建設安全可靠、清潔環保型煉化企業

張樹才，張曉華，賈萍，王倩，曹湘洪

（1. 中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院，山東青島 266100；2.中石化洛陽工程有限公司，河南洛陽 471003；3.中國石化工程建設有限公司，北京 100101；4.中國石油化工股份有限公司，北京 100728）

一、前言

我國煉油與化工行業發展迅速，煉油及乙烯總能力排名世界第二，芳烴、三大合成材料和現代煤化工能力均居世界第一位[1,2]，已成為國民經濟的重要產業。然而，隨著城鎮化進程的發展，截至2016年年底，據不完全統計，我國規模以上煉油與化工企業為27 473家，由于在城鎮化進程中，缺少嚴格的規劃管控，這些企業大部分分布在人員密集、沿江、沿海以及沿公路地區，成為威脅周邊人民群眾生命財產安全、影響社會穩定的風險點。特別是近十年來，我國煉油與化工行業安全環保事故時有發生，如2013年黃島輸油管線爆炸導致的膠州灣溢油事件、2014年蘭州石化水污染事件和騰格里沙漠排污事件、2017年山東臨沂金譽石化有限公司發生爆炸著火事故等，引發了廣泛關注，在群眾中引發了“恐化”情緒，以至2007—2014年在廈門、鎮海、成都、昆明等地先后發生了反對建設對二甲苯化工（PX）項目的群體事件。

為系統防范重大火災爆炸事故，杜絕重大污染擾民或生態環境的污染事故，維護社會穩定，2017年國務院辦公廳發布了《關于推進城鎮人口密集區危險化學品生產企業搬遷改造的指導意見》，提出了推進城鎮人口密集區化工企業搬遷改造的要求，給煉油和化工產業帶來了巨大的生存壓力。城市化與產業發展之間的矛盾，并非是我國特有的問題，異地搬遷只是解決問題的一種措施，不是唯一措施。認真借鑒發達國家的實踐經驗，堅持實事求是，科學分析，提高煉油和化工企業的安全環保技術和管理水平，構建安全可靠、清潔環保型煉化企業，采取差異化策略，是確保我國產業與城市和諧發展的根本措施。

二、發達國家的實踐經驗

（一）煉化企業與城市和諧發展

筆者對德國、日本等多個國家的煉化企業進行實地調研后發現，發達國家煉油與化工企業通過采取完善的技術和管理措施，取得了良好的安全環保業績，自覺接受周邊社區監督，實現了企業與城市的和諧共處。

德國巴斯夫（BASF）公司的路德維希港化工園區始建于1866年，經過150多年的發展已成為包含200多套生產裝置、占地10 km2、年生產銷售產品8.5×106t的大型石油化工聯合企業。園區緊靠萊茵河，原料進廠、產品出廠依靠船運；園區內雇員35萬人，建有106 km公路、230 km鐵路，每天有2000余輛運輸車輛進出園區。園區緊靠曼海姆市，建設在歐洲的母親河——萊茵河邊，與居民區只有一條馬路相隔（見圖1），是典型的“城市型”化工園區。

類似地，在日本有70年歷史的根岸煉油廠與周邊居民區的距離也僅有一條二車道的馬路（見圖2）。工廠安全可靠、清潔環保使企業與社區相處和諧。

圖1 BASF路德維希港化工園區平面圖

圖2 日本根岸煉油廠與社區距離圖

（二）依據評估結果確定企業外部距離

各國確定煉油化工企業與其他城市功能區之間的安全距離有多種方法，代表性的方法有3種：一是不考慮事故差異，統一對安全距離執行一個保守的數值要求，即通用距離法；二是基于事故后果，最常見的是基于“最壞可能場景”，即某區域內可能發生火災、爆炸、中毒等事故疊加出來的最壞場景，弱化各類事故可能發生的概率來確定距離，其結果是安全距離大，這是相對保守的方法；三是基于風險評估結果，考慮各類事故可能發生的概率，同時考慮各類事故相互耦合作用關系以及防護措施的可靠性等因素，通常得到的安全距離偏小，更符合實際，但計算過程復雜。以上3種方法在發達國家的應用情況見表1[3,4]。

從表1可以看出，通用距離法在發達國家的使用已經越來越少，基于后果和風險的評估技術在確定安全距離方面應用越來越廣泛，這給煉油和化工企業與城市的和諧發展預留了空間，也有效提高了企業提升自身安全環保水平的積極性。

發達國家在城市的規劃進程中嚴格遵守企業的安全距離。以日本東京為例，其周邊商業區、居民區、工業區的區域劃分于19世紀末確定，至今已遵循了100多年[5]。一方面確保了民眾的長遠利益，另一方面確保城市周邊各功能區的規模得到了有效控制，避免了產業發展與其他功能區之間的矛盾。

（三）依據風險評估結果分類處理企業與城市的發展問題

2001年，法國圖盧茲化工廠發生了造成31人死亡、2500多人受傷的爆炸事故，法國政府吸取教訓，推出了“技術風險預防計劃”（PPRT計劃）。PPRT計劃的目的是：消除企業與社區安全相關的歷史遺留問題，為城市發展、土地利用規劃提供決策支持。

表1 國外安全距離確定選用方法

PPRT計劃對法國650個化工企業進行了滾動式風險評估，發動了地方官員、企業、本地居民和各種協會的廣泛參與，評估了企業的所有危險源及可能產生的后果，將結果定量繪制在地圖上，形成不同風險等級分區，對于每個風險等級區域采取針對性的措施，例如：嚴重高風險區內禁止新建住宅，現有住宅必須拆遷；較高風險區內的建筑要采取保護措施（如結構加固、玻璃加膜等），公園限制使用，不允許集會；高風險區內的住宅，應告知民眾不適宜居住，但政府不會強制拆遷；中風險區內要控制住宅的建設等。

法國的PPRT計劃推行至今，兼顧了安全環保風險和未來發展，取得了良好效果，值得我們借鑒。

三、思路和建議

綜合考慮我國國情和國外實踐，建議盡快推進安全可靠、清潔環保型煉化企業行動計劃。行動計劃包括兩個含義：一是以建設安全可靠、清潔環保型煉油與化工企業為根本，解決發展與安全、環境的矛盾；二是對敏感區域的企業進行科學的風險評估，根據風險評估結果確定企業搬遷、升級改造或社區改造、搬遷。行動計劃包括以下三大內容。

（一）明確安全可靠、清潔環保型煉化企業內涵并建立評估指標體系

安全可靠的內涵為：應用系統安全工程原理，優先選擇本質安全的生產工藝，提升工藝過程的本質安全性，采取科學的風險管理方法和完善的技術措施，阻斷事故鏈，杜絕重大及以上級別的各類事故，企業個體風險值達到10-6以下，社會風險滿足國家可接受風險要求。清潔環保內涵為：應用環境系統工程原理，堅持源頭治理和末端治理有機結合，優先選擇清潔生產工藝，提升工藝的環境友好性，采用先進的治理技術和嚴密的管理措施，杜絕重大及以上級別的環境污染和擾民事故，“三廢”排放全面優于國家和地方政府的限值要求。

企業是否做到安全可靠、清潔環保，不能簡單采用單一指標來評估，應該考慮構建由多種指標構成的系統化的指標體系。安全可靠、清潔環保型煉油化工企業指標體系包含安全可靠、清潔環保以及一體化管理3方面的評價指標。其中在安全可靠指標方面須包括工藝本質安全性、設備完整性及可靠性、生產運行平穩性等方面的指標；在清潔環保指標方面須考慮工藝清潔友好性、環保技術先進性、“三廢”排放水平等方面的指標；一體化管理評估指標須涵蓋影響安全可靠、清潔環保水平的管理要素，將結果與過程進行關聯，如合規性評價[6]、人力資源和培訓、溝通和參與、承包商和供應商管理等。

提出安全可靠、清潔環保型煉油化工企業的指標體系后，要針對體系要素設計具體指標，賦予相應權重。部分指標體系框架示例見表2。

（二）完善企業外部距離評估方法

1. 制定并盡快發布我國煉油與化工企業外部安全防護距離新標準

借鑒國外先進的安全距離確定方法，結合煉化企業類型和特點，綜合事故后果法、定量風險計算法等先進技術，建議加快出臺企業外部安全防護距離、風險評估、煉化企業選址規劃控制等技術標準，建立與國際接軌并且符合我國發展實際的煉化企業安全距離相關標準體系，科學確定和控制煉化企業周邊安全防護區。特別是學習法國排查靠近居民區的企業并進行風險評估，按照風險大小采取企業改造、居民搬遷、房屋加固、土地規劃調整等措施。

2. 合并大氣環境防護與衛生防護距離標準，制定只管控大氣環境防護距離的新標準

表2 安全可靠、清潔環保型煉油化工企業部分指標體系框架

衛生防護距離和大氣環境防護距離的設置在本質目標上是一致的，都是為了保護廠界外的人群健康。二者只是在滿足人群健康所采用的污染物種類和限值標準、計算模型選用方面有差異，目前二者在兩方面均各有不足。隨著我國揮發性有機物（VOCs）、有毒有害等氣體污染控制技術的進步，這類污染在生產過程中得到了有效控制，老標準制定時的污染排放狀況與現有技術和生產工藝的排放情況已發生了實質性變化。建議通過采用科學的計算模型，合理確定防護距離，既更好地保護人群健康，又簡化管理程序和成本，還有利于更好地引導和鼓勵企業從源頭減少無組織污染源強。

（三）科學決策敏感區域煉油化工企業的搬遷

解決我國業已存在的城鎮人口密集區及其他敏感地區煉油與化工企業的問題有兩種方案選擇，一是企業按本質安全、本質環保的要求實施安全環保的系統技術改造，全面提升安全環保風險的管理和控制能力，把企業建設成安全可靠、清潔環保的煉油與化工企業，同時在大氣環境影響距離范圍內實施居民搬遷和公用設施整改，實現企業與城市和諧共處，簡稱就地改造方案；二是企業異地搬遷方案。

堅持歷史唯物主義和辯證唯物主義，科學決策敏感區域煉油化工企業的搬遷問題，不搞“一刀切”的簡單決策，要在進行異地搬遷和就地改造方案的經濟性、安全環保性對比研究的基礎上進行決策。

四、案例研究

筆者選取了兩家國內代表性企業開展了案例研究工作。具體思路是在確定的指標體系的基礎上，搜集我國20家煉化企業及5家國際煉化企業的指標水平[7]，尋找連續多年不發生事故的指標規律，參考國際最先進的安全環保指標和一體化管理實踐，設定實現安全可靠、本質環保、與社會和諧共處的達標指標。按照此指標分別計算案例研究企業實現該目標采取異地搬遷和就地改造2種方案的投資額，從而得出推薦的決策建議。

（一）企業概況

A企業是我國北方一家大型煉油化工聯合企業，共有生產裝置63套，公用工程及配套設施68套。公司于20世紀60年代建廠，經過50多年的發展，已經擁有1×107t/a煉油和8×105t/a乙烯加工能力。

B企業地處中國南方市場中心，擁有明顯地緣經濟優勢，共有主要生產裝置50多套。建廠40多年后，廠區周圍已經被社區包圍。公司煉油區衛生防護距離為1200 m，化工區衛生防護距離為500 m。

（二）實施方案

A企業改進方案提出優化流程，采用漿態床渣油加氫+溶劑脫瀝青組合工藝，無石油焦和石油瀝青產品。實現2#催化進料硫含量由0.49%降低至0.47%，3#催化進料硫含量由0.55%降至0.40%，煙氣污染物排放降低。采用定量風險評價軟件進行外部距離量化風險評估，區域的1×10-6個人風險等值線影響范圍內存在2個村莊及餐飲娛樂場所（高密度人員場所），擬定搬遷村莊和娛樂場所。

B企業原油加工總流程中渣油加工路線擬由原來的焦化+溶劑脫瀝青路線改為渣油加氫+焦化+溶劑脫瀝青路線。3#延遲焦化裝置加工硫含量低的1#減渣，其余減渣分別進渣油加氫脫硫和溶劑脫瀝青。設備升級改造后，個人風險1×10-6包絡線范圍內存在一個小村莊，已協商村莊搬遷。通過提升改造措施及總平面優化后，大氣環境防護距離減小至 50～200 m。

A、B企業均構建管控一體化，過程控制層采用過程控制系統（PCS）、生產執行層采用生產過程執行系統（MES）、生產經營管理層采用企業資源計劃（ERP）、決策管理層采用企業應用集成（EAI），分層關聯控制；基于柔性化制造單元自動化控制調度系統（RCM）、基于風險評估的設備檢驗技術（RBI）、隨機存取存儲器（RAM）的風險管理技術，確保設備本質安全；建立設備、管線在線腐蝕監測系統（CDS）；建立一體化廠區安全監測系統和應急救援快速部署檢測系統（RDK）；建立化學品安全數據系統（MSDS）；以裝置為單位的危險與可操作性（HAZOP）分析、安全完整性等級（SIL）分析，以工廠為單位的定量風險分析（QRA），可用性和可維護性RAM分析，完善風險評估機制。整體安全環保評級由4級提升至7級，達到安全可靠水平，滿足國家和地方環保指標。

（三）結果對比

依照當前市場價格水平，達到安全可靠、清潔環保指標要求，A企業需要投資35億元，實施后企業年均稅后利潤為2.27億元，投資回收期為9.16年（含建設期2年）；B企業需要投資43億元，實施后企業年均單位噸油利潤為472.97元，稅后投資回收期為7.72年。由此可見，優化方案可行。

若采用異地搬遷方案，按照類似規模企業項目建設投資估算，每家企業的投資（不含稅）都將超過400億元，而且需要建設新的原料及產品出廠、公用工程配套設施等，會增加物流等潛在風險，還會造成資源浪費及新的土地占用。

五、結語

針對我國環境敏感區域危險化學品企業眾多、物流安全形勢嚴峻，安全環保事故不斷的局面，構建安全可靠、清潔環保型企業是更加經濟和長效的方法。建議政府通過完善安全可靠、清潔環保型企業評估指標體系，明確提出安全可靠、清潔環保型煉化企業的達標水平；分階段推進安全可靠、清潔環保型煉化企業行動計劃，對存在爭議的煉化企業進行科學評估，綜合比對搬遷與就地改造的投資與收益，進行科學、分類決策。同時，提高風險評估結果的權威性，在土地規劃階段尊重企業外部距離，確保城市圍廠的現象不再發生。