标准内容
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中华人民共和国国家环境保护标准HJ1094-2020
石油炼制工业废气治理工程技术规范Technical specificationsforpetroleumrefiningindustrywastegasestreatment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
生态环境部发布
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1适用范围,
2规范性引用文件
3术语和定义
4污染物与污染负荷.
5总体要求,
6废气处理工艺设计
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7主要工艺设备与材料
8检测与过程控制.
9主要辅助工程,
10劳动安全与职业卫生
11工程施工与验收..
12运行与维护
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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。
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1适用范围
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石油炼制工业废气治理工程技术规范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。
GB12348
GB/T12801
GB/T13347
GB14554
GB/T16157
GB31570
GB50058
GB50160
GB50264
GB50493
GB50650
GB50726
GB50727
GB50759
GB50984
GB51284
及检测方法
工业企业厂界环境噪声排放标准生产过程安全卫生要求总则
石油气体管道阻火器
恶臭污染物排放标准
固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法石油炼制工业污染物排放标准
爆炸危险环境电力装置设计规范石油化工企业设计防火标准
工业设备及管道绝热工程设计规范石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范石油化工装置防雷设计规范
工业设备及管道防腐蚀工程施工规范工业设备及管道防腐蚀工程施工质量验收规范油品装载系统油气回收设施设计规范石油化工工厂布置设计规范
烟气脱硫工艺设计标准
工业企业设计卫生标准
气体参数测量和采样的固定位装置固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放连续监测技术规范固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放连续监测系统技术要求1
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HJ/T386
HJ/T387
HJ/T389
HJ1013
HJ2026
HJ2027
SH/T3007
SH3009
SH3011
SH/T3015
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环境保护产品技术要求工业废气吸附净化装置环境保护产品技术要求工业废气吸收净化装置环境保护产品技术要求工业有机废气催化净化装置工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性催化还原法固定污染源废气挥发性有机物的采样气袋法泄漏和散开液面排放的挥发性有机物检测技术导则排污单位自行监测技术指南石油炼制工业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吸附法工业有机废气治理工程技术规范催化燃烧法工业有机废气治理工程技术规范石油化工储运系统罐区设计规范石油化工可燃性气体排放系统设计规范石油化工工艺装置布置设计规范石油化工给水排水系统设计规范SH/T3024石油化工环境保护设计规范SH3047
SH/T3060
SH/T3146
石油化工企业职业安全卫生设计规范石油化工企业供电系统设计规范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fluidcatalyticcrackingfluegas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)、颗粒物、镍及其化合物、一氧化碳(CO)等。3.2工艺加热炉烟气processheatingfurnacefluegas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。
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3.3硫磺回收尾气sulfurrecoverytailgas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、碳基硫(COS)、二硫化碳(CS2)等3.4氧化沥青尾气oxidizedasphalttailgas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。3.5SZorb再生烟气SZorbfluegas指在SZorb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catalystregenerationfluegas ofcatalyticreformingprocess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(HC1)、挥发性有机物(VOCs)。
3.7氧化脱硫醇尾气oxidationsweeteningprocess tail gas指液态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flaregas
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wastewatercollectingand transportationsystemexhaustgas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highconcentrationexhaustgasfromwastewatertreatment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lowconcentrationexhaustgasfromwastewatertreatment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volatileorganicliquidloading exhaustgas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3
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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volatileorganicliquidtankexhaustga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sourwatertankexhaustgas指从酸性水罐顶排放的气体。酸性水罐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wasteoiltankexhaustgas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exhaustgasfromintermediateoiltank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equipmentinspectionandrepairexhaustgas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desulphurizationandhomogenizationreagentfortotalhydrocarbonconcentration
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正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低温柴油吸收油气回收工艺oilvaporrecoverybylowtemperaturedieselabsorptionprocess
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5℃~10℃(一般吸收温度在-5℃~15℃),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。4
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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、SZorb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
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
SZorb再生烟气
重整催化剂再生烟气
汽油氧化脱硫醇尾气
液态烃氧化脱硫醇尾
火炬烟气免费标准下载网bzxz
设备和管阀件泄漏排
装置检维修排气
循环水凉水塔排气
污水集输系统排气
废气主要组分
N2,O2,H,O,CO2,SO2,NOx
颗粒物
N2, O2, H2O, CO2, SO2,NOx
颗粒物
N2,O2, HS, SO2, S, COS,CS2
N2,O2,CO2,CO,H2O,HS,
SO2,NOx,BaP,沥青烟,油气
N2, O2, H,O, CO2, SO2, NOx
N2,O2,HO,CO2,HCI,NMHC
N2,O2,H,O,油气,有机硫化物N2,O2,H,O,油气,有机硫化物N2, O2, CO2, CO, SO2, NOx
H,S,NH,NMHC,碳黑,黑度
停工检修过程可能排放高浓度恶臭污染物、油气和水蒸气
N2,O2,H2O,VOCs
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
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废气主要污染物浓度,mg/m
颗粒物150~500,SO,400~3000
NOx150~800
颗粒物4~50,SO,10~450,
NOx100~350
二级克劳斯尾气:H,S7600~18200,SO27100~17000,CS21000~16900,COS800~13000,硫蒸气100~300
BaP0.2~5.1,NMHC50000120000,CO6250,H2S60
SO,28500~171430
HCI50~200,NMHC30~300
NMHC300000~600000,有机硫化物10003000,臭气浓度1600000
有机硫化物2000050000,
NMHC20000~40000
SO240~600,NOx30~300,HS0~
200,NH,0~200,NMHC10~5000,
林格曼黑度1~5
NMHC0~50000
非密闭检修排放的油气浓度最高可达510000以上
散发气NMHC一般在0~10,有机液体物换热器泄漏严重时可达30以上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
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污水处理场高浓度废
污水处理场低浓度废
汽油、石脑油装载作业
柴油装载作业排气
喷气燃料、煤油装载作
业排气
溶剂油装载作业排气
苯装载作业排气
甲苯装载作业排气
三甲苯装载作业排气
酸性水固定顶罐排气
污油固定顶罐排气
粗柴油固定顶罐排气
成品油固定顶罐排气
成品汽油、石脑油内浮
顶罐排气
苯、甲苯、二甲苯等芳
烃内浮顶罐排气
成品喷气燃料内浮顶
罐排气
成品柴油内浮顶罐排
成品溶剂油固定顶罐
碱渣固定顶罐排气
高温沥青固定顶罐排
高温蜡油固定顶罐排
N2,O2,HO,HSH,油气
苯系物,有机硫化物
N2, O2, H20, HS, CO2, NH3,
有机硫化物,苯系物,污泥飞沫N2,O2H2O,油气
N2,O2,H2O,油气
N2,O2,H2O,油气
N2,O2,H2O,油气
N2,O2,H2O,苯
N2,O2,H2O,甲苯
N2,O2,H2O,二甲苯
N2,O2,H2O,CO2,H,S, NH3
有机硫化物,油气,水蒸气
N2,O2,HO,H2S,有机硫化物,油气,水蒸气
N2,O2,H2O,H2S,苯系物,
机硫化物,油气
N2,O2,H2O,油气
N2,O2,H2O,油气
N2,O2,H,O,苯系物,油气
N2,O2,H,O,有机硫化物,油气N2,O2,H20,油气
N2,O2,H2O,油气
N2,O2,H,O,有机硫化物,油气N2,O2,H,S,有机硫化物,油气N2,O2,H2S,有机硫化物,油气6
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H,S5~300,NH,0~20,有机硫化物10~100,NMHC500~40000,臭气浓度5000~30000
H2S0~30,NH0~10,有机硫化物0~20,NMHC10~300,臭气浓度2000~~8000
NMHC100000~1200000
NMHC4000~30000
NMHC10000~60000
NMHC10000~80000
苯200000-800000
甲苯60000~300000
二甲苯20000~120000
HS1000100000,NH,400~5000,有机硫化物50~2000,NMHC100000~800000,苯系物500~40000
H,S10~6000,有机硫化物50~1000,NMHC80000~600000,高浓度水蒸气H2S50~3000,有机硫化物30~500,苯系物500~1000,NMHC10000~80000成品油固定顶罐排放油气浓度参见其装载排放气浓度
苯系物200~400,NMHC1000~50000芳烃或NMHC500~50000
苯系物100~140,有机硫化物10~20,NMHC1000~4000
苯系物20~100,NMHC500~4000
苯系物500~3000,NMHC10000~
苯系物1000~3000,
NMHC10000
20000,有机硫化物1000~20000HS20~500,苯系物500~1500,有机硫化物20~500,NMHC2000~200000HS10~20000,苯系物500~40000,有机硫化物20~5000,
NMHC2000-200000
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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 = a × Qix C....
式中:
Vg—氧化脱硫醇装置尾气排放量,m2/h;Qi——汽油或液态烃处理量,t/h;C——原料汽油或液态烃硫醇硫含量,ug/g;....(
α一—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°m/kg,液态烃氧化脱硫醇装置该系数取值5.17×10m/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,最大蒸发气量和高压进料释放溶解气量可利用已知的物料性质、罐体容积、罐区操作参数等条件进行估算,高压进料释放的溶解气量也可在排放源采样确定,小呼吸产生气量可利用已知罐内的气相空间体积、日气温变化规律、罐内平均气温变化规律等条件进行估算得到:
b)在难以按照4.3.2.1a)方法估算储罐产生气量时,可在罐项封闭的基础上通过实测确定;
c)在难以估算且无实测数据时,可参考表2或类比相同(容积、物料、工况、温度压力)储罐确定;表2中罐容可以是单个罐也可以是多个罐相加后的总罐容;多个罐有罐顶平衡气连通管网、进出罐区物料基本平衡、且罐内液体物料超过80%罐容时,最大产生气量可下调50%;在任何情况下,最大产生气量不小于储罐液体进料量的1.5倍;日平均产气7
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量等于0.5倍的最大产生气量:
表2固定顶罐(无外保温)废气产生气量估算表罐容/(m2)
最大产生气量/(m/h)
5000~20000
100~400
20000~40000
200~800
4000060000
500~1200
60000~100000
800~2000
d)高温蜡油罐、高温沥青罐等保温(或恒温)储罐的小呼吸产生气量应按罐内气体实际昼夜温差计算。
4.3.2.2内浮顶罐产生气量可参考表2或类比同等规模内浮顶罐确定。4.3.2.3挥发性有机液体装载作业排气量挥发性有机液体装载作业排气量宜通过实测确定,在无实测数据时,可按公式(2)计算确定。
Vg=V,x β-
式中:
Vg挥发性有机液体装载作业工况排气量,m/h;Vi挥发性有机液体装载作业工况液体流量,m/h:(2)
β修正系数,取值1~1.2,VOCs气体依靠罐车(船舱)内气体压力输送时,系数可取1;VOCs气体依靠风机等外力输送时,系数可取1.2。4.3.2.4污水处理场废气排放量
污水处理场废气治理装置设计规模宜按典型工况实测最大气量的110%设计,无实测数据时,可参考表3、表4估算或类比同等规模污水处理场确定。表3污水处理场高浓度废气排放量估算排放源
气浮池
隔油池
均质罐(罐中罐)
浮油(污油)罐
总进口集水井
排放特点及排放量
废气包括溶解释放气和池子小呼吸排气。废气排放连续稳定。溶气气浮废气排放量取污水处理量的10%~20%,涡凹气浮废气排放量取污水处理量的100%~150%废气包括隔油池呼吸排气、污水夹带释放气、池底污泥厌氧产生的气体等。废气连续排放。废气排放量取污水处理量的35%~100%。废气主要包括储罐大呼吸、小呼吸排气。罐只进水不出水时,大呼吸排气量取120%进水流量;罐进出水量相等时,大呼吸排气为“零”。小呼吸排气表现为白天排气,夜间吸气现象。最大小呼吸排气量取污水量的80%120%。废气主要包括储罐大呼吸、小呼吸排气。最大排气量取进罐污油流量的180%~220%。废气量可取30m/h~50m/h。
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排气总量和修正
排放源
鼓风曝气池、MBR、
氧化沟、厌(缺)氧池
污泥池
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高浓度废气总量为上述各项之和。如废气有机物(包括甲烷)浓度高于爆炸下限,直接采用催化氧化、蓄热氧化、焚烧方法处理,一般需要空气或氮气稀释3~10倍。典型总气量1000m2/h~10000ml/h。表4污水处理场低浓度废气排放量估算排放量
鼓风曝气池、MBR废气排放量可取鼓风机鼓风量的120%:氧化沟废气排放量为同等污水处理量曝气池鼓风量的200%~300%;厌(缺)氧池废气排放量可取污水处理量的5%~30%。
主要有进料大呼吸排气、厌氧排气。最大排气量可取进料流量的120%。4.4污染物治理负荷
4.4.1废气治理装置负荷宜采用实测代表性废气组成计算确定:在无实测或类比数据时,可参考表1,取浓度上限值。其中,浮顶罐排气污染物浓度可取固定顶罐浓度的5%~20%。4.4.2污染物治理负荷可按公式(3)计算确定Q,=VgxC..
式中:
Q—废气中i污染物排放速率,kg/h:Vg——废气排放量,m/h;
Ci污染物浓度,kg/m。
5总体要求
5.1一般规定
5.1.1石油炼制企业应积极采用清洁生产技术,加强源头控制,减少污染物排放。5.1.2石油炼制工业废气治理工程建设,应遵守国家相关法律法规,遵守国家基本建设程序,尊重知识产权。
5.1.3废气治理工程总体设计应符合《建设项目环境保护管理条例》等的相关规定。5.1.4石油炼制企业新建或改扩建废气治理工程的净化气应满足GB31570、GB14554等现行国家和地方污染物排放标准及排污许可要求。5.1.5废气治理工程在建设、运行过程中产生的噪声、废气、废水、废及其他污染物,应得到有效治理与管控,符合国家和地方环保法规和标准要求。5.1.6废气治理装置废气总进口须按有关规定设置人工监测采样口;废气治理装置净化气排放口须按有关规定设置在线监测仪表或人工监测采样口。9
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