我国的炼油工业污染问题严峻,作为龙头工艺的常减压蒸馏装置所产生的污染问题同样不可小觑,其中产生的大气含碳污染物CO、CH₄等,石油污水中的含碳污染物油类等,严重危害环境。本论文围绕着常减压蒸馏过程中的碳元素流动及含碳元素污染物的问题,采用碳元素流优化模型对碳素污染物的产生进行了定性、定量的分析。首先对常减压蒸馏装置的工艺和排污点进行了现场调研,对装置产生的废气、废水等处理方式进行了整理,对常减压蒸馏工艺的碳元素溯源进行了分析研究。针对常减压蒸馏系统,将该工艺过程分为电脱盐、初馏塔、常压塔、减压塔、常压炉、减压炉等不同模块,对每个模块的碳元素流动、循环等规律进行研究,构建了常减压蒸馏系统碳元素的流动数学模型,同时确立了碳元素的直收率、回收率、环境效率、初级含碳废弃物、二级含碳废弃物、最终含碳废弃物等参数指标。并分析了上述各个效率对最终含碳废弃物的排放量的影响。将碳元素流优化模型应用于国内两家不同类型的炼厂,通过具体的计算表明:在燃料-润滑油型常减压工艺炼厂中,碳元素直收率、回收率、环境效率每增加1%时,最终含碳废弃物的排放量分别减少28.23%、1.24%、1.22%。在燃料-化工型常减压工艺炼厂中,碳元素直收率、回收率、环境效率每增加1%时,最终含碳废弃物的排放量分别减少38%、0.36%、1.24%。最后对两家炼厂常减压蒸馏工艺中存在的问题分别提出了优化回收过程、产品泵改造、常压炉对流室改造、控制常压塔塔顶温度、塔顶气量、炉管中注汽、提高炉口温度、加热炉改进等管控对策。