基于產(chǎn)業(yè)鏈分析的煤化工項目環(huán)境風險識別研究

任凱 (陜西能源集團有限公司)

煤化工是以煤炭為主要原料生產(chǎn)化工產(chǎn)品的行業(yè)。煤化工項目在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生多種易燃、易爆化學物質，其中最主要的物質是焦爐煤氣和粗苯。焦爐煤氣具有很強的爆炸性，一旦發(fā)生泄漏會造成嚴重的安全事故，而另一項化學物質粗苯具有很強的毒性和揮發(fā)性。例如河北石家莊焦化廠的煤化工項目自2008年竣工運行以來，一共發(fā)生3次事故，造成了嚴重的污染和惡劣的環(huán)境影響，引起政府和社會各界的強烈關注。因此，如何有效的管理煤化工項目的環(huán)境風險是煤化工項目管理中的重要問題。風險管理理論認為風險識別是風險管理的起點也是風險管理最重要的環(huán)節(jié)之一，是否能夠有效、系統(tǒng)的識別到風險控制點是風險管理的基礎。因此，本研究從產(chǎn)業(yè)鏈角度入手，識別可能發(fā)生環(huán)境風險的風險控制點，為煤化工項目環(huán)境風險管理提供基礎。

一、煤化工項目產(chǎn)業(yè)鏈分析

根據(jù)生產(chǎn)工藝與產(chǎn)品的不同，可以分為煤焦化、煤氣化和煤液化三條產(chǎn)品鏈。其中煤焦化及其下游電石PVC、煤電石、煤氣化中的合成氨等都屬于傳統(tǒng)煤化工領域，而煤氣化制醇醚燃料、甲醇制烯烴（MTO/MTP）、煤液化則是現(xiàn)代新型煤化工領域。從全球煤化工發(fā)展狀況，根據(jù)國際煤氣化技術委員會年會統(tǒng)計，截至2011年底，全球大約有117家大型煤化工企業(yè)，現(xiàn)代氣化爐385座，總生產(chǎn)能力達到45000兆瓦，地區(qū)分布是東亞和澳洲占22%，非洲和中東占34%，歐洲占28%，北美占15%。從產(chǎn)品類型上來看，37%是各類化工產(chǎn)品、36%是間接合成油、19%用于發(fā)電。全球以煤氣化為核心的現(xiàn)代煤化工產(chǎn)能年均增長5%，略高于化工行業(yè)平均3.6%的水平。因為現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了新型的能源、化工一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，這一新模式可以減少對原油資源的高度依賴，并能有效解決交通、火電等重要能源行業(yè)的污染和排放問題。煤化工行業(yè)主要由煉焦、氣化合成氣、直接液化油三部分組成。

二、煤化化工項目典型工藝與風險節(jié)點

煤化工項目有很多種工藝，其中最主要的工藝為焦化工藝，而搗固焦工藝則是焦化項目工藝中的最典型工藝。一般情況下，搗固焦工藝分為五個工段，分別為備煤工段、煉焦工段、篩焦工段、煤氣凈化工段和油庫工段，在這五個工段中，煉焦工段和煤氣凈化工段是核心工段。

煉焦工段主要包括裝煤工序、干餾工序、出焦工序、熄焦工序和篩焦工序，其具體過程如下：將煉焦洗精煤裝入焦爐炭化室，在高溫下進行密閉高溫干餾，使之分解炭化，生成焦炭和煤氣，一方面對生成的焦炭進行熄焦和篩焦處理，另一方面將生成的煤氣進入凈化工段。煤氣凈化工段主要對煉焦工段產(chǎn)生的煤氣進行凈化，主要工藝包括鼓風工藝、硫錢工藝、粗苯蒸餾工藝等。對于焦化項目而言，在整個生產(chǎn)過程中都存在一系列的危險因素，具體而言，可以分為生產(chǎn)過程風險、貯存風險、運送風險和物質風險。

1)、生產(chǎn)系統(tǒng)風險

焦化項目整個生產(chǎn)過程繁瑣復雜，各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間彼此相聯(lián)系，生產(chǎn)設備的精密度要求比較高，其中煤氣鼓風機、循環(huán)氨水泵、苯塔等設備容易發(fā)生泄漏、爆炸等風險事故。整個生產(chǎn)過程中存在兩種泄漏事故，一是煤氣泄漏，煤氣泄漏一般發(fā)生在兩種情況下，如果煤氣鼓風機不能將炭化室內的煤氣及時抽出，那么炭化室內氣壓升高，則會導致煤氣泄漏。如果循環(huán)氨水泵不能將煤氣及時冷卻，則容易引起煤氣管因為溫度過高而漲裂導致煤氣泄漏。二是粗苯泄漏，如果洗苯塔和脫苯塔設備由于質量問題或者操作問題導致管道損壞或破裂，則會造成粗苯泄漏。如果蒸氨塔設備由于質量問題或者操作問題導致管道損壞或破裂，則會導致氨泄漏。無論是煤氣泄漏、粗苯泄漏還是氨泄漏，最終結果都會造成火災或者爆炸事故，從而對人民群眾的財產(chǎn)和生命造成嚴重威脅。

2)、貯存風險

焦化項目在生產(chǎn)前后，其原料和產(chǎn)品都會貯存在廠區(qū)內，這些物質在貯存過程中如果沒有很好的風險防范措施，同樣也會造成泄漏、爆炸等風險。對于原料而言，部分原料具有毒性，如果某些有毒物質在貯存過程中揮發(fā)，會引起有關工作人員中毒；對于產(chǎn)品而言，由于焦化項目的產(chǎn)品大部分以儲罐的形式加以保存，如果儲罐發(fā)生破裂，或者儲罐的溫度超過物質揮發(fā)臨界點，那么同樣會造成煤氣等產(chǎn)品的泄漏，最終結果都會造成火災或者爆炸事故，從而對人民群眾的財產(chǎn)和生命造成嚴重威脅。

3)、運送風險

焦化項目生產(chǎn)過程結束后，需要將其生產(chǎn)的產(chǎn)品運送給顧客，目前采用的運送方式主要有公路運輸和管道運輸兩種方式，在運送過程中，煤氣等產(chǎn)品同樣存在泄漏、爆炸等潛在風險。公路運送過程中，如果運送車發(fā)生事故，那么儲罐將會破損，造成煤氣等產(chǎn)品的泄漏，導致火災或者爆炸事故，對人民群眾的財產(chǎn)和生命造成嚴重威脅。管道運送過程中，如果運送管道或者管道閥門發(fā)生破損，那么煤氣等產(chǎn)品同樣也會泄漏，導致人員中毒或者爆炸事故。

三、結論

社會對能源消耗、污染和安全性等要素的敏感性持續(xù)升高，對煤化工項目的運行帶來的新的風險。研究從產(chǎn)業(yè)鏈分析入手，系統(tǒng)識別了煤化工項目的環(huán)境風險，認為生產(chǎn)過程風險、貯存風險、運送風險和物質風險是項目環(huán)境風險最關鍵的控制點，研究為降低煤化工項目的環(huán)境風險有突出的指導意義。