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摘要：石油炼制行业位于石油产业链的中间环节，环境污染较为严重。随着原油加工量的增加和原油品质的劣质化，导致污染物排放量居高不下;区域性大气、水污染问题日趋明显，VOCs(挥发性有机物)、SO2、NOx的污染问题尚未得到有效控制，石油炼制工业较发达地区水污染控制也趋于紧迫;另一方面，公众和市场需要炼油企业提供更加清洁的汽油、柴油等产品。环保监测系统通过现场分析和测量仪表对炼化企业的中间废水、排放水和废气的各项监测参数进行在线动态检测。
关键词：环保监测系统；石油炼化企业应用；
为减轻石油炼制工业发展面临的原油劣质化、产品清洁化、环境约束化等制约，近些年通过国家审批并建设投产的石油炼制项目主要为千万吨及以上级别新建炼油项目和油品质量升级技术改造项目。由于石油炼制过程污染物排放量大且复杂，特征污染物环境敏感度高，公众关注度高，具有较大的环境风险，此类项目竣工环保验收监测工作的难度和压力都较大。
一、现状分析
目前环保监测采取的人工管理方式存在多方面的问题和困难,主要表现在:a) 环保监测的数据信息分散,主要基于人工的数据采集方式,污染源监测的连续性和及时性差,各类环保监测指标容易流于表象,无法体现及时监控。b)环保监测管理工作人员少、任务重,各级环保管理人员只限于信息的收集,缺乏有效的信息分析手段,难以溯本求源、及时上报和解决问题。c)信息被层层过滤,高层管理者难以及时获得需要关注的信息,贻误监控和决策时机。d)定期上报的环保报表多,工作量大,重复性劳动多。e)环保监测方面的管理经验和知识缺乏有效的收集、积累和运用, 难以保证环保监测工作的持续改进。面对管理工作存在的人员少、任务重的现实,信息化管理将成为企业体系科学运行与持续改进的有效手段。在环保监测工作中,通过信息化手段及时采集、分析和统计各类上报和收集的环保数据,对比、预测分析各类污染源的变化趋势,为有效、快速控制和治理污染源提供可靠的依据和技术保证,可有效地控制污染源的排放,保护环境,树立企业健康和环保的良好形象,改善企业和地区政府、居民的关系,吸引投资者,实现社会效益、环境效益和经济效益的协调提高。因此,开发一个环保监测的信息管理系统模块,十分必要。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆环保监测系统包括了数据采集传输仪器、现场分析仪表以及数据监控中心站等。数据采集传输仪器和现场分析仪器组成了现场系统。整个环保监测系统的检测计划以及布局可以大致分为三个部分，第一部分就是对现场的样品进行检测分析；第二部分就是对监测结果和相关数据信息进行传输；最后一部分就是数据中心站来接受这些信息并加以分析，为日常工作提供数据支持。
二、环保监测系统在石油炼化企业中的应用
1.现场分析仪表。通常，在环保监测系统中，现场分析测量仪表处于最底层，一般安装在离监测点比较近的分析小屋中。使用COD在线分析仪、水中油在线分析仪、明渠流量计、氨氮在线分析仪和pH计等仪器，来检测各种参数，标准模拟信号的输出值是4～20mA。所谓的COD分析，指的就是在强酸的环境下使用重铬酸钾法，重铬酸钾就起到了氧化剂的作用，消解水样通过催化剂来进行加热，重铬酸钾中的六价铬离子被还原为三价，同时，混合液的颜色出现了变化，在水样中会反应出颜色不同的变化程度，之后通过比色换算，可以计算出水样中COD的具体含量。设置自吸泵来检测COD的含量、水中油含量和氨氮含量，从监测点取水样，用在线分析仪对采取的水样进行检测。同时，还要单独处理那些有毒有害的废水，不能将它们混入回水的管道中。对废水进行测量的时候，可以通过铬法COD。对烟气中的各种参数进行检测的时候，可使用烟气排放连续监测系统。这项系统分为了四个部分，分别是对颗粒物进行检测、对气态污染物进行检测、测量烟气的各种参数以及采集相关数据并进行处理。在检测颗粒物的过程中，通常会使用激光透射法，安装在原位再进行测量。对气态污染物进行检测的时候，可以使用紫外差分技术，对高温烟气中的SO2和NOx进行测量，对于氧含量可以通过系统中设置的氧化锆传感器来测量。对烟气参数进行测量时，可以使用隔膜压力变送器来测量烟气的各项参数；测量流速(流量)时，通常会使用皮托管差压法或热式质量流量计；对于烟气的温度，使用的是铂电阻温度传感器来进行测量；烟色的湿度则用的是湿度传感器测量；所有的测量信号，都会被传送到子系统中进行处理，通过ＲS-485/ＲS-232接口，用通信数字信号进行传输，不仅实现了现场传输，还能进行远程故障诊断，工作现场不需要工作人员进行值守。
2.数据采集传输仪。对于数据采集传输仪的作用，通常是接收从现场分析测量仪表传输来的信号，而且是标准的4～20mA模拟信号和CEMS通信数字信号(Modbus)，之后选取一些样品进行处理，根据有关传输标准的通信协议，将各种信号进行打包，随后发送到数据监控中心站。本文中涉及到的监测点相对距离比较远，比较分散，而且都没有在主厂区附近，所以采用GPＲS通用无线分组业务。通过数据采集传输仪器，用其中的无线收发模块，配合接入商用移动网络，然后再传输数据，这样在现场进行布线的难度就大大降低了，根据实际使用发现，一台数据采集传输仪器在一个月的工作时间内，大概会产生20～50元的流量费用。我国环保部门提出了一些要求，对于国家重点监测的排放口，其检测所获得的数据要统一发送到政府的环保监测中心，这些数据就成了环保部门进行执法的依据。监测点接收到仪表所输出的信号后，会对其进行分析，对于分析完成的信号，要先进行分配，才能够接入到数据采集传输仪中，并且信号通常分为两路，一路发送到企业，另一路信号发送到环保局。有一些信号参与了DCS控制连锁，对于这类信号，还要多分配一路，通过硬线来将相关信号接入到DCS的系统中。在进行此项时，通常会用到信号分配器，没有信号分配器的话，也可以使用带有信号分配功能的隔离安全栅，都可以实现对模拟信号进行分配的目的。
3.数据监控中心站。数据监控中心站在现场检测中发挥着非常重要的作用，它可以对数据进行接收、存储、处理以及发布。监控中心站的硬件设备主是由两台服务器组成的，采用机架式服务器，两个四核CPU，8G内存，两个网卡都是上千兆的，用冗余电源进行供电。监控中心不仅要配备硬件仪器，同时还要配备软件系统，包括数据库、操作软件以及监控应用软件等。在系统中应用监控软件，主要作用就是显示厂区地图上所有在线监测点水质或烟气的实时具体状态，一旦触发了警报，就会发出明显的提示，并且向相关的工作人员发送警报信息。监控应用软件的作用还不止这些，还可以用来接收数据、手动或者自动地来对监测数据进行管理、维护用户的相关权限以及基础数据、展示相关的地理信息数据、对故障进行预警和报警并且还能记录报警时间，方便后期进行查询和统计。在进行整个项目的过程中，对于监测到的相关数据，要及时上传到企业的MES系统中，环保工作人员和装支管理人员在进行工作的时候，可以通过企业的MES系统进行数据查询，大大地方便了工作人员进行日常的工作流程。
通过在石油炼化企业中应用环保检测系统，不仅提高了检测报警的范围，还能及时进行处理，有效帮助相关工作人员完成检测任务，促使企业排放的废水和烟气达到国家相关标准。
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论文作者:周晔
论文发表刊物:《防护工程》2019年11期
论文发表时间:2019/8/29
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