北京市地方标准修订项目.docx
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北京市地方标准修订项目
北京市地方标准修订项目
炼油与石油化学工业大气污染物排放标准修订
编制说明
（征求意见稿）
标准编制组
2014年9月
项目主管部门：
北京市环境保护局
项目主管人员：
王春林郑再洪周苑松
项目承担单位：
北京市环境保护科学研究院
项目参加单位：
环境保护部环境标准研究所
北京飞燕石化环保技术发展有限公司
标准主要起草人：
王军玲李靖江梅孙桂芳聂磊邵霞
高喜超何万清王敏燕
目录
一、前言1
二、排放标准修订的必要性2
1、北京市严峻环境形势的要求2
2、国家对该行业排放的严格要求2
三、北京市行业概况与污染物排放状况3
1、北京市行业概况3
2、行业污染状况8
四、炼油与石油化工生产过程污染源分析9
1、工艺流程介绍9
（1）炼油工艺9
（2）石化工艺9
2、污染源分析10
（1）固定管道排放10
（2）逸散性排放10
五、标准修订思路11
1、总体思路11
2、时段划分12
六、标准修订内容12
1、有组织排放限值变更内容12
2、无组织排放控制要求变更内容18
（1）设备与管线组件泄漏18
（2）挥发性有机液体储运21
（3）废水收集、处理、储存设施23
3、厂界环境空气中有毒物质浓度限值25
4、其他技术规定25
七、标准修订环境效益评估26
八、标准说明事项27
一、前言
为控制北京市炼油与石油化学工业的大气污染物排放，保障人体健康、保护生态环境，实现北京市环境保护规划确定的环境空气质量目标，环境保护部环境标准研究所受北京市环境保护局委托，牵头组织制定北京市炼油与石油化学工业的大气污染物排放标准，北京市环境保护监测中心、化工和石化清洁生产中心参与了标准编制工作。
北京市《炼油与石油化学工业大气污染物排放标准》（DB11/447-2007）于2007年1月12日由北京市人民政府批准并颁布实施。
2012年2月29日，国家发布了新的《环境空气质量标准》（GB3095-2012），并且要求北京市2013年开始实施，新标准在PM2.5、O3、NO2等方面提出了新的、更高的要求。
虽然近些年北京市通过不懈努力，环境空气质量曾经一度改善，但随着人口、机动车数量的增加，各种大气污染物，尤其是NOX和VOCs的排放总量仍然较大，造成雾霾天气频发（PM2.5浓度高），大气氧化性强（O3浓度高），北京市的大气污染已逐渐由煤烟型向复合型转变。
同时，炼油与石油化学工业的大气污染物排放在北京市工业行业中占得比重较大，其中VOCs的排放更是全市最大。
因此，面对目前严峻的环境形势与紧迫的环境压力，修订该行业的地方标准，促进炼油和石油化工行业的污染物减排，提高污染物排放控制技术水平，是北京市大气环境保护工作的迫切需要。
受北京市环境保护局委托，该项目由北京市环境保护科学研究院牵头组织修订，环境保护部环境标准研究所、北京飞燕石化环保技术发展有限公司参与工作。
项目于2014年1月启动。
2014年2月，通过与环境保护部环境标准研究所、北京飞燕石化环保技术发展有限公司的沟通与交流，完成合同签订。
环境保护部环境标准研究所负责调研美国等发达国家更先进的排放标准，并分析标准修订后可行性。
北京飞燕石化环保技术发展有限公司负责提供燕山石化公司的检测结果。
之后，在2014年3月至6月，对燕山石化公司进行现场调研。
结合国外标准的调研报告，以及燕山石化目前实际的排放水平，于2014年8月起草完成标准修订草案（1稿）。
在标准修订过程中，标准修订组开展了新一轮国内外相关排放法规标准研究、污染控制技术可行性评估、标准修订主要内容的论证与确定，编制了研究报告，为本标准的修订提供了有力支撑。
二、排放标准修订的必要性
1、北京市严峻环境形势的要求
2012年2月29日，国家发布了新的《环境空气质量标准》（GB3095-2012），并且要求北京市2013年开始实施，新标准在PM2.5、O3、NO2等方面提出了新的、更高的要求。
虽然近些年北京市通过不懈努力，整体环境空气质量一度有所改善，但随着人口、机动车数量的增加，各种大气污染物，尤其是NOX和VOCs的排放总量仍然较大，PM2.5和O3污染有逐渐加重的趋势，主要表现在雾霾天气频发（能见度低）、环境O3浓度超标（大气氧化性强），大气污染日益呈现复合型的特点，面临的形势严峻。
炼油与石油化学行业大气污染物排放量大，除了SO2、NOX、颗粒物等常规污染物外，还排放大量VOCs、多种危险空气污染物（HAPs）以及臭味物质。
其中VOCs和NOX是大气复合型污染的重要前体物，在大气污染重扮演重要角色。
面对目前严峻的环境形势与紧迫的环境压力，修订该行业的地方标准，促进炼油和石油化学行业的大气污染物减排，提高污染物排放控制技术水平，是北京市大气环境保护工作的迫切需要。
2、国家对该行业排放的严格要求
目前，国家《石油炼制工业污染物排放标准》（征求意见稿）正在进行二次征求意见，征求意见稿中对特别区域规定了特别限值。
特别限值中大气污染物部分的多项排放限值比北京市执行的地方标准《炼油与石油化学工业大气污染物排放标准》（DB11/447-2007）严格了很多，国家已经对石油炼制工业提出了更高的污染物控制目标。
北京市地处京津冀重点区域，也是我国污染最严重的区域，要实现空气质量的改善，尤其是细颗粒物浓度下降，需要加大各种污染物的协同控制。
北京市《炼油与石油化学工业大气污染物排放标准》（DB11/447-2007），已经不能满足北京市对炼油石化行业的大气污染物排放控制的要求，需要对该标准进行修订，促进该行业工业污染治理技术的发展，带动全国在该行业污染控制技术上的提高。
综上所述，考虑北京市实现空气质量改善的新要求，以及炼油与石油化学工业执行现行地方标准的缺陷和不足，研究修订北京市地方标准《炼油与石油化学工业大气污染物排放标准》是十分必要的。
三、北京市行业概况与污染物排放状况
1、北京市行业概况
随着东方石油化工集团的停产与搬迁，北京市现在只剩下燕山石化一个石油化工企业集团。
燕山石化分为燕山石化公司本部、东方石化和保定石化。
燕山石化公司本部由上市公司和非上市公司两部分组成，上市部分为中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司；（以下简称“燕山分公司”）；非上市部分为中国石化集团北京燕山石油化工有限公司。
2008年燕山石化进行了专业化重组，公司现有职能部门24个，直属二级单位36个。
公司本部现有职工15869人，总资产309.50亿元。
燕山石化是油化一体的大型综合石油化工企业，主体生产装置分布在炼油系统和化工系统，辅助装置包括储运系统和公用工程系统。
炼油系统包括炼油一厂、炼油二厂和炼油三厂；化工系统包括橡胶一厂、橡胶二厂、化工一厂、化工二厂、化工三厂、化工六厂、化工七厂、化工八厂；储运系统包括储运一厂和储运二厂；公用工程包括水务气体管理中心，电网管理中心和热力厂等。
根据生产厂地理位置，炼油系统、橡胶一厂和橡胶二厂合称为燕山石化生产区西区，化工系统其余的生产厂称为燕山石化生产区东区。
炼油系统：
燕山石化炼油系统始建于1967年，经过40多年的发展，目前已经发展成为一个拥有26套生产装置，2套三废处理装置（制硫装置），上下游配套基本齐全的千万吨级现代化炼油企业，炼油系统原油加工能力为1000万吨/年。
炼油系统所加工的原油主要是由秦京原油管线输送的大庆原油、由塘燕原油管线输送的从天津港上岸的海运进口原油。
原油进入炼油系统后，先按沸点的不同在常减压蒸馏装置切割成沸点从低到高、密度从小到大的各类馏分油，各类馏分油再通过加氢裂化、催化裂化、汽油吸附脱硫等装置生产出化工原料、航煤、清洁汽油调和组分、清洁柴油调和组分、润滑油基础油、石蜡和液化气等产品。
炼油系统工艺流程图见图1。
图1炼油系统工艺流程图
炼油系统主要生产装置见表1。
表12013年炼油系统生产装置统计表
序号
生产厂
装置
设计规模
（万吨/年）
投产时间
（年）
1
炼油一厂
一蒸馏
500
2007
2
延迟焦化
140
2007
3
高压加氢裂化
200
2007
4
2#制氢
50000Nm3/h
2007
5
三废装置（2#制硫）
6
2007
6
柴油加氢（新建）
260
2013
7
炼油二厂
三蒸馏
250
1995
8
二催化
80
1983
9
三催化
200
1998
10
连续重整
80
1997
11
中压加氢裂化
130
1997
12
航煤加氢
80
2004
13
柴油加氢
100
2007
14
芳烃抽提
15
1997
15
气体馏分
42.8
1998
16
烷基化
6
2005
17
汽油吸附脱硫
120
2007
18
干气提浓
30000Nm3/h
2006
19
1#制氢
20000Nm3/h
1999
20
1#制硫
1.2
2005
21
炼油三厂
二蒸馏
250
1969
22
丙烷脱沥青
50
1968
23
糠醛精制
70
1976
24
酮苯脱蜡
52
1970
25
白土精制
20
1997
26
石蜡加氢
6
1983
27
石蜡成型
6
1983
28
润滑油加氢（新建）
45
未投用
化工系统：
化工系统以乙烯装置为龙头，经过下游各化工装置生产合成树脂、合成橡胶和有机化学品等多种产品。
合成树脂包括低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、EVA、聚丙烯以及改性专用树脂等产品。
合成橡胶包括顺丁橡胶、SBS、溶聚丁苯橡胶、丁基橡胶等。
有机化学品包括苯酚、丙酮、乙二醇、苯乙烯等多种产品，间苯二甲酸、间二甲苯、1-己烯等产品已替代进口。
燕山石化目前乙烯生产能力71万吨/年，合成树脂110万吨/年，合成橡胶27万吨/年，有机化学品50万吨/年。
化工系统工艺流程见图2。
图2化工系统工艺流程图
化工系统主要生产装置见表1。
表22013年化工系统生产装置统计表
序号
生产厂
装置
设计规模
（万吨/年）
投产时间
（年）
1
化工一厂
乙烯裂解
71
1976
2
乙二醇
8
1978
3
化工二厂
第一聚丙烯
12
2005
4
第二聚丙烯
4
1994
5
第三聚丙烯
20
1998
6
化工三厂
一苯酚丙酮
16
1986
7
二苯酚丙酮
8
1995
8
化工六厂
一高压聚乙烯
18
1976
9
二高压聚乙烯
20
2001
10
低压聚乙烯
14
1994
11
化工七厂
制苯
10
1976
12
苯乙烯
8.4
1988
13
聚苯乙烯
5
1989
14
C8抽提苯乙烯
2.7
2011
15
化工八厂
间二甲苯
8
1999
16
间苯二甲酸
5
1999
17
1-己烯
5
2007
18
橡胶一厂
顺丁橡胶
13.6
1971
19
丁苯橡胶
9
1993
20
DMF抽提丁二烯
4.5
1976
21
乙腈抽提丁二烯
6.5
1971
22
橡胶二厂
丁基橡胶
4.5
1999
23
溴化丁基橡胶
3
2012
24
丁基橡胶（新建）
9
未投产
25
MTBE合成
15
1996
26
MTBE裂解
5.6
1998
27
异丁烯（新建）
10
未投产
燕山石化各项产品的源头是原油，2012年原油总加工量为1060.37万吨。
产品可分为四大系列：
（1）油品，总产量约800万吨/年，主要包括汽油、柴油、煤油、润滑油基础油、润滑脂和石蜡等；
（2）合成树脂，生产能力为110万吨/年，主要以聚乙烯、聚丙烯为主；（3）合成橡胶，生产能力为27万吨/年，主要有顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶；（4）有机化学品，生产能力为50万吨/年，主要有苯酚、丙酮和乙二醇等。
主要产品和产量见表3。
表32012年燕山石化主要产品种类及产量
分公司名称
产品名称
产品产量（万吨）
炼油一、二、三厂
汽油
255.22
柴油
274.45
煤油
132.92
商品燃料油
18.44
裂解料
209.15
基础润滑油
20.87
液化石油气
12.88
石蜡
9.60
芳烃类
5.22
沥青
8.95
石油焦
36.64
硫磺
5.72
商品干气
13.81
化工一、二、三、六、七、八厂
乙烯
75.06
丙烯
37.27
混合碳四
24.70
芳烃类
73.31
乙二醇类
6.50
环氧乙烷
2.23
苯乙烯
0.05
裂解重组分
12.98
高压聚乙烯
29.56
低压聚乙烯
18.03
聚丙烯总量
39.79
苯酚
20.45
丙酮
12.58
间二甲苯
4.91
间苯二甲酸
4.50
1-己烯
1.51
橡胶一、二厂
顺丁橡胶
14.46
丁二烯
11.65
SBS
2.06
MTBE
14.21
异丁烯
3.94
丁基橡胶
2.93
溴化丁基橡胶
0.31
液化石油气
19.06
塑料制品
0.42
2、行业污染状况
炼油与石油化工生产过程的不凝气放空；加热炉、锅炉和焚烧炉的燃烧；催化再生烟气；挥发性原材料、中间及最终产物的储存及运输等是主要的大气排放源。
2013年燕山石化公司各类污染物排放量分别为颗粒物（PM10）1770吨、二氧化硫（SO2）4351吨，氮氧化物（NOX）6487吨、挥发性有机物（VOCs）55692吨，各污染物在全市工业行业中的比重如图3所示，可以看出燕山石化公司在工业行业中排放量仍然是较大的企业，尤其是VOCs，比例接近40%。
VOCs是燕山石化的主要大气污染物，排放以设备无组织泄露、工艺有组织排放为主，约占总有机物排放的85％。
图3炼油与石油化工行业污染物占全市工业排放比例
四、炼油与石油化工生产过程污染源分析
1、工艺流程介绍
（1）炼油工艺
炼油过程的本质是分离、除杂和改性的过程。
通过对原油的一次加工（常减压蒸馏）、二次加工（催化重整、催化裂化、加氢裂化、延迟焦化等）和三次加工（炼厂气加工），生产出各种石油产品。
（2）石化工艺
石油化工产品的生产非常复杂，不同产品有不同生产工艺，甚至相同产品亦有不同生产工艺，但它们都有一个共同的源头——乙烯裂解装置，是乙烯裂解装置为石化生产提供了基本原料。
以燕山石化为例，炼油工艺和石化工艺可参考上一章节图1和图2。
2、污染源分析
炼油与石油化学工业的大气污染物排放，根据排放形式，可区分为固定管道排放（有组织排放）与逸散性排放（无组织排放）两大类。
（1）固定管道排放
主要是指燃烧废气（如锅炉、工艺加热炉、焚烧炉、火炬、空气烧焦装置等）排放和一些工艺制程中的尾气排放，污染物质包括SO2、NOx、颗粒物、CO，以及不等量的酸气（如H2S）、挥发性有机物（VOCs）等。
（2）逸散性排放
在正常操作时，逸散性排放主要来自以下4个方面：
①设备与管线组件逸散
炼油与石油化学工业在生产及输送VOCs相关产品时，大多使用密闭的输送管道运送至储罐、装载设施或其它工艺过程中。
输送过程必须使用大量相关设备和组件，然而在长期使用及空气中酸性物质腐蚀情况下，VOCs易从设备组件的轴封与配件缝隙处泄漏出来。
②挥发性有机液体储罐逸散
依操作压力的不同，一般可分为常压储罐及压力储罐。
常压储罐会有经常性的VOCs逸散排放，按型式可分为三种：
固定顶罐、内浮顶罐及外浮顶罐。
固定顶罐的VOCs逸散排放来自呼吸损失及工作损失。
呼吸损失系指由于温度与压力变化造成蒸气的逸出；工作损失则是装载操作时蒸气置换，以及液体抽出时吸入罐中的空气超过罐内空间容量所产生的逸散。
浮顶罐的VOCs逸散排放来自静置储存损失及抽取损失（也叫浮顶下降损失）。
对内浮顶罐的静置储存损失包括：
板层边缘密封损失、板层附属配件损失以及板层接缝损失。
外浮顶罐仅有板层边缘密封损失，无板层接缝损失。
③挥发性有机液体装载设施逸散
将挥发性有机液体装载入罐车、油罐火车或油轮时，空罐内的挥发性有机物蒸气被装入的液体置换而排入大气中。
装载型式一般分为顶部装载及底部装载两类，顶部装载又可分为溅洒式与浸没式两种。
装载操作挥发出的碳氢化合物可经由蒸气收集系统，收集至污染防治设备处理后排放，或可回流至储罐连接的蒸气平衡系统。
④自由液面逸散
在工艺用水的冷却过程中（如冷却塔），由于热交换器接头存在小隙缝，造成挥发性有机物向冷却管外的冷却水中扩散，再挥发排至大气；其它排放源，如厂内废水沟渠、油水分离池、废水处理设施等，因具有较大的大气接触表面，亦会有较多的VOCs排放。
上述4方面的逸散性排放属正常排放，生产过程中由于人为疏忽、反应系统失控、操作系统失控或管线破裂，还可造成VOCs意外泄漏逸散。
综上所述，炼油与石油化学工业的大气污染源特性如表4所示。
表4炼油与石油化学工业大气污染源特性
排放形式
大气污染源
排放点
主要污染物
排放特性
连续
间歇
固
定
管
道
排
放
锅炉、工艺加热炉、重组炉、裂解炉
烟囱
TSP、SO2、NOx、CO
√
工艺尾气排放
排气管（Vent）、烟囱
TSP、SO2、NOx、CO、有害气体
√
√
焚烧炉
烟囱
TSP、SO2、NOx、CO、VOC
√
火炬
烟囱（FlareTip）
SO2、NOx、CO、VOC
√
√
逸
散
性
排
放
常压储槽
呼吸孔、封气设备缝隙
VOC
√
√
注油装载
装载操作漏失
VOC
√
设备与管线组件
轴封、配件缝隙
VOC
√
冷却塔、油水分离池、废水处理设施等
冷却水（废水）／大气接触面
VOC
√
意外泄漏
管线、反应器、换热器、转动机械等处
可燃性／毒性物质
√
五、标准修订思路
1、总体思路
总体思路：
进一步加严排放限值、技术及管理规定，严格控制污染物排放总量。
充分借鉴美国等发达国家针对炼油和石油化学工业的行业标准，结合目前最大可达控制技术水平和燕山石化公司的排放水平，对原地方标准中的排放限值、技术及管理规定进行修订，进一步严格控制污染物排放总量，并实现污染物总量的显著减排。
北京市地处京津冀重点区域，也是我国污染最严重的区域，要实现空气质量的改善，尤其是细颗粒物（PM2.5）浓度下降，需要严格控制污染物排放总量，并加大各种污染物的协同控制。
国家《石油炼制工业污染物排放标准》（二次征求意见稿）对特别区域规定的特别限值，部分排放限值已经严于原有地方标准，说明国家对炼油及石油化学工业的污染物排放控制要求也在提高。
北京市燕山石化公司炼油能力已达到1000万吨/年，对污染物排放现状的分析表明该行业目前污染物排放量仍然较大，必须进一步开展总量减排工作。
因此，修订原有地方标准，加严排放限值，势在必行。
2、时段划分
标准制订遵循“新、老污染源分开”的原则，确定排放限值；对于现有源，根据采用污染控制技术的先进程度和改造的可能性，分时段制订排放限值。
现有源：
Ⅰ时段，为现有技术装备条件下，能够达到的国内最好水平（到2016年12月31日止）；Ⅱ时段（自2017年1月1日后）对尚有污染物削减潜力的生产设施，通过采用国际先进治理技术进行改造后，能够达到的具有国际先进水平的排放要求。
新源：
对于有减排潜力但需要对生产工艺、总图布置、能源结构等进行大规模工艺技术改造的污染源，重点对新改扩建项目进行控制，按照清洁能源、清洁工艺和最佳污染控制技术的要求，制订新污染源排放限值，提高环保准入门槛。
六、标准修订内容
1、有组织排放限值变更内容
（1）工艺加热炉烟气
国标征求意见稿（二次）的特别排放限值以及国外标准对工艺加热炉大气污染物排放限值如表5所示。
表5国内外加热炉污染物排放限值比较
污染物
中国
特别限值
mg/m3
美国
新源
SCAQMD
南海岸空气质量管理局
德国
mg/m3
日本
mg/m3
颗粒物
30
—
—
150（<200g/h）
20（200g/h）
80（＜40000m3）
50（＞40000m3）
二氧化硫
50
20ppmv（0%过量空气）（49mg/m3，3%含氧量）（3小时滚动平均值）或8ppmv（365天滚动平均值）
—
350（1800g/h）
Q=KX10-3XHe2
氮氧化物
150
自然通风加热炉：
40ppmv（0%过量空气）（70mg/m3，3%含氧量）或0.04lb/MMBtu（30天滚动平均值）
0.03lb/MMBtu
（52.5mg/m3，3%含氧量）
350（1800g/h）
245
（10000-40000m3）
强制通风加热炉：
60ppmv（0%过量空气）（105mg/m3，3%含氧量）或0.06lb/MMBtu（30天滚动平均值）
282
（5000-10000m3）
共烧（以气体和液体为燃料）通风加热炉：
150ppmv（0%过量空气）（264mg/m3，3%含氧量）或以公式计算排放量（30天滚动平均值）
339
（＜5000m3）
目前降低NOx主要有三种途径：
第一种是选择低氮燃料；第二种是抑制燃烧过程NOx的产生，即采用低NOx燃烧方式；第三种是对烟气脱硝，如SNCR、SCR。
对于燃气加热炉，采用第一代低NOx燃烧器（分级配风燃烧器），烟气中NOx排放浓度可降至140mg/m3左右；第二代低NOx燃烧器（分级配燃料燃烧器），烟气中NOx排放浓度可降至80mg/m3左右；第三代低NOx燃烧器（烟气内循环燃烧器），烟气中NOx排放浓度可降到50mg/m3左右。
燕山石化目前排放水平，以一蒸馏、二蒸馏、二制氢和炼三精液加热炉2014年上半年的检测数据来看，SO2约在40-60mg/m3左右，NOX约在80-140mg/m3左右。
根据标准修订思路，参考国内外标准的限值要求、最大可达控制技术等因素，将工艺加热炉大气污染物排放限值修订如表6所示：
表6工艺加热炉大气污染物最高允许排放浓度（单位：
mg/m3）
污染源划分
颗粒物
二氧化硫
氮氧化物
（以NO2计）
烟气黑度
现有源
Ⅰ时段
50
100
120
林格曼1级
Ⅱ时段
30
50
80
新源
30
50
80
（2）催化再生烟气
国标征求意见稿（二次）的特别排放限值以及国外标准对催化再生烟气大气污染物排放限值如表7所示。
表7国内外催化再生烟气大气污染物排放限值比较
污染物
中国
特别限值
mg/m3
美国
新源
SCAQMD
南海岸空气质量管理局
德国
mg/m3
日本
mg/m3
颗粒物
50
0.5kg／t催化剂表面烧掉的积炭（0％的过剩空气）
3.6磅/小时,或0.005格令/立方英尺，折算为干烟气3%含氧量（11.44mg/m3）
或2.8磅/千桶新鲜原料（直接进入提升管或反应器的原料油，不包括在FCCU循环部分）
新源：
30
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