原油儲罐清洗的環(huán)境污染及環(huán)保對策

何桂英 肖學(xué)喜

（寧波北侖環(huán)境保護監(jiān)測站，浙江 寧波315800）

原油儲罐清洗的環(huán)境污染及環(huán)保對策

何桂英 肖學(xué)喜

（寧波北侖環(huán)境保護監(jiān)測站，浙江 寧波315800）

以寧波北侖某原油碼頭原油儲罐清洗為例，結(jié)合原油儲罐的機械化清洗過程，對清罐作業(yè)產(chǎn)生的環(huán)境污染作了詳盡的分析，并對在清罐作業(yè)中一直被忽視的外逸廢氣和廠界環(huán)境空氣中的有機污染物進行了實時抽樣監(jiān)測，結(jié)合原油儲罐清洗作業(yè)的環(huán)境污染提出了相應(yīng)的環(huán)保對策。

原油儲罐;清洗;環(huán)境污染;對策

原油儲罐使用一段時間后，原油中的泥砂、水分等雜質(zhì)就會沉積在罐底和罐壁上，既影響原油儲罐的儲油效率，也會腐蝕罐體，因此需要定期對原油儲罐進行清洗和檢修，原油儲罐的清洗檢修周期一般為5～7年[1]。原油儲罐的清洗方式有人工清洗和機械清洗兩種。人工清洗方式因其勞動強度較大、清洗周期較長、原油回收率較低、安全性較差、對環(huán)境影響較大等問題而逐漸淘汰；機械清洗因其人力投入少、清洗周期短、原油回收率高、安全有保障、對環(huán)境影響較小等優(yōu)點，已逐漸成為世界各地原油儲罐清洗的首選方法。原油儲罐的機械清洗工藝是利用噴射清洗機在近乎完全密閉的狀態(tài)下，將一定溫度的清洗介質(zhì)（原油、柴油或水）以一定的壓力和流量噴射到待清洗表面，除去表面凝結(jié)物和淤渣，并對其進行處理和回收的一種工藝方法[1]。

隨著國家煉油工業(yè)的進一步發(fā)展以及全國原油罐儲容量的逐年增加，原油儲罐數(shù)量不斷增加，每年需要清洗的儲罐數(shù)量也在不斷增加。盡管國內(nèi)都在推行相對人工清洗較為環(huán)保的機械清洗，原油儲罐的整個機械清洗過程均在近乎密閉條件下進行，但目前的機械清洗工藝并未對原油儲罐密閉清洗后開孔通風(fēng)階段的外逸廢氣進行收集和處理，而是讓其無組織自然排放，忽視了這部分外逸廢氣對大氣環(huán)境的影響。筆者在2009年4月寧波北侖某原油碼頭一罐容為30000 m3原油儲罐清洗作業(yè)期間，對其開孔通風(fēng)階段的外逸廢氣及廠界環(huán)境空氣中的有關(guān)有機物污染因子進行了實時抽樣監(jiān)測，并結(jié)合原油儲罐清洗作業(yè)的其它環(huán)境污染源提出了相應(yīng)的環(huán)保對策。

1 原油儲罐的機械化清洗過程

1.1 設(shè)備安裝

將噴射清洗裝置、回收裝置、惰性氣體發(fā)生裝置、氧氣在線監(jiān)測裝置等系統(tǒng)設(shè)備與待清洗原油儲罐、清洗油儲罐、收油罐等密封連接。

1.2 油清洗

向待清洗原油儲罐中通入惰性氣體，確保罐內(nèi)氧氣濃度低于8%（體積）。將罐內(nèi)的余油盡可能完全打入收油罐，再將清洗油儲罐中與待清洗儲罐中原油油性相似的低硫原油通過噴射裝置對待清洗儲罐內(nèi)的油層及殘渣進行壓力清洗。罐底、罐壁上的油渣、淤渣被溶解、分散后經(jīng)回收裝置分離，油相被打入清洗油儲罐繼續(xù)用于原油儲罐的循環(huán)清洗，殘渣被分離收集。

1.3 水清洗

當(dāng)原油儲罐罐底、罐壁的原油被基本回收后，將清洗油儲罐中的清洗油打入收油罐。向清洗油儲罐中打入70℃左右的熱水，通過噴射裝置向罐底、罐壁噴射熱水，對黏附在儲罐內(nèi)表面的殘油、淤渣進行充分地循環(huán)清洗。水清洗操作排出的油水混合物經(jīng)過油水分離后，將油回收至收油罐，水繼續(xù)用于原油儲罐的循環(huán)清洗，最后被集中收集和處理。

1.4 開孔通風(fēng)

當(dāng)排出的清洗水中含油量極少時，停止水循環(huán)清洗，打開儲罐的透光孔和人孔進行自然通風(fēng)換氣或強制通風(fēng)換氣，直至罐內(nèi)條件符合人工作業(yè)要求。

1.5 進罐清掃

待罐內(nèi)達到人工作業(yè)條件后，作業(yè)人員進罐清理殘留的鐵銹、砂礫等。在此過程中會用到鋸末等輔助清掃介質(zhì)。

2 原油儲罐機械清洗的環(huán)境污染

2.1 廢氣

廢氣主要是在開孔通風(fēng)階段產(chǎn)生，尤其是在打開人孔、透光孔的初期階段，油氣的外逸量最大，隨著通風(fēng)時間的延長，油氣外逸量會逐漸減少。除此之外，在原油儲罐的清洗作業(yè)過程中，還需進行抽油（水）管道的變更、安裝等操作，這些都會導(dǎo)致油氣外逸，不過此階段的油氣外逸時間較短、外逸量較小。另外由于管道、儲罐以及各裝置間的連接處不可能做到完全絕對地密封，在作業(yè)過程中都會或多或少地存在油氣外逸，但由此導(dǎo)致的油氣外溢量很小。這些廢氣中主要含有苯、甲苯、二甲苯等苯系物以及C3～C7烴類等揮發(fā)性有機物。

2.2 廢水

在原油儲罐的水清洗階段，會產(chǎn)生一定量的含油廢水。以2009年4月寧波北侖某原油碼頭清洗一臺罐容為30000 m3的原油儲罐來說，一次清洗會產(chǎn)生約100 t的含油廢水。這些廢水中的主要污染物為石油類，還含有含硫化合物、含氮化合物、氯化物、酚類等物質(zhì)。

2.3 廢渣

在整個原油儲罐的清洗作業(yè)過程中，會產(chǎn)生一定量的油泥。此外在進罐清掃階段，還會產(chǎn)生一定量的含油鋸末。以2009年4月寧波北侖某原油碼頭清洗一臺罐容為30000 m3的原油儲罐來說，一次清洗會產(chǎn)生約5 t左右的油泥和含油鋸末。這些油泥和含油鋸末，均屬于危險廢物。

2.4 噪聲

在原油儲罐的清洗作業(yè)過程中，會使用到泵、鼓風(fēng)機、攪拌裝置等設(shè)備，均會產(chǎn)生一定的噪聲。

3 原油儲罐清洗外逸廢氣及廠界環(huán)境空氣中的有機污染物監(jiān)測

3.1 外逸廢氣中的有機污染物監(jiān)測

在原油儲罐的整個清洗過程中，外逸廢氣主要產(chǎn)生在開孔通風(fēng)階段。2009年4月寧波北侖某原油碼頭儲罐清洗期間，選擇打開人孔自然換氣及強制通風(fēng)換氣的初始階段，采集通風(fēng)口外逸廢氣樣品，用氣相色譜法[2]監(jiān)測廢氣中的苯、甲苯、乙苯、二甲苯、異丙苯、苯乙烯等苯系物以及非甲烷總烴，監(jiān)測數(shù)據(jù)見表1。由表中數(shù)據(jù)可知，若將原油儲罐通風(fēng)口視為污染源，則在打開人孔的初始階段，其外逸廢氣中甲苯、非甲烷總烴的瞬時排放濃度超出了國家標(biāo)準(zhǔn)[3]規(guī)定的最高允許排放濃度。

表1 原油儲罐清洗外逸廢氣中有機污染物監(jiān)測數(shù)據(jù)Table 1 monitoring data of organic pollutants in escaping waster gas during crude oil tank cleaning

①在所用監(jiān)測方法條件下，苯與非芳烴不能完全分離，未對苯進行定量。

②國標(biāo)[3]中未規(guī)定該物質(zhì)的排放限值。

③國標(biāo)[4]中僅規(guī)定了該物質(zhì)的排放速率限值，而對其排放濃度未作規(guī)定。

3.2 廠界環(huán)境空氣中的有機污染物監(jiān)測

為考察原油儲罐清洗作業(yè)對周邊環(huán)境空氣的影響，在2009年4月寧波北侖某原油碼頭原油儲罐清洗作業(yè)期間，選擇在清罐前、油清洗、開孔通風(fēng)、進罐清掃等4個階段，采集廠界環(huán)境空氣樣品，用氣相色譜-質(zhì)譜法[5]測定其中的有機污染物，有檢出的有機污染物濃度數(shù)據(jù)見表2。由表中數(shù)據(jù)可知，原油儲罐清洗作業(yè)期間，廠界環(huán)境空氣中有檢出的有機污染物濃度均比清罐作業(yè)前略有上升，但對廠界環(huán)境空氣質(zhì)量的影響并不顯著。

表2 廠界環(huán)境空氣中有機污染物監(jiān)測數(shù)據(jù)Table 2 monitoring data of organic pollutants in ambient air boundary during crude oil tank cleaning

4 原油儲罐清洗的環(huán)保對策

4.1 廢氣

外逸廢氣是原油儲罐清洗作業(yè)過程中的主要污染源，在原油儲罐清洗作業(yè)過程中，外逸廢氣多為無組織自然排放。由于在原油儲罐清洗的開孔通風(fēng)初始階段，部分有機物污染因子的瞬時排放濃度會較大，甚至可能超出國家標(biāo)準(zhǔn)[3]規(guī)定的有組織排放濃度限值，這都可能造成廠界有機物污染因子濃度的瞬時超標(biāo)，因此在進行開孔通風(fēng)作業(yè)時應(yīng)注意以下幾點：（1）應(yīng)選擇在較高氣壓氣象條件下作業(yè)，以便于外逸廢氣的擴散；（2）應(yīng)選擇在背離居住功能區(qū)等敏感區(qū)域的風(fēng)向條件下作業(yè)，以將清罐作業(yè)對居住功能區(qū)等敏感區(qū)域的影響降至最低；（3）改進清洗工藝流程，尤其對于用來存儲硫、氮、芳烴含量較高的輕質(zhì)原油儲罐的清洗，建議將開孔通風(fēng)階段的外逸廢氣有組織收集，經(jīng)充分燃燒或活性炭凈化等無害化處理后排放。

4.2 廢水

原油儲罐清洗廢水中的石油類、化學(xué)需氧量等污染因子濃度較高，還含有一定量的氨氮、硫化物、揮發(fā)酚等，若不經(jīng)處理就直接外排，則會給自然環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染。因此對原油儲罐清洗廢水的收集、儲存、轉(zhuǎn)移和處理應(yīng)注意以下幾點：（1）原油儲罐清洗廢水應(yīng)通過專用儲罐或管道集中收集后送污水處理廠處理，使用池存方式收集時應(yīng)在隔油池上方加蓋，以減少油氣的散發(fā)；（2）對于油含量較高、可能影響含油廢水處理設(shè)備正常運行的油罐清洗廢水，應(yīng)經(jīng)過二次脫水分離、均勻水質(zhì)或其它預(yù)處理后送含油廢水處理設(shè)備處理，以確保廢水處理設(shè)備的平穩(wěn)運行和處理水質(zhì)的達標(biāo)排放；（3）對于裝車、管道泄漏等可能引起的點污染，應(yīng)加強作業(yè)現(xiàn)場管理，確保及時發(fā)現(xiàn)、及時控制和及時處置。

4.3 廢渣

原油儲罐清洗作業(yè)過程中產(chǎn)生的油泥、含油鋸末等固體廢物中，一般含有苯系物、酚類、蒽類等有機污染物，具有惡臭和毒性，若直接接觸自然環(huán)境，即會對土壤、水體、大氣等造成較大的污染。因此在對原油儲罐清洗作業(yè)所產(chǎn)生的廢渣進行收集、堆放、運輸和處理時，應(yīng)注意以下幾點：（1）清理出的廢渣應(yīng)及時裝入專門的防滲袋或耐蝕桶中，并穩(wěn)妥密封；（2）廢渣堆場必須配置有防滲墊、密封膜和雨棚，防止對雨水、土壤等的污染；（3）應(yīng)及時將原油儲罐清洗廢渣密封送至固廢處置站進行無害化處理，或者送至其它具有危險廢物處置資質(zhì)的單位進行無害化處理；（4）在廢渣的裝運過程中，應(yīng)確保全過程密封、無泄漏，防止廢渣的二次污染。

4.4 噪聲

原油儲罐清洗過程中需使用到泵、鼓風(fēng)機、攪拌裝置等產(chǎn)生噪聲的設(shè)備，為較少噪聲對周邊環(huán)境的影響，除應(yīng)選用低噪聲設(shè)備外，還應(yīng)為產(chǎn)生噪聲的設(shè)備安裝隔聲罩，或采取其它降噪措施。

[1]李國興.原油儲罐機械化清洗與環(huán)境保護[J].石油庫與加油站，2006，15（5）：41-44.

[2]GB/T 14677-1993.空氣質(zhì)量 甲苯、二甲苯、苯乙烯的測定氣相色譜法[S].

[3]GB 16297-1996.大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)[S].

[4]GB 14554-1993.惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].

[5]魏復(fù)盛，滕恩江，池靖，等.空氣和廢氣監(jiān)測分析方法（第四版）[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2003：572-577.

Environment Pollution and Environmental Protection Counter-measures of Crude Oil Tank Cleaning

HE Gui-ying,XIAO Xue-xi
（Environment Protection Monitoring Station of Beilun，Ningbo Zhejiang 315800,China）

Taking the case of the crude oil tank cleaning in one crude oil terminal of Ningbo Beilun,the mechanical cleaning process of the crude oil tank and the environment pollution of cleaning operation were detailed presented.The escaping waster gas and ambient air boundary during cleaning operation were real-time sampled and the organic pollutants in escaping waster gas and ambient air boundary were monitored,that had been neglected until recently.The environment protection countemeasures relevent to the environment pollution during crude oil tank cleaning operation were recommended.

crude oil tank;cleaning;environment pollution;counter-measures

1006-4184（2010）01-0028-04

2009-09-17

何桂英(1967-),大學(xué)本科，高級工程師 從事環(huán)境監(jiān)測工作。