远高于单一薄膜,掺杂复合薄膜的光降解率较之未掺杂前有显著提高。虽然Ti02光催化技术在处理工业废气方面具有反应速率快、不受溶剂中的分子影响、反应效率高、容易回收等优点,但该技术在实际应用过程中也存在一些问题,为了使该技术获得更为广泛的应用,许多专家学者针对技术应用中的不足展开了深入研究,如针对贵金属表面沉积、强酸化等问题进了研究,进一步提高了可见光的利用率及催化量子的效率,并且还将热催化、等离子体以及微波场等技术与光催化进行藕合,并在有机污染物气相光催化降解中进行了应用,结果表明能够显著提高光催化过程的效率。
关键词 石油化工;环境保护;技术
中图分类号X74 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)45-0065-02
1 石油化工对环境的污染
石油化工是以石油为原料而进行的物理和化学的反应工业,可以将生成的产品作为很多产业中的基本原料。但是在生产过程中产生的废物和废气直接影响着环境,众所周知,石油化工生产中产生的有害物质的量很大,危害人类生活和环境。
石油化工对环境的污染主要体现在以下几个方面:
1)不管是石油的开采还是石油加工,都需要大量的水。在开采石油的时候需要水,石油加工的时候更需要水对装置的冲洗,所以在此过程中边产生了水污染;
2)石油的提炼生产过程中由于需要大量的热量,所以会排除大量的气体,含硫量较大,造成大气的污染;
3)在加工生产后,产生的燃料废弃物和原料废弃物,这些废弃物中含有大量的重金属从而污染土壤及地下水。
2 石油工业对环境保护的重视
“环境与发展” 已成为世界环保工作的主题,国际社会已认可了包括“气候变化公约” 在内的许多全球性的公约。一些环保激进组织主张快速、永远终止石化燃料工业。石油工业活动及其石化产品所造成的影响被视为(如城市空气质量、地表水污染、海水污染和一系列有毒化学品、有害健康物等)环境问题的核心。
许多国家在治理环境污染方面都投入了大量的资金。发达国家,如美国、日本用于环境保护的费用约占国民生产总值的1%~2%;发展中国家约为0.5%~1%。石油工业在环保方面的开支也不断增加。1993年,美国石油工业的环保开支达1O6亿美元。欧洲委员会实施车用油计划将在今后l5年内投资1 000亿美元,对石油工业总投资约为96亿美元,将用于改善炼厂装置和生产所需的资料。
3 石化工业环境保护措施
3.1 对生产装置的更新及生产工艺的改进
随着社会的不断发展,生产力的不断改变,使我们的生活发生了巨大的变化,石油化工行业也不例外。在石油的开采中,我们运用更好的表面活性剂,使石油更容易分离,从而在减小石油开采难度的同时也增加了石油的开采量。同时还可以采用微生物采油法,向油藏注入合适的菌种及营养物,使菌株在油藏中繁殖,代谢石油,产生气体或活性物质,可以降低油水界面张力,以提高石油采收率。微生物采油法的优点:1)施工成本降低;2)施工工序简单,设备少,操作方便;3)对低产品油藏、枯竭油藏而言,在经济上具有吸引力;4)不污染环境,不损坏地层,可在同一口井中反复使用。当开采时用的水应该尽量进行污水处理,循环使用。
在炼油厂,分级控制也指各车间外排废水经简单隔油处理后,再排入污水池。在石油的分离和蒸馏过程中,我们可以提高装置的有效率。首先从加热装置,可以取消传统的煤锅炉加热,使用更先进的节能加热器,在水力发电比较充足的地方可以采用电力加热,减少煤等燃料的使用,这样不仅可以提高加热器的加热效率,而且还没有煤加热时产生的废气和废物,在既不污染环境的情况下,也减少了废弃物的占地面积。并且在生产过程中应用信息技术,提高催化剂的效率,及时监控,提高产率。还有冷凝装置中的水引入专门的池子,切忌直接排放,以便循环使用。计算排水量,应装置的实际情况而定。在废物的处理上,结合现在的生物技术,利用生物分解,提高分解酶的含量,提高分解率,降低污染。还可以用堆肥法降低废弃物的污染。污泥焚烧常用的设备有固定焚烧炉、多段炉、回转炉和硫化床焚烧炉。装置排污口的隔油池是为了降低该装置所排废水中的石油类污染物的含量,就地回收油品,降低污水末端治理的负荷,防止和其他污染物掺混及乳化,使轻质油品能够及时回收,避免沿途挥发,既减少了浪费,消除了污染,又有利于安全。
3.2 对一些废物和水的治理及综合利用
充分利用资源,减少或降低各装置污水的排放量的措施有:1)建立健全科学的用水排水制度,增强节水意识;2)严格管理,杜绝跑、冒、滴、漏现象;3)优选工艺流程,选择加氢工艺,减少以至取消碱洗和水洗;4)优化工艺操作,降低蒸汽、软化水用量、加强凝结水的回收和利用;5)优选换热流程,取消直流冷却水,提高循环水利用率;6)打扫卫生采取节水措施,禁止用水冲洗土地,有条件的地面,可以用拖布拖地。使用活性炭处理石油化工中的废水。为了提高污染治理效果,实现污染全过程控制,通过采用"清洁生产"工艺、增设污染预处理设施等手段,从源头及不同地方控制污染,以减轻末端治理负荷。
4 石油工业环境保护的技术进步
面对全球可持续发展的大趋势,石油工业与环境能否实现协调发展已引起人们的关注,并建立了能在未来提供环境保护的技术基础。具体包括以下几方面。
1)国际石油工业环保协会协助东南亚国家有关成员进行改善城市空气质量、分享欧洲车用油项目技术等措施,在城市化的地区实施以科学为基础的城市空气质量管理办法;
2) 开发空气净化的新途径,即车用油计划。美国的车用油及空气质量改进研究计划是由14家石油公司和3家美国汽车制造商共同来实施,投资4 000万美元,主要针对汽车排放物进行的大规模研究。欧洲的车用油计划由一个政府实体即欧洲联盟的分支机构―― 欧洲委员会发展并执行,研究成果用于确定欧洲内部的燃料及尾气排放的指标推荐;
3)美国已开发并生产出6种更清洁燃烧的新燃料并低价提供给消费者,这些燃料包括元铅汽油、低硫柴油、重整汽油等;
4)石油炼制工业通过采用新的、复杂的碳氢化台物转化技术来解决市场对产品规格的要求。通过温度、压力、催化剂、溶剂苹取、薄膜处理等一些新的组合工艺及手段,消除废物产生,减少有毒化学物质的释放;
5)寻求洁净的新能源,加快天然气的发展,在亚太地区发展中国家天然气资源非常重要。天然气已经用于“天然气交通工具”;
6)为了防止海上油轮的泄漏,已经发明了能使油水在船上接触机会最少的设计和作业流程。现代油轮已经消除了油舱清洗和压舱作业所造成的油朽染,采用双层船身油轮新技术;
7)清除石油工业所造成的土壤和地下水污染技术取得了重大进展。在现场污染治理技术主要有非实地治理技术和实地治理技术。实地治理技术具有经济效益,因而替代挖掘(非实地)法得到了认可。实地治理技术包括改变地下流动、压力、化学或生物状态,以便达到封拦污染物、改变污染物迁移方向以及清除或销毁污染物的目的。
5 结论
工业污染已成为我国自然环境的主要污染源,必须迅速采取有效的环境保护措施来保护我们所生存和发展的自然环境。21世纪,我国将可持续发展作为国家的发展战略,把环境保护列为改革和建设的十大任务之一,并作为指导国民经济社会发展的总体战略。我国石油化工是以中国石化、中国石油和海洋石油三大集团企业为龙头的综合性产业。面对不容乐观的环保形势,石化企业应从指导思想和工作实践上真正完成三个转变:一是在战略上从侧重污染的末端治理,转变为工业生产全过程控制;二是在排放控制上从侧重浓度控制转变为浓度与总量控制相结合;三是在治理方式上着重集中控制与分散治理相结合。
在高速发展的今天,我们生活在一个绿色的世界,绿色已溶入我们的生活。当大家都来关心我们的石油环保工作的时候,一个“绿色”的石油工业也将会向我们走来。
参考文献
[关键词]石油化工 工艺研究技术
中图分类号:TD224 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)13-0084-01
石油化工,主要指石油炼制生产的汽油、煤油、柴油、重油以及天然气是当前主要能源的主要供应者,伴随着经济的发展,对石油化工产品的需求也越来越多,导致石油的开采量不断加大,石油这种不可再生资源,只能越来越少,我们必须合理的持久的利用这部分资源,那么我们就需要在石油化工工艺上下功夫,让我们把资源利用上减少个个环节的损失。近些年,环境保护意识的加强,使我们在环境保护上越来越重视,石油化工生产过程中对环境具有很大的污染,例如:空气污染、酸雨、地球变暖、臭氧层变薄等环境问题成为我们越来越不可忽视的问题,各个化工公司要想在激烈的市场竞争环境中立足,对加工工艺就必须不断的提高,来适应大环境的变化。因此可以说,石油化工工艺的开发与创新很可能是决定石油化工工业未来生存和发展的关键。
一、超声波氧化脱硫
在萃取阶段,超声波的介人促使萃取剂和部分氧化后的油两相有效混合,促进被氧化的硫化物分子与萃取剂的充分接触,使砜有效脱出。此外,超声波可以产生局部的高温高压,这对反应是有利的。关于超声波脱硫这方面,研究得最多的是利用超声波对柴油进行脱硫。有关人员研究了一种生产超低硫柴油的超声-催化-氧化脱硫方法。方法包括了柴油中有机硫化物的氧化过程和相关氧化产物砜类的溶剂萃取过程。优选的氧化剂为浓度 30%的过氧化氢溶液,溴化四辛基铵和磷酸作催化剂,相转移剂为四辛基溴化铵(TOAB),柴油的脱硫率最好能达到99.4%。
二、石化行业专用叠螺式污泥脱水技术
针对石化行业含油污泥含油量较高、黏度大、颗粒细、难以脱水等特点,国内部分企业自主创新研发了石化行业专用叠螺式污泥脱水机,同时推出了以TECHASE 叠螺式污泥脱水机作为核心设备的石油化工行业含油污泥脱水处理系统解决方案。并具有如下特点:采用石化行业专用螺旋轴,适合石化行业黏性物料的推流特点;增强性驱动系统,满足含油泥渣较大的驱动力要求;动定环采用更高防腐性能材料,适应石化行业氯离子高的运行环境;设备整体达到EXIIBT4的防爆等级,满足石化行业严格的防爆要求;针对海上石油平台设计的集装箱式设备系统;采用含油污泥专用絮凝加药槽,克服石化污泥难絮凝,易沉降的特点;采用专有的絮凝剂技术降低含油污泥比阻;占地面积小,脱水效率高。TECHASE 叠螺式污泥脱水技术目前已在齐鲁石化、中海油海上平台含油污泥脱水、大庆油田、淄博齐翔腾达等石化行业重点企业得到了应用。
三、施焊引流装置在线带压堵漏技术
施焊引流装置在线带压堵漏技术是指承压设备一旦出现工艺介质泄漏,在不降低其温度、压力和泄漏流量的条件下,利用焊接技术实现在线堵漏的目的,由于泄漏介质的存在,必然影响焊接作业的进行,如果能够将泄漏介质通过特殊的装置引开,然后在没有泄漏介质影响或影响较小区域进行焊接作业,处理好后,切断泄漏通道,从而达到带压密封的目的,这就是焊接引流装置带压堵漏的工作原理。具体做法是按泄漏部位的外部形状设计制作一个引流装置,引流装置一般是由封闭板或封闭盒及闸阀组成,由于封闭板或封闭盒与泄漏部位的外表面能较好地贴合,因此在处理泄漏部位时,只要将引流装置帖合在泄漏部位上,事先把闸阀打开,泄漏介质就会沿着引流装置的引流通道及闸阀排掉,而在引流装置与泄漏部位的四周边处,则没有泄漏介质或只有很少量的介质外泄,此时就可以利用金属的可焊性将引流装置牢固地焊在泄漏部位上,引流装置焊好后,关闭闸阀就能达到重新密封的目的。施焊引流装置在线带压堵漏技术由于是在承压设备泄漏状态下进行的特殊焊接作业,泄漏位置千变万化,施焊人员必须与各种物化性能不同的泄漏介质接触,因此,与正常的焊接工艺相比,承压设备的带压引流难度更大,风险更高。
四、组合式生化工艺处理废水
1.涡凹气浮器
涡凹气浮是当今先进的气浮技术,采用剪切式的产气原理,提高气浮的质量,比传统的气浮法更简便经济。本工程涡凹气浮器型号:CAF-50,规格:5.33×1.80×1.83m,处理量50m3/h。
接触氧化池亦即推流式生物膜法,就是在池内装填一定数量或比例的组合生物填料,填料具有比表面积大,生物菌群容易附着。本工程采用二级接触氧化池,池体尺寸为 15m×12m×5.5m,砼结构。一级接触氧化池:15m×8m×5.5m,停留时间:12h,有效容积:560m3二级接触氧化池:15m×4m×5.5m,停留时间:6h,有效容积:280m3本工程用风机曝气供氧,水气比为22:1,采用微孔曝气器,悬挂组合填料,上下贯通,废水流动的水利条件好,能很好地向固着在填料上的生物膜供应营养及氧。
随着经济的飞速发展,生活质量也在不断的提高,简单的吃饱穿暖已经不能满足人们的需求。对于生活环境人们有了更高的要求。石化对于环境的影响不可忽视,因为石化产品在燃烧过程中会产生大量的化学物质,严重污染大气环境。因此我们在未来的环境保护中要重视以下几个方面:a.研发出新的技术,尽量减少各种污染和工业废渣,使各种燃料完全燃烧使烟气中的一氧化碳充分燃烧,以此达到减少大气污染的目的,进而消除废气、废水、废弃、废渣污染。b.采用新型塔盘和新兴填料,这种技术在降低塔顶温度的同时,还可以提高传热效果,以此来减少污水中的含油量。c.采用浮顶油罐,改善机泵密封,可以大大减轻空气的污染和有害气体的泄露。d.采用空气冷却器代替水冷却器,同样可以提高产品质量和减少污染源。
五、总结
叠螺式污泥脱水系统技术具有良好的经济、环境、社会效益,目前已在多家石油化工行业企业得到推广应用,鉴于运行过程总结的经验,该系统在石油化工领域具有非常良好的应用前景。另外,经工程实践表明,采用“涡凹气浮-UASB-接触氧化+高级氧化塔-曝气生物池”组合工艺处理COD浓度较高的石油废水,可达到排放标准。涡凹气浮技术不需压缩空气,解决了溶气、回流及阻塞等问题;UASB反应器可降解大部分COD及有害物质;“高级氧化塔+BAF”工艺可将废水中难生化的有机物不饱和链打开,进一步降低COD,并完全消除色度,使出水达到设计标准。再者,装置长周期运行需要完好设备的安全运行来保障,设备或管道局部泄漏可以通过注胶法、焊接引流装置或扎钢带等堵漏技术在线处理漏点,以保证装置长周期安稳运行。注胶法带压堵漏、焊接引流装置及扎钢带在线堵漏应用范围各有优缺点,在实际运行中应灵活掌握,根据现场环境及泄漏介质的物化性质,选择适宜的堵漏方法,达到消缺止漏的目的。
参考文献
[1] 李晓敏,付斌,于艳丽.石油基可纺沥青小试工艺技术的研究[J].化工技术与开发,2012,(7).
[2] 田明欢.有关化工工艺与石油炼制的探讨[J].企业导报,2012,(13).
1.1环境污染问题研究
石油化工生产中会产生大量的废水,不经处理直接排放容易引发生态失衡,环境污染也因此造成,社会发展速度加快后对化工产品需求量也逐渐增大,化工生产向空气中排放的污染气体是大气污染的主要因素,酸雨问题也频繁发生。全球范围内共同关注的环境问题包括臭氧层漏洞、水域污染等问题。酸雨一旦发生,造成的破坏是不可弥补的,植物受到腐蚀后会枯萎死亡,水体受污染动物饮用后也会受到影响。酸雨腐蚀性极强,发生区域要及时对建筑物表面清洗处理,将酸性综合,都则这种腐蚀性会破坏建筑物表面修筑材料,承载能力逐渐降低,或者出现材料损坏掉落的情况。臭氧层是一道天然保护屏障,出现空洞后紫外线会直接照射到地球表面,对动植物以及人类带来危害,高强度紫外线直接照射在人体皮肤表面容易引发皮肤癌,目前极地已经发现臭氧层漏洞,经过环保工作者的努力漏洞面积正在逐渐的减小。但仍需要各界人士的高度重视,避免污染问题进一步恶化。温室效应也是目前主要的环境污染问题,地表温度逐渐升高,造成两极冰川融化,陆地面积会因此减小。明确现存环境问题后应在化工生产技术上做出创新,引进绿色环保技术。
1.2绿色技术势在必行
石油化工生产环节会产生污染物质,直接排放能够引发环境污染,但废气物中含有大量生产所需的原料,直接排放还会造成原料浪费,生产成本增大。由此可见,应用绿色生产技术是势在必行的,化工企业长期发展必然要在工艺上做出进步,对排放物质进行检验,并制定有效的分离处理方案。传统废弃物处理技术只是统一的分离,将有机复合物提取出来,但再次利用的效率并不高,分离效果也不明显。绿色技术是在生产环节与排放处理环节共同进行的,从根源治理污染,效果显著,对生产工艺做出创新还能避免出现原料浪费现象。选择生产原料时也会使用新型材料,以此来代替传统污染严重的化工材料,实现环保目标。
2绿色技术在石油化工中的应用
2.1绿色化原料
2.1.1无毒原料。绿色生产技术中所选用原料要做到清洁无毒,随着生产工艺不断进步,传统生产工艺中使用的有毒物质已经被新型材料所代替,一氧化碳经过研究调制被应用在生产环节中,塑料制品是石油化工生产中最常使用到的原料。传统生产工艺中使用聚乙烯材料制作一次性饭盒,埋入土壤后不能降解,造成垃圾污染,新型生产技术使用玉米淀粉代替这种材料,埋入土壤经过三个月的时间可以降解,并且不会产生毒害物质。这正是无毒原料的典型应用案例。碳物质是各类工业生产中必备的成分,具有吸附性质,将这种原料与其他制膜材料相结合,在功能上会有明显进步。除固体废弃物之外,光、气体污染也要得到重视,结合环境容纳量对排放量做出计算。
2.1.2可再生原料。绿色技术提倡使用可再生能源,石油是宝贵的生产资源,再生时间漫长。因此在生产环节中将其规划为不可再生能源。将煤炭与石油作为主要化工生产原料,会增大生产成本,绿色技术得到落实后越来越多的生产企业使用水解葡萄糖代替原有材料。这种可再生材料具有良好的催化能力,能够满足化工生产中的元素反应需求。其他类型的可再生能源制作工艺也在逐渐完善,现已投入生产使用中。
2.2绿色化化学反应
化工生产与化学反应是分不开的,反应过程中释放出的气体很容易引发环境污染。绿色技术应用后针对化学反应生成物质做出研究。优化反应环节,以此来减少污染气体排放量。元素在反应不充分的情况下容易生成污染物质,因此添加高效的催化剂可以避免此类现象发生。2013年,我国二氧化氯的排放量达到全球第一位,已经超过了2,000吨大关。我国所排放的二氧化氯大都是石油化工生产中由于化学反应无法完全导致的。目前,有机原料生产中,乙烯、丙烯的聚合、乙烯直接氧化制环氧乙烷等反应都是利用原子经济反应开发的。这些化学反应与传统化学反应相比来说,使用了更加高效的催化剂,制造工艺先进,副产物少,环境污染小。
2.3绿色化催化剂、溶剂
2.3.1催化剂绿色化。在石油化工生产过中,三氟化硼、硫酸、三氯化氢等物质被普遍作为催化剂来使用。这些催化剂均含有剧毒,会对环境造成严重污染,威胁到人们的身体健康。经过长时间的研发,国外很多公司在利用乙烯、丙烯、苯烷基化生产乙苯、异丙苯的时候,已经率先使用Y型分子筛、ZSM-5分子筛等固体酸催化剂来代替有毒的三氢化铝、氢氟酸等催化剂,让生产乙苯、异丙苯等物质的过程做到了零废物排放。
2.3.2溶剂绿色化。当前溶剂绿色化最为活跃的研究领域即为超临界流体的开发与使用,尤其是超临界二氧化碳的应用。超临界二氧化碳即为温度与压力都在其临界点之上的二氧化碳流体。这种流体的物理性质十分珍贵,其具有液态溶剂的溶解度与黏度较低的特性,与气体特性相似。但是由于高度的可压缩性,其密度、溶解度、黏度等指标都可以通过压力来进行调节,并且无毒、无污染、经济实惠,具有其他有机溶剂不可替代的优势。因此,超临界二氧化碳已经被作为多种有机反应的溶剂被应用。
2.4绿色化产品
化工产品已经在人们的生活与工作中普及,化工产品的使用与人们的身体健康有着直接的联系。例如,现代化学建筑材料与装修材料中所含的高浓度甲醛等有害物质被释放到室内,往往导致人体中毒,甚至身亡。又例如,浓度过高的农药是导致食物中毒的重要原因之一。含磷洗衣粉中的磷是导致环境污染的重要物质。目前,国外已经成功开发可以用来保护大气臭氧层的氟氯烃的替代用品,以及可以防止白色污染的生物降解塑料等。国际上还在持续开发研制对环境更加友好的化工产品,例如THPS杀菌剂等。为了减少汽车尾气中的一氧化碳以及烃类产生的臭氧与光化学烟雾对大气的污染,新配方汽油问世,新配方汽油中对汽油的蒸汽压和苯、芳烃等物质的含量有严格的限制,而且汽油中还需要加入含氧化物。
3结论
【关键词】 石油泵 节能 管道泄漏 检测 定位
石油化工用泵是石油化工生产装置中用量最大的转动设备,在生产装置中它就像心脏输送血液一样,将各种液体介质,例如石油、成品油、化工原料、中间产品和成品,输送到各个地方。石油泵的节能降耗也是提高生产效益的重要方面。历经了一百多年的发展,在我国,管道运输业己经从新兴事物经过茁壮的发展,一跃变成掌控国家工业以及经济最重要的商业性运输手段之一。管道运输中的泄漏监测系统的可靠性是管道安全问题的重中之重。
1 石油化工泵节能技术
以原油、炼厂馏份、废气和天然气等为原料制造各种产品的工业称为石油化工行业,应用于该行业的泵类产品,称之为石油化工用泵。石油化工工业属于能源工业,在我国国民经济建设中起着非常重要的作用。石油化工企业电耗的80%用于机泵驱动上,机泵的节能减耗是降低成本的关键。
1.1 输送泵过剩扬程控制技术
出口节流是最常用又简单的调节方法;对串联运行的第二台泵进口处,因吸入压力有较大的裕量,可以采用进口节流方法;还可以换成小叶轮,当扬程或流量需要降低15%以上或泵过大时,可重新换一个较小的叶轮,换下的叶轮留待以后恢复流量、扬程时用;旁路调节,在泵的出口管线设旁路,使部分液体返回泵进口或吸液罐,泵的工况点向大流量、低扬程方面变化,即实际泵送量比需要量大,不至于出现低于最小连续流量而产生液体过热、气蚀和振动;切割叶轮外径法,当流量或扬程超过需要量的3%~5%时,可切割叶轮外径降低其流量、扬程和功率;减少叶轮数量,多级泵的流量或压力调节较大时,可在排出端拆去一个叶轮,并加定距套。
1.2 变频调速技术
变频器通过改变电机定子供电频率来改变转速。为使调速时电机有最大转矩,需维持电机的磁通恒定,因此电压与频率成比例地变化。变频调速节能是相对于阀门调节而言,采用变频调速器后,将阀门全开,通过改变电机电源频率来改变电机转速。由于流量Q与转速n的一次方成正比,功率P与转速n的立方成正比,风压H与转速n的平方成正比。当流量Q变为额定流量的50%时,采用变频调速时电机消耗功率为0.125Pe,采用阀门控制流量时电机消耗功率为0.7Pe,Pe为额定功率。采用变频调速节电率为:(0.7Pe-0.125Pe)/0.7Pe×100%=82.1%,采用泵出口阀门或控制阀调节泵流量,不能降低电动机的功率消耗,而变频调速技术可以节约大量的电能,而且随着流量调节幅度的增大,变频调速和节流控制相比差距增大,节能效果明显。
2 管道泄漏检测与定位技术
管道运输业作为五大运输业之一,与公路、水运、铁路、航空并驾齐驱,并且成为油气输送的首选方式。随着管道输送工业的发展,石油泵和管道严重的老化程度,腐蚀、磨损和人为破坏等因素不可避免。频频发生的管道泄漏事件,影响生产,浪费了资源;环境污染,给生命财产带来巨大损失。因此,提高和完善管道泄漏监测系统的可靠性势在必行,而泄漏及时检测与精确定位技术是解决这一问题的关键所在。
2.1 小波变换用于输油管道压力信号的处理
采用小波变换法,通过选择不同的基使得在相应坐标系内的信号同噪声的重叠尽可能小。消噪过程有三步:信号的小波分解;信号去噪;信号重构。系统出现故障时,故障信号主要表现在对不同频率段的输入信号具有不同的抑制和增强作用。利用各频率能量的变化来检测泄漏。利用这一特征可以建立能量变化到各种压力变化的映射关系,得到表征泄漏与各种干扰信号的特征向量,从而判断是泄漏还是别的干扰。小波的门限消躁法对采集来的压力信号进行了消躁处理,提取了有用的压力信号,为以后的工作做好了准备。
特征向量用于长输油管道泄漏判定。鉴于首端数据的不规则性,应用特征向量法对管道泄漏进行判断,用前一次提取的特征向量的能量减去后一次所提取的特征向量的能量。然后根据所选的阈值判断是否发生了泄漏。在判断过程中应根据特征向量的情况判断压力下降的原因是泄漏引起的还是调泵引起的。如果发生泄漏,那么启动下一步的定位程序。
我们用了小波包特征向量提取法对压力信号进行了特征向量的提取,从所提取的能量和峭度数据中发现了一定的规律,可以作为泄漏和调泵压降情况的特征向量,以便对泄漏还是调泵压降进行识别,方法可行性较好。这种方法对于检测管道大泄漏时,效果较好。
2.2 管道泄漏检测与定位软件实现
小波变换算法的C++实现为管道泄漏检测与定位软件的开发打下了基础,管道泄漏检测与定位软件的实现、开发选择以VC++6.0及MFC为开发工具。软件主要由四大模块组成:人机接口模块、数据显示模块、数据分析处理模块以及数据库模块,这些模块又由各个子模块组成。对任意一段输送管道的泄漏检测与定位分析流程,都是从读取数据库中同一时间段内管道首尾端所采集的压力数据开始,首先对含噪声的数据进行小波分解过程,然后通过软阂值消噪处理,对消噪处理的数据再进行重构,重构后的压力信号数据再次进行小波分解,通过寻找分解后各层的模极大值点得到首尾信号的模极大值点位置差,根据这一位置差,再调用定位公式就得到泄漏点的具置"这一流程不断循环,从而实时地对管道泄漏进行检测与定位。
3 结语
随着石油产业和管道运输业的发展,机泵节能降耗技术和检漏定位技术也会同步发展,再加上科学技术的进步,不同学科的成果将会大量应用于石油生产和管道泄漏的检测技术中。最终,我们能够圆满的解决石油泵电能损耗大和检漏与精确定位技术的困难,全程、实时、准确的监控石油泵耗能和管道运输。
参考文献:
[1]王喜良.基于网络控制的长输油管道泄漏检测与定位技术研究[D].大庆石油学院,2004.
[2]夏海波,张来斌,王朝晖.国内外油气管道泄漏检测技禾的发展现状[J].油气储运,2001.
关键词: 化工资源;循环利用;节能减排
1.资源循环利用现状与面临的主要问题
武汉冶金重化工园是以武钢为主体的大型钢铁基地,拥有武钢、武汉石化、青山热电厂等一批大型国有企业,经济实力雄厚,产业基础良好,但当前的产业结构不够合理,重化工业特点鲜明,对主体产业依附性较大,且产业链开发模式较为粗放和单一,配套服务产业发展相对滞后,产业链构建有待升级。从煤化工、石化、电力三大产业链来看,仍处在中低端,造成青山区工业%三废&排放量较大,环境污染较为严重。
一方面,作为重化工集聚工业区,工业废弃物排放量巨大;另一方面,可利用的废弃物资源和节能减排潜力也很大。发展循环经济,实现经济增长方式的转变,是走新兴工业化道路,实现经济社会可持续发展,建设资源节约型和环境友好型社会的必然选择,同时是解决资源短缺问题和环境污染问题的一个重要途径。
2.重化工产业副产和废弃资源的综合利用
2.1石油化工循环产业链
武汉石化是以炼油为核心的燃料型炼油厂,在石油加工过程中,消耗大量的原油、水和电。炼油生产过程中产生的废水、废气和固体废弃物,会对大气、水域、土壤等造成危害。基于上述考虑,对企业产业链进行了改造,形成了较为完善的产业链。
2.2瓦斯气、催化油浆的综合利用
武汉石化通过开展清洁化生产,将瓦斯气送进脱硫装置脱硫,新建1套气柜装置用于贮存脱硫后的瓦斯气,低压瓦斯气通过压缩机加压后再返回上游装置的加热炉作为燃料,实现了炼厂瓦斯气的循环利用,循环利用改造见图1。
武汉保华石化对石化加工过程中的副产资源――催化油浆进行了重点开发,对油浆进行深加工,分离出了系列产品(图2),延伸了产业链并提高了附加值,具有循环经济的典型特征。催化油浆经过深加工,可以得到蜡油、导热油,同时也可以作为聚氯乙烯增塑剂、橡胶软化剂、炭素材料等化工原料。
2.4低质石油焦的高值化利用
武汉石化现有的延迟焦化装置年产石油焦超过60万t。以往石油焦一部分外售,一部分用于厂内石油焦循环流化床(CFB)锅炉生产过热蒸汽。由于石油焦含硫量较高,市场竞争力不强,低质石油焦的开发利用势在必行。利用焦化改质沥青和石化石油焦,可开发生产预焙阳极,使产值与利润倍增。
2.5煤化工循环产业链
武钢焦化是冶金化工区具有代表性的煤化工企业,通过对生产工艺和余热利用的优化,提高企业的经济效益,降低环境污染,实现资源的有效利用。
3.热电副产和废弃资源的综合利用
园区内热电产业主要包括国电青山热电厂和武钢自备电厂两大企业,为了实现资源的合理配置,提高能源的利用效率,主要从以下两个方面对企业内部产业链条进行了改进。
(1)实现富余热能的有效利用。以动力煤和富余煤气为燃料,由热空气携带,经鼓风机送入锅炉燃烧,产生的高温烟气与锅炉中的水进行换热,产生的低温烟气送入省煤器对水泵提供的水进行加热,高温高压蒸汽发电,而该过程中富余的过热蒸汽,一部分送往居民区作为民用供热,一部分则送往各工厂实现热能梯级利用。
(2)加强副产物的深度处理。换热之后的低温烟气进入回流式循环硫化床脱硫塔,以干态的消石灰粉为吸收剂,通过与烟气接触,达到高效脱硫的效果。
4.“三废”综合利用建议
4.1集中处置工业危废品
钢铁冶炼及深加工过程会产生轧制油、乳化液、焦油渣、废酸、废碱、电镀废渣和石棉废物等危险废弃物,石化行业也会产生废白土、酸渣、废矿物油。废机油、清罐油、浮渣等。过滤废渣、过滤母液、蒸馏残渣、废有机溶剂、废弃的离子交换树脂和废弃的粘稠物等物体。尽管青山工业区目前正在大力发展循环经济,构建多条循环经济产业链,但仍然会有一些工业废品不能得到有效处置,对生态安全带来隐患,所以必须寻找切实可行的方法,实现工业废品的集中处置。
4.2建立污水集中处理和循环利用机制
通过构建企业内部和企业间水资源循环链,对工业区的废水进行统一处理,实现水资源在工业生态系统中的高质高用和低质低用,提高水资源在工业系统中的利用效率,降低废水对环境的影响。
4.3加强大气污染物的治理
鼓励入园企业采用清洁生产工艺,减少气体污染物外排。如需排放,应当采取净化处理措施,如采用脱硫脱氮、除尘技术、推广全能脱硫增效剂等,而且气体污染物外排不得超过规定的排放标准。针对武钢、青山热电等重点污染企业,采用脱硫除尘、低氮燃烧、脱硝等措施,以实现废气的再利用。
5.结语
冶金重化工园循环经济的发展虽已取得一定成效,但是存在以下问题有待解决。
1)副产资源的处理工艺还不太成熟,如焦化粗蒽的分离精制所得到的产品纯度不超过50%,远未达到下游化工企业对原料的要求。
2)大型产业之间的联系较为紧密,但是与小型产业耦合度不高,造成一部分副产资源的价值没有得到完全利用。
3)低价值的废弃物没有进行集中处理,增加了企业在废弃物处理上的资金投入。
针对以上3个问题,未来园区内循环经济的发展可以从以下方面着手。
1)开发简单高效的废弃物资源化利用技术,变废为宝,是冶金重化工园区节能减排的主要途径。
2)拓展延伸各产业间副产资源的耦合利用途径,充分利用副产资源的剩余价值。
3)工业废弃物和工业危废品集中利用或无害化处理,降低企业的设备投入和人工成本。
参考文献
[1]孙毅. 资源型区域绿色转型的理论与实践研究[D].东北师范大学,2012.
作为全球三大集化工加工、转运于一体的集散地之一的安特卫普港去年也在中国推出“安特卫普港,化工之冠”的宣传推广活动,引起了包括《物流》杂志、港口类杂志等多家行业媒体的高度关注。2012年5月份,应比利时安特卫普港的邀请,由《物流》杂志社、物流经理人俱乐部组织的“欧洲化工物流考察团”一行参观考察安特卫普港的化工基地,目睹其高效、畅通的化工加工,存储,全球分拨的运营与管理。
化工集群历史悠久
提起比利时,大家更多记得为了纪念布鲁塞尔国际原子能展览而建“原子能塔”, 对安特卫普港了解不多。其实,地处欧洲的“心脏”的安特卫普港,其货物转运覆范围盖整个欧盟。
据安特卫普港远东顾问刘国金介绍,安特卫普港的面积可能是全世界最大的,港区面积达到130多平方公里,其中包括工业区以及物流园区,码头岸线150多公里长,全封闭仓储面积有500多万平方米,加上露天的仓储面积,安特卫普的仓储总面积有12000多万平方米。2011年,安特卫普港货物吞吐量达1.8亿吨,成为欧洲第二大港口。
事实上,安特卫普港也是欧洲最大的综合化工集群所在地,这与比利时曾经是欧洲化工制造大国有关。早在1900年,在比利时的Ernest Solvay,Lieven Gevaert等知名科学家在全球化工版图上占据一席之地。目前,世界10大化工企业中至少有7个化工企业在安特卫普的石化工业基地建有1个或多个生产厂。安特卫普港生产出的石化产品居世界之首。
安特卫普港在化工加工、存储等化工产业链方面已经积累了非常丰富的经验。刘国金介绍,安特卫普港是欧洲最大的石油化工中心,全球有三大石油化工中心,分别是休斯顿、新加坡和安特卫普。“全球最大的石油化工中心休斯顿以炼油为主,而安特卫普则以深加工为主,在价值链顶端占据重要一环。”
一体化的化工产业链
安特卫普港化工集群以港口或炼油厂制造的原材料为基础,现已发展成为一个极具多样化的生产平台。刘国金认为,在化工工业的管理方面,安特卫普奉行“一体化”模式。安特卫普港的化工业运作是一条很长的产业链条,各部分之间互相需要,在港区中生产的化工产品会得到100%的使用,包括其生产的固体产品等。“通过转换,废物也能转化为可利用的资源。一个工厂所产生的尾气或废气,这个工厂认为是污染;而另外一个工厂则需要这些生产的尾气或废气所产生的热量;通过转换,废物就能转化为可利用的资源。废水废弃物的处理亦然。不同产业的工厂集群可以达到单个工厂所不能达到的生产效应。”
在参观考察时了解,安特卫普一体化石化集群的下游产业装置是4个裂解装置。从炼油厂炼出的石脑油经过这些装置进行裂解,制成石化工业基地的基础产品,如乙烯和丙烯。其中的三个裂解装置安装在Fina Antwerp Olefines公司(道达尔和埃克森美孚两大炼油厂的合资企业)里。第四个石脑油裂解装置,也是欧洲最大的单套裂化厂,安装在BASF(巴斯夫)公司工厂里。这些设施构成欧洲最大的乙烯生产基地。由裂解装置生产出的基础产品将在基地进行进一步加工。
据刘国金介绍,集群内的整合远不只限于炼油厂和裂化厂之间的整合。港区内88%的工业产品是通过管道输送的,一家工厂的最终产品常是另一家的材料,联合生产是常态。BASF与陶氏合作开发的HPPO环氧烷生产工艺就是一个很好的例子。物流运营服务商也积极寻找机会,加强合作。Oiltanking与Stolthaven建的合资公司是一个很好的例子,Oiltanking是全球第二大罐储企业,Stolthaven是港区最大的零担油轮运营商Stolt的罐储分公司,合作结果是码头与船运公司完美协调。
化工储运领先全球
据了解,安特卫普除了道达尔公司、埃克森美孚公司两个世界级的炼油厂外,还有Petroplus公司炼油厂的3个小型的专业设备,这五个炼油厂共有4千万吨初馏产品的产量,这也是安特卫普港石化基地的基础所在。除了通过海运或内河航运为安特卫普港运入一部分的原油外,道达尔公司、埃克森美孚公司的两个大的炼油厂也都连通了鹿特丹至安特卫普的管道线 (鹿安线),这就保证了大型炼油厂原油的不间断运输。
安特卫普石化工业基地内的企业通过100多条管道相互连接。其中,五条管道隧道连接斯海尔德河的左岸和右岸,保证石化工业基地产生的产品如氯气、氢气、氧气和氮气通过大型的网络系统在港口内部分享。比如安特卫普通过ARG(Aethylen-Rohrleitungs-Gesel-schafft)乙烯管道网络,连接比利时、德国及荷兰的化工企业。安特卫普还有多个管道连接泰尔那曾、鹿特丹、Feluy及莱茵-鲁尔地区,与这些地区的化工产业联系。除了管道运输,安特卫普港每年有60000多艘驳船为其提供高效无缝的腹地链接。
安特卫普港的液体散货量是比较大的,占百分之二十多。而安特卫普港的化工工业奠定了港口吞吐量的基础,安特卫普港的液体吞吐量达4600多万吨,安特卫普的罐储运营商提供1500多个罐储,总容量接近500万立方米(2010年)。同时,各种危险品仓库可为包装化学品提供仓储服务。1000多个塑料贮仓还使安特卫普港成为欧洲最大的聚合物枢纽。
关键词:挥发性有机物;产生;监测;标准;治理
挥发性有机物常用VOCs表示,是Volatile Organic Compounds三个词第一个字母的缩写。挥发性有机物定义为沸点在50℃-250℃,在常温下以蒸汽形式存在于空气中的一类有机物。挥发性有机物的主要成分有:烃类、卤代烃、氧烃和氮烃,它包括:苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等。挥发性有机物的危害很大,是一种强致癌物质,它会引发各类癌症和心血管疾病。同时挥发性有机物浓度较高时也会影响臭氧浓度同步升高。超标的臭氧它强烈刺激人的呼吸道,造成咽喉肿痛、胸闷咳嗽、引发支气管炎和肺气肿,巴细胞染色体病变,加速衰老,致使孕妇生畸形儿等。因此,臭氧和有机废气所造成的危害必须引起人们的高度重视。
一、挥发性有机物的产生
VOC的主要来源可分为四类,交通源、工业源、生活源和农业源。交通源主要来源是机动车和非道路移动源,如飞机、轮船、工程机械等,以及油品的存储和销售。工业源分为化石燃料煅烧和生产工艺过程排放。化石燃料煅烧主要为燃煤、天然气、燃料油等燃烧产生挥发性有机物,生产工艺过程排放主要为石油炼制、基础化学原料制造、涂料制造、油墨制造、合成纤维制造、合成树脂制造、合成橡胶制造、食品制造、日用品生产、化学药品原料制作、金属冶炼、交通设备制造、造纸和纸制品制造、焦炭生产等行业。生活源主要为干洗和化妆品、洗涤剂、驱虫剂的使用。农业源主要为秸秆燃烧和农药使用。
目前,产生挥发性有机物较高行业有印刷和包装印刷、机械设备制造涂料的使用、合成革制造、建筑涂料和农药使用。如:印刷包装行业汽油清洗剂排放系数为850kg/t,平板油墨、凹版油墨、凸版油墨分别为216 kg/t、620 kg/t、683 kg/t。包装胶黏剂更是高达1385 kg/t。汽车制造(汽车涂料使用)和建筑涂料水溶性溶剂分别为470 kg/t和120 kg/t,也属于挥发性有机物产生的重点行业。
二、挥发性有机物监测和排放标准
挥发性有机物目前采样有罐采法和袋采法。罐采法适用于环境空气中丙烯等67种挥发性有机物的测定(环境空气挥发性有机物测定罐采法/气相色谱-质谱法HJ759-2015);气袋法适用温度低于150度的固定污染源废气中的挥发有机物,如非甲烷总烃等61种挥发性性有机物(固定污染源废气挥发有机物的采样气袋法HJ732-2014)。半挥发性有机物(简称SVOCs)主要包括二恶英类、多环芳烃类、有机农药类、氯代苯类、苯胺类、苯酚类等化合物,这些化合物在环境空气中主要以气态和气溶胶两种形态存在。这些半挥发性有机物采样适用于环境空气半挥发性有机物采样技术导则(HJ691-2014)。
挥发性有机物排放标准。为治污降霾保卫蓝天,全国部分省份制定了挥发性有机物排放标准,如陕西制定挥发性有机物地方排放标准(DB61/T1061-2017),标准涉及汽车整车制造、印刷、木质家具制造、医药制造、电子产品制造、涂料、油墨及其类似产品制造、橡胶制品制造、表面涂装这重点行业。本次的《挥发性有机物排放控制标准》对8个主要行业的挥发性有C物适用范围、排放限值、工艺管理要求、监测要求等作了详细规定。新建企业自2017年2月10日起执行此标准控制要求,现有企业自2018年2月10日起执行此标准控制要求。初步估算,标准实施后,陕西全省工业挥发性有机物排放总量将在现有水平上削减至少20%以上。
三、挥发性有机物的治理
挥发性有机物涉及行业广,总类多,治理难度大。应从重点行业逐步推进治理,地方排放标准区域,提前规划治理,确保按照标准要求时间挥发性有机物达标排放。
(一)工业源治理。VOCs污染防治应遵循源头和过程控制与末端治理相结合的综合防治原则。在工业生产中采用清洁生产技术,严格控制含VOCs原料与产品在生产和储运销过程中的VOCs排放,鼓励对资源和能源的回收利用;鼓励在生产和生活中使用不含VOCs的替代产品或低VOCs含量的产品。工业源主要包括石油炼制与石油化工、煤炭加工与转化等含VOCs原料的生产行业,油类(燃油、溶剂等)储存、运输和销售过程,涂料、油墨、胶粘剂、农药等以VOCs为原料的生产行业,涂装、印刷、粘合、工业清洗等含VOCs产品的使用过程。部分行业挥发性有机物治理方法,如下:
在石油炼制与石油化工行业,鼓励采用先进的清洁生产技术,提高原油的转化和利用效率。对于设备与管线组件、工艺排气、废气燃烧塔(火炬)、废水处理等过程产生的含VOCs废气污染防治技术措施;
在煤炭加工与转化行业,鼓励采用先进的清洁生产技术,实现煤炭高效、清洁转化,并重点识别、排查工艺装置和管线组件中VOCs泄漏的易发位置,制定预防VOCs泄漏和处置紧急事件的措施。
在油类(燃油、溶剂)的储存、运输和销售过程中,采取全链条配备相应的油气回收系统,采用高效密封的内(外)浮顶罐,当采用固定顶罐时,通过密闭排气系统将含VOCs气体输送至回收设备等VOCs污染防治技术措施。
在涂装、印刷、粘合、工业清洗等含VOCs产品的使用过程鼓励使用环保型涂料、油墨、胶粘剂和清洗剂;推广采用静电喷涂、淋涂、辊涂、浸涂等效率较高的涂装工艺;避免露天作业等VOCs污染防治技术措施。
(二)生活源挥发性有机物治理。生活中建筑装饰装修、服装干洗、餐饮油烟等也是VOCs主要来源。我们可以采取用环保的建筑涂料、低有机溶剂型木器漆和胶粘剂,逐步减少有机溶剂型涂料的使用;.在服装干洗行业应淘汰开启式干洗机的生产和使用,推广使用配备压缩机制冷溶剂回收系统的封闭式干洗机,鼓励使用配备活性炭吸附装置的干洗机。在餐饮服务行业鼓励使用管道煤气、天然气、电等清洁能源;倡导低油烟、低污染、低能耗的饮食方式。同时鼓励绿色出行,营造全民参与环保的好氛围。
(三)农业源挥发性有机物治理。农业源挥发性有机物主要来源于秸秆燃烧和农药使用。应当采取秸秆禁烧,鼓励回收利用。农药使用鼓励使用粉剂农药,降低产生挥发性有机物的喷剂农药的使用量。
参考文献
[1] 挥发性有机物(VOCs)污染防治技术政策.
[2] 羌宁. 全国石化行业 VOCs 排放特征研究报告;同济大学. 2010.
[3] 杨利娴. 我国工业源 VOCs 排放时空分布特征与控制策略研究;华南理工大学, 2012.
[4] 陈颖. 我国工业源 VOCs 行业排放特征及未来趋势研究]; 华南理工大学, 2011.
[5] 挥发性有机物测定罐采法/气相色谱-质谱法(HJ759-2015).
[6] 固定污染源废气挥发有机物的采样气袋法(HJ732-2014).
《化学基础》课程是这些专业通行专业基础课程,包括专业理论基础课和专业技能基础课,其功能主要包括两个方面:一是,作为后续课程学习的直接基础,包括知识和技能两个方面。二是,《化学基础》课程所讲授的基础理论和基本技能还应为学生离开学校后在本专业或相近专业的持续发展打下相应的基础[1]。《化学基础》课程现存在问题1)《化学基础》课程教学大纲参考本科同类专业的教学大纲压缩而成,学科色彩浓。这样的教材不能适用高职人才的培养要求。2)《化学基础》课程的课堂教学重理论轻应用,或者将课堂理论教学与实验、综合实训不能很好有机结合。不能适用培养高技能实用人才的需求。
针对课程定位及教学存在问题
《化学基础》教材的横向整合,以“必需、够用”为原则,取消与专业实际技能培养关系不大、理论性偏强的内容。同时打破原有课程、学科之间壁垒和界限,以人才培养目标作为课程内容取舍和结构组合的标准。例如,将《化学基础》教材中的原子结构和分子结构进行简化,保留必需的基础知识,穿插在无机化合物、有机化合物中讲授原子结构和分子结构,不再单独讲授原子结构和分子结构;删去晶体场理论、配位场理论、仪器分析、有机反应机理、元素有机化合物、杂环化合物、萜类、甾族化合物、界面现象和化学反应速率理论等偏、难、杂的部分。纵向整合实现《化学基础》课程与后续专业课程有机衔接。课程体系的构建与培养目标有着直接的因果关系。整合后的教材,与应用化工、石油化工、精细化工、环境治理、工业分析、制药合成、生物制药、高分子加工技术专业的后续课程有机衔接。例如,在石油化工专业后续课程有化工产品合成、高聚物加工技术,整合教材时编入相平衡部分,结合实验、综合实训的重结晶、蒸馏、水蒸气蒸馏、分馏进行讲授。对于不同的专业,有不同的教学大纲、教案和教学计划,使《化学基础》课程支撑着后续专业课程并紧密联系。基本实验、综合实训改革《化学基础》课程的实验、综合实训的目的是巩固学生已学基础知识,培养基本技能,将基础知识、基本技能的应用结合起来。例如,现开设的基本实验有“s区化合物、p区化合物、过渡元素化合物的性质,配位化合物的生成及性质,有机化合物的性质,滴定分析基本操作,高锰酸钾溶液的配制及标定和过氧化氢含量的测定,常压蒸馏,水蒸气蒸馏,简单分馏”等28个实验,这些实验的开设,巩固理论基础知识,培养学生基本技能。综合实训是对学生的基础知识和基本技能综合运用,筛选典型的实训项目达到要求。例如,综合实训项目“石灰中总钙的测定———酸碱中和法”训练学生分析天平操作的基本练习常用分析仪器的基本操作盐酸溶液的标定石灰粉中总钙含量的测定。通过这个综合实训项目,学生们在物质的称量、溶液配制、溶液标定、滴定分析基本操作、分析计算等方面的实际操作能力得到提高。用多种方法(配位滴定法、高锰酸钾法)[5]测定石灰中总钙的含量,提高了学生综合分析、操作能力;综合实训项目“氨基苯磺酰胺的制备”,训练学生掌握苯硝基苯苯胺乙酰苯胺对氨基苯磺酰胺制备的操作,这个综合实训项目让学生们掌握了熔点测定、重结晶、回流、蒸馏、分馏、水蒸气蒸馏的操作方法;综合实训项目“从废电池中回收锌制ZnSO4•7H2O”培养学生们称量、除锈、沉淀溶解、过滤、结晶、物质的鉴定等操作。这些综合实训项目使学生们在无机物制备、有机物合成、物质的分析鉴定的实际操作能力得到充分提高,并将已学的理论知识有机结合来,为后续课程的学习打下基础。结合应用实例和科研项目讲授《化学基础》课程传统的照本宣科授课方式很难激发学生学习兴趣。