煤化工過程安全和環境性能評價方法

劉 鐳，曲 冰，蘭 雨

（鞍山鋼鐵集團有限公司勞動衛生研究所，遼寧鞍山 114031）

煤化工生產行業的規模在當今社會之中正呈現出不斷增長的趨勢，但是隨之而來的就是巨大的碳排放量、耗水量以及各種安全事故等問題。這些問題不僅嚴重影響到煤化工企業的發展，同時也對人們的生活環境乃至身體健康帶來了嚴重威脅。因此，伴隨著煤化工行業的發展，安全以及環境性能的評價也變得尤為重要。

1 煤化工行業的安全問題和環境問題分析

1.1 安全問題分析

首先，煤化工的生產工藝，通常會涉及到很多高溫、高壓和高精度的流程，各個工序之間需要達到緊密的連接效果，且需要進行連續性的作業，而這些作業又通常會處在封閉的環境之下，工作人員很難觀察到其內部的實際情況，這就使得作業的安全性難以得到有效保障。其次，在煤化工的生產之中，通常會涉及到很多有毒有害的化學品以及催化劑，這些物質對于煤化工生產過程的安全性始終有著潛在的威脅作用。最后，在煤化工企業的生產過程中，通常需要很多先進的儀器設備，而由于目前煤化工行業之中相關的技術規范依然不夠完善，所以在這些設備的具體應用過程中，由于操作不當或維護不當所帶來的安全隱患也是值得重視和解決的問題[1]。

1.2 環境問題分析

就目前的煤化工行業發展而言，首先需要解決的一個問題就是水需求量大，比如在甲醛的合成過程中，每合成1t 甲醛通常需要5～6t 的水，而隨著產業鏈條的不斷加長，煤化工行業的耗水量也在不斷增加，缺水問題會日益顯著。其次是空氣污染問題，這也是煤化工企業對當今環境所帶來的一個重要威脅。因為煤化工行業的污染物排放種類很多，這些污染物如果未經過合理處理，或者是在處理不當的情況下就排放到空氣之中，將會加劇空氣污染情況，嚴重破壞大氣環境，并對人體健康帶來極大危害。

2 煤化工過程的安全評價方法

安全性評價指標就是安全評價或者是風險評價，該評價指標于二十世紀三十年代起源，并在二十世紀六十年代得到了完善。安全性評價指標起先僅僅應用在美國的軍事工業之中，直到二十世紀七十年代，英國才率先提出了“本質安全”這一概念，也就是在工藝、技術、設備或設施等方面來防止危險事故發生。隨著煤化工行業的不斷發展，安全評價方法也開始在其安全性能的評價之中得以廣泛應用。

2.1 道化學公司火災與爆炸指數法

該評價方法的基本原理是借助于物質系數來代表標準狀態之下重要物質火災、爆炸或者是能量釋放所產生的危險性，并以此來實現火災爆炸指數的計算。在煤化工行業之中，這種安全性能評價方法比較成熟，且容易掌握[2]。應用這種方法，可以對煤化工生產之中的工藝、設備安全性進行定量分析。但是這一方法對于管理方面的因素卻沒有過多的考慮。

2.2 英國ICI公司的蒙德法

這種評價方法是建立在道化學公司安全評價的基礎上而發展出的一種方法，并在此基礎上實現了一些補償系數的發展。將該方法應用到煤化工行業的安全性能評價之中，可以做出比道化學評價方法更加全面的工藝、設備安全性評價。但是這種方法在安全影響因素的定量因素數值表達方面有著一定的爭議，數據庫之中也缺乏足夠的基礎數據案例作為支撐。

2.3 本質安全原型指標評價方法

該評價方法首次將煤化工過程之中的本質安全按照總量、毒性、易燃性以及爆炸性這四個指標進行劃分。將該方法應用到煤化工行業的安全性能評價之中，將會使其安全指標得到更加清晰明確的分類。但是該方法對過程安全以及環境和健康的危害考慮不足，評價的指標也比較單一。

2.4 本質安全指標評價方法

該方法是基于本質安全原型評價方法而發展的一種安全評價方法，在不改變原型評價方法結構的情況下，將主副反應熱、腐蝕性以及化學作用的評價添加到指標體系之中，同時也將安全結構以及設備安全添加到過程指標的評價體系之中。將該方法應用到煤化工行業的安全性能評價中，不僅會讓本質安全指標的范圍得以進一步擴大，同時也可以讓結構安全以及設備安全得到全面考慮，進而讓指標體系實現進一步的健全，但是該指標之中的等級以及權重劃分依然比較主觀，可比性不夠強。

2.5 i-safe評價法

該評價方法包括兩個部分，其一是化學指標的評價，其二是反應指標的評價。在化學指標評價之中，主要有NFPA反應等級評價、毒性評價、易燃性評價、爆炸性評價。在反應指標評價之中，主要有溫度評價、反應熱評價、壓力評價、產量評價。同時，該方法也對最壞化學指標和最壞反應指標進行了明確定義。將該評價方法應用到煤化工行業的安全性能評價之中，可以對有著近似本質安全分數的不同過程進行明確區分；但是該方法沒有連續的指標區間，指標的評價也比較孤立，且未進行權重的設置。

2.6 EHS一體化評價方法

該評價方法的原理是對煤化工過程的安全、環境以及健康這三個方面的指標進行綜合考慮。將該方法應用到煤化工行業的安全性能評價之中，可以讓環境、健康以及安全方面得到更加全面的評價。但是該評價方法之中并未涉及到相關結構以及設備等方面的危害評價，所以也有著一定程度的局限性。

3 煤化工過程的環境性能評價方法

環境風險性能的評價方法主要發展軌跡有三個階段，其一是概率分析，其二是實時后果分析，其三是事件之后的風險分析。在過去，環境風險性能的分析主要側重于對風險概率以及事故之后的風險進行分析，直到二十世紀的九十年代，環境風險性能的評價才開始重新審視防止工業污染的重要性，而環境治理也終于由傳統的污染治理朝著環境友好型的工藝技術發展，通過對生產過程的控制，讓污染物的產生從源頭上得到有效遏制[3]。因為煤化工過程的設計、建設以及運營是一個有著較長流程且十分復雜的過程，加之煤化工過程自身的多樣化特征及其與各種環境因素之間復雜的關系，使得煤化工過程之中的環境性能評價也十分復雜。

3.1 層次分析法

該方法的基本原理是借助于通訊和座談的方式，向相關的專家學者等咨詢各種評價因子權重的分配，并通過數學解析的方法進行權重確定。這是一種半定量的評價方法，可以對煤化工過程的環境性能進行比較嚴密的分析。但是該方法的計算過程可能會涉及到很多復雜的因素。

3.2 分類評價法

該方法主要是將煤化工廢物對于環境的影響按照大氣、水、固體污染、大氣層消耗、溫室效應、光化學氧化進行劃分，并基于生產時間或周期對煤化工廢物給環境帶來的影響進行加和。通過這種方法，可以讓煤化工對各方面的環境影響得到比較全面的分析；但是這種方法的計算不夠精確，容易出現漏算情況。

3.3 環境危害質數評價法

該方法主要是通過SEHI 來表示某特定物質對于環境的影響，SEHI 就是各種廢物排放量與其對環境影響之間的加和。通過這種評價方法，可以讓危險源得到定量的評估，不僅可以對各種危險源自身的特征進行評價，同時也可以對不同危險源之間的質數進行比較，是一種比較綜合的評價方法，但是該方法在單獨某一個方面影響因素的衡量之中并不適用。

4 結語

對煤化工過程之中安全性能方面以及環境性能方面的評價方法進行了分析。希望本次的分析可以對煤化工生產管理質量的提升起到一定的幫助作用，進而有效提升煤化工過程的安全性和環保性。