我国化工园区减污降碳技术路径研究

化学工业是推动制造强国战略实施的重要支撑,化工园区是新型工业化的关键载体,开展化工园区减污降碳技术应用研究具有重要的现实意义。本文针对化工园区减污降碳面临的资源利用率低、减污和降碳协同性差、末端治污成本高、环境安全与风险突出等挑战,分析了化工园区碳和污染物产生的特点并梳理相关研究进展,剖析了减污降碳协同增效的内涵。在此基础上,建立了基于一般性工业过程的分析框架,以物质、能量代谢过程为纽带,从企业生产、基础设施、产业共生等层面演绎提出了化工园区减污降碳的技术路径:建立化工园区内企业的碳、污染物排放清单;集成优化化工园区的技术与产业结构,加强绿色低碳生产技术开发、基础设施升级共生、企业间合作、减污降碳与安全生产统筹、产品‒产业‒空间结构优化;开展全生命周期减污降碳成本效益评估。选取杭州湾上虞经济技术开发区为典型案例,总结了化工园区减污降碳技术路径的应用实践,进而提出了化工园区减污降碳实施路径建议:完善精细计量体系,加强化工园区物质流管理;强化化工园区共生链接,运用系统工程赋能减污降碳;激发系统效率变革,推动化工园区绿色高质量发展。

化工园区合规化建设存在的问题及对策措施研究

通过对化工园区合规化的咨询工作总结和实践,分析了目前化工园区在认定及安全风险等级评估过程中存在的问题,并从选址规划与布局、准入和退出机制、配套功能设施、安全管理与应急救援体系、环保监管等方面提出了针对性的对策与建议,可为化工园区合规化建设提供指导。

化工园区数智化提升研究

简述了我国化工园区数智化提升的重要意义及智慧化工园区建设概况;分析了智慧化工园区建设面临的挑战与风险;在此基础上,对我国智慧化工园区建设提升的具体举措进行了深入研究,并提出建议。

化工园区事故情景耦合演化的复杂网络分析

为进一步研究化工园区事故易因耦合效应引发事故升级等问题,首先,以化工园区储存环节为研究对象,从要素及关系2个角度构建涵盖人因层、物质层、环境层、管理层、组合层及事故层的典型事故情景要素框架体系。然后,基于拓扑理论及相关方法,构建化工园区典型事故情景复杂网络模型,分析复杂网络的统计特征,确定节点的网络贡献度和连接边的脆弱性,探究最大可能的致因路径,并结合事故的演化特征提出断链视角下的应急响应对策。最后,引入案例分析其最大致因路径,并提出相关事故的预防措施。研究结果表明:初期是化工园区事故控制的关键时期,加强员工培训是强化初期处置的重要手段之一,点火源是事故耦合升级的关键因素之一;本文构建的化工园区事故情景演化复杂网络模型具有较好的实用性,案例分析得到的最大致因路径与实际情况基本相符。研究结果可为化工园区的事故防控及演化控制提供一定参考。

基于混合因果逻辑的化工园区雷击储罐风险评估

沿海化工园区的雷击事故时有发生,对园区生产安全构成严重威胁。为评估化工园区雷击储罐引发的Natech事故,提出一种基于混合因果逻辑(HCL)的风险评估方法。首先,采用事件序列图(ESD)和故障树分析法(FTA),定性分析雷击储罐导致Natech事故的演化路径,为阻断事故传递过程提供可视化基础;其次,采用贝叶斯网络(BN)定量解算人因失误概率,评估雷击储罐事故的混合因果关系;最后,采用混合因果逻辑方法,实现可视化解构雷击储罐Natech事故的复杂性和不确定性。研究结果表明:决策失误是人因失误模型的首要风险源;组织氛围、心理状态、工作环境不佳及监管不力是导致人因失误频繁的主要因素;防雷设施有效性缺失是雷击储罐事故链的诱因;降低风险场景的严重性需要重点加强对全液面火灾和池火灾的管控。

广东某化工园区企业安全管理现状及改进措施

文章通过实地走访及发放调查问卷,对广东某化工园区内企业安全管理人员、一线员工等进行调研,初步掌握了广东某化工园区化工企业安全建设管理情况、安全生产管理情况。并根据事故案例和调研结果,对园区内危化品生产企业的安全管理制度的制定及执行方面存在的问题,提出了制定适宜园区内危化品生产企业一体化安全管理制度、加强园区周边应急救援条件建设、开展多层次化工安全培训等建议措施。

智慧化工园区建设现状及未来发展趋势研究

总结了我国智慧化工园区发展现状,剖析了智慧化工园区建设运行存在的问题,提供了智慧化工园区建设与管理提升建议,展望了智慧化工园区未来发展趋势。

湖北省化工园区安全风险智能化管控平台现状与思考

化工园区是化工产业高质量发展的重要载体,推动化工园区数字化转型,规范化建设和使用化工园区安全风险智能化管控平台对提高生产效率、降低生产成本、提升管理水平、推动产业可持续高质量发展有重要意义。基于现场调研及问卷调查的方式梳理了湖北省内化工园区安全风险智能化管控平台现状,对存在的问题进行分析并提出针对性建议,为全国化工园区安全风险智能化管控平台建设及升级提供参考,实现平台建设价值。

基于深度学习的化工园区VOCs风险溯源方法

针对化工园区风险点空间尺度小、排放因子相关度高、因子谱差异性较小等问题和传统溯源模型解析难度大、模型结果不确定的挑战,本文通过引入人工智能技术,提出了一种基于深度学习的溯源方法,旨在提高溯源性能,为化工园区智能化、精准化治理提供技术参考。首先分析研究区域化工园区气象条件,通过模拟化工园区挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)泄漏事故建立数据集,以解决数据样本层面稀缺性问题。其次,通过深度学习技术构建化工园区VOCs事故风险溯源模型。最后结果表明:通过Chama仿真产生的数据集可以满足后续深度学习模型的数据需求;构建并对比了卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)、长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)、CNN+LSTM 3种深度学习网络模型,其中基于CNN+LSTM的深度学习模型能够精准实现化工园区VOCs事故风险溯源,溯源精度可以精确到化工园区中的每一个企业,准确率达到98%以上。

湘江流域化工园区土壤与地下水重金属污染特征及相关性分析

目前针对化工园区的土壤重金属污染研究较多,但对其地下水重金属污染研究较少,特别是将土壤与地下水重金属污染相关联的研究更是寥寥无几。本论文针对湖南省湘江流域化工园区土壤与地下水中铅、铊、镉、汞、砷5种重金属污染特征,运用单因子指数法和内梅罗综合污染指数法进行评价分析,对地下水污染因子进行评价与相关性分析,找到化工园区土壤与地下水重金属污染相关性。因此,以某一区域为代表将土壤与地下水重金属污染进行相关性分析,可为化工园区的土壤与地下水重金属污染的监管与防治提供重要指导作用。

微气泡O_(3)/H_(2)O_(2)深度处理某化工园区二级出水效能与机制

化工园区废水经过二级处理后,仍含有多种有毒污染物,依然对生态环境存在较大风险,为此,建立微气泡O_(3)/H_(2)O_(2)深度处理工艺,研究某工业园区二级出水处理效能,确定最佳工艺参数,探究污染物降解机制,并对处理出水进行毒性评价。结果表明:在pH为7.3、臭氧投加量为60 mg/L、H_(2)O_(2)初始投加量为114 mg/L、反应时间为15 min条件下,微气泡O_(3)/H_(2)O_(2)对二级出水中有毒污染物具有良好的降解效果,COD和TOC去除率分别达到47.41%和46.61%;微气泡O_(3)能够显著提高臭氧利用效率,缩短反应时间;与普通O_(3)曝气相比,臭氧利用率提高10%,反应时间缩短2/3;微气泡O_(3)/H_(2)O_(2)工艺过程中,有机物去除过程遵循表观二级反应动力学;电子顺磁共振(EPR)技术证明羟基自由基(·OH)参与有机物的降解过程,H_(2)O_(2)促进·OH的生成,微气泡曝气强化O_(3)/H_(2)O_(2)产生更多的·OH;二级出水中溶解性有机物(DOM)在深度处理过程中存在大分子物质向小分子物质转化的趋势;H_(2)O_(2)能够增强臭氧对疏水中性组分的去除能力,改变臭氧对污染物的降解途径。添加H_(2)O_(2)后,发光抑制率由100%(微气泡O_(3))降低至20%(微气泡O_(3)/H_(2)O_(2)),表明H_(2)O_(2)能够有效抑制臭氧氧化深度处理过程中急性毒性的升高。

化工园区有毒有害气体监测预警体系建设思路探讨——以沈阳化工园区为例

通过沈阳化工园区实际案例分析并结合国内外现状调查,从建设思路、监测点位布设、监测预警因子识别、监测预警平台设计、预警层级设定和配套设施建设等多个方面对园区有毒有害气体监测预警体系的建设方法进行了探讨。化工园区预警体系的建成有利于管理者尽早发现有毒有害气体跑冒滴漏,掌握园区环境污染的发展趋势,同时实现快速预警、溯源分析,有效预防由有毒有害气体泄漏引起的突发环境污染事故,为国内园区有毒有害气体监测预警体系建设工作的开展提供参考。

基于AHP-模糊综合评价法的化工园区雷电灾害风险评估

为了评估化工园区的雷电灾害区域风险,选取包含园区等级、经济产值、区域防雷安全管理和防雷检查覆盖率等在内的19个评估指标,采用层次分析法和模糊综合评价法,建立化工园区雷电灾害区域风险评估模型,并对河北衡水高新区化工片区开展雷电灾害区域风险评估,以发现化工片区的雷灾隐患点和防雷措施薄弱环节,确定科学的防雷减灾策略,有效保障园区内生产安全和人员生命财产安全.

化工园区物流系统绿色发展路径

介绍了我国化工园区绿色物流的概念与内涵;分析了化工园区物流系统存在的主要问题;在阐述了国家相关政策文件对化工园区物流系统要求基础上,提出了我国化工园区物流系统绿色发展的基本路径。

大气多参数激光雷达在化工园区的安全环保和碳监测中的应用

化工产业是国家经济发展的基础,但其在促进经济发展的同时也面临着高碳排放、环境污染和安全风险等挑战。为了保障化工园区的平稳运行,团队研制了一套全光纤体制的1.5μm大气多参数激光雷达系统,并应用于化工园区的污染强度、气体浓度、风场和降雨信息的监测和预警。该激光雷达系统集成了直接探测模块和相干探测模块,在直接探测模块中,基于扫描光源和超导纳米线单光子探测器进行气体浓度的监测。在相干探测模块中,基于对距离修正回波信号、载噪比和多普勒频移的分析获得颗粒物污染强度和风场分布;基于湍流动能耗散率和风廓线的速度梯度获得湍流和风切变信息;基于深度功率谱分析获得谱宽和偏度,用于区分风速和雨速,获得精准的降雨信息。大气多参数激光雷达分别在江苏省南京市江北新区和内蒙古自治区鄂尔多斯自治旗棋盘井镇进行外场实验,通过多次实验验证了该大气多参数激光雷达在化工园区进行环保、安全和精细化气象保障的能力。文中还进一步设计展望了该系统在化工园区探测多种危化气体浓度的潜力。

某化工园区地下水污染迁移及控制数值模拟研究

某化工园区潜水中氟化物超标,为控制受污染地下水扩散,沿下游河堤修建防渗帷幕。通过分析研究区水文地质条件,应用FEFLOW 7.0建立地下水数值模型,预测防渗帷幕修建前后受污染地下水迁移情况,并评估防渗帷幕污染控制效果。结果表明:化工园区受污染地下水在以粉砂、粉细砂等岩性为主的潜水含水层中迁移速度快,第200天时污染物对源强附近及下游大片范围地下水造成污染;在污染源下游沿堤修建防渗帷幕短期虽可有效阻断污染物持续迁移,但会导致污染物在帷幕前端聚集,一段时间后地下水污染羽会绕过防渗帷幕发生渗流污染,须配合其他治理措施综合控制地下水污染。

化工园区实训基地建设运营现状与建议

为提高化工园区实训基地建设运营工作水平,通过现场调研、资料分析等方式,梳理了实训基地建设运营总体情况,从主体职责、实训设施、课程体系、师资力量、运营管理机制等方面,剖析了现阶段实训基地存在的问题,并提出了转变观念、加强统筹、科学规划、注重成效的工作建议。研究成果可为各级应急管理部门、化工园区、相关社会力量进一步推动实训基地高质量建设运营工作提供参考。

基于CNN的化工园区火灾火焰图像识别研究

为及时发现化工园区火灾事故,降低事故损失,利用卷积神经网络(CNN)建立化工园区火灾实时检测系统。基于CNN-YOLOv5算法训练化工园区火灾数据集和普通火灾数据集,分析对比2个数据集的损失值、召回率、精度和类别平均精度。其中,化工园区火灾数据集的损失值和召回率略低,但精度和类别平均精度高于普通火灾数据集,证明通过CNN检测化工园区火灾的可行性。结果表明:基于火灾检测结果,借助PyQt5程序框架设计化工园区火焰图像识别软件系统,可实现对化工园区火灾火焰图像和视频的识别应用,扩大该方法适用范围。基于CNN的YOLOv5目标检测算法可以实时检测化工园区火灾,其检测方法具有便携性、检测结果具有可靠性,可提高化工园区的安全管理水平。

基于多米诺效应的南京化工园区洪水Natech风险研究

以南京化工园区为对象,在“浸没型”洪水背景下,开展了基于多米诺效应的洪水Natech风险评估,结果表明,在“浸没型”洪水背景下,园区内甲醇储罐泄漏的概率最大,为3.89×10^(-3)。以甲醇储罐T51和T52为对象,评估了甲醇泄漏引发的水污染和蒸气云爆炸风险,结果表明:在甲醇泄漏速率为0.62 kg/s、甲醇质量浓度边界为0.20 kg/m^(3)的条件下,泄漏1.00 h后甲醇最远可扩散至下游383.51 m处;以10%(φ)的泄漏甲醇参与蒸气云爆炸进行计算,距离储罐周边140.02 m范围内的人群将100%致死。考虑多米诺效应,当储罐T51和T52发生蒸气云爆炸时,周边T31~T50、T53和T54储罐所接收到的爆炸超压均超过失效阈值(0.03 MPa),进一步造成污染物泄漏和蒸气云爆炸事故;污染物泄漏1.00 h后,将扩散至下游约400 m处;蒸气云爆炸事故100%致死范围将扩大至377.78 m。

长江下游某化工园区公共区域土壤中重金属污染特征及源解析

为了解长江下游某化工园区公共区域表层土壤中的重金属分布特征、污染现状及污染来源,在某化工园区公共区域共采集了514个表层土壤样品,检测了11种元素浓度.基于GIS(Geographic Information Systems)进行重金属浓度分布平面表征,采用单因子指数、潜在生态风险指数、主成分分析(principal component analysis,PCA)和绝对主成分得分多元线性回归受体模型(absolute principal component score multiple linear regression receptor model,APCS-MLR)进行了研究分析.研究结果表明:化工园区公共区域表层土壤中除Cr(Ⅵ)低于检出限外,其他10种重金属均有检出,且均存在超背景值区域,占比分别为Cu(86%)>Cd(71%)>Co(53%)>Ni(50%)>Be(45%)>As(42%)>Sb(40%)>Pb(23%)>V(16%)>Hg(4%),主要位于火力发电厂和垃圾焚烧厂周边.研究区域表层土壤中Cd元素和Sb元素的生态风险指数较高,且均存在极强(Cd占比1.7%、Sb占比1.5%)和很强(Cd占比1.0%、Sb占比0.2%)生态风险等级的区域,均位于园区西北侧大型化工企业附近.表层土壤中重金属复合生态风险指数属于中等生态危害,存在着一定的生态危害风险.研究区域表层土壤中的重金属污染来源主要包括化工源和燃烧源、自然源、交通源,载荷量分别为27.2%、17.0%、11.0%.