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1、石油化工产业的大气污染与控制石油化工产业的大气污染与控制小组成员小组成员：xcxxxxcxxx 石油化工工业简介 石油化学工业简称石油化工，石油化学工业是基础性产业，它为农业、能源、交通、机械、电子、纺织、轻工、建筑、建材等工农业和人民日常生活提供配套和服务，在国民经济中占有举足轻重的地位。是化学工业的重要组成部分，在国民经济的发展中有重要作用，是我国的支柱产业部门之一。石油化工一、石油化工行业概况及工艺流程二、石油化工行业污染物的生产及排放三、污染物的治理四、污染排放标准及相关政策主要内容：主要内容：一、行业概况及工艺流程行业概况：1、2010年石油和化工行业经济走势的基本特点是从高速逐步趋

2、于平稳较快。据统计，截至9月末，全行业规模以上企业36027家实现总产值6.33万亿元，同比增长35.3%，占全国工业总产值的比重为12.55%。2、2011年，我国石油化工行业经济运行总体呈现平稳较快发展态势。油气产量稳中有升，持续增长，石油石化市场需求旺盛，产品销售持续增长，利税平稳增加，投资不断优化，进出口贸易快速增长，石油石化保供能力不断增强，基本满足国内日益增长的消费需求。3、2012年1-4月份，全国石油化工行业实际完成固定资产投资金额3715.06亿元，同比增长28.4%，增幅比上年同期上升8个百分点；1-4月份，全行业固定资产投资计划投资额27941.04亿元，同比增长20.4

3、%，增幅比上年同期上涨7.3个百分点。从石油化工三大主要子行业完成固定资产投资情况来看，石油和天然气开采业投资额呈同比下降趋势，增速达到0.5%，增幅较上年同期下降7.8个百分点；石油加工、炼焦及核燃料加工业的投资增速达到23.4%，增幅比上年同期上升11.1个百分点；化学原料及化学制品制造业投资额增幅较上年同期有较大幅度上升，4月份累计同比上升13.1个百分点。工艺流程石油炼制过程原油的预处理常减压蒸馏催化裂化催化重整延迟焦化加氢裂化产品精制 化学生产过程原料处理化学反应产品精制为了使符合进行化学反应的要求，根据具体情况，不同的原料经过净化、混合、乳化或粉碎等不同的预处理。经过预处理的原料，

4、在一定的温度 压力等条件下进行反应，以达到所要求的反应转化率和收率将由化学反应得到的混合物进行分离，除去副产物或杂质，以获得符合组成规格的产品。（一）原油的预处理从油田送往炼油厂的原油往往含盐（主要是氯化物）、带水（溶于油或呈乳化状态），可导致设备的腐蚀在设备内部结垢和影响成品油的组成，需在加工前脱除。即脱盐脱水。设备腐蚀 CaCl2+H2O Ca(OH)2+HCl MgCl2+HO Mg(OH)2+HCl Fe+HCl FeCl2+H Fe+H2S FeS+H2 FeS+HCl FeCl2+H2S（二）常减压蒸馏常减压蒸馏是常压蒸馏和减压蒸馏的合称，基本属于物理过程：原料油在蒸馏塔里按蒸发能

5、力分成沸点范围不同的油品（称为馏分），这些油有的经调合、加添加剂后以产品形式出厂，相当大的部分是后续加工装置的原料。包括石脑油、煤油、柴油、蜡油、渣油以及轻质馏分油等。（三）催化裂化催化裂化原料是原油通过原油蒸馏（或其他石油炼制过程）分馏所得的重质馏分油;或在重质馏分油中掺入少量渣油,或经溶剂脱沥青后的脱沥青渣油；或全部用常压渣油或减压渣油。催化裂化是石油炼厂从重质油生产汽油的主要过程之一。其主要反应包括：分解，使重质烃转变为轻质烃；异构化；氢转移；芳构化；缩合反应、生焦反应。异构化和芳构化使低辛烷值的直链烃转变为高辛烷值的异构烃和芳烃。（四）催化重整催化重整：在有催化剂作用的条件下,对汽油馏

6、分中的烃类分子结构进行重新排列成新的分子结构的过程叫催化重整。石油炼制过程之一，加热、氢压和催化剂存在的条件下，使原油蒸馏所得的轻汽油馏分（或石脑油）转变成富含芳烃的高辛烷值汽油（重整汽油），并副产液化石油气和氢气的过程。重整汽油可直接用作汽油的调合组分，也可经芳烃抽提制取苯、甲苯和二甲苯。副产的氢气是石油炼厂加氢装置（如加氢精制、加氢裂化）用氢的重要来源。包括以下四种主要反应：环烷烃脱氢；烷烃脱氢环化；异构化；加氢裂化。（五）延迟焦化延迟焦化是在较长反应时间下，使材料深度裂化，以生产固体石油焦炭为主要目的，同时获得气体和液体产物。是以贫氢的重质油为原料，在高温(约500)进行深度的热裂化和缩

7、合反应，生产气体、汽油、柴油、蜡油、和焦炭的技术。延迟焦化装置主要由8个部分组成：焦化部分、分馏部分、焦化气体回收和脱硫、水力除焦部分、焦炭的脱水和储运、吹气放空系统、蒸汽发生部分和焦炭焙烧部分。（六）加氢裂化加氢裂化，是一种石化工业中的工艺，即石油炼制过程中在较高的压力的温度下，氢气经催化剂作用使重质油发生加氢、裂化和异构化反应，转化为轻质油（汽油、煤油、柴油或催化裂化、裂解制烯烃的原料）的加工过程。加氢裂化实质上是加氢和催化裂化过程的有机结合，能够使重质油品通过催化裂化反应生成汽油、煤油和柴油等轻质油品，又可以防止生成大量的焦炭，还可以将原料中的硫、氮、氧等杂质脱除，并使烯烃饱和。加氢裂化

8、具有轻质油收率高、产品质量好的突出特点。主要发生的反应类型包括裂化、加氢、异构化、环化、脱硫、脱氮、脱氧以及脱金属等。（七）产品精制前述各装置生产的油品一般还不能直接作为商品，为满足商品要求，除需进行调合、添加添加剂外，往往还需要进一步精制，除去杂质，改善性能以满足实际要求。二、污染物的产生和排放石油化学工业中的炼油厂和石化厂的加热炉和锅炉燃烧排放燃烧废气；生产装置产生不凝气、弛放气和反映中产生的副产品等过剩气体；轻质油品、挥发性化学药品和溶剂在贮运过程中的挥发、泄漏；废水和废弃物的处理和运输过程中散发的恶臭和有毒气体；以及石化工厂再生产原料和产品运输过程中的挥发和泄漏散发出的废气是石化工业废

9、气的主要来源.石油化工废气按生产行业可分为石油炼制废气、石油化工废气、合成纤维废气和石油化肥废气。四大生产行业排放的废气按排放方式可分为：燃烧烟气、生产工艺废气、火炬废气和无组织排放废气。1、燃烧烟气污染石化装置燃烧烟气排放量约占废气排放总量的60%。石化的加热炉多以减压渣油为燃料，渣油含硫约0.23，燃烧产生废气中含二氧化硫、氮氧化物和尘，经除尘后排放，其中的二氧化硫、氮氧化物多未处理，一般采用高空排放.2、工艺废气污染石化企业生产装置规模较大，因此工艺废气排放量较大。污染物扩散范围较大，虽经高空排放，环境污染仍较严重。3、火炬废气污染，火炬是石化生产必备的安全环保设施。石化生产装置在开、停

10、工及非正常操作（如放气减压）情况下将可燃性气体泄到火炬燃烧后排放。火炬排污量相对加热炉要大，对环境影响也较大。4、尾气污染 石化生产的工艺废气经工业装置回收及处理后成为尾气排入环境。5、无组织排放的废气污染石化企业的无组织排放主要包括两部分：一是生产过程中管线、机泵、设备等的泄漏、级地沟内的挥发排入环境的有害气体；二是轻质石油化工产品在储运过程中的石油产品蒸气挥发进入环境污染空气。废气污染物分类表行业行业废气名称废气名称主要污染物主要污染物来源来源石油炼制石油炼制总烃总烃油品储罐、污水处理隔油池、油品储罐、污水处理隔油池、工艺装置加热炉、装卸油设施、工艺装置加热炉、装卸油设施、烷基化尾气、轻油

11、和烃类气提烷基化尾气、轻油和烃类气提出运设施及管线、阀门及泵等出运设施及管线、阀门及泵等的泄漏。的泄漏。氧化沥青尾气氧化沥青尾气苯并（苯并（a a）芘）芘沥青装置沥青装置催化再生废气催化再生废气SO 2 SO 2、COCO、CO 2 CO 2、尘、尘催化裂化装置催化裂化装置燃烧烟气燃烧烟气SO 2 SO 2、NO X NO X、COCO、CO CO 2 2、尘、尘加热炉、锅炉、焚烧炉、火炬加热炉、锅炉、焚烧炉、火炬含硫废气含硫废气SO 2 SO 2、H 2 SH 2 S、氨、氨含硫污水的汽提、加氢精制、含硫污水的汽提、加氢精制、气体脱硫、含硫尾气的回收处气体脱硫、含硫尾气的回收处理理臭气臭气S

12、O 2 SO 2、硫醇、酚、硫醇、酚油品精制、硫磺回收、脱硫、油品精制、硫磺回收、脱硫、污水处理、污泥处理污水处理、污泥处理石油化工石油化工燃烧烟气燃烧烟气SO 2 SO 2、NO X NO X、COCO、CO 2 CO 2、尘、尘裂解炉、加热炉、锅炉、焚烧裂解炉、加热炉、锅炉、焚烧炉、火炬炉、火炬工艺废气工艺废气烷烃、烯烃、环烷烃、醇、烷烃、烯烃、环烷烃、醇、芳香烃、醚酮、醛、酚、芳香烃、醚酮、醛、酚、酯、卤代烃、氰化物酯、卤代烃、氰化物SO 2 SO 2、NO X NO X、卤化物、卤化物、COCO甲醇、乙醛、醋酸、环氧丙烷、甲醇、乙醛、醋酸、环氧丙烷、苯、甲苯装置，乙基苯、聚乙苯、甲苯装

13、置，乙基苯、聚乙烯、聚丙烯、氯乙烯、苯乙烯、烯、聚丙烯、氯乙烯、苯乙烯、对本二甲酸装置，顺丁橡胶、对本二甲酸装置，顺丁橡胶、丁苯橡胶、丙烯腈、环氧氯丙丁苯橡胶、丙烯腈、环氧氯丙烷装置烷装置合成纤维合成纤维含烃废气含烃废气总烃总烃催化重整、芳烃抽提、对二甲催化重整、芳烃抽提、对二甲苯、常减压装置、轻油储罐苯、常减压装置、轻油储罐燃烧烟气燃烧烟气SO 2 SO 2、NO X NO X、COCO、CO 2 CO 2、尘、尘加热炉、锅炉、焚烧炉、火炬加热炉、锅炉、焚烧炉、火炬刺激性废气刺激性废气甲醇、甲醛、乙醛、除酸、甲醇、甲醛、乙醛、除酸、环氧乙烷、己二腈、己二环氧乙烷、己二腈、己二胺、丙烯腈、对本

14、二甲酸、胺、丙烯腈、对本二甲酸、二甲脂二甲脂对本二甲酸、对本二甲酸二甲对本二甲酸、对本二甲酸二甲脂、己二胺、丙烯腈、聚丙烯脂、己二胺、丙烯腈、聚丙烯腈、腈维装置，硫氰酸钠溶剂腈、腈维装置，硫氰酸钠溶剂回收装置回收装置石油化石油化肥肥燃烧烟气燃烧烟气SO 2 SO 2、NO X NO X、COCO、CO 2 CO 2、尘、尘加热炉、锅炉、焚烧炉、加热炉、锅炉、焚烧炉、火炬火炬工艺废气工艺废气CH 4 CH 4、H 2 SH 2 S、氨、氨、尿素、尘、尿素、尘、SO 2 SO 2、NO X NO X、COCO、CO 2CO 2合成氨、硫磺回收尾气、合成氨、硫磺回收尾气、合成氨弛放气、氨冷冻合成氨弛

15、放气、氨冷冻罐排气、尿素造粒塔排罐排气、尿素造粒塔排放口、硝酸装置尾气、放口、硝酸装置尾气、氨中和器排放口等氨中和器排放口等三、污染物的治理3、1 含烃废气物的去除3、2 硫化物的去除3、3 氮氧化物的去除3、4 含颗粒物废气的处理3、1 含烃废气物的去除 目前常用或已有实际应用的处理含烃废气的方法包括燃烧法、吸附法、吸收法、冷凝法、生物法等。其他正在研究开发的方法有光催化氧化和等离子体发等。（1）燃烧法 直接燃烧法 利用燃气或燃油等辅助燃料燃烧，将混合气体加热，使有害物质在高温作用下分解为无害物质：本方法工艺简单、投资小，适用于高浓度、小风量的废气。缺点：对安全技术、操作要求较高 催化燃烧法

16、 原理：催化燃烧是典型的气-固相催化反应，其实质是活性氧参与深度氧化作用。在催化燃烧过程中催化剂的作用是降低活化能，同时使反应物分子富集于表面提高了反应速率。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下，发生无焰燃烧，并氧化分解为CO2和H2O，同时放出大量的热能，其反应过程为：CxHy+(x+y/4)O2=xCO2+y/2H2O+热量蓄热式催化燃烧其热回收方式属于热再生型利用陶瓷材料的高热传导系数特性作为热交换介质，以得到较完整的热能传导率。所有的陶瓷填充床均做加热、催化净化、蓄热冷却的循环步骤。该技术具有净化效率高、运行费用低的特点。（2）吸附法 一般采用活性炭吸附法：通过活性炭吸附废气，

17、当吸附饱和后，活性炭脱附再生，将废气吹脱后催化燃烧，转化为无害物质，再生后的活性炭继续使用。当活性炭再生到一定次数后，吸附容量明显下降，则需要再生或更新活性炭。（3）冷凝法 把有机废气直接导入冷凝器经吸附、吸收、解板、分离，可回收有价值的有机物，该法适用于有机废气浓度高、温度低、风量小的工况，需要附属冷冻设备。3、2硫化物的去除烟气中硫化物的去除方法主要有：湿法、干法和半干法。（1）湿法 湿法烟气脱硫技术按使用脱硫剂种类可分为：石灰石-石灰膏法、双碱法、石灰液法、钠碱法、氧化镁法、有机胺循环法、海水脱硫法等。按脱硫设备采用的技术种类的不同可分为：旋流板技术、气泡雾化技术、填料塔技术、静电脱硫技

18、术、电子束脱硫技术等。石灰石-石膏法脱硫技术 采用石灰石/石灰的浆液吸收烟气中的SO2，以脱出其中的SO2的一种湿法脱硫工艺。其工艺流程图如：烟气先经热交换器处理后，进入吸收塔，在吸收塔里SO2直接与石灰浆液接触并被吸收去除。治理后烟气通过除雾器及热交换器处理后经烟囱排放。吸收产生的反应液部分循环使用，另一部分进行脱水及进一步处理后制成石膏。旋流板脱硫除尘技术 旋流板技术是针对烟气成份组成的特点，采用碱液吸收法，经过旋流、喷淋、吸收、吸附、氧化、中和、还原等物理、化学过程，经过脱水、除雾，达到脱硫、除尘、除湿、净化烟气的目的。在各种锅炉烟气脱硫除尘的得到广泛应用。旋流板技术脱硫剂选用不同分为：

19、采用石灰液法、双碱法、钠碱法三种。以下介绍其工艺流程及特点：A、石灰液法工艺流程工艺流程图 锅炉烟气在塔内经旋流板处理后，由引风机送入烟囱排放。喷淋循环液由脱硫除尘器中上部进入，在旋流塔板上分散成雾滴与烟气充分接触净化后，从脱硫除尘器底部经水管流入循环水系统的中和池进行再生反应，反应生成上清液循环使用。B、双碱法该工艺在脱硫除尘方面单石灰石法相同。为解决循环水系统及旋流板结垢问题。吸收剂采用钠碱与石灰结合使用。C、单钠碱工艺法 该工艺一般在燃油锅炉上应用比较多。、喷淋填料塔脱硫除尘技术该技术根据双膜理论，SO2吸收过程属于气膜控制吸收过程，采用液相分散型装置-喷淋填料塔。在填料中烟气与喷淋液充

20、分接触、扩散、吸收以此完成烟气中SO2吸收及除尘。工艺流程如下：(2)半干法烟气脱硫技术 半干法烟气脱硫技术采用湿态吸收剂，在吸收装置中吸收剂被烟气的热量所干燥，并在干燥过程中与SO2反应生成干粉脱硫产物。半干法工艺较简单，反应产物易于处理，无废水产生，但脱硫效率和脱硫剂的利用效率低。目前常见的半干法烟气脱硫技术有：喷雾干燥脱硫技术、循环流化床烟气脱硫技术等。、喷雾干燥脱硫技术 喷雾干燥脱硫技术利用喷雾干燥的原理，在吸收剂（氧化钙或氢氧化钙）用固定喷头喷入吸收塔后，一方面吸收剂与烟气发生化学反应，生成固体产物；另一方面烟气将热量传递给吸收剂，使脱硫反应产物形成干粉，反应产物在布袋除尘器（或电除

21、尘器）处被分离，同时进一步去除SO2.、循环流化床烟气脱硫技术 循环流化床脱硫技术利用流化床原理，将脱硫剂流态化，烟气与脱硫剂在悬浮状态下进行脱硫反应。工艺流程如下：（3）干法脱硫技术 干法脱硫技术采用湿态吸收剂，反应生成干粉脱硫产物。干法工艺较简单，但脱硫效率和脱硫剂的利用效率低。目前常见的干法烟气脱硫技术有：炉内喷钙脱硫技术。3、3 氮氧化物的去除 在石油化工生产过程中，如硝酸、乙二酸及催化剂的生产都有氮氧化物的废出，燃料的燃烧也排放出氮氧化物。氮氧化物除可产生一次污染外，还会导致光化学反应，造成二次污染，有时由于某些气象因素，在人口稠密的地区不易扩散，故危害很大。目前其主要防治技术是烟气

22、脱硝，净化处理的方法可分为：还原法、吸收法、吸附法、等离子体活化法、微生物法。此外，按治理工艺还可分为干法脱硝和湿法脱硝，干法脱硝包括：非催化还原法、催化还原法、热分解法、吸附法、吸收法、等离子法。湿法脱硝包括：酸吸收、碱吸收、氧化吸收、络盐吸收。3、4 含颗粒物废气的处理重力沉降室重力沉降室旋风除尘器旋风除尘器湿式除尘器湿式除尘器布袋除尘器布袋除尘器电除尘器电除尘器除尘器性能比较除尘器性能比较 、重力沉降室 其机理为含尘气流进入沉降室后，由于扩大了流动截面积而使得气流速度大大降低，使较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降。沉降室内的气流速度一般为0.3-0.5m/s，压力损失为50-130Pa，

23、可除去40m以上的尘粒。除尘效率通常：40%70%重力沉降室具有结构简单，投资少，压力损失小的特点，维修管理较容易，而且可以处理高温气体。但是体积大，占地面积大，效率相对低，一般只作为高效除尘装置的预除尘装置，来除去较大和较重的粒子。应用：初级除尘 重力沉降室 、旋风除尘器 除沉机理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力降尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。旋风除尘器结构简单，易于制造、安装和维护管理，设备投资和操作费用都较低，已广泛用来从气流中分离固体和液体粒子，或从液体中分离固体粒子。旋风除尘器的效率显著高于重力沉降室，具有8085%的除尘效率。优点：简单、投资少、易

24、操作 缺点：磨损严重，旋风子易堵 应用：多级除尘的预除尘 、湿式除尘器 它是使含尘气体与液体（一般为水）密切接触，利用水滴和颗粒的惯性碰撞及其他作用捕集颗粒或使颗粒增大的装置。先是利用高压离心风机的吸力，把含尘气体压到装有一定高度水的水槽中，水浴会把一部分灰尘吸附在水中。经均布分流后，气体从下往上流动，而高压喷头则由上向下喷洒水雾，捕集剩余部分的尘粒。其过滤效率可达85%以上。具有结构简单、占地面积小、操作及维修方便和净化效率高等优点，能够处理高温、高湿的气流，将着火、爆炸的可能减至最低。缺点：有洗涤污泥，要解决污泥和污水问题；设备需要选择耐腐蚀材质；动力消耗较大；北方或者寒冷地区需要考虑设备

25、 防冻。应用：中、小型机组采用，大型机组一般不采用、布袋除尘器 工作机理是含尘烟气通过过滤材料，尘粒被过滤下来，过滤材料捕集粗粒粉尘主要靠惯性碰撞作用，捕集细粒粉尘主要靠扩散和筛分作用，滤料的粉尘层也有一定的过滤作用。布袋除尘器运行中控制烟气通过滤料的速度(称为过滤速度)颇为重要。一般取过滤速度为052m/min，对于大于01µm的微粒效率可达99%以上，设备阻力损失约为980I470Pa。优点：除尘效率高，处理量大；结构简单，造价及运行费用低；可提高干法脱硫的脱硫率 缺点：体积和占地面积都很大；处理高温、高湿度、腐蚀性气体应慎选滤袋；滤袋易破损；阻力损失大 应用：对布袋不易造成腐

26、蚀的气体的除尘、静电除尘 工作原理是利用高压电场使烟气发生电离，气流中的粉尘荷电在电场作用下与气流分离。负极由不同断面形状的金属导线制成，叫放电电极。正极由不同几何形状的金属板制成，叫集尘电极。与其他除尘设备相比，耗能少，除尘效率高，适用于除去烟气中00150µm的粉尘，而且可用于烟气温度高、压力大的场合。实践表明，处理的烟气量越大，使用静电除尘器的投资和运行费用越经济。缺点：钢耗大，占地面积大，制造、安装、运行的要求高，对粉尘特性敏感。性能比较类型类型结构形式结构形式处理粒度处理粒度m压降mmH2O除尘效率%重力除尘沉降式50100010154060离心除尘旋风式31005015

27、08595湿式除尘文丘里式0.110030010009099过滤除尘袋式0.1201002008599.9电除尘0.0520102099四、污染物排放标准 大气污染物综合排放标准GB162971996国家环境保护局19960412批准 19970101实施1 主题内容与适用范围1.1 主题内容1.2 适用范围2 引用标准3 定义3.1 标准状态3.2 最高允许排放浓度3.3 最高允许排放速率3.4 无组织排放 五、相关政策六、参考文献 席胜伟.大气污染危害性分析及治理途径 J.科技情报开发与经济,2006,16(12):153-154.汪涵;郭桂悦;周玉莹;梁忠越;化工进展 中国化工学会;化学

28、工业出版社2009 童志权,陈焕钦.工业废气污染控制与利用 M.北京:化学工业出版社,1989.覃世金.黄磷生产中“三废”综合利用的思路 J.湖北化工,1997,(2):51-53.林肇信.大气污染控制工程 M.北京:高等教育出版社,2000.环境保护部.大气污染物综合排放标准GB162971996.北京：中国环境科学出版社，2000-6.刘天齐.环境保护通论.北京：中国环境科学出版社，1997.林肇信.大气污染控制工程.北京：高等教育出版社，1991.马广大，除尘器计算.北京：中国环境科学出版社，1990.拉姆BM.气体吸收.刘凤志，林肇信，等，译.北京：化学工业出版社，1985 参考网址http:/