液化天然氣建設(shè)項目環(huán)境影響評價中工程分析的要點研究

校 峰 石 磊 王 誠 荊曉生 羅曉梅

（1.陜西中圣環(huán)境科技發(fā)展有限公司 2.陜西燃?xì)饧瘓F有限公司）（3.西安市環(huán)境保護局新城分局環(huán)境監(jiān)測站）

近年來，我國天然氣工業(yè)步入了快速發(fā)展通道，占國民經(jīng)濟能源消耗比例逐年上升。由于天然氣的傳統(tǒng)供應(yīng)模式存在淡季、旺季用氣量波動大、調(diào)峰能力弱的缺點，為了防止再次發(fā)生類似2009年冬季的供氣危機，相關(guān)企業(yè)開始陸續(xù)建設(shè)一批能夠承擔(dān)應(yīng)急儲備調(diào)峰任務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施，包括液化天然氣（LNG）接收站［1－2］。由于天然氣在液化前進行了凈化處理，所以它比管道輸送的天然氣更為潔凈［3］，因此LNG應(yīng)急儲備調(diào)峰的建設(shè)項目越來越多［4－5］。由于該類建設(shè)項目具有一定的行業(yè)特殊性，決定了該類項目在環(huán)境影響評價過程中的特殊性。抓住此類項目的要點，進行深入、準(zhǔn)確地分析，對項目開展有針對性的環(huán)境影響評價就顯得尤為重要。

1 LNG建設(shè)項目的工程分析的重要性

工程分析是做好項目環(huán)境影響評價的基礎(chǔ)，并且貫穿于環(huán)評的全過程。不但要詳細(xì)分析建設(shè)項目的工藝流程，還要全面地對工藝過程中的原輔材料用量、用水量、能源消耗量及污染物的排放量進行定性、定量的描述。首先，通過工程分析，可以清楚地了解LNG建設(shè)項目生產(chǎn)過程中三廢的種類、性質(zhì)、危害以及它們的產(chǎn)生和排放情況，為環(huán)境影響評價工作打下基礎(chǔ)；其次，通過工程分析可以彌補LNG建設(shè)項目的可行性研究報告中環(huán)境保護分析篇章中的不足，為建設(shè)項目審批提供依據(jù)；最后，通過工程分析可以初步提出LNG建設(shè)項目污染防治的措施，對各污染物擬采取的污染治理措施及其效果進行分析，為以后的初步設(shè)計提供依據(jù)。因此，工程分析的準(zhǔn)確與否是整個LNG建設(shè)項目環(huán)評成敗的關(guān)鍵。

2 LNG建設(shè)項目工程分析要點

LNG建設(shè)項目屬于石油天然氣行業(yè)中的一類，因此LNG建設(shè)項目環(huán)境影響評價關(guān)鍵部分的工程分析應(yīng)著重以下幾方面的要點。

2.1 LNG生產(chǎn)工藝流程分析

LNG生產(chǎn)工藝差別不大，主要工藝流程見圖1。

2.2 產(chǎn)污環(huán)節(jié)及源強分析

2.2.1 廢氣排放分析

LNG建設(shè)項目產(chǎn)生的廢氣主要來自導(dǎo)熱油爐、MDEA解吸再生塔、LNG儲罐蒸發(fā)氣、火炬、液化裝置及罐區(qū)的無組織排放。導(dǎo)熱油爐主要目的是提供熱量，用于脫水、脫汞、脫碳和LNG氣化裝置以及廠內(nèi)各建、構(gòu)筑物冬季采暖保溫，因此廢氣主要是由導(dǎo)熱油爐產(chǎn)生的SO2、煙塵、CO和NOx。MDEA解吸再生塔頂部會排出分離解析的酸性氣體，其主要污染物是CO2，解吸出的CO2和H2O直接高空排放。LNG低溫儲罐采用絕熱保冷設(shè)計，由于有外界熱量或其他能量導(dǎo)入，例如儲罐絕熱層、附屬管件等的漏熱、儲罐內(nèi)壓力變化及輸送泵的散熱等，故會引起儲罐內(nèi)少量LNG蒸發(fā)。正常運行時，罐內(nèi)LNG的日蒸發(fā)率約為0.06%～0.08%，送至火炬燃燒。高壓和低壓火炬各1個，共用一個塔架，收集生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢氣燃燒后排放。正常情況下，LNG項目的無組織排放量極少，無組織排放的廢氣主要為總烴和少量H2S，來自液化裝置生產(chǎn)過程（包括制冷過程可能產(chǎn)生制冷劑泄漏產(chǎn)生的無組織排放）以及液化氣裝卸過程中。

2.2.2 廢水排放分析

LNG建設(shè)項目廢水主要來自于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)排水、凝液收集罐排水和少量的生活污水等。其主要的產(chǎn)污環(huán)節(jié)及源強為：①循環(huán)冷卻水系統(tǒng)排水。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)采用間冷開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，排水主要來自于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)自身，主要污染物是Ca2＋、Mg2＋，屬于清凈下水，直接通過雨水管網(wǎng)排放；②供熱站系統(tǒng)除鹽水處理設(shè)備排水。供熱站系統(tǒng)除鹽水處理設(shè)施排水主要為供熱站補水和工藝裝置補水，屬于清凈下水，可送至供熱站回用水除鹽裝置進行處理，二次回用；③分析化驗室排污水、空氣氮氣站排污水和生活污水等。這些污水送至廠區(qū)內(nèi)污水處理站處理，達到SL 368－2006《再生水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》要求，用于沖洗地面、綠化、農(nóng)灌等。

2.2.3 固體廢物排放分析

固體廢物主要是工業(yè)固體廢物、含油污水處理污泥和生活垃圾。工業(yè)固體廢物包括廢潤滑油、廢棄的MDEA、廢活性炭、廢脫汞劑、廢分子篩等。

2.2.4 噪聲污染分析

噪聲主要來自生產(chǎn)過程中的機械噪聲，主要噪聲源有冷劑壓縮機、閃蒸氣壓縮機、空氣壓縮機、脫碳裝置空冷器等，設(shè)備采取了消聲、隔聲、減震等措施，合理布局，距離衰減，加強管理。

2.2.5 環(huán)境風(fēng)險分析

LNG主要成分是甲烷，屬易燃物質(zhì)，一旦發(fā)生突發(fā)泄漏事故，往往會引發(fā)爆炸、火災(zāi)，且發(fā)展迅猛。依據(jù)HJ／T 169－2004《建設(shè)項目環(huán)境風(fēng)險評價技術(shù)導(dǎo)則》和GB 18218－2009《危險化學(xué)品重大危險源辨識》的判斷標(biāo)準(zhǔn)，對項目涉及的化學(xué)物質(zhì)（甲烷）進行識別。經(jīng)分析，甲烷（天然氣主要成分）屬于HJ／T 169－2004和GB 18218－2009中列出的易燃物質(zhì)，風(fēng)險類型為泄漏、火災(zāi)和爆炸。同時GB 18218－2009中規(guī)定甲烷存儲臨界量為50t。由于LNG建設(shè)項目一般儲存量都大于50t，因此該類項目儲存系統(tǒng)屬于重大危險源。該類項目風(fēng)險管理和防范是尤為重要的，從項目選址、總圖布置、建筑安全、危險品貯運、工業(yè)技術(shù)設(shè)計、自動控制設(shè)計、電氣、電訊、消防等方面提出相關(guān)安全防范措施。根據(jù)項目特殊性和企業(yè)特點建立應(yīng)急組織體系；確定預(yù)案分級相應(yīng)條件；建立應(yīng)急聯(lián)絡(luò)；建立信息報送及處置機制；與周邊企業(yè)、居民和相關(guān)部門建立對接及聯(lián)動，指定報警、通信聯(lián)絡(luò)方式；確定應(yīng)急監(jiān)測系統(tǒng)與實施計劃，風(fēng)險污染消除、減緩措施；積極開展培訓(xùn)、演習(xí)制度及公眾教育；建立環(huán)境污染三級防控體系等應(yīng)急預(yù)案［6］。

3 污染防治措施分析

3.1 廢氣污染防治措施

3.1.1 導(dǎo)熱油爐煙氣污染防治措施分析

LNG建設(shè)項目一般采用立式全自動燃?xì)鈱?dǎo)熱油爐供熱等，均采用清潔能源天然氣作燃料。主要污染物為煙塵、SO2、CO和NOx。經(jīng)項目分析估算，采用天然氣清潔燃料，并設(shè)一根高度25m的煙囪，可保證污染物排放量、排放濃度符合GB 13271－2001《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》Ⅱ時段要求，可達標(biāo)排放。

3.1.2 脫水廢氣污染防治措施分析

LNG建設(shè)項目分子篩再生脫水時使用LNG儲罐蒸發(fā)氣，蒸發(fā)氣經(jīng)再生氣換熱器加熱，換熱器熱源為導(dǎo)熱油爐熱蒸汽。熱的干氣由下至上流過分子篩，脫除床層中的水分。蒸發(fā)氣帶走床層所有水分后送入火炬燃燒，不直接排放。

3.1.3 MDEA解吸再生塔酸性廢氣污染防治措施分析

LNG建設(shè)項目的MDEA再生系統(tǒng)再生塔頂部會有酸性氣體分離解吸出來。根據(jù)工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié)分析，酸性氣體中含有大量的CO2和H2O，通過30m高排氣筒直接排空，不會對環(huán)境造成影響。

3.1.4 無組織排放廢氣污染防治措施分析

（1）LNG罐區(qū)。LNG在儲罐儲存過程中會產(chǎn)生一定量的閃蒸氣。由于儲罐采取的絕熱方式、結(jié)構(gòu)形式、儲存溫度、壓力不同，蒸發(fā)率也有所不同。根據(jù)同類型項目實際情況，LNG儲罐的蒸發(fā)率為每日LNG儲量的0.08%。項目可研采取在罐頂將閃蒸氣回收后經(jīng)壓縮機壓縮、冷卻器冷卻后用作分子篩再生系統(tǒng)熱干氣。采取以上措施后既避免了無組織排放閃蒸氣對外環(huán)境的影響，又得到了綜合利用。

（2）裝車區(qū)。工藝裝車時采用LNG儲罐內(nèi)的潛液泵，通過裝車鶴位將LNG泵入氣槽車內(nèi)，整個過程密閉設(shè)計，并配有可燃?xì)怏w探測報警系統(tǒng)，一旦發(fā)生泄漏，可及時處理。所以，在正常情況下，裝車過程的無組織排放廢氣對外環(huán)境的影響較小。

3.2 廢水污染防治措施

3.2.1 生活污水污染防治措施

LNG建設(shè)項目生活污水的主要污染物是SS（機械雜質(zhì)）、COD、BOD5和NH3－N等。可采用化糞池處理后再和生產(chǎn)廢水一并處理，采取一體化污水處理設(shè)施＋混凝沉淀＋過濾消毒方式。一體化污水處理設(shè)施包括進水格柵－調(diào)節(jié)池－一體化污水處理裝置（生物接觸氧化法）－出水池。

3.2.2 生產(chǎn)廢水污染防治措施

LNG建設(shè)項目建成投產(chǎn)正常生產(chǎn)時，生產(chǎn)廢水主要來自循環(huán)冷卻水系統(tǒng)排水、供熱站回用水除鹽裝置排水、供熱站系統(tǒng)除鹽水處理設(shè)備排水、分析化驗室排污水、凝液收集罐排水、空氣氮氣站排污水、火炬及放空系統(tǒng)排水、地坪沖洗水及生活污水。其中循環(huán)水站排水、供熱站回用水除鹽裝置排水和供熱站系統(tǒng)除鹽水處理設(shè)備排水屬于清凈下水，直接排入雨水管網(wǎng)。其他生產(chǎn)廢水、分析化驗室排污水、凝液收集罐排水、空氣氮氣站排污水、火炬及放空系統(tǒng)排水、地坪沖洗水和生活污水一同進入一體化污水處理設(shè)施＋混凝沉淀＋過濾消毒污水系統(tǒng)進行處理達到SL 368－2006要求，用于沖洗地面、綠化、農(nóng)灌等。

3.2.3 其他廢水污染防治措施

LNG建設(shè)項目涉及的其他廢水包括初期雨水、事故廢水等，均要求收集進入廢水收集池內(nèi)，儲存后送入廠內(nèi)生產(chǎn)污水處理系統(tǒng)進行處理，達到SL 368－2006要求，用于沖洗地面、綠化、農(nóng)灌等。

3.2.4 非正常產(chǎn)生的廢水污染防治措施

LNG建設(shè)項目非正常產(chǎn)生的廢水主要是一年一次的設(shè)備檢修廢水，包括裝置內(nèi)的循環(huán)清洗水、原料氣過濾分離器沖洗水、設(shè)備管道清洗水等。根據(jù)某LNG建設(shè)項目分析，設(shè)備檢修廢水一次最大產(chǎn)生量為800m3，污染物主要為SS、石油類、COD等。非正常檢修時，廢水集中收集至事故廢液池，且檢修廢水經(jīng)廠區(qū)內(nèi)污水處理設(shè)施處理達到SL 368－2006要求，用于沖洗地面、綠化、農(nóng)灌等。

3.3 地下水污染防治措施

LNG建設(shè)項目對地下水的污染途徑主要來自廠區(qū)儲罐區(qū)跑、冒、滴、漏的污水，其經(jīng)土層滲透，污染地下水，以及危險固廢、污水池內(nèi)污染物下滲影響。為防止淺層地下水的污染，一般要求：①施工期儲罐區(qū)、工藝裝置區(qū)、廢物臨時堆放場地、污水池和事故應(yīng)急池等均應(yīng)按規(guī)范做防滲處理；②項目產(chǎn)生的生活污水、設(shè)備檢修廢水、裝置區(qū)消防廢水等都按照環(huán)保要求處理，不得隨意外排，避免對地下水造成影響；③儲罐應(yīng)設(shè)置圍堰；④做好雨季或非正常狀態(tài)下的排水工作，在雨季或非正常狀態(tài)下，排水水量會在很短時間內(nèi)突然增大，如果防排水系統(tǒng)不合理或者不通暢，排水量超過排水能力，可能會污染地下水水質(zhì)，甚至?xí)绊懓踩a(chǎn)。因此，為了保證正常安全生產(chǎn)，環(huán)評建議企業(yè)應(yīng)提前建立好相關(guān)的蓄水池等系統(tǒng)，防止污染地下水。

3.4 固體廢物控制措施分析

LNG建設(shè)項目產(chǎn)生的含油污水處理污泥、廢潤滑油、廢棄的MDEA、廢活性炭、廢脫汞劑屬于危險廢物，統(tǒng)一送有資質(zhì)的危廢處置中心；廢分子篩返回廠家回收利用；生活垃圾交當(dāng)?shù)丨h(huán)衛(wèi)部門統(tǒng)一處置。

3.5 噪聲污染防治措施分析

針對LNG建設(shè)項目主要噪聲源的特點，一般要求：①高噪聲源布置在廠房內(nèi)采取密閉措施，墻內(nèi)壁安裝吸聲材料并安裝隔聲門窗；②對壓縮機首先選用低噪聲設(shè)備，并對壓縮機房室內(nèi)進行聲學(xué)處理，如在頂棚、墻壁附加吸聲材料或懸掛吸聲體，對窗戶采用雙層玻璃；③冷卻器的噪聲主要來源于空冷風(fēng)機產(chǎn)生的空氣動力噪聲、電機噪聲和傳動系統(tǒng)產(chǎn)生的機械噪聲。一般通過降低風(fēng)機轉(zhuǎn)速，以及在空冷風(fēng)機的頂部風(fēng)筒安裝片式阻性消聲器，均可獲得降低噪聲約15dB的效果；④泵房可作吸聲、隔聲處理，泵機組和電機處可設(shè)隔聲罩；⑤管道設(shè)計時，注意防振、防沖擊、以減輕振動噪聲，采用軟管連接，風(fēng)管及流體輸送減少空氣動力性噪聲；⑥針對冷卻塔噪聲是由風(fēng)機運轉(zhuǎn)噪聲和落水噪聲引起，可通過在風(fēng)機排風(fēng)口裝設(shè)片式消聲器，在冷卻塔進風(fēng)百頁口加裝消聲器，在水面張布細(xì)眼尼龍網(wǎng)等措施降噪；⑦火炬噪聲可通過在噴嘴處安裝消聲罩，用燃燒器消聲器等措施降噪，一般降噪量為5～6dB；⑧加強設(shè)備維護，確保設(shè)備處于良好的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，杜絕因設(shè)備不正常運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的高噪聲現(xiàn)象；⑨操作人員出入高噪聲區(qū)時必須配帶耳罩或耳塞等防護用品，在噪聲作業(yè)區(qū)設(shè)置隔聲操作間。

3.6 清潔生產(chǎn)

清潔生產(chǎn)通過不斷采取改進設(shè)計、使用清潔能源和原料、采用先進的工藝技術(shù)設(shè)備、改善管理、綜合利用等措施，從源頭消減污染，提高資源利用效率，減少或避免生產(chǎn)、服務(wù)和產(chǎn)品使用過程中污染的產(chǎn)生和排放，以減輕或者消除對人類健康和環(huán)境風(fēng)險。清潔生產(chǎn)是一種新的創(chuàng)造性思想，該思想將整體污染預(yù)防的環(huán)境戰(zhàn)略持續(xù)運用于生產(chǎn)過程。

LNG建設(shè)項目從生產(chǎn)工藝與裝備、資源與能源利用、產(chǎn)品、污染物產(chǎn)生、廢物回收綜合利用5個方面進行定性或定量分析，可看出該類項目在生產(chǎn)的全過程，均采取了一些必要的節(jié)能、降耗、減污、增效的清潔生產(chǎn)措施，注重能源和資源的綜合利用，體現(xiàn)了化害為利、節(jié)約能源的環(huán)保方針，同時天然氣也屬于清潔能源。因此，該類項目清潔生產(chǎn)水平達到國內(nèi)同行業(yè)先進水平。鑒于國家目前尚未制定天然氣液化生產(chǎn)方面的清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，建議環(huán)評給出項目符合清潔生產(chǎn)要求的結(jié)論。

4 結(jié)語

LNG工業(yè)在我國還是一個新興產(chǎn)業(yè)，因此LNG建設(shè)項目環(huán)境影響評價中的工程分析與一般項目相比而言有其特殊性，LNG建設(shè)項目是以大氣污染排放和環(huán)境風(fēng)險評價為特點的建設(shè)項目，系統(tǒng)地分析其產(chǎn)污環(huán)節(jié)、排污流程、給出準(zhǔn)確的排污參數(shù)、確定經(jīng)濟有效的污染控制措施和重大危險源是項目環(huán)境影響評價工程分析專題的重要內(nèi)容。因此，不僅需要查閱并系統(tǒng)地分析相關(guān)文獻及設(shè)計資料，運用物料平衡計算法確定源強參數(shù)，還需要進行相似項目調(diào)查與分析［7］，并結(jié)合企業(yè)的管理水平進行綜合判斷，才能做好LNG建設(shè)項目的環(huán)境影響評價工程分析。

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［3］王天明，邵擁軍，王春燕，等.中小型液化天然氣裝置凈化和液化工藝研究［J］.石油與天然氣化工，2007，36（3）：191－193.

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［6］張秀青.液化天然氣氣化站風(fēng)險評價實例分析［J］.裝備環(huán)境工程，2011，8（3）：103－107.

［7］劉偉生.環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則與標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2005.