煤气化工业风险评价

煤炭是我国的基础资源，在我国能源结构中占70%以上，但将其作为能源直接燃烧时，与石油、天然气相比，又是污染物排放量相对较多的能源，因此，煤炭的清洁利用就成为煤炭利用的新方向。

同时，煤炭又是由多种有机成分组成的复杂混合物，是多种化工原料生产的基本原料，随着化学工业的发展，煤化工已经成为化学工业的一个重要分支。

现代煤化工分为3个工业化层次[1]：第一层次为煤制合成气，即将水煤浆或干煤粉经过部分氧化法，生成合成气（CO+H2）；第二层次为合成气加工，合成气加工工艺主要有三条路线：醇类、烃类和其它碳氧化合物的合成。

其中醇类合成包括合成气制甲醇、二甲醚、乙醇和进一步制乙二醇等；第三层次是煤化工产品深加工，其中甲醇和烯烃的下游深加工产品最多，是化工行业的支柱。

据此可以看出煤气化工业是煤化工的基础、先导和关键。

煤气化企业生产过程中可能涉及CO、H2、甲醇、H2S、氨等易燃易爆和有毒有害物质，这些物质在生产中存在于生产装置或储罐中。

在事故状态下，由于易燃易爆物质的火灾或爆炸、有毒有害物质的泄漏等将会对周围的环境产生巨大的影响，造成人员伤亡和环境污染。

因此，及时规范煤气化工业企业风险评价，建立煤气化工业企业环境风险评价与管理体系，通过强化煤气化工业企业环境风险管理，降低其环境事故风险，减少环境风险损失，就成为需要迫切解决的问题，也是本文的研究的基本出发点。

1 绪论1.1 研究背景我国煤炭资源充沛，但长期以来，煤炭资源的后续产业仍局限于焦炭、煤炭发电等初级开发领域，煤化工等产业发展缓慢。

近年来，随着国际石油价格不断高涨，迫切需要用煤化工产品替代部分石油，以减少我国对进口石油的依赖[2]。

在此形势下，我国煤化工开始围绕洁净煤技术和新能源开发大规模展开，逐步迈向能源与化工相结合的多联产道路[3]。

而煤气化工业是国际上公认的煤炭清洁利用技术，广泛应用于民用燃料气、发电和生产化工产品等，我国已有合成氨工业应用煤气化技术成功案例。

随着煤气化技术的不断发展，煤气化工业企业生产不仅仅局限于合成气生产，在制甲醇、H2、CO及替代燃料等领域均有涉足。

目前，仅甲醇生产领域，国内甲醇装置生产能力缺口达140×104 t/a，甲醇的消费以年均15 %增长。

随着国际石油普遍紧缺，由石油生产甲醇的成本不断上升，煤制甲醇必将有更强劲的发展动力。

大量由煤制合成气合成油、甲醇、二甲醚以及烯烃等产品的企业已经进入一些富煤省份的发展规划，拟建的大批项目中煤炭加工量大部分在200×104t/a以上，投资多在50亿元以上，集煤炭开采加工和化工利用以及发电于一体[4]。

这些拟建项目的起始均为煤的气化，煤气化工程运行状态直接影响到煤化工企业的生产经营稳定性。

煤气化工业的原理告诉我们，大量有毒有害和易燃易爆物质存在煤气化工业的生产、使用和贮运中。

这些有毒有害和易燃易爆物质存在着潜在的危险，并可导致重大的环境污染和巨大的经济损失等环境风险问题。

目前，国内环境风险评价尚处于起步阶段，而煤气化工业企业的风险评价研究与煤气化工业企业存在的环境风险相比尚显不足。

许多煤化工业企业在建厂时未能考虑到风险影响，有些地方政府也未能考虑到这种风险因素而盲目地规划和使用煤气化企业的周围用地，这些因素均导致煤气化工业企业风险隐患的不断加剧。

因此，通过对煤气化工业企业存在的环境风险进行评价，提出相应的风险管理措施，已成为现代环境风险评价和风险管理迫切需要介入的领域。

1.2 研究目的与意义环境风险评价已经成为从源头防范环境风险，防止重大环境污染事件对人民群众生命财产安全造成危害和损失主要途径。

大量环境风险事故发生的案例警告我们，风险事故的发生，往往是由于管理不到位而引起的；事故后果的扩大，是由于管理措施的不及时引起的。

因此，应加强对危险源的环境风险分析与评价，而环境风险评价对风险事故的致因及事故后果的研究结果，需通过环境风险管理进行预防和减缓。

目前，我国的环境风险评价研究处于迅速发展阶段，但环境风险评价中存在概念不清、指标选取不当、风险影响认识单一和环境风险评价与风险管理结合不紧密等问题。

本文拟在研究、总结国内外环境风险评价研究现状基础上，通过煤气化工业项目环境风险事故发生规律的认识，探讨煤气化工业企业环境风险评价方法，规范环境风险评价体系；建立以风险防范、风险减缓、风险预警及风险救援等递进措施为对象，政府为监督管理、企业为主导的日常风险管理和事故风险管理组织体系框架下的管理体系，提高风险管理水平，以实现环境风险评价和风险管理的有机结合；通过对大型煤气化工业企业——陕西渭化集团环境风险评价和风险管理的实例研究，对现有煤气化工业企业的环境风险评价和风险管理提供借鉴，对拟建煤气化工业企业的风险管理提供指导，为相关政府在企业布局及用地规划决策提供参考。

具体表现在：（1）提高环境风险定量化评价水平本文在研究过程中，基本采用定量化的方法对陕西渭化集团环境风险进行评价，有利于其他企业环境风险评价过程借鉴，从而推动环境风险评价定量化研究，提高环境风险评价水平。

（2）提高企业风险管理水平通过本文对陕西渭化集团风险评价和风险管理的研究，构建了基于环境风险评价的风险管理体系，为其他企业进行风险管理提供案例，从而提高化工行业企业的风险管理水平。

（3）提高企业的风险防范意识通过对陕西渭化集团环境风险评价，使企业认识到企业的操作单元、生产过程、储存场所等设施存在一定的环境风险。

对环境风险值的计算让企业了解运行中存在的最大风险源，从而指引企业加强风险源的管理，减少事故发生概率，减缓和消除风险事故所带来的生命、财产和环境影响。

（4）对拟建企业的选址起到借鉴作用通过对陕西渭化集团环境风险评价，度量了煤气化工业项目的环境风险，有利于新建企业在选址过程中避开敏感点，设置一定的安全距离，从而大大降低新建企业的环境风险后果，有利于企业的长远与持久发展。

1.3 研究技术路线通过文献调查的方法，总结现有环境风险评价与风险管理的方法及实践经验；通过现有方法探讨，选择煤气化工业项目环境风险评价方法、构建风险管理体系；通过实地调查、资料和数据的收集，进行物质识别、概率估算、模型选择和评价标准选定，对陕西渭化集团的环境风险进行评价；在环境风险评价及风险管理体系的基础上，提出陕西渭化集团风险管理措施；通过陕西渭化集团的风险评价与管理，提出煤气化工业项目预防与减缓风险的管理对策和措施。

上述研究技术路线如图1-1所示。

图1-1 论文研究技术示意图2 环境风险评价与风险管理研究现状及进展在进行环境风险评价及风险管理之前，只有了解环境风险评价与风险管理的概念，将环境风险评价、风险管理与其相关概念进行区分，才能在环境风险评价与风险管理工作中有所侧重。

2.1相关概念2.1.1风险与环境风险风险（Risk）存在于一切领域，风险的定义最初出现于1901年美国A. M. 威利特所著的《风险与保险的经济理论》中，“风险是关于不愿意发生的事情发生的不确定性的客观体现”[5]。

这是风险概念的认知性定义，强调的是不愿意发生的事情和风险存在的客观性。

法国学者来曼认为，风险就是“损害发生的可能性”。

强调风险所带来的是损害和风险事件的发生机率。

风险是特定条件下，在特定时间内，某一事件实际结果偏移预期结果的程度[6]。

强调事件与预期的关系。

风险存在于人的一切活动中，不同的活动会带来不同性质的风险，如经常遇到的灾害风险、工程风险、投资风险、健康风险、污染风险、决策风险等。

风险的表征通常采用风险值来衡量，其定义为“风险值指在一定时期产生有害事件的概率与有害事件后果的乘积[7]”。

彻底澄清了风险事件的实质是有害性，并用其发生的概率和后果综合表征风险事件的影响大小，被安全评价和环境风险评价所广泛接受。

环境风险（Environment Risk）指由自然原因或人类活动引起的，通过环境介质传播的，能对人类社会及自然环境产生破坏、损害乃至毁灭性作用等不幸事件发生的概率及其后果[8]。

环境风险广泛存在于人类的各种活动中，其性质和表现方式复杂多样，从不同角度可作不同分类[9]。

如：按风险源分类，可以分为化学风险、物理风险以及自然灾害引发的风险；按承受风险的对象分类，可以分为人群风险、设施风险和生态风险；按风险源的危害大小可分为重大危险源和一般危险源。

谢科范等将环境风险的特征总结为：一是客观性。

独立于人类意识外，不以人的意识为转移而客观存在的。

人类只能在有限的空间和时间内认识环境风险，并通过对环境风险的控制来规避和防范风险造成的损失，但不可能完全排除风险。

二是发生具有随机性。

引发风险的环境因素，风险发生的时间、地点以及具体表现形式，都是随机的。

三是相对性。

承受的主题不同，时空条件不同，则风险的含义也不同。

四是可测控性。

指根据过去的资料来判断某种环境因素变化的趋势与其造成的经济损失等程度，环境因素的可测性为环境风险的控制提供了依据。

五是风险与收益相伴而生。

风险越大，收益越高，可根据对环境风险的认识和把握，选择适当的手段，实现收益最大化[10]。

2.1.2 环境风险评价环境风险评价（ERA，Environment Risk Assessment）是利用现有获得的知识和资料，依赖有关基础学科（如环境毒理学、生态毒理学、环境化学、生态学等）的最新研究成果，借助数学方法和计算机工具来认识和鉴别环境风险的危险类别、出现条件、对人和周围环境产生的危害、后果及程度，并计算危害出现的可能性的过程[11]。

环境风险评价的出现不但是环境保护的迫切需求，也是环境科学发展的必然结果，是人类思维从末端治理到污染预防与全过程管理的转变的结果[12]。

环境风险评价有广义和狭义之分[9]，广义上的环境风险评价是指人类的各种社会经济活动所引发的危害（包括自然灾害），对人体健康、社会经济、生态系统等所造成的可能损失进行评估，并据此进行管理和决策的过程，它涉及环境影响评价、风险（安全）评价、人群健康（卫生）评价和生态风险评价四个评价体系。

在狭义上，环境风险评价常指对有毒有害物质（包括化学品和放射性物质）危害人体健康和生态系统的影响程度进行概率估计，并提出减小环境风险的方案和对策。

狭义上的环境风险评价专指事故环境风险评价，既对涉及到事故风险的项目，如有毒有害、易燃易爆物化学品生产与存储设施、能源工业、运输体系中运输化学品和原料，分析其可能产生的潜在风险。

本文的环境风险评价即属于后者。

一般地说，在环境风险评价中考虑的危害可以分成下几类[13]：（1）排放（或撇露）对人类和动植物及生态环境有害的化学品；（2）排放（或泄露）易燃、易爆物质；（3）大型技术系统的故障；（4）自然灾害导致的技术性故障。

与第（1）类有关的环境风险评价可称为有害化学品人类健康风险评价或生态风险评价；与第（2）、（3）、（4）类危害相联系的风险评价可称为事故性风险评价，也可称为事故性灾害评价。