續鵬飛 李俊紅(青島安邦煉化有限公司 266111)
石油的催化裂化步驟環保程度低,危害性較大,易對工作人員身體造成不利影響。但由于經濟的發展需要有充足的石油產品供應,不可能縮小該行業的生產規模,所以為了降低該產業對工作人員身體的傷害,有必要制定相應的保護措施。
原油在經過常壓蒸餾和減壓蒸餾等工藝后可以得到汽油、煤油和部分輕質油。但隨著內燃機的發展和改進,其對于輕質油的質量要求越來越高,因此需要在原油加工的基礎上進行二次加工。石油的催化裂化是石油二次加工煉制過程的關鍵步驟之一,是指在加熱和加入催化劑的條件下使重油發生裂化反應,轉化為裂化氣、汽油和柴油的過程。石油的催化裂化與單純的熱裂化相比,其輕質油產率有很大的提高,汽油辛烷值也有顯著增高,柴油的安定性能也較好,并有富含烯烴的液化氣的副產物[1]。
石油的催化裂化裝置由反應—再生系統、分餾系統、吸收穩定系統、煙氣能量回收系統等構成。其中反應—再生系統是催化裂化裝置的核心,是使原料油與催化劑在反應器與提升管中接觸反應生成產物,再使催化劑進入再生器,用空氣除去焦炭,讓催化劑再生的步驟;分餾系統是把來自反應系統的高溫油氣根據各種成分的不同沸點分為汽油、柴油、回煉油和油漿等餾分,并通過工藝因素控制使各個餾分質量合格;吸收穩定系統的作用是把來自分餾系統中的粗汽油分離成質量合格的汽油和其它液態烴。
石油的催化裂化過程中會產生多種的化合物,包括烴類、硫化物、酮類、酚類、醚類、碳氧化合物、氮氧化合物、酸、堿、氨等。長期接觸這些化合物會對工作人員的身體健康造成一定程度的危害。
催化裂化過程中催化劑的焦化步驟會產生大量的硫氧化合物,原料中含有的硫化氫在高溫和有氧的焦化過程中會氧化生成硫氧化合物。硫氧化合物是腐蝕性的有毒氣體,其具有強烈的刺激性,有辛辣味,能引起支氣管炎、肺氣腫和哮喘等疾病的發生,一次性吸入大量的硫氧化合物氣體會引發心臟病和其他呼吸系統疾病,嚴重的甚至會造成窒息。若是排放到大氣中還會形成酸雨,對環境和人身健康均有不好的影響[2]。
若在催化裂化的催化劑再生過程中,催化劑除焦不完全,焦炭在燃燒過程中就容易產生一氧化碳。一氧化碳是一種無色無臭的氣體,其被吸收入人體后易進入血液,與血紅蛋白結合,使血紅蛋白不能繼續轉運氧氣,造成人體出現缺氧狀況,即一氧化碳中毒。
催化裂化的原料中含有一定含量的氮化物,在高溫裂化反應過程中,會有部分氮化物沉積在催化劑的酸性部位。在有氧的條件下與氧氣結合,反應生成氮氧化合物。長期接觸低濃度氮氧化合物會引起慢性咽喉炎、慢性支氣管炎等疾病,還會造成一定程度的神經衰弱和牙齒酸蝕癥。若是吸入高濃度的氮氧化合物則會造成人體中毒,造成肺部、心臟等臟器的損壞。
催化裂化的反應過程中會產生大量的煙氣,這些煙氣一部分通過旋分器得到回收,還有一部分則被直接排放,因此工作人員的工作環境中存在著大量的粉塵顆粒。長期吸入粉塵會造成的危害有:塵肺,是由吸入性粉塵導致的肺組織纖維化為主的疾病;粉塵沉著癥,是金屬粉塵被吸入后在肺中呈現的纖維異物化反應;呼吸系統腫瘤,是粉塵作用于呼吸道黏膜導致的萎縮性病變。
在石油催化裂化工藝步驟中,部分系統裝置在工作時會產生較大噪音。長期生活在右噪音的環境中,會導致聽力系統損傷,使工人情緒易波動,還有研究證明,噪音在一定程度上還會引起心血管損傷。
石油催化裂化過程中產生的硫氧化合物可以通過硫氧化合物吸收系統得到有效的解決。在生產過程中,可以把煙氣從煙氣入口通入脫硫塔,與脫硫塔內的循環漿液充分接觸、反應。用氫氧化鈉溶液為吸收劑,以達到除去煙氣中的硫氧化合物的目的,然后把酸化泵酸性漿液注入酸化罐利于接下來的亞硫酸鈣的氧化。
一氧化碳的產生是由于催化劑還原過程中的焦炭燃燒不完全。因此可在該反應過程中添加一氧化碳助燃劑,使其一次性燃燒完全,生產二氧化碳,減少一氧化碳的排放量。還可以達到提高還原的催化劑活性的目的。另外也可以把尾氣集中通入燃燒裝置,再次反應,達到完全氧化的目的。一氧化碳氧化產生的二氧化碳可以回收用作其它行業工業原料。現在還在進行經過一系列的處理工藝使其重新生成碳和氧的處理方法的研究[3]。
在氮氧化合物的處理方法有:通過對原料進行加氫預處理,將含氮化合物轉化為氨,可以在一定程度上減少氮氧化合物的生成;通過在反應中添加降氮氧化合物助劑,催化反應過程中產生的一氧化碳和一氧化氮生成二氧化碳和氮氣,降低污染。
粉塵顆粒危害的控制可以通過采用性能較高的旋風分離器,降低煙氣中的顆粒物濃度。還可以在排放裝置處安裝靜電除塵裝置,吸收排放尾氣中的煙塵。靜電除塵的方法在除塵方面有著很高的效率,因此得到了十分廣泛的應用。
為了降低生產過程中的噪音,避免其對工作人員的身心健康帶來不良影響。在噪音源方面,可以通過選用較為先進的無聲或低聲設備,使生產過程中產生的噪音較小;可以在工作環境中設置較多的泡沫棉、泡沫塑料、毛毯等有消聲作用的物體,吸收噪音;工作人員在進行工作時要配備齊全的防噪聲用品,如隔音耳塞、耳罩等。通過對這三個方面進行有效的控制,就可以達到降低噪音污染的危害的目的。
工人的身體健康是企業發展必須重點考慮到的方面,關心員工健康的企業才是能讓員工有歸屬感,愿意全身心投入工作的企業。而石油的催化裂化工藝由于其性質的特殊,極易對工作人員的身體健康造成損傷。因此,企業必須通過分析危害產生的原因,并以此為依據提出相應的措施,保護員工的健康,讓企業得到更好更為長久的發展。