圖為天津百萬噸乙烯項(xiàng)目海水淡化循環(huán)水處理裝置。新華社記者 劉海峰/攝
隨著今年年初100萬噸乙烯及其配套項(xiàng)目全面投產(chǎn),中石化天津分公司的煉油能力提高了3倍、化工能力提高了5倍。而二氧化硫、煙塵等的排放量不僅沒有增加,反而大大減少,其中二氧化硫的年排放量從項(xiàng)目開工建設(shè)前的2.1萬噸降到了目前的9400噸左右,降幅達(dá)54%。
“這都得益于項(xiàng)目在污水、煙氣處理,廢物利用,資源節(jié)約等方面的巨大投入。”中國(guó)石油化工股份有限公司天津分公司安全環(huán)保部部長(zhǎng)袁仲全介紹,100萬噸乙烯及其配套項(xiàng)目總投資達(dá)340億元,其中用于環(huán)保和清潔生產(chǎn)的投入就占了1/17,超過20億元。
新水零消耗
由于受生產(chǎn)規(guī)模、原料資源等條件的限制,我國(guó)乙烯產(chǎn)量目前還無法滿足國(guó)內(nèi)需求。雖然中國(guó)石油、中國(guó)石化和中海油已加快實(shí)施乙烯擴(kuò)能計(jì)劃,但消費(fèi)供需缺口仍較大,每年需要進(jìn)口大量乙烯。有關(guān)專家表示,在交通便利的港口或輸油管線經(jīng)過的地區(qū)進(jìn)行石化工業(yè)的規(guī)模拓展和資源適當(dāng)集中,符合我國(guó)當(dāng)前和今后一個(gè)階段內(nèi)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的需要。但利用已有優(yōu)勢(shì)做大做強(qiáng)乙烯工業(yè)的同時(shí),如何實(shí)現(xiàn)“低碳”可持續(xù),是相關(guān)企業(yè)包括中石化天津分公司100萬噸乙烯及配套項(xiàng)目必須解決的難題。
天津是全國(guó)人均水資源最少的城市,淡水資源嚴(yán)重缺乏。而石化行業(yè)是耗水大戶,100萬噸乙烯及配套項(xiàng)目投產(chǎn),除了電、原油外,每年還需要增加至少約4000萬噸淡水。按照傳統(tǒng)生產(chǎn)模式,這一能讓天津擁有我國(guó)最大乙烯生產(chǎn)企業(yè)的項(xiàng)目,勢(shì)必與當(dāng)?shù)刭Y源環(huán)境產(chǎn)生尖銳矛盾。
作為國(guó)家和中國(guó)石化“十一五”重點(diǎn)建設(shè)工程,中石化天津100萬噸乙烯項(xiàng)目是全國(guó)第一個(gè)只“喝”海水的大乙烯項(xiàng)目。借助地處沿海,海水資源豐富的優(yōu)勢(shì),項(xiàng)目規(guī)劃之日起,就配套建設(shè)有日產(chǎn)超過9萬噸淡水的海水淡化廠。淡化后的海水經(jīng)過中石化天津分公司化學(xué)水站的膜過濾、脫鹽、添加等工藝處理后生產(chǎn)出合格的化學(xué)水,就能滿足100萬噸乙烯及配套項(xiàng)目工業(yè)用水。
不僅一年能節(jié)約新水近4000萬噸,記者了解到,為100萬噸乙烯供水的海水淡化廠,使用的是大港電廠發(fā)電機(jī)組的升溫冷卻海水。僅此一項(xiàng),每年便可節(jié)電300萬度,減排二氧化碳2620噸、二氧化硫8.5噸、氮氧化物7.4噸。
由于海水淡化水的鈣鎂離子含量遠(yuǎn)低于自來水,中石化天津分公司用淡化水制取軟水的生產(chǎn)成本也比使用自來水每噸節(jié)約2元。
水重復(fù)利用率98%以上
記者采訪時(shí)發(fā)現(xiàn),在中石化天津分公司的100萬噸乙烯及其配套項(xiàng)目中,水處理裝置系統(tǒng)龐大而復(fù)雜。這些裝置分別將生產(chǎn)污水、污染雨水、清凈廢水等不同水質(zhì)的水進(jìn)行收集、處理,再回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。
隨著100萬噸乙烯及配套項(xiàng)目建設(shè)、投產(chǎn),在充分依托原有污水處理設(shè)施的基礎(chǔ)上,中石化天津分公司新建了一批污水處理廠。
中石化天津分公司動(dòng)力部污水車間副主任倪福功介紹,公司在100萬噸乙烯生產(chǎn)環(huán)節(jié)新建了一套處理能力為每小時(shí)500立方米的污水處理廠,處理乙烯工程工業(yè)污水、生活污水及初期污染雨水,污水回用量每小時(shí)350立方米,回用水成為工業(yè)循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水源之一。針對(duì)1000萬噸煉油生產(chǎn)環(huán)節(jié)的含油污水,專門興建了處理能力為每小時(shí)450立方米的含油污水處理系統(tǒng)和一套污水深度處理及回用系統(tǒng),每小時(shí)生產(chǎn)的330立方米回用污水被作為工業(yè)循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水源和煉油脫鹽水站的水源。
袁仲全介紹,在100萬噸乙烯項(xiàng)目沒建設(shè)投產(chǎn)前,中石化天津分公司外排污水中COD含量為每升80克毫克;建成后,滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下,外排污水中COD含量將下降到每升60毫克。
據(jù)了解,所有污水設(shè)施投入使用后,將與中石化天津分公司現(xiàn)有的污水處理設(shè)施優(yōu)化整合,污水回用量將達(dá)到每小時(shí)近1000立方米,工業(yè)水重復(fù)利用率將好于天津市平均水平,達(dá)到98%以上,工業(yè)廢水實(shí)現(xiàn)宏觀零排放。噸油耗水從目前的0.85噸水降至0.6噸水以下。
袁仲全透露,從環(huán)評(píng)開始,公司就考慮到了水體污染的防控。目前,已相繼建設(shè)了容量分別達(dá)到3.5萬立方米、1.5萬立方米的兩個(gè)事故池。一旦出現(xiàn)設(shè)備停車、事故等不正常生產(chǎn)情況,完全可以容納所有污水,不會(huì)污染外部環(huán)境和河流。
硫化氫零排放年產(chǎn)硫磺20萬噸
對(duì)石化企業(yè)來說,減少排放難度最大的環(huán)節(jié)是煙氣處理。而中石化天津100萬噸乙烯及配套項(xiàng)目的原料全部是高含硫原油,無疑又增加了煙氣處理的難度。
因此在20億元環(huán)保投入中,相當(dāng)一部分投向了脫硫裝置。
CFB鍋爐是中石化天津分公司熱電部三期工程,是專門針對(duì)100萬噸乙烯及配套項(xiàng)目建成后將加工高含硫原油特點(diǎn)而建的一項(xiàng)環(huán)保工程。熱電部聯(lián)合二車間書記董虎根介紹,CFB鍋爐本身就是循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目,鍋爐燃料使用的是高硫重質(zhì)原油在煉制中產(chǎn)生的高硫石油焦。為了處理煙塵中的有害物,每臺(tái)鍋爐都建有脫硫塔,使用了先進(jìn)的循環(huán)硫化床技術(shù),通過對(duì)石油焦進(jìn)行爐內(nèi)脫硫和煙氣尾部脫硫兩級(jí)脫硫,大大減少了污染物的排放量。煙氣中排放的二氧化硫濃度,與嚴(yán)格于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的天津鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)相比,每標(biāo)立方又減少了30毫克。
乙烯上下游產(chǎn)業(yè)鏈很長(zhǎng),一個(gè)‘大乙烯’項(xiàng)目就可帶動(dòng)數(shù)個(gè)相關(guān)項(xiàng)目。中國(guó)石化天津100萬噸乙烯及配套項(xiàng)目不僅包括年產(chǎn)100萬噸乙烯,還有年1000萬噸煉油項(xiàng)目。脫硫制硫裝置正是針對(duì)上游原油加工過程中產(chǎn)生的有毒有害氣體而投巨資建設(shè)的重大環(huán)保項(xiàng)目。中石化天津分公司煉油部聯(lián)合八車間主任范金泉介紹,這套裝置引進(jìn)了在線分析儀等先進(jìn)控制系統(tǒng),廢氣中約70%的硫化氫在爐子里就直接生成了硫磺,剩下的在反應(yīng)器中轉(zhuǎn)化成硫磺,總硫回收率達(dá)到99.9%以上。不僅使硫化氫達(dá)到零排放、煙氣達(dá)標(biāo)排放,而且滿負(fù)荷下,還能實(shí)現(xiàn)年回收生產(chǎn)工業(yè)用硫磺20萬噸。