摘要:這些年隨著我國石油化工企業的蓬勃發展,石油化工行業有其自身的特殊 性質,因此在安全防護與管理方面更應采取積極有效的應對措施,以保證工程進度與全體工作人員的安全。石油化工業是一個產程復雜的化學。原油進廠之后,經過加熱、蒸餾、分餾、精煉及混合等步驟后,得到各種石油產品。但是,在整個反應過程中,由于設備條件機器運作,儲存運送等過程中,因為天然和人為因素,對周圍環境從不同方面造成一定程度的污染,進而影響當地居民的身體健康 。環境污染會給生態系統造成直接的破壞和影響,如沙漠化、森林破壞、也會給生態系統和人類社會造成間接的危害,有時這種間接的環境效應的危害比當時造成的直接危害更大,也更難消除。例如,溫室效應、酸雨、和臭氧層破壞就是由大氣污染衍生出的環境效應。這 種由環境污染衍生的環境效應具有滯后性,往往在污染發生的當時不易被察覺或預料到,然而一旦發生就表示環境污染已經發展到相當嚴重的地步。。? 對一個化工企業來說,安全生產是重中之重,安全不重視,企業的經濟效益就無從談起。要搞好安全生產,就必須解決好職工的安全意識問題。近兩年來盡管國家有關部門和企業在安全生產方面做了大量工作,但目前全國化工行業安全生產形勢依然十分嚴峻,大大小小的安全事故不斷發生。但是,石油化工的發展在我國經濟發展中占有重要地位同時也給周圍環境造成嚴重污染。
??????? Abstract: with the vigorous development of the petrochemical enterprises in China over the years, the petrochemical industry has its own special properties, more so in the security protection and management should take positive and effective measures, to ensure the safety of construction schedule and all the staff. Petroleum chemical industry is a complex chemical labor. After crude oil into the factory, after heating, such as distillation, fractional distillation, refining, and blending steps, get all kinds of oil products. But, in the whole reaction process, due to the machine operation equipment conditions, such as storage transport process, because of natural and human factors, on the surrounding environment caused a certain degree of pollution from different aspects, which affect local residents' health. Environment pollution can cause direct damage to the ecological system and ?
??????? 關鍵詞:石油化工 環境保護 安全
??????? Keywords: petroleum chemical environmental protection safety
??????? 人類在改造自然創造物質財富的進程中,特別是20世紀,隨著有機化學工業的發展,石油、天然氣生產的急劇增長,化工污染越來越突出,環境問題日趨嚴重。不可否認,環境科學的研究成果和化學知識的應用為推動人類的進步做出了巨大的貢獻,化學及其制品已經滲透到人類生活、生產和國民經濟的各個領域。但另一方面,由于只注意經濟的發展而忽視了環境保護,污染環境和危害人類健康的事件接連發生。在水體方面,1956年。日本熊本縣水俁灣被化工廠排放含汞廢水污染,誘發水俁病,使一些人四肢麻木、精神失常、一會兒酣睡、一會兒興奮異常,慘痛而死。而大氣方面,有馬斯河谷煙霧事件、多諾拉煙霧事件、倫敦煙霧事件。原因就是燃煤產生的二氧化硫轉化成硫酸霧,導致人們胸悶、咳嗽、嘔吐,年老體弱者因而死亡。環境污染給人類賴以生存的自然環境的可持續發展帶來了巨大的威脅。如何保護我們賴以生存的自然環境,實現人與自然的協調發展,已經成為世界各國共同關注和思考的問題。
??????? 人類正面臨有史以來最嚴重的環境危機,由于人口急劇的增加,資源的消耗日益擴大,人均耕地、淡水和礦產等資源占有量逐漸減少,人口與資源的矛盾越來越尖銳;環保問題就成為經濟與社會發展的重要問題之一。作為國民經濟支柱產業之一的化學工業及相關產業,在為創造人類的物質文明作出重要貢獻的同時,在生產活動中不斷排放出大量有毒物質,化學工業也為環境和人類的健康帶來一定的危害。發達國家對環境的治理,已開始從治標,即從末端治理污染轉向治本,即開發清潔工業技術,消減污染源頭,生產環境友好產品。“綠色技術”已成為21世紀化工技術與化學研究的熱點和重要科技前沿
??????? 我國化工工業正處于全面快速發展階段,新建和擴建項目很多,在發展化工主營業務的同時,安全和環保問題突出,影響和制約了化工工業的可持續發展。對一個化工企業來說,安全生產是重中之重,安全不重視,企業的經濟效益就無從談起。要搞好安全生產,就必須解決好職工的安全意識問題。近兩年來盡管國家有關部門和企業在安全生產方面做了大量工作,但目前全國化工行業安全生產形勢依然十分嚴峻,大大小小的安全事故不斷發生。同時我國政府為了環境保護,造福后代,制定了環境保護法,森林法,水法,大氣污染保護法等法令。并要求人民依法行事,保護環境。使他永遠生機勃勃,同人類和諧發展。石油化工是我國國民經濟的重要基礎產業和支柱產業。隨著國民經濟和科學技術的發展,石油化工企業在我國國民經濟建設中占據了越來越重要的地位,石油化工產品的應用已滲透到人們的生產生活的各個領域。但是,石油化工的發展在我國經濟發展中占有重要地位同時也給周圍環境造成嚴重污染。
??????? 我國自然資源及其利用的基本特征是資源總量豐富但人均少,資源利用率低且浪費嚴重。我國以占世界9%的耕地、6%的水資源、4%的森林,1.8%的石油、0.7%的天然氣、不足9%的鐵礦石、不足5%的銅礦、和不足2%的鋁土礦,養活著占世界22%的人口;大多數礦產資源人均占有量不到世界平均水平的一半,我國占有的煤、油、天然氣人均資源只及世界人均水平的55%、11%和4%。中國最大的比較優勢是人口眾多,最大的劣勢是資源不足。
??????????? 由于長期沿用以追求增長速度、大量消耗資源為特征的粗放型發展模式,在由貧窮落后逐漸走向繁榮富強的同時,自然資源的消耗也在大幅度上升,致使非再生資源呈絕對減少趨勢,可再生資源也顯出明顯的衰弱態勢。
??????? 環境污染會給生態系統造成直接的破壞和影響,如沙漠化、森林破壞、也會給生態系統和人類社會造成間接的危害,有時這種間接的環境效應的危害比當時造成的直接危害更大,也更難消除。例如,溫室效應、酸雨、和臭氧層破壞就是由大氣污染衍生出的環境效應。這 種由環境污染衍生的環境效應具有滯后性,往往在污染發生的當時不易被察覺或預料到,然而一旦發生就表示環境污染已經發展到相當嚴重的地步。當然,環境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人類環境的質量下降,影響人類的生活質量、身體健康和生產活動。例如城市的空氣污染造成空氣污濁,人們的發病率上升等等;水污染使水環境質量惡化,飲用水源的質量普遍下降,威脅人的身體健康,引起胎兒早產或畸形等等。嚴重的污染事件不僅帶來健康問題,也造成社會問題。隨著污染的加劇和人們環境意識的提高,由于污染引起 的人群糾紛和沖突逐年增加。
??????????? 目前在全球范圍內都不同程度地出現了環境污染問題,具有全球影響的方面有大氣環境污染、海洋污染、城市環境問題等。
??????????? 就大氣的環境問題而言,主要有酸雨、溫室效應、臭氧層空洞,光化學煙霧等。
??????????? 一:酸雨
??????????? 造成雨水酸化之污染物很多,其污染來源大致可分為兩類: 其一為自然物質,其二為人為物質。前者如:火山爆發噴出大量之硫化物及懸浮固體物,自然水域表面釋放之硫化氫,動植物分解產生有機酸,土壤微生物及海藻釋放之硫化氫、二甲基硫及氮化物等,都會使雨水之pH值降至5.0左右;后者則為工業化后,燃料之大量使用,燃燒過程中產生一氧化碳、 氯化氫 、二氧化硫 、氮氧化物及有機酸及懸浮固體物,排放至大氣環境中,經光化學反應生成硫酸、硝酸等酸性物質使得雨水之pH值降低,形成酸雨。
??????????? 由于酸雨為二次污染物且具有跨區污染的特性,以致影響層面相當廣,故局部空氣污染的改善,空氣品質標準的達成,對于酸雨的防制助益不大,必須削減SO2、NOx的總量方能遏止酸雨的危害。
??????????? 二:溫室效應
??????????? 溫室效應是由于大氣里溫室氣體(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的。
??????? 空氣中含有二氧化碳,而且在過去很長一段時期中,含量基本上保持恒定。這是由于大氣中的二氧化碳始終處于"邊增長、邊消耗" 的動態平衡狀態。大氣中的二氧化碳有80%來自人和動、植物的呼吸,20%來自燃料的燃燒。散布在大氣中的二氧化碳有75%被海洋、湖泊、河流等地面的水及空中降水吸收溶解于水中。還有5%的二氧化碳通過植物光合作用,轉化為有機物質貯藏起來。這就是多年來二氧化碳占空氣成分0.03%(體積分數)始終保持不變的原因。
??????????? 但是近幾十年來,由于人口急劇增加,工業迅猛發展,呼吸產生的二氧化碳及煤炭、石油、天然氣燃燒產生的二氧化碳,遠遠超過了過去的水平。而另一方面,由于對森林亂砍亂伐,大量農田建成城市和工廠,破壞了植被,減少了將二氧化碳轉化為有機物的條件。再加上地表水域逐漸縮小,降水量大大降低,減少了吸收溶解二氧化碳的條件,破壞了二氧化碳生成與轉化的動態平衡,就使大氣中的二氧化碳含量逐年增加。空氣中二氧化碳含量的增長,就使地球氣溫發生了改變。
??????????? 二氧化碳可以防止地表熱量輻射到太空中,具有調節地球氣溫的功能。如果沒有二氧化碳,地球的年平均氣溫會比目前降低20 ℃。但是,二氧化碳含量過高,就會使地球仿佛捂在一口鍋里,溫度逐漸升高,就形成"溫室效應"。
??????????? 現今最受人青睞的是瑞士兩位氣候專家對溫室效應成因作出新的解釋,認為造成溫室效應的主要原因并不是汽車和工廠所排放的二氧化碳,而是大氣層中增多的水蒸氣。它是于2001年發表的。瑞典中部大學的KG·拉松和斯韋克·愛德華松說,根據他們提出的一種計算未來氣溫的新模式,地球確實像其他研究人員所認為的那樣,正在進入一個逐漸變暖的時期,但這主要是因為地球軸心在向太陽傾斜,而使地球與太陽之間的距離在今后的一萬年里有所縮短。他們說,隨著氣溫的升高,地球大氣層中的水蒸氣逐漸增多。因此,造成溫室效應的罪魁禍首更主要的是增多的水蒸氣,而并不是汽車和工廠所排放的二氧化碳。
??????????? 還有,英國科學家在最新一期《科學》雜志上發表的報告指出,他們在大氣層中發現一種學名為"五氟化硫三氟化碳"(化學分子式為SF5CF3)的稀有氣體。雖然這種氣體目前的濃度仍相當低,但是它穩定熱的能力遠超過其他任何已知的溫室氣體,而且正在快速積累,長此以往,將會使"溫室效應"形勢更趨惡化。
??????????? 三:臭氧層空洞
??????????? 大氣中的臭氧含量僅一億分之一,但在離地面20至30公里的平流層中,存在著臭氧層,其中臭氧的含量占這一高度空氣總量的十萬分之一。臭氧層的臭氧含量雖然極其微少,卻具有非常強烈的吸收紫外線的功能,可以吸收太陽光紫外線中對生物有害的部分(UV-B)。由于臭氧層有效地擋住了來自太陽紫外線的侵襲,才使得人類和地球上各種生命能夠存在、繁衍和發展。
??????????? 1985年,英國科學家觀測到南極上空出現臭氧層空洞,并證實其同氟利昂(CFCs)分解產生的氯原子有直接關系。這一消息震驚了全世界。到“1994年,南極上空的臭氧層破壞面積已達2400萬平方公里,北半球上空的臭氧層比以往任何時候都薄,歐洲和北美上空的臭氧層平均減少了10%-15%,西伯利亞上空甚至減少了35%。科學家警告說,地球上臭氧層被破壞的程度遠比一般人想象的要嚴重得多。
??????????? 氟利昂等消耗臭氧物質是臭氧層破壞的元兇,氟利昂是本世紀20年代合成的,其化學性質穩定,不具有可燃性和毒性,被當作制冷劑、發泡劑和清洗劑,廣泛用于家用電器、泡沫塑料、日用化學品、汽車、消防器材等領域。80年代后期,氟利昂的生產達到了高峰,產量達到了144萬噸。在對氟利昂實行控制之前,全世界向大氣中排放的氟利昂已達到了2000萬噸。由于它們在大氣中的平均壽命達數百年,所以排放的大部分仍留在大氣層中,其中大部分仍然停留在對流層,一小部分升入平流層。在對流層相當穩定的氟利昂,在上升進入平流層后,在一定的氣象條件下,會在強烈紫外線的作用下被分解,分解釋放出的氯原子同臭氧會發生連鎖反應,不斷破壞臭氧分子。科學家估計一個氯原子可以破壞數萬個臭氧分子。
??????????? 在現代經濟中,氟利昂等物質應用非常廣泛,要全面淘汰,必須首先找到氟利昂等的替代物質和替代技術。在特殊情況下需要使用,也應努力回收,盡可能重新利用。目前,世界上一些氟利昂的主要生產廠家參與開發研究了替代氟利昂的含氟替代物(含氫氯氟烴HCFC和含氫氟烷烴HCF等)及其合成方法,有可能用作發泡劑、制冷劑和清洗溶劑等,但這類替代物也損害臭氧層或產生溫室效應。同時,也在開發研究非氟利昂類型的替代物質和方法,如水清洗技術、氨制冷技術等。
??????????? 為了推動氟利昂替代物質和技術的開發和使用,逐步淘汰消耗臭氧層物質,許多國家采取了一系列政策措施,一類是傳統的環境管制措施,如禁用、限制、配額和技術標準,井對違反規定實施嚴厲處罰。歐盟國家和一些經濟轉軌國家廣泛采用了這類措施。一類是經濟手段,如征收稅費,資助替代物質和技術開發等。美國對生產和使用消耗臭氧層物質實行了征稅和可交易許可證等措施。另外,許多國家的政府、企業和民間團體還發起了自愿行動,采用各種環境標志,鼓勵生產者和消費者生產和使用不帶有消耗臭氧層物質的材料和產品,其中綠色冰箱標志得到了非常廣泛的應用。
??????? 人類的社會行為和對自然的加劇破壞改變了自然系統的平衡,導致自然環境加劇變化,就形成難以處理的難題,我們要發揚可持續發展的精神,保護環境,保護地球。
??????? 四:光化學煙霧
??????? 含有氮氧化物和碳氧化物等一次污染物的大氣,在陽光的照射下,發生光化學反應而產生二次污染物,這種由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現象,稱為光化學煙霧。近年來,汽車尾氣排放的NOx、CO及隨后形成的光化學煙霧,使得許多大城市的空氣質量惡化。隨著全球工業和汽車業的迅猛發展,光化學煙霧污染在世界各地不斷出現,如美國洛杉磯、日本東京、大阪、英國倫敦、澳大利亞、德國等大城市及我國北京、南京、蘭州均發生過光化學煙霧現象。
??????? 光化學煙霧的形成條件是大氣中有氮氧化物和碳氧化物存在,大氣溫度較低,而且有強烈的陽光照射,這樣在大氣中就會一系列復雜的反應,生成出一些二次污染物,如O3、醛、PAN、H2O2等。
??????? 光化學煙霧是一個鏈式反應,其中關鍵性的反應可以簡單地分成3組:(1)NO2的光解導致O3的生成:(2)(HC)氧化生成了具有活性的自由基,如HO、HO2、RO2等。(3)通過以上途徑生成的HO2、RO2、[RC(O)O2]均可將NO氧化成NO2。
??????? 光化學煙霧成分復雜,但是,對動物、植物和材料有害的主要是O3、PAN、醛、酮等二次污染物。人和動物受到的主要傷害是眼睛和黏膜受到刺激、頭痛、呼吸障礙、慢性呼吸道疾病惡化、兒童肺功能異常等。1955年,美國洛杉機因為光化學煙霧一次就死了400多人。植物受到臭氧的損害,開始時表皮褪色,呈蠟質狀,經過一段時間之后色素發生變化,葉片上出現紅褐色斑點。PAN使葉子背面呈銀灰色或古銅色,影響植物的生長,降低植物對病蟲害的抵抗力。O3、PAN等還能造成橡膠制品老化,脆裂,使染料褪色,并損害油漆涂料、紡織纖維和塑料制品等。
??????? 光化學煙霧危害極大,它的防治已受到人們的日益關注。
??????? 工業上,較好的措施是對煤進行加工,改進燃燒技術,同時改進生產工藝,對污染物進行后處理及合理排放。使用前對煤進行脫硫加工,并盡可能除去灰分;使用過程中,通過對鍋爐進行適當改進,同時加人固硫劑,可減少煙塵利二氧化硫的發生量;最后,對廢氣進行綜合利用后,對不能利用的進行無害處理后再進行排放。對于生活燃煤,除了對煤跡行加工外,比較好的措施是改進用能和供能方式,采用集中供熱、城市燃氣化。集中供熱和城市燃氣化,是城市節能和綜合整治的重要內容,能有效地改善城市大氣環境質量,減少室內空氣污染。
??????? 此外,重點研究改革燃料和改進汽車設備結構, 試制無公害汽車和發展高效交通系統。具體舉措為:
??????? (1 )改革燃料。采用液化天然氣、氫氣、液化煤氣與柴油的混合燃料和無鉛汽油來代替有鉛汽油作為汽車燃料,是減少汽車尾氣污染的有效措施。采用天然氣作燃料,在燃燒時不僅排出的污染物極少,沒有氣味,沒有鉛化物,而且噪聲很小,從而減少發生光化學煙霧污染的可能性。
??????? (2 )改進汽車設備結構。汽車尾氣污染的防治,除提高汽油燃燒質量外,關鍵在于改進發動機的燃燒設計。美國福特公司制成一種“層化加油”發動機,它改變了燃燒室的設計和燃料注人系統的設計,從而減少廢氣的排出。日本本田摩托車研制出三臺層狀燃燒的汽缸,它能使汽油與空氣的比例降到1:20,使排氣中氮氧化物減少2/3,一氧化碳、碳氫化合物幾乎減少一半以上。這兩種發動機,一種是減少基質的濃度,一種是減少引發物質的濃度,其結果都是使光化學煙霧產生的可能性降低。
??????? (3 )研究無公害汽車和發展高效交通系統。從發展遠景來看,國外正在大力發展無公害汽車如電子汽車、電動汽車和蒸汽汽車等。通過發展高效率城市交通系統以代替市內汽車。這些都是減少汽車尾氣排放和防止光化學煙霧污染城市大氣的重要措施通過改進發動機結構和運行條件能有效減少污染物的發生但現階段這些措施仍不可能使尾氣達到直接排放的要求,還必須進行廢氣凈化處理。一氧化碳和碳氫化物的凈化,可用熱反應法或催化氧化法來達到目的。至于氮氧化物,采用三元催化的方法可達到凈化目的。
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