甲醇项目环境风险评价实例分析

物料
单个容积（m3）
表 3 甲醇泄漏源强表 泄漏时间（min） 泄漏速度（kg/s）
泄漏量（kg）
甲醇
5000
10
44.3
26587
3.2 泄漏蒸发量计算
甲醇泄漏后，在围堰内形成液池，并随地表风的对流面而蒸发扩散。甲醇蒸气比空气重， 能在低处扩散至较远地方，使环境受到污染，并存在遇明火回燃危险性。
泄露液体蒸发量参数及模式选用《建设项目环境风险评价技术导则》（HJ/T169-2004） 附录 A.2.4 中推荐计算。
2.2 工艺系统危害因素分析
煤化工项目生产存在潜在燃烧、爆炸特性的危险，国内外生产经验表明，设备故障、操 作失误都可能发生物料泄漏、燃烧爆炸，危害人身安全，污染环境。拟建项目工艺系统装置
-2-
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危害因素汇总见表 2。
序 装置名称
号
表 2 工艺系统装置危害因素汇总
-1-
煤、水
制水 制浆
空气
空分
气化
O2 精馏塔
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变换
脱硫、脱碳
合成
压缩
产品甲醇
图 1 煤制甲醇项目工艺流程图
2．环境风险识别与分析
2.1 物质危险性识别
项目生成中所使用和产生的主要物料有 CO、H2S、甲醇、H2。 对于本项目涉及的主要物料火灾危险分类按《石油化工企业设计防火规范》 （GB50160-92）中规定的方法分类。燃烧爆炸危险度按以下公式计算：
参考文献
[1] 联合国环境规划署国际环境技术中心．环境风险评价．世界环境，1996,4：35~37。 [2] 胡二邦．环境风险评价实用技术和方法[Μ]．北京：中国环境科学出版社，2000。 [3] 国家环境保护总局环境工程评估中心编．环境影响评价技术导则与标准[M]．北京：中国环境科学出版
H=（R-L）/L
式中：
H——危险度；
R——燃烧（爆炸）上限；
L——燃烧（爆炸）下限。
危险度 H 值越大，表示其危险性越大。
根据《职业性接触毒物危害程度分级》（GB5044-85）中有关规定，确定项目涉及物料 毒性危害分级。
项目所涉及主要物料燃烧爆炸性质、火灾危险类别、毒性危害分级详见表 1。
序 物料 号 名称
作业特点
物料名称
原料煤、燃料煤 装卸、贮运、破碎、筛
1 贮运系统
分、固体输送
煤炭、石灰石
危险因素 ABCDE F
●●
●
水煤浆制备、气化、气
2
气化装置
体急冷洗涤、灰水处理、 CO、H2、H2S、SO2 ● ● ● ● ● ●
火炬焚烧
变换、脱硫、脱碳、热
3
净化装置
量回收
CO、H2、H2S、SO2 ● ● ● ● ● ●
4
硫回收装置
反应、焚烧
CO、H2、H2S、硫磺 ● ● ● ● ● ●
合成反应、气体压缩、
5
甲醇装置
精馏
CO、H2、CH4、甲醇 ● ● ● ● ● ●
6
空分装置
空压、空分、冷箱
空气、液氧、氮气 ● ● ● ●
●
7
制冷装置
氨
●●●●
●
液体输送、贮存、装卸、
8
贮运装置
甲醇
●●●
●
运输
注：A—火灾、B—爆炸、C—中毒、D—化学灼伤/高温灼伤、E—恶臭、F—噪声。
共设有甲醇储罐 3 台，每台储罐容积 5000m3，按储罐满负荷运行计算甲醇泄漏量。根 据事故统计，典型的损坏类型是储罐与输送管道的连接处泄漏，裂口尺寸为管径的 20％或 100％，因管道或阀门完全断裂或损坏的可能性极小，评价设定破损程度为接管口径的 20％， 设定泄漏孔径为 90mm，事故发生后安全系统报警，10min 内泄漏得到控制，其泄漏源强选 用《建设项目环境风险评价技术导则》（HJ/T169-2004）附录 A.2.1 液体泄露速率方程计算。 经估算，甲醇泄漏源强见表 3。
风速 时间
（m/s） min
10
表 5 甲醇事故后扩散情况表 下风向距离（m）
20
50
100
200 300
500 1000 2000
5
866.7
218.32 34.3
7.72 1.01 0.11 0
0
0
1.0
10 867.17 218.84 34.96 8.58 1.93 0.68 0.09 0
0
20 867.29 218.95
2.3 重大危险源辨识
拟建项目所涉及物质包括原料、辅料、中间产品、产品和燃料等，多属危险物质，根据 《重大危险源辩识》（GB18218-2000），结合建设项目的生产潜在危险识别，物料危险识别 和建设项目周围环境特征，确定拟建项目甲醇装置区、甲醇储罐区为重大危险源。
3．事故环境风险预测分析与评价
3.1 储罐泄漏量计算
35.1
8.74 2.15 0.92 0.28 0.02 0
5 3873.99 1672.31 437.24 140.88 42.57 7.25 0.01 0
0
2.2
10 3873.99 1672.31 437.24 140.88 42.66 20.83 6.97 0
0
20 3873.99 1672.31 437.24 140.88 42.66 20.83 8.34 2.02 0
甲醇
1.0m/s 2.2m/s
0.033 0.06
3.3 泄漏扩散预测模式选取
0.039 0.07
0.044 0.08
预测采用《环境影响评价技术导则 大气环境》（HJ/T 2.2-1993）中推荐的非正常排放模 式：有风情况和小风情况。
3.4 泄漏扩散环境影响预测分析
预测泄漏事故发生 5min、10min、20min 后，小风（1.0m/s）和平均风速（2.2m/s）状 况下主导风向甲醇落地浓度，事故后扩散情况见表 5。
0. 引言
环境风险评价作为环境影响评价领域的一个新课题，研究对象为风险事故发生的可能性 及事故发生后的环境影响[1]。20 世纪 80 年代以来，发达国家就将环境风险评价纳入环境管 理的范畴，环境风险评价已成为可能发生事故危险的建设项目环境影响评价中重要而不可缺 少的组成部分。
环境风险评价的目的是分析和预测建设项目存在的潜在危险、有害因素，建设项目建设 和运行期间可能发生的突发性事件或事故（一般不包括人为破坏及自然灾害），引起有毒有 害和易燃易爆等物质泄漏，所造成的人身安全与环境影响和损害程度，提出合理可行的防范、 应急与减缓措施，以使建设项目事故率、损失和环境影响达到可接受水平[2]。由于风险事故 本身的不确定性，项目的环境风险定量分析难度很大[3]。本文以某拟建 150 万 t 甲醇项目为 例，分析甲醇项目环境风险评价。通过对甲醇项目环境风险及其周围敏感因素的识别与分析， 分析项目存在的潜在事故隐患及其对周围环境可能产生的风险，分析拟采取的环境风险控制 策略的合理性和可行性，为完善规划风险防范措施和建立应急体系提供可行性建议。
1. 项目工程分析
拟建项目甲醇装置生产能力为 150 万 t/a，年产量为 141 万 t。该项目采用 Texaco 水煤 浆气化工艺，年耗原煤 215 万 t。
低压合成甲醇工艺主要由三部分组成：①合成气制备、净化及压缩；②甲醇合成；③甲 醇精馏，其流程如图 1 所示。
1本课题得到国家重点基础研究发展计划（973）（项目编号：2005CB422207）的资助。
甲
气体 17.1 Ⅳ级（轻度危害）
4
H2S
-
-60.4
4.0~46.0
甲
气体 10.5 Ⅱ级（高度危害）
根据《建设项目环境风险评价技术导则》（HJ/T169-2004）相关规定，按物料的燃烧爆 炸性质分类，CO 属于乙类可燃气体，H2、H2S 属于甲类可燃气体，甲醇属于甲类 B 可燃液 体，项目涉及主要物料危险度均大于 1，属于易燃易爆危险性物质。
5．结论
环境风险评价是建设项目环境影响评价工作的新内容，由于甲醇项目原辅材料以及副产 品等具有有毒、有害、易燃易爆性等，并且生产工艺以及设备运行的复杂性，存在多种不同 性质的潜在风险事故。因此，甲醇项目环境风险评价应作为此类项目环境影响评价的重点。
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甲醇地面浓度大于 86000mg/m3，为致死浓度值；大于 260 mg/m3 为伤害阈值；大于 40 mg/m3，为健康影响影响区域；小于 3.0 mg/m3，为达标区域。
由表 9 可知，小风（1.0m/s）时发生甲醇储罐泄漏事故，影响范围较小，近源 20m 范围 内出现高浓度，超过环境浓度上限 260mg/m3（美国 OSHAPEL-TWA），对人体伤害较大； 50m~100m 范围内可能产生轻度中毒症状或眼睛等刺激反应症状；200 范围以外属达标区域。 有风（2.2m/s）时发生储罐泄漏事故，影响范围大于小风情况，高浓度范围 0~100m，对人 体伤害较大，可能产生急性中毒症状等；500m 范围以外属达标区域。
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采取关闭阀门、停止作业或改变工艺流程、局部停车、打循环、减负荷运行等措施；采 用合适的材料和技术手段堵住泄漏处。
（3）泄漏物处理 围堤堵截：筑堤堵截泄漏液体或者引流到安全地点。贮罐区发生液体泄漏时，要及时关 闭雨水阀，防止物料沿明沟外流。 稀释与覆盖：向有害物蒸气云喷射雾状水，加速气体向高空扩散，在其表面形成覆盖层， 抑制其蒸发。 收容（集）：对于大型泄漏，可选择用隔膜泵将泄漏出的物料抽入容器内或槽车内；当 泄漏量小时，可用沙子、吸附材料、中和材料等吸收中和。 废弃：将收集的泄漏物运至废物处理场所处置；用消防水冲洗剩下的少量物料，冲洗水 排入事故槽。
4.2 风险事故应急预案
为减少突发事故危害，根据环境风险分析的结果，应急救援体系，对可能造成的环境风 险突发性事故制定应急预案纲要，有序地实施救援、降低事故造成的危害与损失，应急预案 须在项目建成投产前制定和落实。
救援应急预案应包括应急计划区、应急组织、应急状态分类、应急救援等。项目环境风 险应急预案应包括以下内容：⑴危险源概况：详述危险源类型、数量、分布及其对环境的风 险；⑵应急计划实施区域；⑶应急组织，控制事故灾害的责任、授权人；⑷环境风险事故的 级别及相应的应急状态分类，以此制定相应的应急响应程序；⑸应急设施、设备与材料；⑹ 应急通讯、通知与交通；⑺应急环境监测及事故后评估；⑻应急防护措施、清除泄露措施方 法和器材；⑼应急剂量控制、撤离组织计划、医疗救护与公众健康；⑽应急状态终止与事故 影响恢复措施；⑾应急人员培训与演习；⑿应急事故的公众教育及事故信息公布程序；⒀事 故的记录和报告。
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甲醇项目环境风险评价实例分析1
房春生，孟赫，李娟，杨杨，王菊
吉林大学环境科学系，吉林长春（130012）
E-mail: fangcs@jlu.edu.cn
摘 要： 本文结合某拟建甲醇项目实例，详细分析煤化工项目环境风险评价中环境风 险识别与分析、事故环境风险预测分析、环境风险防范措施及应急预案等内容。 关键词：环境风险；识别；预测；措施 中图分类号:X820.4
4．环境风险防范措施及应急预案
4.1 环境风险防范措施
4.1.1 泄漏事故具体处理措施
（1）个体防护 进入现场的救援人员必须配备必要的个人防护器具；泄漏事故发生后，应严禁火种，同 时采取切断电源、禁止车辆进入、立即在边界设置警戒线。根据事故情况和事态发展，确定 事故波及区域的范围、人员疏散和撤离地点、路线等；应使用专用防护服、隔绝式空气呼吸 器。 （2）泄漏源控制
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因甲醇沸点（64.8℃）高于环境温度，故甲醇蒸发只考虑质量蒸发。经计算，甲醇在不 同气象条件下的扩散量见表 4。
表 4 不同气象条件下的泄漏扩散量
物料
平均风速
A、B 稳定度下扩散量 （kg/s）
D 稳定度下扩散量 （kg/s）
E、F 稳定度下扩散量 （kg/s）
4.1.2 泄露事故防范措施
甲醇罐区发生泄漏，无关人员立即撤离，切断一切明火和电气火花。抢险处理人员在确 保安全的情况下堵漏。
管道泄漏的少量甲醇通过回收系统进行处理；甲醇罐体出现较大裂缝或罐底部法兰连接 处泄漏的少量甲醇进行倒罐处理，如造成甲醇液体大量泄漏时，除了进行倒罐处理外，还需 开启回收系统进行处理，同时关闭围堤阀门，可在现场施放大量水蒸气或氮气，破坏燃烧条 件。但尽量不要采用大量水冲洗处理方案，以免造成环境污染，若一旦采用该处理方式，喷 洒的稀释液会形成含污染物的废水，此类废水应注意收集至污水系统，避免造成对地下水或 土壤的污染。
表 1 主要物料燃烧爆炸性质、火灾危险类别、毒性危害分级表
闪点
沸点
爆炸极限 火灾危险
物态
H
（℃） （℃）
百度文库（%）
性
毒性危害分级
1 CO
＜-50
-191.4 12.5~74.2
乙
气体 4.94 Ⅱ级（高度危害）
2 甲醇
11
64.7
5.5~44
甲B
液体
7 Ⅲ级（中度危害）
3
H2
-
-252.8
4.1~74.1