1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

1年产1000吨二氯异氰尿酸钠技改项目风险评价

项目概况

江苏某化工企业为了提高企业的竞争力，拟增资4200万元，在现有厂区内建设1000吨二氯异氰尿酸钠技改项目。二氯异氰尿酸纳生产工艺流程包括氰尿酸提纯工艺和主体生产工艺两部分，总体生产工艺流程图见图4.1。

图4.1 二氯异氰尿酸钠生产工艺流程图

具体反应方程式为：

①氰尿酸与液碱反应：

氰尿酸 氢氧化钠 氰尿酸氢二钠 水

129 40 173 18

②氯化反应：

氰尿酸氢二钠 氯气 二氯异氰尿酸 氯化钠

173 71 198 58.5

（副反应）

三聚氰酸一酰胺 次氯酸 三聚氰酸 三氯化氮 水

128 52.5 129 120.5 18

③二氯异氰尿酸与液碱反应：

二氯异氰尿酸 氢氧化钠 二氯异氰尿酸钠 水

198 40 220 18

该项目的主要原辅材料为氰尿酸、氯气、液碱、甲醇等。烘干过程中产生废气（G_2-1）。氯化反应过程中产生废气（G_2-2），用水喷射泵负压加碱水吸收；离心产生废液（W_2-1），收集后送入厂区污水处理站处理；离心过程产生废液（W_2-2），收集后送入厂区污水处理站处理；离心过程产生废气（G_2-3）。

随着我国城市化、工业化进程的加快，大量的有毒有害污染物被排放到环境中，对人体健康和环境造成了巨大危害。2005年11月中石油吉林化工双苯厂的爆炸事故导致松花江发生重大环境污染，所形成的硝基苯污染带流经吉林、黑龙江两省，使其周边地区全面停水，直接或间接影响到上百万人群。在此事故发生后，国家对化工企业项目进行了全面的排查，加强了对有毒有害物质的风险管理。化工企业环境风险评价已经成为中国建设项目环境影响评价工作中的重点及难点。

2环境风险评价概述

2.1定义

建设项目环境风险评价是指对建设项目建设和运行期间发生的可预测突发性事件或事故(一般不包括人为破坏及自然灾害)引起有毒有害、易燃易爆等物质泄漏，或突发事件产生的新的有毒有害物质，所造成的对人身安全与环境的影响和损害，进行评估，提出防范、应急与减缓措施。

2.2环境风险评价的基本内容

环境风险评价包括以下基本内容：

1、风险识别

物质危险性标准见表2.2-1。

表2.2-1 物质危险性标准

注：[1]有毒物质判定标准序号为1、2的物质，属于剧毒物质；符合有毒物质判定标准序号3的属于一般毒物。

[2]凡符合表中易燃物质和爆炸性物质标准的物质，均视为火灾、爆炸危险物质。

2、源项分析

根据有毒有害物质放散起因，分为火灾、爆炸和泄漏三种类型。

3、后果计算

（1）甲醇储罐的泄漏速率可以用液体泄漏速率公式计算：

液体泄漏量可采用柏努力（Bernoulli）方程予以推算，其公式为：

式中：

Q_L#8212;液体泄露速度，kg/s；

C_d#8212;液体泄露系数，此值常用0.6-0.64，取0.62；

A#8212;裂口面积，m²；

P#8212;容器内介质压力，Pa；

P₀#8212;环境压力，Pa；

g#8212;中立加速度；

h#8212;裂口之上液位高度，m。

有毒化学物质泄漏后，气态有毒物质全部进入大气，液态物料部分蒸发进入大气，其余仍以液态形式存在，待收容处理。液态有毒物质蒸发分为闪蒸蒸发、热量蒸发和质量蒸发三种，其蒸发总量为这三种蒸发量之和。

甲醇泄漏时，物料温度与环境温度基本相同，而甲醇的沸点是64.7℃，因此通常不会发生闪蒸和热量蒸发，甲醇挥发的主要原因是表面气流的运动使液体蒸发。

（2）甲醇为易燃物质，泄漏的甲醇遇火燃烧可按池火事故模型计算。

①燃烧速率公式如下：

式中：

d_m/d_t#8212;#8212;单位表面积燃烧速度，kg/(m²#183;s)；

H_c#8212;#8212;液体燃烧热，J/kg（其中甲醇22703125J/kg）；

C_p#8212;#8212;液体比定压热容J/ kg#183;K（其中甲醇2510J/ kg#183;K，25℃）；

T_b#8212;#8212;液化的沸点（其中甲醇337.9K，101.3kPa）；

T₀#8212;#8212;环境温度，298K；

H#8212;#8212;液体的汽化热（其中甲醇1168437.5J/kg）。

②火焰高度计算

液池火焰高度可按下式计算：

式中：

h#8212;#8212;火焰高度，m；

r#8212;#8212;液池半径，m；

ρ₀#8212;#8212;周围空气密度，1.29kg/m³；

g#8212;#8212;重力加速度，9.8m/s²；

③热辐射能量

苯液池燃烧时放出的总热辐射通量为：

式中：

Q#8212;#8212;总辐射能量，KW；

η#8212;#8212;效率因子，可取0.13～0.35；

其余符号意义同前，效率因子取0.24。

④目标入射热辐射强度

假设全部辐射热量由液池中心点的小球面辐射出来，则在距离池中心某一距离（X）处的入射热辐射强度为：

式中：

I#8212;#8212;热辐射强度，W/m²；

Q#8212;#8212;总辐射能量（由液池中心点的小球面辐射出来），KW；

t_c#8212;#8212;热传导系数，在无相对理想的数据时，可取值为1；

X#8212;#8212;目标点到液池中心距离，m。

（3）氯气泄漏的计算公式：

当气体流速在音速范围(临界流)：

当气体流速在亚音速范围(次临界流)：

式中：

P#8212;#8212;容器内介质压力，Pa；

p₀#8212;#8212;环境压力，Pa；

κ#8212;#8212;气体的绝热指数（热容比），即定压热容Cp与定容热容C_V之比。

假定气体的特性是理想气体，气体泄漏速度Q_G按下式计算：

式中：

Q_G#8212;#8212;气体泄漏速度，kg/s；

P#8212;#8212;容器压力，Pa；

C_d#8212;#8212;气体泄漏系数；

当裂口形状位圆形时取1.00，三角形时取0.95，长方形时取0.90；

A#8212;#8212;裂口面积，m²；

M#8212;#8212;分子量；

R#8212;#8212;气体常数，J/(mol#183;k)；

T_G#8212;#8212;气体温度，K；

Y #8212;#8212;流出系数，对于临界流Y=1.0对于次临界流按下式计算：

（4）有毒有害气体氯气泄漏后对周围大气环境的影响采用多烟团模式模型。

根据《建设项目环境风险评价技术导则》（TJ/T169-2004），对于瞬时或短时间事故，可采用下述变天条件下多烟团模式：

式中：

#8212;#8212;第i个烟团在时刻（即第w时段）在点(x,y,0)的地面浓度；

Q#8217;#8212;#8212;烟团排放量（mg），为释放率（mg/s），为时段长度（s）；

、、#8212;#8212;烟团在w时段沿x、y和z方向等效扩散参数(m)；

、#8212;#8212;第w时段结束时第i烟团质心的x和y坐标

各个烟团对某个关心点t小时的浓度贡献，按下式计算：

式中n为需要跟踪的烟团数，可由下式确定：

式中，f为小于1的系数，可根据计算要求确定。

4、风险计算与评价

根据风险评价导则，最大可信事故对环境造成的风险R 按下式计算：

风险可接受分析采用最大可信灾害事故风险值Rmax与同行业可接受风险水平R_L比较：

则认为本项目的建设，风险水平是可以接受的。

则对该项目需要采取降低安全的措施，以达到可接受水平，否则项目的建设是不可接受的。

5、风险管理

风险管理包括风险防范措施和应急预案两个方面。

事故池容积计算：

导则中未对事故应急池的计算给出具体要求，而且也没有相应的国家规范。

根据《水体污染防控紧急措施设计导则》，事故储存设施总有效容积计算公式如下：

V_总=（V₁ V₂ - V₃）max V₄ V₅

式中：

V₁#8212;#8212;收集系统范围内发生事故的1个罐组或1套装置的物料量，储存相同物料的罐组按1个最大储罐计，装置物料量按存留最大物料量的1台反应器或中间储罐计，单位为m³；

V₂#8212;#8212;发生事故的储罐或装置的最大消防水量，单位为m³；

V₂=∑Q_消t_消

Q_消#8212;#8212;发生事故的储罐或装置的同时使用的消防设施给水流量，m³/h；

t_消#8212;#8212;消防设施对应的设计消防历时，h；

V₃#8212;#8212;发生事故时可以转输到其他储存或处理设施的物料量，m³；

V₄#8212;#8212;发生事故时仍必须进入该收集系统的生产废水量，m³；

V₅#8212;#8212;发生事故时可能进入该收集系统的降雨量，m³；

V₅＝10qF

q#8212;#8212;降雨强度，mm；按平均日降雨量；

q=q_a/n

q_a#8212;#8212;年平均降雨量，mm；

n#8212;#8212;年平均降雨日数；

F#8212;#8212;必须进入事故废水收集系统的雨水汇水面积，hm²。

罐区防火堤内容积可作为事故排水储存有效容积。

在现有储存设施不能满足事故排水储存容量要求时，应设置事故池。

V_事故池＝V_总－V_现有

V_现有#8212;#8212;用于储存事故排水的现有储存设施的总有效容积。

2.3评价工作程序

风险评价工作程序见图3.3。

图3.3 风险评价程序流程图

3研究内容

本文首先根据《建设项目环境风险评价技术导则》(HJ/T169-2004)(以下简称导则)中的技术规范要求，利用环境风险评价相关知识，对江苏某化工企业的一个具体项目进行环境风险评价，解决化工类项目中的一些具体问题。

4工作所面临的问题及研究思路

1、导则未对事故应急池的设置提出要求，本文根据化工企业防火设计规范要求，明确了事故应急池容积的计算方法。

2、导则中对部分环境风险评价计算模式偏重于公式罗列，并没有对模式的应用条件和参数作进一步的说明，本文利用环境风险评价相关知识，对江苏某化工企业的一个具体项目进行环境风险评价，解决化工类项目中的一些具体问题。以期对化工企业环境风险评价提供一定的技术参考，具有一定的实践指导意义。

参考文献

[1]胡二邦.环境风险评价实用技术和方法 [M].北京:中国环境科学出版社,2000.

[2]郭颖杰.张树深. 风险预测在环境影响评价中的应用[J].中国环境管理,2002 (10) : 12-13.

[3]于昌欣.焦化项目的环境风险评价之我见[J].北方环境,2003(2): 63-64.

[4]周汾掏.浅谈环境风险评价理论与实践[ J].山西能源与节能,2004(3):37-38,39.

[5]赵朝东.赵东风.试论石油化工项目环境风险评价[J].环境影响评价动态,2003,3 3):21-23.

[6]张峥.李寅年.石油化工项目环境风险评价实例分析[J].环境科学研究,1999,2(12):32-35.

[7]宋安太.郝天臻． 硫回收装置采用富氧技术的应用于研究［J］．石油炼制与化工，2004(2):23 －25．

[8]Thomas K．Chow，J．K．Chen．采用富氧工艺对硫磺回收装置进行扩能 改造具有明显投资效益［C］．

新千年硫回收会议［A］，2000．

[9]王吉云，温崇荣．硫磺回收装置烧氨技术特点及存在的问题［J］．石油天然气化工，

2008(03):218－222．

[10]建设项目环境风险评价技术导则[M]. 北京: 国家环境保护总局, 2004.

Technical Guidelines for Environmental Risk Assessment

on Projects [M].Beijing State Environmental Protection Ad－ministration of China, 2004. (in Chinese)

[11]谢春庆.环境风险评价简介,四川环境,1994,3:25-261.

[12]罗云等.风险分析与安全评价,北京:化学工业出版社,2004.

[13]陈晓维.化工项目环境风险评价方法研究[J].江西化工,2009,(2).

[14]申海玲.程声通.环境风险评价方法探讨[J].上海环境科学,1995,14(1).

[15]胡应成.朱冠友.环境风险评价的技术方法[J].中山大学学报论丛,2003, 23(1):46-50.

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1）本课研究的问题是： 针对江苏某化工企业年产1000吨二氯异氰尿酸钠技改项目，利用环境风险评价知识，具体解决以下问题： (1)分析该建设项目存在的潜在风险、有害因素 ,确定风险发生概率。 (2)预测该建设项目可能发生的突发性事故所造成的环境影响和损害程度 ,以及事故后果的社会可接受程度。 (3)对突发事故采取风险预警、风险减缓和风险应急措施。 2)本课题拟采用如下评价方法: (1)风险识别,通过识别企业所涉及的原辅料、中间产品和最终产品、三废等物质的物理化学性质、毒理指标和危险性,按照物质危险性,结合受影响的环境因素,筛选环境风险评价因子；根据企业的生产特征,结合物质危险性识别,对项目划分系统、功能单元,确定重大危险源。根据有毒有害物质放散起因,识别的风险主要是火灾、爆炸、有毒有害物质泄漏,分析潜在发生事故的单元、危险物质向环境转移的可能途径和影响方式,列出潜在的一系列事故设定。 (2)源项分析,根据潜在事故分析列出的设定事故,筛选最大可信事故。对最大可信事故进行源项分析,包括源强和发生概率。设定的最大可信事故应当存在污染物向环境转移的途径。事故概率统计可采用事故树和事件树、归纳统计法。 (3)后果计算,根据有毒有害污染物的类别、性质、可能危害及向环境转移的途径,采取相应的预测模式,预测评估最大可信事故对人身安全及环境的影响和损害。 (4)风险评价,对最大可信事故的多种危害后果进行综述,计算总的危害,确定项目风险值,根据相关环境管理条例、标准和行业风险可接受水平,提出项目风险的可接受分析结果。 (5)风险管理,提出环境风险应急预案和事故防范、减缓措施,包括风险预警、风险减缓和风险应对。其中,风险识别和后果计算是环境风险评价的核心,提出风险管理措施、降低风险是风险评价最终目的。