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工业安全与环保
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2013年第39卷第3期
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李冰晶1，2王小妹1，2潘峰2仝纪龙2曹源1，2
(1．兰州大学大气科学学院兰州730000；2．兰州大学环境质量评价研究中心兰州730000)
摘要化工项目因含有大量易燃易爆物质和较多复杂装置而具有较大潜在事故风险，因此环境风险 评价成为该类项目环境影响评价的重点和难点。以某50万L／a催化汽油醚化项目为例，通过风险识别、项源
分析，进而对环境风险事故进行预测及评价，并提出了相应的环境风险防范措施和应急预案。其中，重点进行
了源解析，并从以上各方面内容讨论了做此类项目环境风险评价的技术要点，以期为今后的催化汽油醚化项
目乃至各类化工项目的环境风险评价提供参考、借鉴。
关键词催化汽油醚化源解析应急预案环境风险评价
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O引言
环境风险评价是对建设项目建设和运行期间发生的可预测突发性事件或事故(一般不包括人为破坏及自然灾害)引起有毒有害、易燃易爆等物质泄漏，或突发事件产生的新的有毒有害物质，所造成的对人身安全与环境的影响和损害，进行评估，提出防范、应急与减缓措施…。
针对有较大潜在事故风险的化工项目，一旦发生事故，带来的灾害性不可估量，因此做好化工类项目的环境风险评价显得尤为重要。
本文以某50万∥a催化汽油醚化项目为例，通过项目简介、风险识别、项源分析，进而对环境风险事故进行预测及评价，并提出了相应的环境风险防范措施和应急预案，以期为今后的催化汽油醚化项目及各类化工项目的环境风险评价提供参考和借鉴。l具体案例分析
1．1项目简介
项目位于兰州石化公司炼油厂区内，其中各项指标系数见表l。
表l项目主要指标万t／a
指标名称指标
工艺流程主要有3个步骤：①醚化反应，主要在反应塔里将各种物料混合之后进行充分反应；②醚化
产物分馏，将上一步骤生产的醚化反应生产产物通过一定工艺手段逐个分开；③甲醇回收，为提高甲醇利用率，将醚化分馏塔顶抽出的碳五和甲醇混合
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物里的甲醇回收利用。
1．2风险识别与分析
1．2．1物质风险识别与分析
根据《石油化工企业设计防火规范》(G B 50160_-2008)中的火灾危险性分类和《建设项目环境风险评价技术导则》(H I／T16卜2004)附录A．1原料及产品的综合分析可知，项目涉及的物料主要包括汽油、甲醇、醚化产品、碳五。其中，醚化产品主要成分为甲基叔戊基醚(T A M E)、碳六醚及部分碳六烃类，碳五主要成分为2一甲基一2一丁烯。根据项目所涉及物质的理化性质，确定主要危险物质为甲醇、轻汽油、甲基叔戊基醚(嗍)、2一甲基一2一丁
评价等级判定依据里的物质危险性标斛2|，结合对烯，火灾类别识别见表2。
表2项目存储物料爆炸火灾类别
分析结果表明，项目所涉及的物料本身为低毒和微毒类物质，具有易燃易爆性，遇热分解释放出有毒的烟雾，人吸人大量蒸汽会引起神经麻痹。1．2．2装置风险识别与分析
项目涉及主要危险有害装置经统计分析后见表3。
表3各单元主要危险、有害性分析
根据<；危险化学品重大危险源辨识》(G B生产量均超过临界量，确定50万∥a催化汽油加氢18218—2009)，结合表4可知生产场所物料的在线装置为重大危险源[引。
表4重大危险源辨识
1．2．3生产过程风险识别与分析
从物料和产品的输送、加工过程中，由于设备、设施及管道密封不良，操作人员误操作，特别是工艺参数波动异常等原因，均可导致工艺介质泄漏，使工作人员吸入有毒物质而导致中毒，遇明火易引发火灾爆炸事故。
1．3项源分析
1．3．1最大可信事故
根装置生产规模、原料产品的理化性质、工艺特点等多个因素进行综合判断，确定该项目装置的主要危险因素为火灾、爆炸、中毒，在单元中分布见表5。
结合对装置物料的危险性分析结果，由于醚化反应器内组分复杂，反应条件要求相对较高，故确定醚化反应器发生爆炸以及甲醇泄漏导致人员中毒为最大可信事故。
1．3．2醚化反应器事故源强
从最不利的角度分析，醚化反应器及管道中甲
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醇总在线量为32．61t ，轻汽油在线量为2．98t ，以此
作为重大事故的源强，对泄漏爆炸、中毒事故及影响
进行预测和评价。
1．4环境风险事故预测及分析评价
1．4．1火灾爆炸预测及结果分析1．4．1．1预测条件确定当汽油泄漏形成液池，如应急不够及时，
使泄漏的汽油接触到火源，则会出现火灾事故。本次利用池火模型对主要装置区爆炸进行模拟。主要参数设置见表6。
表6醚化反应器池火模型预测参数
1．4．1．2预测结果及分析
结合表6，利用环境风险评价火灾爆炸事故模
型预测里的池火事故模型对以上事故进行预测，预
测结果见图1、表7。图案口圆
臣国田强盈●面积／m 21．48×1054．09×1047．51×1041．29×104图l 池火事故模型伤害范围
表7给出了烃化反应器爆炸后，离火焰中心不
同半径范围内的伤害程度，结合图1可知每个不同
伤害程度所危急的面积大小。根《石油化工企业卫生防护距离》(sH 3093—1999)H J ，石油化工装置与居住区之间的卫生防护距离为150m ，为了最大程度保障厂区的人员身体健康，建议应立即撤离250
m 范围内与救援工作无关的人员。
1．4．2典型泄漏事故模型预测及结果分析
根据《建设项目环境风险评价技术导则》叫
Tl ㈣004中的规定，对于瞬时或短时间事故，采用多烟团模式，此次环境风险评价采用多烟团模式对
50万∥a 催化汽油醚化项目醚化反应器发生重特大
灾害性事故状态下的甲醇泄漏进行模拟，计算甲醇
在大气中的扩散及浓度分布。
特征污染物甲醇的毒性见表8。
1．4．2．1预测条件确定
本次环境风险评价主要考虑《环境影响评价技术导则大气环境》帆．2—2008中推荐的非正常排放模式：有风情况和小风情况【5“J 。
假设稳定度为D ，风速分别考虑1．3H ∥s 和2．3zn ／s 两种情况。经事故源强定量分析，面源面积考虑为围堰所包围面积1680辞。甲醇在线量为32．61t ，预计醚化反应器破裂后有70％的甲醇被燃烧，则灾害性爆炸破裂后甲醇一次性泄漏量约为9．783t ，预计甲醇在20111i n 内全部蒸发至大气，推算出面源的
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排放速率为8．1kg／s，以此作为源强预测甲醇挥发至大气后对周围环境的中毒影响。
表7汽油泄漏池火模型预测结果
死亡半径／m167．3死亡热辐射通量／(W m以)3275．5池火持续时间／s16．6二度烧伤半径／m202．5二度烧伤半径热辐射通量／(W m一2)2169．4火焰高度／m64．6一度烧伤半径／m296．9一度烧伤半径热辐射通量／(w m_2)953．2池火焰表面热辐射通量／(W m一2)239594．5财产损失半径／m64财产损失热辐射通量／(w m o)25470．2池火单位面积燃烧速率／(Icg m-2‘s_1)0．09926
表8甲醇毒性
(2)预测结果及分析预测结果见表9、表10。
表9事故后扩散情况m g／矗
风速／(m．。一，)预测时刻／妇—————!望塑塑壁竺生_短时间接触允许浓度范围／
风速／(m可1’
预测时刻／妇丽蕊面忑i百磊鬲i伤害范围／m短时I司接触允许浓度范围／m
由相关资料得知，甲醇地面质量浓度大于86000叫m3为致死浓度值，260一86000吲m3为伤害阈值，在50．260叫m3为短时间内可以接触
范围[7f。
由表9可得出在距离事故中心特定距离，不同风速、不同时刻条件下的污染物在此距离点的浓度值。
由表10可得到不同风速不同时刻最大落地浓度及出现距离、伤害范围、短时间接触允许浓度范围。
通过对图表数据的统计可知：风速越小，污染物扩散越慢，影响范围小，但影响时间长；风速越大，污染物扩散越快，影响范围大，但影响时间短。因此，针对不同事故情况，要给出不同的环境风险防范措施及应急预案。
2环境风险防范措施及应急预案
2．1环境风险防范措施
为防止50万魄催化汽油醚化装置区发生火灾、爆炸，可采取如下安全措施。
(1)选择合格的管道及附件，设备选型、功能要符合工程要求；对重要设备应进行及时的维护保养，确保运行正常，避免容器发生泄漏。
(2)作业现场选择合适的工具，避免产生敲击火花；制定严格的动火作业审批程序，确保在现场不出现违章动火的现象；严禁使用非防爆型电气设备并应对电气设备进行定期检修、更换；制定严格的操作标准…。
2．2应急预案
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本次风险事故模拟了中毒和火灾两种事故类型，因此制定应急预案时应全面考虑两种情况。
(1)中毒风险管理。如果发生物料泄漏，应立即与气防急救站联系，有关专业技术人员应佩戴防毒面具或其他个人保护措施迅速查有毒物料泄漏部位，及时解决要害，以避免中毒事故的进一步扩大[9f。
(2)火灾风险管理。装置区内应设计各种防火措施。现场应布置手动报警按钮和感烟探测器，当火灾发生时感温探测器可将信号送达控制室，再由工作人员通过火警电话通知消防人员灭火，以便迅速采取应急措施避免火灾蔓延，减少人身和财产伤亡。
3结论
石油化工行业由于涉及危险品多、化学反应复杂，因此环境风险评价比较困难，所涉及的内容和考虑的因素复杂多变，本文从风险识别、项源分析、事故预测等方面对催化汽油醚化类项目的环境风险评价进行分析。虽然不同项目的环境风险评价要结合具体情况具体分析，但笔者认为文中关于最大可信事故的确定、源解析的思路、预测内容的选择等对石
(上接第42页)
炉吹灰或加负荷时，除灰值班员及时调整一电场气力输灰落料时间，把落料时间改为8s，观察输灰曲线正常后，再经过3个输灰循环，逐步增加落料时间，从而出合理的落料时间。
(2)如在输灰过程中发生堵管现象，确认堵管后，首先在控制画面点选停止，然后人工到达输送泵现场，关闭主泵前端的输送手动进气阀，开启出口泵后的手动排堵球阀，此时管道内的压缩空气会将管道内的灰送回出口泵上方的灰斗，管内压力迅速下降，直至零压力，即认为管道疏通完成；关闭手动排堵阀(一定要关到位，不得有未关严造成漏气的现象，以免阀门损坏)，开启手动进气阀。
(3)疏通完成后，在控制画面点选“吹扫”，检查管道内有无堵塞[2]。如果压力能很快降到空吹压力(一般为0．035艇h)以下，则认为管道疏通完毕，如果经过3次吹扫，仍未降到空吹压力，联系检修拆除二电场主泵的一个截流孔板，继续进行吹扫，直到达到空吹压力，方可正常启动输送循环进行输灰。
(4)恢复正常运行时，将落灰时间改为8s，经过几个正常循环，再逐渐将落灰时间增加到正常时间
油化工类项目环境风险评价均有可借鉴之处。
参考文献
[1]HJ_／I．169喇建设项目环境风险评价技术导则[S]．北
京：国家环境保护部，2004：2．
[2]G B50160-一2008石油化工企业设计防火规范[S]．中华人
民共和国住房和城乡建设部，2008：3—4．
[3]G B18218--2009重大危险源辨识[s]．中华人民共和国国
家质量监督检验检疫总局，2009：4—7．
[4]张海峰．危险化学品安全技术全书[M]．北京：化学工业
出版社发行部，2008：146．
[5]魏文德．有机化工原料大全[M]．北京：化学工业出版社，
1999：8．
[6]马沛生．石油化工基础数据手册[M]．北京：化学工业出
版社，1993：11．
[7]sH3093一1999石油化工企业卫生防护距离[s]．国家石油
和化学工业局，1999：1．
[8]I{J／I'2．2瑚8环境影响评价技术导则大气环境[s]．北
京：国家环境保护部，2009．
[9]房春生，孟赫，李巍，等．甲醇项目环境风险评价案例分析
[J]．环境科学与管理，2009，34(4)：170—173．
作者简介李冰晶，女，1990年生，硕士研究生，研究方向为应用气象类的环境影响评价。
(收稿日期：2012—06—18)
(每次加l s，3个循环加1次)，以检查是否时间设定有不合理之处。在逐渐增加时间的过程中，发现输送不正常，有堵塞现象，采用“进l s，退2s”的办法，逐渐到合理的落灰时间。
输灰正常后应将拆除的二电场主泵的截流孔板恢复。
4结论
本文通过对电除尘高料位产生的原因进行分析，从3个方面进行调整，经过综合监控改进措施，从运行近两年的运行实际工况看，有效地降低了事故放灰的次数，灰斗的高料位有效减少，基本消除事故放灰，保障了安全生产，取得了良好效果，为同类型的600跚等级机组电除尘事故放灰提供了一些实际操作运行经验。
参考文献
[1]崔功龙．燃煤发电厂粉煤灰气力输送系统[M]．北京：中
国电力出版社，20c15：195—198．
作者简介张天静，男，1975年生，硕士研究生，现从事锅炉、除灰除渣、脱硫运行维护工作。
(收稿日期：2012—02—14)
