VOCs治理項目安全風(fēng)險與對策措施分析

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上VOCs治理項目安全風(fēng)險與對策措施分析1 VOCs治理項目概述煉化企業(yè)在含油污水集輸和處理、揮發(fā)性有機液體罐內(nèi)儲存和裝載作業(yè)、生產(chǎn)過程以及設(shè)備和管閥件泄漏等環(huán)節(jié)都有揮發(fā)性有機物( VOCs)廢氣排放。為減少煉化行業(yè)VOCs排放，促進環(huán)境空氣質(zhì)量改善，各煉化企業(yè)均開展VOCs綜合治理，VOCs綜合管控工程建設(shè)項目正有序推進。由于VOCs成分復(fù)雜，本身具備易燃易爆固有風(fēng)險屬性，在技術(shù)工藝選擇不到位或者缺乏專業(yè)管控情況下極易形成新的安全隱患，甚至導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。2 VOCs的定義及理化性質(zhì)揮發(fā)性有機物(VOCs) 是指參與光化學(xué)反應(yīng)的有機物，或者根據(jù)規(guī)定的方法測量或核算

2、確定的有機化合物 根據(jù)GB 31570-2015石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、GB 31571-2015石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的定義，包括非甲烷烴類(烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴等)、含氧有機物(醛、酮、醇、醚等)、含氯有機物、含氮有機物、含硫有機物等，是形成臭氧(O3)和細顆粒物(PM2.5)污染的重要前體物?；ば袠I(yè)常見的VOCs理化性質(zhì)如下Error! Reference source not found.所示。CAS號名稱沸點（）蒸汽壓（Kpa,20）閃點（）爆炸極限()(在空氣中的體積百分?jǐn)?shù))火災(zāi)危險類別毒性下限上限74-85-1乙烯-103.716261.4156-1353.132

3、甲低毒74-86-2乙炔-844328.14193-17.72.372.3甲有毒463-51-4乙烯酮-561214.9276234乙115-07-1丙烯-47.71015.26819-1082.011.1甲75-45-6一氯二氟甲烷-40.8893.92881不燃低毒75-71-8氟里昂-12-29.8560.90507不燃75-37-61,1-二氟乙烷-25563.101623.718甲115-10-6甲醚-24.9507.1446-413.427甲74-87-3氯甲烷-24.3492.69151-468.117.2甲有毒50-00-0甲醛-19.5440.0379950773乙有毒71-

4、43-2苯80.19.94523-111.28甲有毒108-88-3甲苯110.6252.8879341.27甲有毒106-89-8環(huán)氧氯丙烷116.11.65543405.2317.86乙110-19-0乙酸異丁酯116.81.76652161.8甲106-50-3對苯二胺267.40.0003468丙50-32-8苯并芘495495有毒69-72-7水楊酸2110.157丙64-17-5乙醇78.35.83029123.518甲75-36-5乙酰氯5130.7934847.319甲有毒107-02-8丙烯醛5329.48554-262.831甲有毒表 21化工行業(yè)常見的VOCs理化性質(zhì)3

5、VOCs的危害根據(jù)VOCs的理化性質(zhì)，其主要危險特性表現(xiàn)為對人體的生命健康有一定的危害，會造成光化學(xué)污染，另外還具有易燃、易爆的特性，具體分述如下。3.1 對人體的危害工業(yè) 中VOCs 對人體的生命健康具有一定的危害，要避免人體與其直接接觸。根據(jù)相關(guān)研究結(jié)果表明，工業(yè) VOCs 對人體的危害主要表現(xiàn)為以下三方面：首先是對人體感官和嗅覺的危害，主要包括使人體產(chǎn)生感覺失常、身體皮膚出現(xiàn)干燥現(xiàn)象等；其次是對黏膜的刺激，主要表現(xiàn)為黏膜受到嚴(yán)重的刺激，影響其正常的功能，例如，對呼吸道黏膜的刺激，導(dǎo)致人體出現(xiàn)頻繁的咳嗽，嚴(yán)重者可能會出現(xiàn)呼吸道感染等，從而對人體的呼吸道器官產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，而且 VOCs 還

6、會對人體的神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生一定的影響，使得人們感覺到渾身乏力，甚至出現(xiàn)精神失常等嚴(yán)重現(xiàn)象；此外，VOCs 具有一定的毒性和致癌危害，當(dāng)環(huán)境中的 VOCs 含量超出一定量時，人體會表現(xiàn)出記憶力下降等直觀現(xiàn)象，甚至?xí)θ梭w的肝臟、神經(jīng)、大腦等產(chǎn)生嚴(yán)重危害。3.2 光化學(xué)污染研究發(fā)現(xiàn)，工業(yè) VOCs 可以生成近地層的臭氧，而臭氧作為一種化學(xué)氧化劑，具有強烈的氧化性和刺激性，近地層臭氧對人們的生活具有一定影響。在太陽照射作用下，VOCs 會與空氣中的碳氫化合物、氮氧化合物等發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng)，從而生成具有高度活性的自由基物質(zhì)，且會產(chǎn)生一定量的煙霧，對環(huán)境產(chǎn)生二次污染，影響人們正常的生產(chǎn)、生活，并且會使臭氧

7、的濃度提高，產(chǎn)生霧霾現(xiàn)象，上述這些影響不僅會對人體健康產(chǎn)生影響，還會對農(nóng)作物的生長產(chǎn)生危害，導(dǎo)致農(nóng)作物出現(xiàn)大面積死亡。此外，工業(yè) VOCs 可能會與空氣中的懸浮顆粒物質(zhì)結(jié)合形成具有影響空氣能見度的有機溶膠，降低空氣質(zhì)量。3.3 火災(zāi)與爆炸VOCs 中包括一定量的乙烯、丙烯等化合物，其是石化工業(yè)生產(chǎn)的基本單體，且在生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。盡管這些化合物的毒性較低，對人體傷害較輕，但是這些化合物屬于易燃易爆類，當(dāng)溶度達到一定量時，容易發(fā)生火災(zāi)爆炸隱患。4 VOCs治理技術(shù)蓄熱燃燒法催化燃燒法生物降解法光催化降解法等離子體技術(shù)冷凝法吸收法吸附法膜分離法成熟技術(shù)新型技術(shù)吸附濃縮+燃燒吸附濃縮+回收低溫冷凝+

8、吸附。回收利用技術(shù)銷毀技術(shù)組合技術(shù)5 VOCs治理項目案例滄州富越化工罐區(qū)VOCs治理項目5.1 油品罐區(qū)治理概述油品靜止儲存在罐中，隨著溫差變化，當(dāng)白天油罐受到陽光輻射，溫度上升，罐內(nèi)油氣壓力增加，當(dāng)罐內(nèi)壓力增加到一定值時，呼吸閥的壓力閥打開，油蒸氣呼出罐外；當(dāng)氣溫降低，油罐內(nèi)壓力降低時，部分空氣被吸入罐內(nèi)。周而復(fù)始，油罐不斷地進行呼吸。油氣呼出罐外浪費了能源，降低了石油標(biāo)號，污染了環(huán)境，容易引起火災(zāi)事故。國內(nèi)目前還沒有儲油罐油氣的回收設(shè)備，國外雖然有裝置，但成本很高。所以需要罐區(qū)VOCs治理裝置。滄海富越化工罐區(qū)如下Error! Reference source not found.所示圖

9、 51滄海富越化工罐區(qū)5.2 油品罐區(qū)VOCs治理方案1）將罐頂揮發(fā)的混合甲醇氣進行密閉收集；2）罐區(qū)VOCs產(chǎn)生時系統(tǒng)風(fēng)泵獲得壓力信號自動啟動風(fēng)泵；3）通過變頻器轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)風(fēng)泵抽氣能力，適時跟蹤裝載速度；4）被集中收集的甲醇氣輸送到冷凝+活性炭吸附機組；a）罐區(qū)VOCs先進入冷凝單元，甲醇氣在冷凝單元中通過分梯度“冷凝” 的方式將絕大部分甲醇氣轉(zhuǎn)化為甲醇，分凝后的低濃度甲醇氣和進氣進行回?zé)峤粨Q至近常溫狀態(tài)；b）出回?zé)峤粨Q器的低濃度近常溫甲醇氣繼續(xù)進入活性炭吸附單元，氣體通過活性炭吸附后，大部分揮發(fā)性有機物被吸附，未被吸附的經(jīng)排氣筒達標(biāo)排放。5）回收的甲醇通過甲醇泵自動輸送至指定儲罐。5.3 油

10、品罐區(qū)VOCs治理工藝原理常溫甲醇氣沿主氣管道，經(jīng)由防爆風(fēng)泵（前置或后置）送入冷凝回收裝置，風(fēng)泵和裝在甲醇氣主管上的壓力傳感器連鎖，根據(jù)發(fā)醇量的大小自動變頻運行。甲醇氣直接進入冷凝單元進行多級冷凝：由前置級、第1級初冷、第2級中冷和第3級深冷組成。前置級將第3級深冷后的余氣冷量與進入甲醇氣回收處理裝置的常溫甲醇氣進行熱量交換，使甲醇氣降低510左右。第1級初冷將甲醇氣溫度從環(huán)境溫度降至3左右，第2級中冷級從3左右降到-35，第3級深冷級從-35降溫至-80，使97%的甲醇氣得到冷凝液化。分離出甲醇后的低溫貧甲醇氣體再依次回到第一級冷凝箱、回?zé)犷A(yù)冷器進行回?zé)峤粨Q，溫度回升到20左右，進入到活性炭

11、吸附系統(tǒng)，通過活性炭吸附后，大部分揮發(fā)性有機物被吸附，未被吸附的經(jīng)排氣筒達標(biāo)排放。6 VOCs治理項目安全風(fēng)險6.1 自然災(zāi)害因素及后果分析VOCs處理項目所在地區(qū)發(fā)生地震等自然災(zāi)害時，工藝設(shè)備、管道、儲罐、塔等遭到破壞可能帶來燃燒、爆炸和有毒介質(zhì)泄露蔓延，引起火災(zāi)、爆炸、中毒等次生災(zāi)害。裝置生產(chǎn)自動化程度較高，地震時一個設(shè)備遭到破壞，可能引起整個系統(tǒng)連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致生產(chǎn)癱瘓或引起嚴(yán)重的次生災(zāi)害。地震時建（構(gòu)）筑物倒塌，會給避震和搶險救災(zāi)帶來困難，造成嚴(yán)重的人員財產(chǎn)損失。6.2 生產(chǎn)性危害因素及后果分析6.2.1 火災(zāi)爆炸風(fēng)險分析VOCs治理項目中往往要新增一套管道系統(tǒng)來收集VOCs蒸汽并將其送

12、入處理設(shè)備來達到環(huán)保限制的排放要求。由于VOCs蒸汽中通常含有可燃性或反應(yīng)性氣體，且濃度常高于爆炸下限，這可能會導(dǎo)致可燃蒸汽流入處理系統(tǒng)與空氣混合后接觸火源，引起火災(zāi)、爆燃、爆炸以及化學(xué)反應(yīng)和操作安全問題，并且火災(zāi)或爆炸會經(jīng)過管道系統(tǒng)傳播到工廠的其他地方，造成更嚴(yán)重的事故后果。另外，活性碳蒸汽處理裝置同樣也是一個潛在的火源，活性炭內(nèi)部因吸收而導(dǎo)致溫度上升會釋放過量的熱，增加了潛在的安全風(fēng)險。6.2.2 腐蝕性物質(zhì)及危害VOCs氣體中（如含硫有機物等）具有一定腐蝕性，在生產(chǎn)過程中會腐蝕設(shè)備、管道。6.2.3 噪聲危害因素分析VOCs治理項目中產(chǎn)生連續(xù)噪聲的設(shè)備主要是風(fēng)機。長期接觸噪聲對聽覺系統(tǒng)產(chǎn)

13、生損傷，從暫時性聽力下降直至病理永久性聽力損失，還可引起頭痛、頭暈、耳鳴、心悸和睡眠障礙等神經(jīng)衰弱綜合征。此外對神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)等產(chǎn)生非特異性損害，同時對心理也有影響作用，使工人操作時的注意力、身體靈敏性和協(xié)調(diào)性下降，工作效率低，容易發(fā)生生產(chǎn)和工傷事故。6.2.4 靜電危害因素分析當(dāng)化工物料在管道、設(shè)備、儲罐中的流動時，接觸、分離現(xiàn)象時有發(fā)生，使得被輸送的物料帶有靜電。當(dāng)靜電火花的能量達到或大于周圍VOCs可燃物的最小點火能量，并且可燃物在空氣中的濃度或含量在爆炸極限范圍以內(nèi)時，可引起燃燒或爆炸。6.2.5 中毒危害因素分析空氣中VOCs濃度過高時很容易引起急性中毒，

14、輕者會出現(xiàn)頭痛、頭暈、咳嗽、惡心、嘔吐等癥狀，重者可能肝中毒甚至昏迷。長期生活在此環(huán)境下，可引起慢性中毒、損傷肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)。7 VOCs治理項目安全對策措施7.1 平面布置平面布置在滿足有關(guān)防火、防爆及安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的前提下，盡量采用露天化、集中化和按流程布置，并考慮同類設(shè)備集中，以達到減少占地、節(jié)約投資、降低能耗、便于安全生產(chǎn)操作和檢修管理。在流程順暢、方便管理、保證安全、便于檢修、符合規(guī)劃并盡量少影響原有裝置生產(chǎn)的前提下，根據(jù)流程及各組成部分的生產(chǎn)特點和火災(zāi)危險特征，結(jié)合周邊情況、現(xiàn)狀地形、地質(zhì)、風(fēng)向等條件，按功能分區(qū)、緊湊布局，將單元性質(zhì)相近、功能聯(lián)系密切的單元集中聯(lián)合布置。7.2

15、 防火防爆措施VOCs治理項目中的防火設(shè)計應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范（GB50160-2008）和建筑設(shè)計防火規(guī)范（GB50016-2014）等的有關(guān)規(guī)定。設(shè)備平面布置工藝設(shè)備間距符合消防要求，裝置與周圍裝置及設(shè)施的間距符合防火間距的要求。在VOCs治理設(shè)備中可采取結(jié)構(gòu)保護，安裝管道爆燃、爆轟阻火器，在儲罐上使用超壓值10%的呼吸閥。 VOCs治理項目中所有正常不帶電的金屬外殼及爆炸危險區(qū)域內(nèi)的工藝金屬設(shè)備均應(yīng)可靠接地，并安裝防雷防靜電設(shè)施，以及危險物料檢測、高溫高壓報警裝置等。建（構(gòu)）筑物抗震根據(jù)項目所在地區(qū)的抗震設(shè)防烈度，按建筑抗震設(shè)計規(guī)范(GB 50011-2010)的要求進行設(shè)防。7.3 噪聲防治措施機泵在設(shè)計中選用低噪聲系列產(chǎn)品，并根據(jù)具體情況采取消聲降噪措施，減少噪聲對操作人員的危害。在高噪聲操作崗位配備防護用品，如耳罩或耳塞等。7.4 設(shè)備、管道防腐措施根據(jù)VOCs治理項目所處理廢氣的組成及腐蝕性，選擇合理的防腐方案。7.5 安全管理措施建立健全的 HSE 管理機構(gòu)，明確主要人員的職責(zé)。按國家有關(guān)規(guī)定，設(shè)置專門的安全衛(wèi)生管理機構(gòu)，配置專職安全衛(wèi)生人員和必要的檢測儀器和設(shè)備，進行必要的安全衛(wèi)生教育和安全衛(wèi)生監(jiān)察。制定各種作業(yè)的安全技術(shù)操作規(guī)程。規(guī)程應(yīng)包括緊急停車及異常情況處理等項內(nèi)容。嚴(yán)格工藝管理，定期