淺析化工生產(chǎn)過程中的產(chǎn)排污特征分析

孫豐江

(淄博職業(yè)學院，山東 淄博 255314)

0 引言

一般來說化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程都比較復雜，主要體現(xiàn)在生產(chǎn)工序多、操控要求高。有時要得到一個化工產(chǎn)品需要經(jīng)過幾十個工序，動用上百個設備。但有一點是不變的，那就是任何化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程都包含若干個化學反應、產(chǎn)物分離、物流輸送流程、熱量傳遞等單元式的生產(chǎn)過程。因此，為了便于對化工生產(chǎn)工藝流程中產(chǎn)排污一般特征的認識，可將化工生產(chǎn)工藝流程分割成化學反應、物料分離、物料輸送流程及熱量傳遞、物料的計量包裝等單元式的工藝流程。在認識化工生產(chǎn)產(chǎn)排污一般特征時，從單個流程開始認識，逐個分析擊破，最后再將污染源匯總，達到了解化工生產(chǎn)產(chǎn)排污特征的目的。

1 化工生產(chǎn)工藝流程的組成

化工生產(chǎn)工藝流程可分割成物料輸送、傳熱工藝、化學反應工藝、物料分離工藝以及物料計量、包裝工藝等單元式組成部分，需要強調(diào)的是將化工生產(chǎn)工藝分割成單元式工藝流程只不過是為了便于認識工藝流程產(chǎn)排污特征的一種理想化設想，在實際化工生產(chǎn)過程中這些單元式工藝流程之間并不存在嚴格界限，它們都是有機融合在一起的。

1.1 物料輸送工藝流程

物料輸送是在化工生產(chǎn)過程中將物料從一個設備輸送到另一個設備工序安排的程序。在化工生產(chǎn)過程中會使用很多設備，也將需要將物料在各設備之間轉(zhuǎn)移的工序。由管路、儲罐和輸送設備組成的工藝流程即為化工生產(chǎn)過程中的物料輸送工藝流程。物料輸送工藝流程是化工生產(chǎn)工藝流程中的紐帶，是將各生產(chǎn)設備聯(lián)系在一起的生命線。合理的輸送工藝流程不僅能提高生產(chǎn)效率而且能降低能耗，反之亦然。

1.2 傳熱工藝流程

傳熱工藝是在化工生產(chǎn)工藝過程中控制溫度、壓力工序安排的程序。化學反應和反應物料的分離都是在一定的溫度、壓力下進行的，用來控制化工生產(chǎn)過程中溫度、壓力下進行的，用來控制化工生產(chǎn)過程中溫度、壓力的工藝流程即為能量傳遞工藝流程。合理的能量傳遞工藝流程能大大地提高生產(chǎn)效率而且能極大地減少能耗，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益，它也是衡量該生產(chǎn)工藝水平的一個重要指標。

1.3 化學反應工藝流程

化學反應是化工原料在反應裝置里進行化學反應得到新產(chǎn)品工序安排的程序，它是化工生產(chǎn)工藝流程的核心部分，它的先進與否直接關(guān)系到該生產(chǎn)工藝技術(shù)水平。很明顯，在化工生產(chǎn)過程中肯定會發(fā)生一個或多個化學反應，只有發(fā)生化學反應的生產(chǎn)過程才是化工生產(chǎn)過程。

1.4 物料分離工藝流程

物料分離是將化學反應工藝流程中的生成物分離成高純度產(chǎn)品各項工序安排的程序，有時也稱之為傳質(zhì)工藝流程。原料在發(fā)生化學反應時會同時發(fā)生很多副反應，也就會產(chǎn)生很多副產(chǎn)物。而化工生產(chǎn)是要根據(jù)工藝要求得到較純物質(zhì)，因此，在化工生產(chǎn)過程中就必須將發(fā)生化學反應得到的混合物進行分離從而得到較純的物質(zhì)。實際上，之所以認為化工生產(chǎn)過程復雜，主要表現(xiàn)在反應混合物的分離過程復雜。一個產(chǎn)品的分離可能包含吸收、精餾、過濾、萃取、結(jié)晶、干燥等多個工序。化工生產(chǎn)物料分離工藝流程是化工生產(chǎn)工藝流程的主要部分，它的優(yōu)良與否直接關(guān)系到該產(chǎn)品的收率情況，也是衡量該生產(chǎn)工藝水平的主要指標。

1.5 物料計量、包裝工藝流程

計量就是在化工生產(chǎn)過程中對原料、中間產(chǎn)物、產(chǎn)品進行量化的過程。包裝是為便于產(chǎn)品的儲運、對外供應而進行的一種操作。在化工企業(yè)中，物料的計量、包裝是化工生產(chǎn)過程不可或缺的一部分。準確、快速對物料計量、包裝對確保整個化工裝置生產(chǎn)過程的安全連續(xù)運轉(zhuǎn)，有著非常密切的關(guān)系和重要作用。

2 產(chǎn)排污一般特征分析

分析化工生產(chǎn)中的產(chǎn)排污通過將化工生產(chǎn)工藝流程分割成單元式的工藝流程，從單個流程開始逐個分析認識，將復雜的流程分段梳理，達到了解掌握整個生產(chǎn)流程產(chǎn)排污情況的目的。筆者以某公司天然氣制亞氨基二乙腈生產(chǎn)工藝為例，將化工生產(chǎn)根據(jù)單元式工藝流程分段劃分對其產(chǎn)排污一般特征進行分析。

2.1 物料輸送過程的產(chǎn)排污

物料輸送過程中的產(chǎn)排污主要指生產(chǎn)中所使用的易揮發(fā)原輔料，在生產(chǎn)過程中貯存、使用等環(huán)節(jié)，不可避免地產(chǎn)生揮發(fā)氣體，排放廢氣主要發(fā)生在兩部分：生產(chǎn)系統(tǒng)和儲運系統(tǒng)，包括無組織逸散和有組織排放。將產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體通過管道集中收集處理后排放可轉(zhuǎn)變?yōu)橛薪M織排放。

天然氣制亞氨基二乙腈項目生產(chǎn)系統(tǒng)排放集中在氫氰酸裝置液氨凈化工序、氫氰酸反應工序、甲醛裝置甲醛合成工序、羥基乙腈裝置羥基乙腈合成工序產(chǎn)生的NH3、甲醇、甲醛等揮發(fā)性氣體，主要發(fā)生的節(jié)點在反應釜閥門的泄漏及原料液輸送轉(zhuǎn)移過程。儲運系統(tǒng)排放集中在氨罐區(qū)、甲醇罐區(qū)、甲醛罐區(qū)等，主要污染物為NH3、甲醇、甲醛等揮發(fā)性氣體。

2.2 傳熱工藝過程的產(chǎn)排污

傳熱工藝過程中的產(chǎn)排污主要指生產(chǎn)中的集中供熱、供汽系統(tǒng)所排放的污染物，天然氣制亞氨基二乙腈項目具體是指廢熱鍋爐(包括尾氣燃燒爐和有機廢液焚燒裝置)產(chǎn)生的鍋爐廢氣和鍋爐排污水。

2.3 化學反應過程的產(chǎn)排污

化學反應過程通常是一個密閉的工藝系統(tǒng)，產(chǎn)排污一般特性為工藝過程產(chǎn)生的不凝氣體和反應廢催化劑。天然氣制亞氨基二乙腈項目具體是指反應裝置產(chǎn)生的尾氣和廢催化劑，其中尾氣成分以CH4、HCN、CO為主，屬可燃性氣體，處置手段為尾氣吸收后燃燒排放，主要污染因子包括煙塵、SO2、NOx等;廢催化劑包括氫氰酸裝置氫氰酸反應器產(chǎn)生的廢催化劑、甲醛裝置甲醛合成產(chǎn)生的廢銀催化劑等。

2.4 物料分離過程的產(chǎn)排污

物料分離過程由于化學反應過程副反應眾多，反應混合物成分復雜，為得到較純物質(zhì)使得分離過程復雜，產(chǎn)排污點眾多。天然氣制亞氨基二乙腈項目廢氣污染環(huán)節(jié)包括亞氨基二乙腈裝置多次離心母液焚燒產(chǎn)生的焚燒廢氣、亞氨基二乙腈裝置晶體干燥、硫酸銨裝置晶體振動干燥過程中產(chǎn)生粉塵，以及硫酸銨裝置硫銨液濃縮結(jié)晶過程產(chǎn)生濃縮蒸汽;廢水污染環(huán)節(jié)包括氫氰酸裝置天然氣預處理過程產(chǎn)生的水洗脫硫廢水、亞氨基二乙腈裝置原液結(jié)晶過程產(chǎn)生的分離廢水、亞氨基二乙腈裝置反應液急冷、蒸發(fā)過程產(chǎn)生的急冷廢水;固廢污染環(huán)節(jié)包括原輔料天然氣、液氨過濾凈化產(chǎn)生的廢活性炭、有機廢液焚燒裝置產(chǎn)生的爐渣等。

2.5 物料計量、包裝過程的產(chǎn)排污

物料計量、包裝過程中的產(chǎn)排污主要指生產(chǎn)的產(chǎn)品在計量包裝過程中排放的污染物，所排放的污染因子產(chǎn)品中所含成分為主，以氣態(tài)、粉塵的形式排出。

3 結(jié)論

通過將化工生產(chǎn)工藝流程分割成單元式的工藝流程，分析化工生產(chǎn)工藝流程產(chǎn)排污一般特征如下：

3.1 可將復雜的化工生產(chǎn)工藝流程分割成物料輸送流程、化學反應、物料分離、熱量傳遞及物料的計量包裝等單元式的工藝流程

3.2 物料輸送過程中的產(chǎn)排污一般為生產(chǎn)中所使用的易揮發(fā)原輔料，在生產(chǎn)過程中貯存、使用等環(huán)節(jié)產(chǎn)生揮發(fā)性氣體

3.3 傳熱工藝過程中的產(chǎn)排污主要指生產(chǎn)中的集中供熱、供汽系統(tǒng)所排放的污染物，通常以鍋爐污染物為主

3.4 化學反應過程通常是一個密閉的工藝系統(tǒng)，產(chǎn)排污一般特性為工藝過程產(chǎn)生的不凝氣體和反應廢催化劑

3.5 物料分離過程由于化學反應過程副反應眾多，反應混合物成分復雜，為得到較純物質(zhì)使得分離過程復雜，產(chǎn)排污點眾多

3.6 物料計量、包裝過程中所排放的污染因子產(chǎn)品中所含成分為主，以氣態(tài)、粉塵的形式排出