天然气加工的环境、健康与安全指南

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1、天然气加工的环境 健康与安全指南天然气加工的环境 健康与安全指南 1 天然气加工的环境 健康与安全指南 简介 环境 健康与安全指南 简称 EHS指南 是技术参考文件 其中包括优质国际工业 实践 GIIP 所采用的一般及具体行业的范例 1 如果世界银行集团的一个或多个成员参与项 目 则应根据这些成员各自政策和标准的要求执行本 EHS指南 本 EHS指南 是针对具体 行业 应与 通用EHS指南 共同使用 后者提供的指南针对所有行业都可能存在的EHS问题 如果遇到复杂的项目 可能需要使用针对多个行业的指南 EHS 指南 所规定的指标和措施是通常认为在新设施中采用成本合理的现有技术就能实 现的指标和措

2、施 在对现有设施应用 EHS 指南 时 可能需要制定具体针对该场所的指标 并需规定适当的达标时间表 在应用 EHS 指南 时 应根据每个项目确定的危险和风险灵活处理 其依据应当是环 境评估的结果 并应考虑到该场所的具体变量 例如东道国具体情况 环境的吸收能力 以 及项目的其他因素 具体技术建议是否适用应根据有资格和经验的人员提出的专业意见来决 定 如果东道国的规则不同于 EHS 指南 所规定的指标和措施 我们要求项目要达到两者中 要求较高的指标和措施 如果根据项目的具体情况认为适于采用与本 EHS 指南 所含规定相 比要求较低的指标和措施 则在针对该场所进行的环境评估中需要对提出的替代方案作出

3、详尽 的论证 该论证应表明修改后的指标能够保护人类健康和环境 适用性 天然气加工 EHS 指南涵盖天然气合成油 GTL 工厂中的生产过程 包括甲醇生产 以 及通常的合成气体中间体的生产 该合成气为一氧化碳和氢气的混合物 附录 A 是对该行业各 部分生产活动的介绍 有关储罐存放场的 EHS 问题 请参见 原油和石油产品集输终端的 EHS 指南 本指南文件包括以下章节 1 定义是 熟练而有经验的专业人员在全球相似情况下进行同类活动时 按常理可预期其采用的专业技能 努力程度 谨慎程 度 预见性 熟练而有经验的专业人员在评估项目可采用的污染防控技术时可能遇到的情况包括 但不限于 不同程度的环 境退化

4、不同程度的环境吸收能力 不同程度的财务和技术可行性 天然气加工的环境 健康与安全指南天然气加工的环境 健康与安全指南 2 1 具体行业的影响与管理 2 指标与监测 3 参考文献和其他资料来源 附录 A 行业活动的通用描述 1 具体行业的影响与管理 本章概述了天然气加工行业在操作阶段发生的 EHS 问题 并提出如何对其进行管理的建 议 关于如何管理大多数大型工业活动建造阶段和报废阶段各种常见 EHS 问题的建议包含于 通用 EHS 指南 1 1 环境 与天然气处理相关的潜在环境问题如下 废气排放 废水 危险材料 废弃物 噪声 废气排放 无组织排放 天然气加工设备的无组织排放来自于管道 阀门 接头

5、 法兰 密封圈 末端开口的管线 的泄漏 浮顶贮罐 泵和压缩机密封处的泄漏 气体传输系统 减压阀 储罐或者开放的坑井 容器的泄漏 以及烃在装卸操作过程中的泄漏 主要的污染源以及所涉及的污染物包括 储罐在灌装过程中或由于储罐呼吸作用排放的挥 发性有机物 VOC 浮顶贮罐的浮顶密封处 废水治理装置 费托 F T 合成装置 甲醇合 成装置 以及产品升级装置排放的挥发性有机物 VOC 其他无组织排放源还包括从甲醇存 储设施中释放的被甲醇蒸汽污染的氮气 以及合成气生产装置 费托 F T 合成装置或甲醇 合成装置产生的甲烷 CH4 一氧化碳 CO 和氢气 防止和控制无组织排放的推荐措施包括以下几方面 使用油

6、气检测装置定期监控管道 阀门 密封圈 储罐和其他构造部件的无组织排放 按优先次序进行必要的维修和部件更换 通过以下方法维持稳定的油罐压力和油气空间 协调灌注和抽取的时间安排 实现油罐间的油气平衡 这一过程可通过将灌注时排 出的油汽转移到已抽空的储罐的油气空间中 或充入其他用于油气回收的容器中来实 现 将轻馏分如汽油 乙醇和甲醇的储罐外表涂成白色或其他吸热低的颜色 以减少吸热 天然气加工的环境 健康与安全指南天然气加工的环境 健康与安全指南 3 另外还需考虑油罐表面的光反射影响视觉的可能性 根据国际公认的标准来选择和设计储罐 例如 考虑储存能力和所储物料的蒸汽压 以将储存和运转时的损失降至最低

7、1 在交通车辆进行装卸作业时使用供回系统 油气回收管 以及气密的油罐车 轨道车和 容器 使用底部加载的油罐车 轨道车灌注系统 在蒸汽排放导致环境空气质量水平超过健康标准的地方 安装二级排放控制设施 如蒸 汽冷凝回收设备 催化氧化设备 蒸汽燃烧设备 或者气体吸收介质 温室气体 GHGs 合成气的生产过程可能排放出大量的二氧化碳 CO2 这些二氧化碳主要来自于二氧化碳 清洗和所有燃烧工艺 如电力生产和副产物焚化 在 通用 EHS 指南 中讨论了节能和管理 温室气体排放的推荐方案 在综合性工厂中 操作员应探索一整套用于选择工艺和实用技术的 简易方法 废气 废气排放产生于涡轮机 锅炉 压缩机 泵以及其

8、他发电发热设备中燃气或其他烃燃料的 燃烧 它是天然气加工厂废气排放的重要来源 对 GTL 生产厂氧化副产物的焚化处理也会产 生 CO2和氮氧化物 NOx 的排放 通用 EHS 指南 提供了总热量输入能力为 50 兆瓦特的小型燃烧过程的管理指南 这类 燃烧过程为工厂提供电能 机械能 蒸汽 热能等 或者这些能量的的任意组合 这里不考虑 燃料的类型 而对于大于 50 兆瓦特热量的过程的指南请参阅 热能 EHS 指南 应通过采取组合策略将来自能量源运转的排放尽可能减少 这些策略包括降低能源需求 使用更清洁的能源及使用必要的排放控制措施 提高能源利用效率的推荐措施请参阅 通用 EHS 指南 排气与燃烧

9、排气和燃烧是用于天然气加工设备的重要操作和安全措施 它可以确保发生紧急事件 能 源或设备产生故障或其他意外情况时 安全地处置废气 减少油气排放和燃烧的推荐措施包括 优化设备控制 提高反应转化率 工艺中循环使用未反应的原材料和可燃气体副产物 或在可行的情况下 将之用于产生 能量或热量回收 配备备用系统 尽可能提高设备的可靠性 1 例如 API 620 标准 大型 焊接和低压存储油罐车的设计和制造 2002 API 650 标准 储油用焊接钢罐 1998 及欧 盟 EU 和欧洲标准 EN 12285 2 2005 工场制造的钢罐用于地面储存可燃和不可燃的水污染液 2005 举例说明 根 据 API

10、 650 标准 储油用焊接钢罐 1998 新的 改造的 或重造的油罐容量大于等于 40 000 加仑且所储液体的蒸气压 大于等于 0 75 psi 并小于 11 1 psi 时 或容量大于等于 20 000 加仑且所储液体的蒸汽压大于等于 4 Psi 并小于 11 1 psi 时 必须安装固定的罐顶 该罐顶需与内浮顶通过液态镶嵌式机械密封套连接 或者与外浮顶通过液态镶嵌式机械主密封套和连 续的边缘次密封件连接 两种密封都需满足一定的间隙要求 并要求有填充垫覆盖罐顶配件 再或者安装密封的排风系统和 效率为 95 的控制器 参见美国石油学会 API 标准 2610 终端和油罐设施的设计 制造 操作

11、和保养 天然气加工的环境 健康与安全指南天然气加工的环境 健康与安全指南 4 远离居民区或其他可能受影响的人群安置燃烧系统 并进行系统维护以保持较高的效 率 当无法实现对排放气体进行燃烧处理时 气体的紧急排放也是可以接受的 例如 在 GTL 工艺中有可能产生含高浓度二氧化碳的气体 如果将其送入燃烧系统会导致火焰熄灭 对这类 气体 可以选择将其排放到安全的大气环境中 对于这种情况 应当使用标准的风险评估方法 来分析 在考虑气体紧急排放设施之前 应当提交充分的书面证明以证实可不使用气体燃烧排 放系统 废水 行业工艺废水 工艺废水或其他可能含有溶解的烃 含氧化合物及其他污染物的废水 应该使用污水处理

12、 装置 WWTU 就地处理 推荐的工艺废水管理措施包括 检查和维护储运系统 包括泵上的填料函 阀门以及其他可能泄露的点 以预防和控制 液体的意外泄露 并执行溢露事故应急预案 配备减排能力足够的工艺液体减排措施以最大程度地将其回收到工艺中 避免将大量工 艺液体排入含油废水排放系统 设计和建造能储存污水和危险物料的容器池 该池应具有防渗的表层以防止污水进入土 壤和地下水中 对于特定废水的处理应考虑以下的特殊措施 气化装置下游的二氧化碳碱性清除系统可能溢出胺类化合物 应将其收集到专门的密闭 排放系统 如果胺未因溢出或收集而被污染 应将其过滤后回用于工艺中 源于费托 F T 合成装置中的汽提塔的废水

13、含有溶解的碳氢化合物 含氧化合物 包 括乙醇 有机酸和少量酮 应将其在费托 F T 合成装置中再循环 以回收碳氢化合 物和氧化物 软化水的制备过程可能会产生酸性和碱性废液 这取决于软化工艺原料水源的水质 这 种废液应中和后再排放到与设备配套的污水处理系统 蒸汽发生系统和冷却塔中的液体应在排放前先进行冷却处理 含有杀菌剂或其他添加剂 的冷却水在排放前也需要进行浓度调节或在工厂的污水处理设备中进行处理 设施周转时的定期清洗过程 清洗通常每年进行一次 且每次清洗可能持续几个星期 产生的含烃污水 工艺泄露产生的含烃废液 以及固定床和流化床产生的含重金属废液 应通过工厂的废水处理设备进行处理 工艺废水的

14、处理 本行业的工艺污水处理技术包括污染源隔离和高浓度废水水流的预处理 典型的废水处理 步骤包括 用于去除油类和可上浮固体的油脂捕集器 撇除装置 溶气气浮工艺或油水分离器 去除可过滤固体的过滤工艺 流量及负荷均一化工艺 利用沉降池减少悬浮固体的沉降工艺 生物处理工艺 通常采用好氧处理减少溶解性有机物 BOD 含量 生物法去除营养物质 以 减少氮和磷的含量 需要消毒时对排出水进行氯化 在指定的危险废弃物填埋场对残余物进行 天然气加工的环境 健康与安全指南天然气加工的环境 健康与安全指南 5 脱水和填埋处置 可能需要进行额外工程控制的工艺包括 1 废水处理系统各单元操作过程 分离出的挥发性有机物的控

15、制和处理 2 采用膜过滤或其他物理 化学方法去除金属的先进技 术 3 利用活性炭或高级化学氧化技术去除难降解有机物 氰化物和不可生物降解物质的 COD 4 采用适当的技术 如反渗透 离子交换 活性炭技术等 降低出水的毒性 5 恶 臭异味的控制与去除 工业废水管理及处理方法实例 请参见 通用 EHS 指南 通过采用上述废水处理技术和 先进的废水管理技术 应当实现生产设施满足本工业部门文件第 2 章节中相关表格指明的废水 排放指导值 节水措施 尤其是在水资源紧张地区的节水措施 请参阅 通用 EHS 指南 其他废水水流及水的消耗 通用 EHS 指南 提供了公共设施运转中产生的非污染废水 非污染雨水和

16、生活污水的管 理指南 受污染的水流应并入工业污水的处理系统 具体的指南如下所述 雨水 雨水可能被泄露的工艺污水所污染 天然气加工厂应在液体装卸区配备二级防护 分离被污染和未被污染的雨水 执行泄露控制预案 并将加工区的污水引至废水处理装置 冷却水 水冷系统可能消耗大量的水 并可能产生高温水的排放 杀菌剂的残留和冷却系 统其他防垢剂的残留 推荐的冷却水管理策略包括 采用 通用 EHS 指南 提供的针对设备冷却系统的节水措施 使用热回收方法 这也是提高能量效率的方法 或其他冷却方法将热水的温度降低后再 排放 以确保按科学方法界定的排放混合区边界处环境水温升高不超过 3 该混合区 的设定需考虑环境水质 接受水体的用途及同化能力等 适当选择进水口的深度并使用隔网 以尽可能减少抗污防腐化学品的使用 根据毒性 生物降解能力 生物可利用率和潜在生物富积危险等参数 选择危害最小的替代物 按 照当地法规的要求和制造商的推荐进行定量给料 测试残留杀菌剂和其他相关污染物 以决定是否需要调节剂量 或者在排放前对冷却水 进行处理 静压测试用水 设备或管道的静压测试是对用水 一般指过滤后未经处理的水 进行的压 力测