HJ1094-2020 石油炼制工业废气治理工程技术规范(环境保护).pdf
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1、 中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 1094-2020 石油炼制工业废气治理工程技术规范 Technical specifications for petroleum refining industry waste gases treatment 本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。2020-01-14 发布 2020-01-14 实施 生生 态态 环境部环境部发布 I 目 次 前言.II 1 适用范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.2 4 污染物与污染负荷.5 5 总体要求.9 6 废气处理工艺设计.11 7 主要工艺设备与材料.21 8 检测与
2、过程控制.21 9 主要辅助工程.23 10 劳动安全与职业卫生.23 11 工程施工与验收.23 12 运行与维护.24 II 前 言 为贯彻中华人民共和国环境保护法中华人民共和国大气污染防治法等法律法规,防治环境污染,改善生态环境质量,规范石油炼制工业废气治理工程的建设及运行管理,制定本标准。本标准规定了石油炼制工业废气治理工程中的总体要求、工艺设计、检测与过程控制、施工与验收、运行管理的技术要求。本标准为指导性标准。本标准为首次发布。本标准由生态环境部科技与财务司、法规与标准司组织制订。本标准起草单位:中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院、北京全华环保技术标准研究中心、北京中电联环
3、保股份有限公司。本标准由生态环境部2020年1月13日批准。本标准自2020年1月14日起实施。本标准由生态环境部解释。1 石油炼制工业废气治理工程技术规范 1 适用范围 本标准规定了石油炼制工业废气治理工程的设计、施工、验收和运行管理的技术要求。本标准适用于石油炼制工业的废气治理工程,可作为石油炼制建设项目环境影响评价,废气治理工程咨询、设计、施工、验收及建成后运行与管理的技术依据。2 规范性引用文件 本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件,其有效版本(包括所有的修改单)适用于本标准。GB 12348 工业企业厂界环境噪声排放标准 GB/T 12801 生产过程安全卫生要求
4、总则 GB/T 13347 石油气体管道阻火器 GB 14554 恶臭污染物排放标准 GB/T 16157 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 GB 31570 石油炼制工业污染物排放标准 GB 50058 爆炸危险环境电力装置设计规范 GB 50160 石油化工企业设计防火标准 GB 50264 工业设备及管道绝热工程设计规范 GB 50493 石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范 GB 50650 石油化工装置防雷设计规范 GB 50726 工业设备及管道防腐蚀工程施工规范 GB 50727 工业设备及管道防腐蚀工程施工质量验收规范 GB50759 油品装载系统油气回收设
5、施设计规范 GB 50984 石油化工工厂布置设计规范 GB 51284 烟气脱硫工艺设计标准 GBZ 1 工业企业设计卫生标准 HJ/T 1 气体参数测量和采样的固定位装置 HJ 75 固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放连续监测技术规范 HJ 76 固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放连续监测系统技术要求 及检测方法 2 HJ/T 386 环境保护产品技术要求 工业废气吸附净化装置 HJ/T 387 环境保护产品技术要求 工业废气吸收净化装置 HJ/T 389 环境保护产品技术要求 工业有机废气催化净化装置 HJ 462 工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范 HJ562
6、火电厂烟气脱硝工程技术规范 选择性催化还原法 HJ 732 固定污染源废气挥发性有机物的采样 气袋法 HJ 733 泄漏和敞开液面排放的挥发性有机物检测技术导则 HJ 880 排污单位自行监测技术指南 石油炼制工业 HJ 1013 固定污染源废气非甲烷总烃连续监测系统技术要求及检测方法 HJ 2026 吸附法工业有机废气治理工程技术规范 HJ 2027 催化燃烧法工业有机废气治理工程技术规范 SH/T 3007 石油化工储运系统罐区设计规范 SH 3009 石油化工可燃性气体排放系统设计规范 SH 3011 石油化工工艺装置布置设计规范 SH/T 3015 石油化工给水排水系统设计规范 SH/
7、T 3024 石油化工环境保护设计规范 SH 3047 石油化工企业职业安全卫生设计规范 SH/T 3060 石油化工企业供电系统设计规范 SH/T 3146 石油化工噪声控制设计规范 危险化学品安全管理条例 中华人民共和国国务院令 第645号 建设项目环境保护管理条例 中华人民共和国国务院令第682号 建设项目竣工环境保护验收暂行办法 国环规环评(2017)4号 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。3.1 催化裂化烟气 fluid catalytic cracking flue gas 指催化裂化过程中催化剂烧焦再生产生的烟气,烟气中的主要污染物有二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx
8、)、颗粒物、镍及其化合物、一氧化碳(CO)等。3.2 工艺加热炉烟气 process heating furnaceflue gas 指工艺加热炉燃烧燃油或燃气所产生的烟气,烟气中主要污染物有二氧化硫、氮氧化物、颗粒物。3 3.3 硫磺回收尾气 sulfur recovery tail gas 指石油炼制企业副产硫化氢气体经硫磺回收装置回收单质硫后排放的尾气,尾气中主要污染物有硫化氢(H2S)、二氧化硫、羰基硫(COS)、二硫化碳(CS2)等。3.4 氧化沥青尾气 oxidized asphalt tail gas 指渣油与空气在氧化沥青装置中发生反应生成氧化沥青过程中排放的尾气,尾气中主要污
9、染物有苯系物、含氧有机物、沥青烟、有机硫化物、稠环芳烃和苯并(a)芘(BaP)等。3.5 S Zorb 再生烟气 S Zorb flue gas 指在 S Zorb 汽油吸附脱硫装置上,吸附脱硫催化剂再生过程产生的烟气,烟气中含高浓度二氧化硫。3.6 重整催化剂再生烟气 catalyst regenerationflue gas of catalytic reforming process 指在油品重整装置催化剂再生过程中产生的烟气,主要污染物有氯化氢(HCl)、挥发性有机物(VOCs)。3.7 氧化脱硫醇尾气 oxidation sweetening process tail gas 指液态
10、烃或汽油馏分用空气催化氧化脱硫醇过程中产生的尾气,液态烃氧化脱硫醇尾气中的主要污染物是二甲基二硫醚等有机硫化物,汽油氧化脱硫醇尾气中的主要污染物有二甲基二硫醚等有机硫化物和汽油油气。3.8 火炬烟气 flare gas 指火炬燃烧排放的烟气,主要污染物有碳黑颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、硫化氢、氨(NH3)和挥发性有机物等。3.9 污水集输系统排气 wastewatercollecting and transportation system exhaust gas 指从污水集水井、输送管道、输送明渠等收集和输送系统排放的废气。3.10 污水处理场高浓度废气 high concentra
11、tion exhaust gas from wastewatertreatment 指从污水处理场总进口集水井、均质池(罐)、隔油池(斜板、平流)、气浮池(溶气浮选、涡凹气浮)、污油池(罐)、浮渣池(罐)散发的废气,该废气中含有较高浓度的挥发性有机物,以及少量硫化氢、氨、有机硫化物等。3.11 污水处理场低浓度废气 low concentration exhaust gas from wastewatertreatment 指从污水处理场曝气池、A/O 池、氧化沟、膜生物反应器(MBR)、厌(缺)氧池、污泥池等废水生物处理设施散发的废气。3.12 挥发性有机液体装载作业排气 volatile
12、organic liquidloading exhaust gas 指在汽油、石脑油、柴油等油品或有机液体装车或装船过程中,随着车载油罐或船舱内 4 液面的上升而排出的挥发性有机物气体。3.13 挥发性有机液体储罐排气 volatile organic liquid tank exhaust gas 指原油、汽油、石脑油、喷气燃料、煤油、柴油、芳烃、溶剂油等挥发性有机液体储罐,由于大、小呼吸以及物料在输送过程中压力变化释放的气体、高温物料进入储罐导致蒸发等而产生的 VOCs 气体。3.14 酸性水罐排气 sour water tank exhaust gas 指从酸性水罐顶排放的气体。酸性水罐
13、储存酸性水并进行油水分离,从罐顶排放的气体中含有硫化氢、氨、有机硫化物、油气、水蒸气和空气等。3.15 污油罐排气 waste oil tank exhaust gas 指由污油罐大、小呼吸,以及接收蒸气吹扫物料而从罐顶排放的气体,排放气中含硫化氢、有机硫化物、油气、水蒸气和空气等。3.16 中间油品罐排气 exhaust gas from intermediateoil tank 指粗汽油、粗柴油、高温蜡油等中间油品的储罐排放的气体,其特点是排放气中除 VOCs外,还含有较高浓度的硫化氢和有机硫化物。3.17 装置检维修排气 equipment inspection and repair e
14、xhaust gas 指炼油装置在停工检维修过程中,由于物料排放和设备清洗、吹扫作业而排放的恶臭和VOCs 气体。3.18脱硫及总烃浓度均化剂 desulphurization and homogenization reagent for totalhydrocarbon concentration 指一种污水处理场高浓度废气催化氧化处理的双功能保护剂。其装填在催化氧化反应器前的脱硫及总烃浓度均化罐中,通过物理和化学吸附脱硫(脱除硫化氢、有机硫化物)防止催化氧化催化剂中毒;通过吸附材料对挥发性有机物的吸附与解吸作用防止其浓度在进入催化氧化反应器的过程中剧烈波动,以稳定反应器温度。3.19 低
15、温 柴 油 吸 收 油 气 回 收 工 艺 oil vapor recovery by low temperature diesel absorptionprocess 指利用柴油温度越低挥发性越小、对汽油等油气吸收能力越强的特性,在接近并高于所用柴油凝固点510(一般吸收温度在-515),用柴油吸收汽油、石脑油、芳烃、喷气燃料等油气的工艺,常用催化裂化分馏塔柴油馏分、常二线或常三线柴油馏分以及成品柴油作为吸收油,吸收油气后的富吸收油去柴油加氢装置或蒸馏塔等,又称“柴油低温临界吸收”、“柴油低温吸收”技术。5 4 污染物与污染负荷 4.1 废气来源与分类 在石油炼制工业生产和储运过程中产生的废
16、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;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、污水处理场废气、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。4.2 废气排放组成 废气治理工程设计中,废气组成宜采用实测或类比现有装置数据,在无实测或类比数据的情况下,可参考表 1 数据。表 1 石油炼制工业(部分)废气治理前主要污染物排放典型浓度 废气种类 废气主要组分 废气主要污染物浓度,mg/m3 有组织排放 催化裂化烟气 N
17、2,O2,H2O,CO2,SO2,NOX,颗粒物 颗粒物 150500,SO2 4003000,NOX 150800 工艺加热炉烟气 N2,O2,H2O,CO2,SO2,NOX,颗粒物 颗粒物 450,SO210450,NOX 100350 硫磺回收尾气 N2,O2,H2S,SO2,S,COS,CS2 二级克劳斯尾气:H2S 760018200,SO2 710017000,CS2 100016900,COS 80013000,硫蒸气 100300 氧化沥青尾气 N2,O2,CO2,CO,H2O,H2S,SO2,NOX,BaP,沥青烟,油气 BaP0.25.1,NMHC 50000120000,
18、CO6250,H2S 60 S Zorb 再生烟气 N2,O2,H2O,CO2,SO2,NOX SO228500171430 重整催化剂再生烟气 N2,O2,H2O,CO2,HCl,NMHC HCl 50200,NMHC 30300 汽油氧化脱硫醇尾气 N2,O2,H2O,油气,有机硫化物 NMHC 300000600000,有机硫化物10003000,臭气浓度 1600000 液态烃氧化脱硫醇尾气 N2,O2,H2O,油气,有机硫化物 有机硫化物 2000050000,NMHC 2000040000 火炬烟气 N2,O2,CO2,CO,SO2,NOX,H2S,NH3,NMHC,碳黑,黑度 S
19、O2 40600,NOX 30300,H2S 0200,NH3 0200,NMHC 105000,林格曼黑度 15 无组织排放 设备和管阀件泄漏排气 VOCs NMHC 050000 装置检维修排气 停工检修过程可能排放高浓度恶臭污染物、油气和水蒸气 非密闭检修排放的油气浓度最高可达510000 以上 循环水凉水塔排气 N2,O2,H2O,VOCs 散发气 NMHC 一般在 010,有机液体物换热器泄漏严重时可达 30 以上 污水集输系统排气 污水集输系统集水井、明渠以及管道跑冒滴漏散发恶臭和 VOCs 气泄漏源附近环境空气中 NMHC 可达 20以上,集水井排放浓度较高 6 体 污水处理场高
20、浓度废气 N2,O2,H2O,H2S,NH3,油气,苯系物,有机硫化物 H2S 5300,NH3 020,有机硫化物10100,NMHC 50040000,臭气浓度 500030000 污水处理场低浓度废气 N2,O2,H2O,H2S,CO2,NH3,有机硫化物,苯系物,污泥飞沫 H2S 030,NH3 010,有机硫化物 020,NMHC10300,臭气浓度 20008000 汽油、石脑油装载作业排气 N2,O2,H2O,油气 NMHC 1000001200000 柴油装载作业排气 N2,O2,H2O,油气 NMHC400030000 喷气燃料、煤油装载作业排气 N2,O2,H2O,油气 N
21、MHC1000060000 溶剂油装载作业排气 N2,O2,H2O,油气 NMHC 1000080000 苯装载作业排气 N2,O2,H2O,苯 苯 200000800000 甲苯装载作业排气 N2,O2,H2O,甲苯 甲苯 60000300000 二甲苯装载作业排气 N2,O2,H2O,二甲苯 二甲苯 20000120000 酸性水固定顶罐排气 N2,O2,H2O,CO2,H2S,NH3,有机硫化物,油气,水蒸气 H2S 1000100000,NH3 4005000,有机硫化物 502000,NMHC 100000800000,苯系物 50040000 污油固定顶罐排气 N2,O2,H2O,
22、H2S,有机硫化物,油气,水蒸气 H2S 106000,有机硫化物 501000,NMHC 80000600000,高浓度水蒸气 粗柴油固定顶罐排气 N2,O2,H2O,H2S,苯系物,有机硫化物,油气 H2S503000,有机硫化物 30500,苯系物 5001000,NMHC 1000080000 成品油固定顶罐排气 N2,O2,H2O,油气 成品油固定顶罐排放油气浓度参见其装载排放气浓度 成品汽油、石脑油内浮顶罐排气 N2,O2,H2O,油气 苯系物 200400,NMHC100050000 苯、甲苯、二甲苯等芳烃内浮顶罐排气 N2,O2,H2O,苯系物,油气 芳烃或 NMHC 5005
23、0000 成品喷气燃料内浮顶罐排气 N2,O2,H2O,有机硫化物,油气 苯系物 100140,有机硫化物 1020,NMHC 10004000 成品柴油内浮顶罐排气 N2,O2,H2O,油气 苯系物 20100,NMHC 5004000 成品溶剂油固定顶罐排气 N2,O2,H2O,油气 苯系物 5003000,NMHC 1000050000 碱渣固定顶罐排气 N2,O2,H2O,有机硫化物,油气 苯系物 10003000,NMHC1000020000,有机硫化物 100020000 高温沥青固定顶罐排气 N2,O2,H2S,有机硫化物,油气 H2S 20500,苯系物 5001500,有机硫
24、化物 20500,NMHC 2000200000 高温蜡油固定顶罐排气 N2,O2,H2S,有机硫化物,油气 H2S 1020000,苯系物 50040000,有机硫化物 205000,NMHC2000200000 7 注:1)表中 VOCs 和油气都用非甲烷总烃(NMHC)分析表征;2)表中苯系物指苯、甲苯和二甲苯。4.3 废气产生量 4.3.1 有组织源废气产生量确定 4.3.1.1 氧化脱硫醇尾气排放量 氧化脱硫醇装置尾气排放量宜通过实测确定;在无实测数据时,可按公式(1)计算或类比同等规模氧化脱硫醇装置确定。Vg=Ql Cs(1)式中:Vg 氧化脱硫醇装置尾气排放量,m3/h;Ql 汽
25、油或液态烃处理量,t/h;Cs 原料汽油或液态烃硫醇硫含量,g/g;氧化脱硫醇装置尾气排放量系数,汽油氧化脱硫醇装置该系数取值 6.49 10-7 m3/kg,液态烃氧化脱硫醇装置该系数取值 5.17 10-7 m3/kg。4.3.1.2 催化裂化烟气、工艺加热炉烟气等其他有组织源废气产生量可以通过实测、类比同等装置、查阅设计参数及操作参数等确定。4.3.2 无组织源废气产生量确定 4.3.2.1 固定顶罐产生气量 a)储罐产生气量包括大呼吸产生气量、进料温度高于罐内物料温度导致的蒸发气量、高压进料释放的溶解气量和小呼吸产生气量。其中,大呼吸产生气量取罐的最大进料量与罐的最小出料量之差,最大蒸
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