論煉油廠的環境保護與隔油池建設
摘要：煉油廠是烏石化最早建成的生產廠，多年來，通過不斷的改建、擴建及新建裝置，原油加工能力已達到了500萬噸/年的規模，裝置的技術水平和自動化控制程度也在逐年提高，主要生產裝置均已實現DCS操作。在環保建設方面，本著污染從源頭治理的方針，在各裝置都興建了隔油池，以減少排向凈化水裝置的污水含油量，確保環保指標達標。從煉油廠環保治理方面看，隔油池在污油回收、排放達標方面發揮了非常重要的作用。
關鍵詞：隔油池 設計?環境保護?污水
煉油廠是烏石化最早建成的生產廠，多年來，通過不斷的改建、擴建及新建裝置，原油加工能力已達到了500萬噸/年的規模，裝置的技術水平和自動化控制程度也在逐年提高，主要生產裝置均已實現DCS操作。在環保建設方面，本著污染從源頭治理的方針，在各裝置都興建了隔油池，以減少排向凈化水裝置的污水含油量，確保環保指標達標。從煉油廠環保治理方面看，隔油池在污油回收、排放達標方面發揮了非常重要的作用。
1 隔油池的工作原理
隔油池的結構如下圖所示：
隔油池結構圖
圖中，A為含油污水隔油池的入口，污水進入隔油池后，因油水密度不同而在隔油箱中上下分離，污油經由隔油箱上部收油孔B進入集油箱，由污油泵打入污油回收罐中;污水經隔油擋板C由擋板底部進入集水箱，由液面高度擋板D的高度來維持油水界面，保證將污油隔離在隔油箱中;隔除了污油的污水由擋板D上部翻入排水箱后經排水口E排出。
2 相關參數的 計算
2.1 隔油擋板C底部高度Hc計算：
按最大排水量計算，隔油擋板C底部預留的污水流通面積應等于含油污水隔油池的入口A的流通面積，由此可確定隔油擋板C的底部高度Hc。
2.2 收油孔孔徑確定
按最大排油量計，收油孔B的孔徑不小于隔油池的入口A的孔徑。
2.3 液面高度擋板D的高度Hd計算
保證污油有效隔離的最基本條件是隔油箱中的油水界面高度大于隔油擋板C的底部高度Hc，因隔油箱的最高液面為收油孔B的高度Hb，若以污水密度為d水=1kg/m3，設污油密度為d油，油層厚度為H油，顯然，油層厚度的取值范圍為： 0 < H油 < Hb – Hc，根據集油箱與集水箱在油水界面處壓力相等，可得如下等式：
( Hd – (Hb – H油 ) ) d水 = H油d油
Hd = Hb – H油 (1– d油)
收油孔高度Hb一般取隔油池高度的80%，d油可根據污油的實測值取值，一般在0.7~0.8之間，以實測為主。
為防止污水流入集油箱中，應保證液面高度擋板D的高度Hd應小于收油孔B的孔底高度Hb。
通過以上參數的設置可知，按照上述參數設計的隔油池應可滿足絕大多數情況下的污油回收要求，并可保證外排污水中含油量最低。
3 污水中污油的來源
煉油裝置中的污水含油來源大致有以下幾個方面：
3.1 因操作原因或儀表設備等原因造成的油-水分離器操作波動大，界面不穩定，或分離效果不佳，導致切液排水含油超標。
3.2 機泵密封泄漏造成的外排冷卻水含油及機泵檢修解體時發生的殘余油排放。
3.3 裝置設備發生事故泄漏。
3.4 裝置發生事故或緊急停工時，設備檢修前進行處理而造成的人為排放。
3.5 分析 取樣時的廢棄油未回收而倒入地溝。
4 隔油池的作用
在煉油廠建成投產的十幾年里，各裝置的隔油池在污水的分級控制上發揮了非常重要的作用。由于隔油池是建在各裝置的外排污水出口處，外排污水經隔油池對污油回收后，含油量大幅度下降，較好地控制了排入凈化水裝置的總進口含油量，從而保證了凈化水裝置的正常運行，使總的污水外排達到了排放指標，減少了對環境的污染。
近年來，隨著 企業 技術革新和技術改造的不斷深入，使生產操作的平穩率得到了大幅度的提高，因操作而導致的排污含油大為減低。動設備管理水平的提高使機泵運行的故障率減小，在2003年度中，常減壓車間創造了裝置連續運行104天不修一臺機泵的 歷史 紀錄，極大地扼制了機泵的泄漏排油和檢修排油。根據職業安全健康管理體系的要求，各裝置對生產中可能發生的事故和災害制定了詳盡的事故預案，加強了對事故的防范，完善了事故突發時的緊急應對措施，使裝置發生事故的頻率有了明顯的下降，即使有事故發生也能快速的應對和處理，降低了排放損失。根據環境管理體系的要求，煉油廠建立了回收油管理制度，所有裝置所產生的泄漏油、廢棄油均進行回收，嚴禁排入下水道。通過這樣的一系列措施的實施，進入隔油池的污水含油量已大為減少，這一點從煉油廠幾個主要生產裝置含油污水排出口匯總的含油量平均值數據中可以得到證明，如下圖表所示：
各裝置外排污水含油量
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2002年年均
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2003年年均
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氣分
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33.53
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17.1
|
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焦化
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185.52
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64.1
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加氫精制
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75.88
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37.3
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芳烴
|
75.18
|
38.6
|
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一常減壓
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104.9
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156.2
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蠟催
|
105.37
|
134.7
|
|
二常減壓
|
127.35
|
119.5
|
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重催
|
133.51
|
129.1
|
|
平均
|
115.2
|
84.7
|
對照歷年來裝置外排污水含油量平均值，可獲得如下數據：
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時間(年)
|
2000
|
2001
|
2002
|
2003
|
2004(1~5月)
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年均含油量(mg/l)
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197
|
151
|
115
|
85
|
64
|
由于隔油池集油箱的收油量逐年減少，隔油池污油泵的的運行時間也大為縮短，主要生產裝置在不開隔油池的情況下也可以實現達標排放。根據現階段“職業安全健康管理體系”和“環境管理體系”的評測，現在使用較多的敞口式隔油池在使用期間，因其有毒有害易燃易爆油氣的揮發，在對安全要求和環保要求普遍提高的情況下，又逐漸上升為裝置區內較大的不安全風險源和環境污染源，特別是在近年來煉制哈薩克斯坦高含硫原油時，揮發性含硫有毒氣體的含量在裝置區內的各排液口處嚴重超標，對作業環境構成了威脅，對隔油池的安全改造已迫在眉睫。
5 改進及建議
雖然隔油池在煉油廠發揮了很重要的作用，但控制污水含油的最根本途徑還在于不斷采用新技術、新工藝，提高控制精度，加強操作管理，從而在根本上杜絕排液帶油現象。隔油池只是做為在操作過程失控時保證外排污水含油不超標的一種補充手段，而不是正常操作時控制污水含油的主要手段。現有的敞口式隔油池因其結構簡單、造價低廉、工作可靠而得到廣范 應用 ，因其敞口而導致的安全 問題 和環境問題可通過將隔油池改造為封閉式而解決。原有的與隔油池平行安裝在池底的污油泵應改為自吸能力強的自吸式污油泵，安裝在池外的地面上工作，以保證機泵在檢維修時工作環境的安全。
在對外排污水全系統進行檢查時，我們發現，即使各裝置在污水含油量控制上均能實現達標排放，但在進入凈化水廠的含油污水總進口處污水含油量仍然偏高，近年來的實測數據及圖表如下所示：
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時間
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2000年
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2001年
|
2002年
|
|
年均含油量(mg/l)
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11880.79
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8374.025
|
6456.202
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這是由于各裝置所排污水的含油在此處逐步富集所造成的，對此，綜合考慮全廠隔油池工作的實際情況，為充分提高隔油池的工作效率，應將分散在各裝置中效率低下的隔油池取消，在含油污水總線上設置多裝置共用的密閉式隔油池，以確保一旦有裝置發生意外排放時，能對污水含油進行有效隔離回收，既保證裝置內的工作環境，又可解決全系統的達標排放，實現裝置的文明安全生產。
參考 資料
〔1〕 烏魯木齊石化總廠環保監測站 污水水質 分析 日報.2000年~2004年
〔2〕 烏魯木齊石化公司煉油廠安環科 2000年~2004年含油總進口監測數據
〔3〕 烏魯木齊石化公司煉油廠安環科 2000年~2004年裝置達標月報
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