吳小龍，陳婷婷

(1.湖北省固體廢物與化學(xué)品污染防治中心，湖北 武漢 430072；2.黃石市工業(yè)固體廢棄物監(jiān)督管理和調(diào)劑處置中心，湖北 黃石 435003)

石油煉制在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生多種工業(yè)固體廢棄物，主要包括廢催化劑、廢瓷球、廢礦物油(泥)、堿渣等，且多為危險(xiǎn)廢物。如若處理不當(dāng)，這些有害物質(zhì)便會污染大氣、土壤、地表水和地下水，危害人類健康[1]。因此，石油煉制行業(yè)是工業(yè)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生的主要行業(yè)之一。由于該行業(yè)的工藝路線復(fù)雜，危險(xiǎn)廢物產(chǎn)污節(jié)點(diǎn)繁多，且產(chǎn)生單位的工藝差別較大，填報(bào)的信息僅包括當(dāng)年交由專業(yè)經(jīng)營單位處理處置的數(shù)據(jù)，無法為單一生產(chǎn)周期或固定規(guī)模產(chǎn)品所產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物數(shù)量提供準(zhǔn)確科學(xué)的判斷依據(jù)，難以建立危險(xiǎn)廢物與經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)銜接的管理體系，因而無法為管理部門提供有效的行業(yè)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)排污決策依據(jù)。鑒于此，開展湖北省石油煉制行業(yè)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)排污系數(shù)研究，以探索出適用于湖北省的該行業(yè)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)排污系數(shù)，可以為危險(xiǎn)廢物環(huán)境管理提供技術(shù)支撐，從而有效推進(jìn)湖北省危險(xiǎn)廢物申報(bào)登記和危險(xiǎn)廢物規(guī)范化管理等工作。

1 研究方法

1.1 核算方法

產(chǎn)排污系數(shù)核算方法主要包括物料衡算法、實(shí)測法及經(jīng)驗(yàn)估算法等。物料衡算法是根據(jù)物質(zhì)質(zhì)量守恒原理，對生產(chǎn)過程中使用的物料變化情況進(jìn)行定量分析的一種方法。實(shí)測法是根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)及監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行核算，但受技術(shù)條件的限值，干擾因素較多，所得結(jié)果存在偶然性和不確定性，需結(jié)合經(jīng)驗(yàn)估算法對數(shù)據(jù)核實(shí)[2]。

本研究綜合物料衡算法、實(shí)測法、經(jīng)驗(yàn)估算法，對湖北省石油煉制行業(yè)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)排污系數(shù)進(jìn)行核算。基于《第二次全國污染源普查工業(yè)污染源產(chǎn)污系數(shù)制定技術(shù)指南》，采用發(fā)放調(diào)研表與現(xiàn)場調(diào)研相結(jié)合的方式，再結(jié)合全國第二次污染源普查工作成果，對湖北省石油煉制行業(yè)危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生環(huán)節(jié)、種類、數(shù)量、有害成分進(jìn)行調(diào)查[3]。根據(jù)行業(yè)產(chǎn)排污現(xiàn)狀及產(chǎn)排污現(xiàn)場調(diào)研情況，梳理湖北省石油煉制行業(yè)各種危險(xiǎn)廢物的危險(xiǎn)特性及產(chǎn)排規(guī)律，確認(rèn)其在不同條件下的身份(原料、副產(chǎn)品、固體廢物、危險(xiǎn)廢物)和管理模式，確定石油煉制行業(yè)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)排污系數(shù)[4]。

1.2 數(shù)據(jù)來源

通過收集和整理湖北省石油煉制企業(yè)的生產(chǎn)工藝及裝置、原輔材料消耗量、產(chǎn)品類型及產(chǎn)能等資料，結(jié)合《國家危險(xiǎn)廢物名錄》(2016年版)，分析該行業(yè)產(chǎn)生危險(xiǎn)廢物類別、產(chǎn)生量，摸清行業(yè)危險(xiǎn)廢物管理現(xiàn)狀。

2 湖北省石油煉制行業(yè)危險(xiǎn)廢物成分分析

2.1 生產(chǎn)裝置危險(xiǎn)廢物主要成分分析

1)加氫裝置產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物主要為廢加氫催化劑、廢催化劑、廢保護(hù)劑及廢瓷球，均來自于加氫反應(yīng)器。其中廢催化劑及廢保護(hù)劑的主要成分為MoO3，WO3，NiO；廢瓷球的主要成分為Al2O3和SiO2。

2)潤滑油加氫改制產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物主要為廢保護(hù)劑、廢催化劑、廢精制劑、廢異構(gòu)脫蠟催化劑、廢加氫后精制催化劑、廢瓷球。其中廢保護(hù)劑、廢催化劑主要成分為NiO和MoO3；廢精制劑主要成分為NiO和WO3；廢異構(gòu)脫蠟催化劑及廢加氫后精制催化劑主要成分為Al2O3和Pt；廢瓷球主要成分為Al2O3。

3)催化重整裝置產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物主要為高溫脫氧劑、廢預(yù)加氫催化劑、廢重整催化劑、廢分子篩干燥劑和廢脫硫劑。其中高溫脫氧劑主要成分為CaCl2和CaO2；廢預(yù)加氫催化劑主要成分為NiO，WO3，Co；廢重整催化劑主要成分為Pt，Sn，Cl；廢分子篩干燥劑主要成分為Al2(SiO3)3和CaO；廢脫硫劑主要成分為ZnS。

4)催化煙氣脫硫脫硝單元裝置產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物主要有煙氣脫硝廢催化劑，其中主要成分為TiO2和V2O5。

5)MTBE裝置產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物主要為廢樹脂催化劑，主要成分為苯乙烯-二乙烯苯共聚物。

6)S-Zorb裝置產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物主要為廢催化劑，主要成分為Zn，Ni，Si，Al。

7)制氫裝置產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物主要為廢加氫催化劑、廢脫硫劑、廢制氫轉(zhuǎn)化劑、廢中變催化劑、廢吸附劑、廢脫氯劑、廢分子篩和瓷球。其中廢加氫催化劑和廢制氫轉(zhuǎn)化劑主要成分為MoO3和NiO；廢脫硫劑主要成分為ZnS和ZnO；廢中變催化劑主要成分為Cr2O3；廢脫氯劑主要成分為Al2O3；廢分子篩和瓷球主要成分為Si和Al；廢吸附劑主要成分為碳基物、活性炭、分子篩。

8)催化裂化裝置產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物主要為廢胺液、液態(tài)烴堿渣、廢催化劑、廢離子交換樹脂、廢脫硫劑。其中廢胺液主要成分為二乙醇胺；液態(tài)烴堿渣主要成分為Na2SO4和Na2S；廢脫硫劑主要成分為ZnS。

9)加氫裂化裝置產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物主要為廢精制催化劑、廢裂化催化劑、廢保護(hù)劑、廢活性炭、廢分子篩和瓷球、廢脫硫劑、廢胺液。其中廢精制催化劑主要成分為MoO3和NiO；廢裂化催化劑主要成分為NiO和WO3；廢活性炭主要成分為羰基物；廢分子篩和瓷球主要成分為Si和Al；廢脫硫劑主要成分為鐵酸鈣；廢胺液主要成分為MDEA。

10)聚丙烯裝置產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物主要為廢脫硫劑、廢脫砷劑、廢催化劑、廢3A分子篩吸附劑、廢氫氣脫CO吸附劑、廢白油、廢聚丙烯雜料、聚丙廢水處理污泥。其中廢脫硫劑主要成分為Al2O3和ZnO；廢脫砷劑主要成分為CuO；廢催化劑主要成分為TiCl4和MgCl2；廢3A分子篩吸附劑主要成分為K2O，NaO和Al2O3；廢氫氣脫CO吸附劑主要成分為CuO；廢白油主要成分為白油、脫活劑、微量活化劑；廢聚丙烯雜料主要成分為聚丙烯、硬脂酸鈣、抗氧劑；聚丙烯廢水處理污泥主要成分為聚丙烯和油泥[5]。

2.2 輔助生產(chǎn)裝置危險(xiǎn)廢物主要成分分析

PSA變壓吸附裝置產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物主要為廢吸附劑及廢瓷球，均來自于吸附塔。廢吸附劑及廢瓷球主要成分為Al2O3和SiO2[6]。硫磺回收裝置產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物主要為廢催化劑、廢瓷球及廢活性炭。廢催化劑來自于尾氣加氫反應(yīng)器，主要成分為MoO3，CoO，Al2O3，廢瓷球來自于硫磺回收反應(yīng)器，主要成分為Al2O3，SiO2，廢活性炭來自于溶劑再生過濾器，主要成分為炭。儲運(yùn)裝置產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物為儲罐清洗過程中產(chǎn)生的污油與油泥。

2.3 環(huán)保裝置危險(xiǎn)廢物主要成分分析

污水處理裝置產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物主要為油泥、浮渣與剩余活性污泥。油泥主要來自調(diào)節(jié)罐、隔油池；浮渣主要來自氣浮池；剩余活性污泥主要來自生物處理池和二次沉淀池。

3 產(chǎn)排污系數(shù)核算結(jié)果

通過綜合物料衡算法、實(shí)測法、經(jīng)驗(yàn)估算法，對湖北省石油煉制行業(yè)產(chǎn)生量較大的危險(xiǎn)廢物產(chǎn)排污系數(shù)進(jìn)行核算，核算結(jié)果匯總見表1。核算出的產(chǎn)排污系數(shù)反映了特定行業(yè)、工藝、產(chǎn)品、原料等影響因素在典型工況下污染物產(chǎn)生強(qiáng)度和排放量的一般規(guī)律，具有代表性。

表1 石油煉制企業(yè)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)排污系數(shù)核算結(jié)果匯總表

4 結(jié)論

1)湖北省石油煉制企業(yè)在石油煉制過程產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物共有13大類45種小類，其中產(chǎn)生量排在前3位的危險(xiǎn)廢物為HW08廢礦物油與含礦物油廢物、HW35廢堿和HW50廢催化劑，主要來自于生產(chǎn)設(shè)施、輔助生產(chǎn)設(shè)施和環(huán)保設(shè)施。

2)從實(shí)際調(diào)研情況來看，用于各裝置反應(yīng)器中的催化劑、廢保護(hù)劑、脫硫劑、轉(zhuǎn)化劑、吸附劑、分子篩干燥劑、活性炭、分子篩和瓷球、脫氯劑、脫氧劑、廢脫砷劑等受使用壽命、操作條件、環(huán)境管理水平以及企業(yè)內(nèi)部決策的影響，更換時(shí)限以及更換頻次均不同，產(chǎn)生方式屬于間歇產(chǎn)生，由此產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量存在不確定性，也無規(guī)律可循。

3)由于石油煉制行業(yè)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生不連續(xù)，產(chǎn)生量具有不確定性，核算出的產(chǎn)排污系數(shù)波動(dòng)較大，數(shù)據(jù)比較離散，可建立該行業(yè)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)排污情況數(shù)據(jù)庫，按裝置從原料投入到危廢產(chǎn)生建立數(shù)據(jù)對應(yīng)臺賬，便于溯源，據(jù)此逐步完善和調(diào)整產(chǎn)排污系數(shù)，提高危廢產(chǎn)排污系數(shù)的可靠性。