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文檔簡介

1、#和田化工有限公司由年產(chǎn)500噸三唑磷原油生產(chǎn)線改建成年產(chǎn)30噸吡唑項目環(huán)境可行性分析報告#市環(huán)境科學(xué)研究所二零零五年九月#和田化工有限公司屬民營股份制企業(yè),位于#縣賽城湖玉兔山(原#造紙廠內(nèi))。2003年,該公司建設(shè)了一年產(chǎn)500噸三唑磷原油生產(chǎn)線,該生產(chǎn)線環(huán)境影響評價報告書環(huán)境保護(hù)主管部門已批復(fù),并同意項目建設(shè),因各種原因已停產(chǎn)2年。現(xiàn)企業(yè)擬將將該生產(chǎn)線改建成年產(chǎn)30吡唑生產(chǎn)線。本評價主要目的:對擬建的吡唑生產(chǎn)工藝與原三唑磷生產(chǎn)工藝進(jìn)行污染源分析并對擬建項目的環(huán)??尚行赃M(jìn)行初步論證,提出相應(yīng)的污染防治措施。一、三唑磷原油生產(chǎn)工藝、污染源分析及污染治理工藝#和田化工有限公司原生產(chǎn)產(chǎn)品為三唑磷

2、原油,以苯肼、尿素、乙基氯化物等為原料,經(jīng)縮合、環(huán)合和合成制得三唑磷。1 生產(chǎn)工藝流程及工藝說明(1)工藝說明苯肼與尿素、水按一定比例投加入反應(yīng)釜中,用蒸汽夾套加熱,苯肼先與尿素發(fā)生縮合反應(yīng),生成苯基氨基脲,同時生成氨氣,反應(yīng)原理如下: O O NHNH2+H2N C NH2 NHNHCNH2+NH3 苯肼 尿素 苯基氨基脲 上述反應(yīng)最高溫度98-100,根據(jù)反應(yīng)方程式,生產(chǎn)過程中應(yīng)有氨氣產(chǎn)生,按一般情況,氨氣易溶于水,但由于反應(yīng)溫度較高,溶解在水中的氨氣量應(yīng)比常溫下小得多,雖然下一步反應(yīng)中會投加甲酸和硫酸,會和氨氣發(fā)生中和反應(yīng),但由于酸是在上述反應(yīng)完成后加入的,因此逸出的氨氣量相對較大,設(shè)計

3、中應(yīng)有氨氣吸收設(shè)備。在上述反應(yīng)后,投加甲酸,滴加濃H2SO4,在濃H2SO4的催化作用下,苯基氨基脲與甲酸發(fā)生環(huán)合反應(yīng),生成苯唑醇,反應(yīng)原理如下: O N NHNHCNH2+HCOOH N N + 2H2O OHC C 苯基氨基脲 甲酸 苯唑醇 苯基氨基脲在反應(yīng)釜中是液體,反應(yīng)完成后生產(chǎn)固態(tài)的苯唑醇,苯唑醇以細(xì)小顆粒懸浮在物料中,通入水進(jìn)行夾套冷卻,經(jīng)過濾,實現(xiàn)固液分離,用水沖洗濾餅,濾餅為苯唑醇,濾液和洗滌水外排。上述兩步在同一反應(yīng)釜中進(jìn)行,氨氣與硫酸反應(yīng)生成硫酸銨。在另一個反應(yīng)釜中,經(jīng)過濾后的苯唑醇、碳酸鈉、甲苯、水、催化劑等原料按比例加入三唑磷合成反應(yīng)釜中,滴加乙基氯化物,用蒸汽夾套加熱

4、。苯唑醇與乙基氯化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成三唑磷,反應(yīng)原理如下:NNHCNCOPSOCH2CH3OCH2CH3 Na2CO3 N3C2H2O+(CH3CH2O)2PSCL +NaCl+H2O+CO2 苯唑醇 二乙基硫代磷酰氯 三唑磷與一般的有機(jī)反應(yīng)一樣,本反應(yīng)也有副反應(yīng)發(fā)生,生成少量三唑磷同分異構(gòu)體,該部份物質(zhì)隨三唑磷進(jìn)入產(chǎn)品中。上述反應(yīng)中加入甲苯的目的是為了使三唑磷和水達(dá)到理想的分離效果,由于三唑磷粘度較大,流動性差,加入甲苯后,可以降低其粘度,增加物料的流動性能,從而使三唑磷、甲苯和水易于分離。冷卻后的物料在三唑磷合成反應(yīng)鍋內(nèi)靜置,三唑磷甲苯混合液(油相)放至水洗鍋,水相物作為廢水外排。水洗鍋內(nèi)

5、的物料加入一定量的水,攪拌均勻,靜置。利用物料中的(NH4)2SO4等物質(zhì)溶于水的特性,使三唑磷粗油與可溶于水的物料分層,發(fā)生鹽析現(xiàn)象,三唑磷甲苯混合液(粗油)放入過濾槽中過濾后抽至粗油槽中貯存,水洗廢水外排。將三唑磷粗油放入蒸餾鍋中,用蒸汽加熱,在60、700mmHg時進(jìn)行負(fù)壓蒸餾,物料開始脫甲苯,少量的水也以蒸汽形式與甲苯一道被蒸發(fā),當(dāng)溫度逐漸升至85后,系統(tǒng)基本無甲苯和水脫出,則形成原油。蒸餾出的尾氣經(jīng)冷凝器冷凝后形成甲苯液體,進(jìn)入甲苯回收槽貯存。在甲苯貯槽,少量的水和甲苯出現(xiàn)分層,一定時間后,貯槽中的水外排,進(jìn)入污水處理站處理。水量約為三唑磷產(chǎn)量的1%。反應(yīng)釜蒸餾三唑磷原油縮合反應(yīng)釜環(huán)

6、合反應(yīng)釜甲酸硫酸合成反應(yīng)釜乙基氯化物油水分離鍋氨氣分離器洗滌廢水苯肼、尿素、水環(huán)合廢水水冷凝器回收甲苯(2)工藝流程見圖1-1?;厥占妆胶铣蓮U水水圖例: 廢水 廢氣圖1-1 工藝流程圖2 工程污染源分析本工程的污染源有廢水、工藝和鍋爐廢氣、噪聲及固體廢物。 (1)廢水本工程日用循環(huán)水量2.5t,新鮮水量為46.8t,其中生產(chǎn)用水26.8t,生活用水20.0,生產(chǎn)用水中1t/h鏈條爐日用水量18t,三唑磷生產(chǎn)用水量8.6t。本工程排水量共計43.5 t,排水中有生產(chǎn)廢水、冷卻水、地面沖洗水、蒸汽冷凝水以及生活污水。各種廢水產(chǎn)生狀況見表1-1。表1-1 工程排水狀況(單位:噸/日)項目/工序清凈水

7、冷凝水生活污水生產(chǎn)廢水合計三唑磷生產(chǎn)線2.5(循環(huán))16.09.027.5鍋爐房2.02.0生活排水14.014.0小計4.516.014.09.043.5表1的每日排水中,對環(huán)境有污染,需要治理的廢水量為23.0噸,其中生活污水14.0噸,生產(chǎn)廢水9.0噸。生產(chǎn)廢水主要有環(huán)合反應(yīng)后過濾及洗滌產(chǎn)生的環(huán)合廢水;在合成工序的油水分離和水洗分離這兩個過程均在同一設(shè)備中完成,因此,這兩個過程產(chǎn)生的廢水可統(tǒng)稱為合成洗滌廢水。根據(jù)物料平衡和類比分析,環(huán)合廢水和合成廢水中污染物名稱見表1-2。表1-2 廢水中污染物序 號來源主要污染物1環(huán)合工段(NH4)2SO4、尿素、甲酸、H2SO4、苯肼、少量催化劑2合

8、成工段苯唑醇、NaCl、三唑磷、乙基氯化物、碳酸鈉及少量三唑磷異構(gòu)體等表1-3 全年污染物產(chǎn)生狀況序號排水部門廢水量清水量CODCrBOD5氨氮有機(jī)磷總磷(t/d)t/a(t/d)t/aKg/dt/aKg/dt/aKg/dt/aKg/dt/aKg/dt/a1環(huán)合3.8114010.0300091.227.42.10.6120.736.2/2地面沖洗水0.515012.03.60.280.0815.94.83合成4.714106.0180075.222.630.19.030.630.1910.73.210.83.234 生活污水14.042002.06003.51.051.40.42綜合水質(zhì)79

9、0914745965461465合計23.0690018.05400181.954.633.910.2137.241.210.73.210.83.23注:綜合水質(zhì)的單位為mg/L。(2)廢氣鍋爐煙氣本項目的主要廢氣污染源為供汽鍋爐產(chǎn)生的鍋爐煙氣,工程新增一臺1噸鏈?zhǔn)藉仩t,燃用萍鄉(xiāng)煤,含硫1.0%,灰分為35,發(fā)熱值40005000Kcal/kg。全年用煤815噸。鍋爐燃煤煙氣中主要污染物為SO2、煙塵等,其主要污染物初始濃度及年產(chǎn)生量見表1-4。表1-4 鍋爐煙氣污染物初始濃度及年產(chǎn)生量表煙氣量煙塵SO2Nm3/hNm3/a濃度(mg/l)產(chǎn)生量(t/a)濃度(mg/l)產(chǎn)生量(t/a)200

10、09.6106180017.28134013.04工藝廢氣a 氨氣在縮合反應(yīng)時,尿素和苯肼反應(yīng)產(chǎn)生氨氣,根據(jù)反應(yīng)方程式,以尿素的用量來計算,年反應(yīng)生成49.2噸氨氣,即10.25kg/h,雖然反應(yīng)過程中加入了硫酸,一部份氨氣和硫酸反應(yīng)產(chǎn)生硫酸銨,但在縮合反應(yīng)階段,反應(yīng)溫度在100左右,且硫酸(或甲酸)是在第二步環(huán)合反應(yīng)加入的,所以理論上能參與反應(yīng)的氨氣量不會很多(除非反應(yīng)釜完全密閉,使氨氣和硫酸在氣液兩相界面進(jìn)行反應(yīng)),因此,工程設(shè)計時應(yīng)考慮氨氣的吸收。b.甲苯廢氣本工程甲苯廢氣產(chǎn)生源有兩處,其一是在合成階段,由于反應(yīng)釜內(nèi)溫度較高,致使甲苯揮發(fā),根據(jù)物料平衡數(shù)據(jù),在合成階段,甲苯的排放量為3.

11、2 kg/t產(chǎn)品,排放速率為0.34kg/h,年排放量為1.63噸。在甲苯蒸餾回收工序中,由于甲苯蒸汽冷凝不完全,會產(chǎn)生甲苯氣體,產(chǎn)生量為8.5 kg/t產(chǎn)品,排放速率為0.89kg/h,年排放量為4.25噸。兩處甲苯排放源年排放甲苯共計5.88噸。根據(jù)大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB16297-1996),甲苯最高允許排放濃度為40mg/Nm3,由此推算出要使甲苯濃度達(dá)標(biāo)排放的最小風(fēng)量分別為:合成工序:8500Nm3/h,蒸餾工序:22500 Nm3/h,而且排氣筒高度不得低于15米。但在蒸餾工序,由于設(shè)備要求,在甲苯冷凝過程中不可能抽如此大的風(fēng)量,因此,應(yīng)考慮采取吸收措施進(jìn)行治理。(3) 廢渣

12、在正常情況下,本工藝產(chǎn)生的廢渣量較小,由于使用鍋爐供熱,將產(chǎn)生煤渣,工程采用萍鄉(xiāng)煤,灰份為35%,年產(chǎn)煤渣約285噸,可用于鋪路。(4)噪聲本工程主要噪聲為機(jī)械噪聲,主要產(chǎn)噪設(shè)備有風(fēng)機(jī)、真空泵,聲級一般在85-95dB(A)。3 三唑磷原油生產(chǎn)線已建污染防治措施(1) 廢水治理措施水質(zhì)水量該項目每日排水量約43.5噸,排水中有生產(chǎn)廢水、冷卻水、地面沖洗水、蒸汽冷凝水以及生活污水。每日需要治理的廢水23.0噸,其中生活污水14.0噸,生產(chǎn)廢水9.0噸。 生產(chǎn)廢水主要有環(huán)合反應(yīng)后過濾即洗滌產(chǎn)生的環(huán)合廢水;在合成工序的油水分離和水洗分離這兩個過程中均在同一設(shè)備中完成,一次,這兩個過程產(chǎn)生的廢水可統(tǒng)稱

13、為合成洗滌廢水。環(huán)合廢水和合成廢水中污染物名稱見表1-5: 表1-5 廢水中污染物序號來源主要污染物1環(huán)合工段(NH4)2SO4、尿素、甲酸、硫酸、 苯肼、少量催化劑2合成工段苯錯醇、氯化納、三措林、乙基氯化物、碳酸鈉以及少量三措林異構(gòu)體等廢水處理工程設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)如下:生產(chǎn)廢水(見表1-6):表1-6污染物CODcrBOD5氨氮有機(jī)磷總磷指標(biāo)19820mg/L3610mg/L15244mg/L1178mg/L1188mg/L生活污水(見表1-7):表1-7污染物CODcrBOD5SS指標(biāo)250mg/L100mg/L100mg/L設(shè)計出水水質(zhì)(見表1-8):表1-8污染物CODcrBOD5氨氮S

14、S有機(jī)磷PH指標(biāo)100mg/L20mg/L15mg/L70mg/L不得檢出6-9處理工藝農(nóng)藥廢水的特點:a廢水排放量不大,有毒物質(zhì)濃度高;b成分復(fù)雜,毒性大,常含有各種農(nóng)藥中間體、磷、硫化物和鹽類,有些能抑制微生物的生長,有些屬難降解物質(zhì);c水質(zhì)水量不夠穩(wěn)定,故而給廢水處理造成困難。 該項目有機(jī)磷農(nóng)藥由于有毒物質(zhì)濃度高,且含有一定量難于生物降解的物質(zhì),需適當(dāng)進(jìn)行預(yù)處理,與處理后經(jīng)稀釋再采用生化法處理,確保出水達(dá)標(biāo)。綜上所述,本工程已建如下工藝。 生活污水集水池HCl氯化鈣氫氧化鈣泵調(diào)節(jié)池沉淀池反應(yīng)池 堿解池泵集水、隔油池生產(chǎn)廢水機(jī)械過濾器泵中間池SBR池提升泵監(jiān)測排放貯水池工藝流程說明生產(chǎn)廢水

15、(環(huán)合廢水和合成廢水)有專門排水管道輸送至集水池中,在集水池中進(jìn)行油水分離,然后由提升泵提升至堿解池,在堿解池中投加氫氧化鈣,調(diào)節(jié)廢水至12-14,廢水中的S=P鍵在堿性介質(zhì)下斷裂生產(chǎn)易于降解或沉淀的磷酸鹽,提高了廢水的可生化性。并通過空氣,可促使有紀(jì)磷降解及可使氨氮逸出,堿解后廢水進(jìn)入反應(yīng)池,并投加氯化鈣(人工),充分反應(yīng)后進(jìn)入沉淀池,去除前級生成的不溶性磷酸鹽及其它沉淀物質(zhì),經(jīng)預(yù)處理后,生產(chǎn)廢水與生活廢水一起進(jìn)入調(diào)節(jié)池,調(diào)節(jié)池采用鼓風(fēng)曝氣,使污廢水及稀釋水(稀釋水量)充分混合,并進(jìn)一步吹脫氨氮,稀釋后混合水進(jìn)入后續(xù)SBR池。SBR工藝可省去獨(dú)立的二沉池系統(tǒng)、布置緊湊、運(yùn)行費(fèi)用低、處理效果好

16、,并具有優(yōu)異的脫氮除磷功能,SBR集缺氧、好氧、硝化、沉淀等功能于一體,是一種行之有效的處理工藝。SBR工作周期:進(jìn)水1h、缺氧攪拌2h、好氧曝氣6h、沉淀2h、排水1h。SBR出水進(jìn)入中間池,由泵提升進(jìn)入機(jī)械過濾器,進(jìn)一步吸附水中的剩余雜質(zhì),確保出水達(dá)到設(shè)計要求。沉淀污泥排至污泥干化池,干化后填埋處理。堿解池設(shè)置PH儀、計量泵,自動控制加藥量,提升泵設(shè)置流量計,以控制流量。預(yù)計廢水處理效果表1-9 廢水處理效果處理工序隔油、堿解生化處理活性炭吸附COD進(jìn)水(mg/L)198202478出水(mg/L)5946137100去除率()709573有機(jī)磷進(jìn)水(mg/L)118847出水(mg/L)

17、1190.940去除率()9098100根據(jù)排放標(biāo)準(zhǔn),達(dá)標(biāo)后污染物排放量見表1-10。表1-10 處理后污染物排放及削減量項目廢水量CODcrBOD5NH3N有機(jī)磷總磷產(chǎn)生量(t/a)1230054.610.241.23.23.23排放量(t/a)69000.690.140.1/0.0014削減量(t/a)53.9110.0640.13.23.2削減率(%)98.7298.6399.75100約100注:排水量中有5400噸/年為蒸汽冷凝水,這部份水可循環(huán)使用。(2) 廢氣污染防治措施氨氣本項目采用吸收塔來吸收環(huán)合工序產(chǎn)生的氨氣,以水為吸收劑,氨氣和水在吸收塔內(nèi)通過逆流吸收,由于氨氣在水中的溶

18、解度大,可收到較理想的吸收效果。工藝流程見圖1-1。3 集水箱4 水泵水尾氣出口1 吸收塔2 填料廢氣入口圖1-1氯氣堿吸收工藝流程示意圖貯水箱中的水要定期進(jìn)行更新,以便提高氨氣的吸收率,吸收液可作為蔬菜用肥料。本工藝投資5.0萬元,氨氣吸收率在55-60。甲苯由工程分析可知,本工程甲苯廢氣產(chǎn)生源有兩處,其一是在合成階段,由于反應(yīng)釜內(nèi)溫度較高,致使甲苯揮發(fā)。其二是在甲苯蒸餾回收工序中,由于甲苯蒸汽冷凝不完全,會產(chǎn)生甲苯氣體。甲苯蒸汽會使車間中甲苯濃度超標(biāo),對操作員工和周邊環(huán)境產(chǎn)生影響,因此,應(yīng)采取環(huán)保治理措施進(jìn)行治理。本項目擬采用活性炭吸附的方法治理甲苯。其處理工藝見圖1-2.廢氣冷凝水進(jìn)污水

19、處理站外排蒸汽圖1-2 活性炭吸附處理甲苯廢氣的工藝流程圖活性炭吸收器使用了一段時間后應(yīng)用蒸汽進(jìn)行解吸,冷凝液可送污水處理站處理。本措施旨在降低車間中甲苯濃度,減少甲苯廢氣對操作人員的影響。該套裝置環(huán)保投資約6萬元。煙氣使用SXC型高效旋流塔板除塵器,SXC型除塵器屬于濕式除塵器,采用旋流式噴淋水加堿,使煙氣的脫硫率大大提高,除塵效率可以達(dá)到95%以上,脫硫效率可以達(dá)到50%以上,處理后的煙塵滿足鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB13271-2001)二類區(qū)時段中規(guī)定的煙塵濃度不高于200mg/Nm3、SO2不高于900mg/Nm3的要求,除塵后的煙氣再通過所設(shè)煙囪排放。整個除塵系統(tǒng)的投資估算約為4

20、.0萬元。經(jīng)過SXC高效旋流塔板除塵裝置處理后的鍋爐煙氣污染物排放情況見表1-11。表1-11 本工程廢氣污染物排放情況序號污染物產(chǎn)生濃度(mg/L)產(chǎn)生量(t/a)排放濃度(mg/L)排放量(t/a)消減量(t/a)去除率(%)備注工藝廢氣甲苯5.880.595.2990 氨氣49.223.5225.6852以達(dá)標(biāo)排放速率計算鍋爐廢氣煙塵180017.282001.9215.3690煙氣量為2000 Nm3/h(9.6106Nm3/a)SO2134013.049008.644.434注:本工程甲苯排放執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為二級,其最高允許排放速率為3.1kg/h,則年排放量為14.88t/a,因此甲苯產(chǎn)

21、生量符合排放標(biāo)準(zhǔn),但為了盡量降低車間中甲苯的濃度,建議采用上述工藝進(jìn)行處理。(3) 固體廢物污染防治措施本工程將產(chǎn)生鍋爐灰渣,工程采用萍鄉(xiāng)煤,年用煤815噸,灰份為35%,經(jīng)計算,年產(chǎn)煤渣約283噸,其中鍋爐爐灰17.2噸,爐渣265.8噸,可用于鋪路,但在貯存時要貯存于室內(nèi),貯存于室外時定期灑水,以免引揚(yáng)塵。(4) 噪聲污染防治措施噪聲防治首先應(yīng)考慮選用低噪聲的設(shè)備,其次是采取消聲、減震和使用隔聲罩等措施,降低其噪聲對周圍環(huán)境的影響。本項目主要的強(qiáng)噪聲設(shè)備是風(fēng)機(jī)和真空泵,在設(shè)計時可考慮將風(fēng)機(jī)安裝在獨(dú)立的鍋爐房內(nèi),風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口安裝消聲器,在總圖布置上盡量遠(yuǎn)離辦公樓,并為操作人員配備必要的防噪用

22、品。整個噪聲防治的投資大約3.0 萬元。二、吡唑生產(chǎn)工藝、污染源分析及污染治理工藝1 項目概況(1)項目名稱、建設(shè)單位、地點及性質(zhì)項目名稱:#和田化工有限公司年產(chǎn)30噸吡唑項目建設(shè)單位:#和田化工有限公司建設(shè)地點:江西省#縣賽城湖玉兔山(原#造紙廠內(nèi))建設(shè)性質(zhì):改建(2)建設(shè)規(guī)模、產(chǎn)品方案及總投資建設(shè)規(guī)模和產(chǎn)品方案:年產(chǎn)吡唑30噸工程總投資:150萬元(3)占地面積 占地面積:廠區(qū)占地面積35600m2(4) 勞動定員及工作制度勞動定員:30人工作制度:三班倒工作制,年工作200天(5)設(shè)備一覽表 表2-1 生產(chǎn)設(shè)備一覽表工段設(shè)備名稱規(guī)格材質(zhì)數(shù)量備注胺化工段胺化釜2000L不銹鋼2只分層釜20

23、00L搪玻璃2只蒸餾釜500L搪玻璃1只二甲胺回收釜1000L搪玻璃2只冷凝器15m3不銹鋼2只真空泵W4A31臺真空泵3PB(10+30)A31臺苯胺(氯化)氯化釜3000L搪玻璃1臺水解釜2000L搪玻璃1臺蒸餾釜2000L搪玻璃1臺SO2回收釜3000L搪玻璃1臺冷凝器8m3石墨1臺冷凝器15m3不銹鋼1臺真空泵280型1臺真空泵280型1臺尾氣回收二氰酯合成工段縮合釜2000L搪玻璃1臺酸化釜3000L搪玻璃1臺二氯乙烷蒸餾釜3000L搪玻璃1臺乙醇精餾釜3000L搪玻璃1臺二氰酯精餾釜500L搪玻璃1臺二氰酯蒸餾釜200L搪玻璃1臺乙醇精餾釜400L搪玻璃1臺二氯乙烷冷凝器15m3不

24、銹鋼1臺乙醇冷凝器15m3石墨1臺二氰酯冷凝器5m3石墨1臺真空泵W4碳鋼1臺工段設(shè)備名稱規(guī)格材質(zhì)數(shù)量吡唑合成工段重氮釜1000L搪玻璃1臺縮合釜3000L搪玻璃1臺環(huán)合釜3000L搪玻璃1臺蒸餾釜3000L搪玻璃1臺冷凝器15m3不銹鋼1臺離心機(jī)600型不銹鋼1臺真空泵280型1臺2 生產(chǎn)工藝原理及物料平衡表 胺化反應(yīng)二氯三氟甲苯 二甲胺 N、N二甲基2氯 4三氟甲基苯胺反應(yīng)過程(操作):3、4二氯三氟甲苯200Kg,二甲胺水500Kg溶液抽入3000L反應(yīng)鍋加熱并攪拌、加催化劑,升溫至90 、保溫15小時,分層二甲胺回收套用,水洗滌二次、每次100Kg,洗滌水套用,產(chǎn)物放于蒸餾釜中蒸餾。得

25、產(chǎn)品200Kg、含量95% 。該過程物料平衡見表2-1。表 2-1 投入物料產(chǎn)出物料名稱規(guī)格數(shù)量(Kg)名稱規(guī)格數(shù)量(Kg)二氯三氟甲苯98%200胺化物95%200二甲胺40%500回收二甲胺40%270回水二甲胺用水160焦油物10廢水370損耗10合計860合計860 苯胺(2、6二氯4三氟甲基苯胺)合成N、N二甲基2氯4三氟甲基苯胺 氯化硫酰2、6二氯4三氟甲基苯胺操作規(guī)程:胺化物160Kg、四氯化碳1000Kg加入反應(yīng)釜、滴加氯化硫酰350Kg升溫至70,加熱5小時,保溫反應(yīng)3小時后,減壓脫干四氯化碳回收套用、冷卻、加液堿400Kg、升溫至90,反應(yīng)8小時、加水500Kg回流,得苯胺

26、167Kg,含量90% 。該過程物料平衡見表2-2。表 2-2投入物料產(chǎn)出物料名稱規(guī)格數(shù)量(Kg)名稱規(guī)格數(shù)量(Kg)胺化物95%168苯胺90%168四氯化碳3000四氯化碳2400氯化硫酰98%350液堿30%400回收亞硫酸氫鈉800水500廢水1050用于SO2回收液堿600損耗600合計50185018 二氰酯(2、3二氰酸丙酸乙酯)合成 甲醛氰化鈉氰乙酸乙酯 二氰酯操作規(guī)程:加入無水乙醇800Kg,氰乙酸乙酯112Kg、在60、加入氰化鈉59Kg、甲醛80Kg,在80下,反應(yīng)10小時、加水300Kg和硫代硫酸鈉25Kg、攪拌30分鐘,用二氯乙烷1500Kg萃取。然后減壓脫干二氯乙烷

27、回用,得產(chǎn)品二氰酯出品,經(jīng)精餾得成品二氰酯133Kg(含量98% )水層精餾回收乙醇。該過程物料平衡見表2-3。硫代硫酸鈉主要作用為與剩余的NaCN發(fā)生反應(yīng),去除CN-。表 2-3投入物料產(chǎn)出物料名稱規(guī)格數(shù)量(Kg)名稱規(guī)格數(shù)量(Kg)氰乙酸乙酯98%112二氰酯98%133甲醛30%80二氯乙烷1350氰化鈉9%59無水乙醇98%700無水乙醇99%800焦油10水300廢水693二氯乙醇1500硫代硫酸鈉25損耗110鹽酸30% 120合計29962996 吡唑(1(2、6二氯4三氟甲基苯基)3氰基5胺基吡唑)合成因為反應(yīng)過程較復(fù)雜,這里只給出主要反應(yīng)過程 : 1(2、6二氯4三氟甲基苯基

28、)3氰基5胺基吡唑2、6二氯4三氟甲基苯胺二氰酯 在反應(yīng)釜加入濃硫酸320Kg、降溫至0,加入亞硝酸鈉45Kg,然后滴加乙酸500Kg、加入苯胺120Kg,溫度在40,反映2小時、冷卻10以下加入二氰酯83Kg保溫50反應(yīng)2小時后、加水分層靜止,水層加二氯乙烷1300Kg,回收乙酸、料層加氨水600Kg至溫度50保溫5小時。靜止分層、脫溶回收二氯乙烷加甲苯、降溫、結(jié)晶、過濾得比錯成品158Kg。萃取分層后含量95% 。該過程物料平衡見表2-4。表2-4投入物料產(chǎn)出物料名稱規(guī)格數(shù)量(Kg)名稱規(guī)格數(shù)量(Kg)苯胺90%133吡唑95%158二氰酯98%83二氯乙烷1180乙酸500甲苯250濃硫

29、酸320乙酸400水800廢水1923氨水600甲苯280亞鈉45二氯乙烷1300損耗150合計406140613 工藝流程圖(1)胺化圖2-1 胺化工段工藝流程圖(2)氯化圖2-2 氯化工段工藝流程圖(3)二氰酯合成圖2-3 二氰酯合成工段工藝流程圖(4)吡唑合成 吡唑精制: 圖2-4 吡唑合成工段工藝流程圖3、工程污染源分析本工程的污染源有廢水、工藝和鍋爐廢氣、噪聲及固體廢物。(1)廢水本工程產(chǎn)生的用水有冷卻水、地面沖洗水、生產(chǎn)用水及生活用水。其中對環(huán)境有污染,需要治理的廢水約為13噸/天,生活污水約7噸/天,生產(chǎn)過程中的工藝廢水約4噸/天,設(shè)備地面沖洗水約2噸/天。生活污水:本工程共有員

30、工30人,污水量以220L/人.d 計,則每天的生活污水量約為7t/d.主要污染物為COD、BOD、氨氮等,水質(zhì)參照類似生活污水水質(zhì),其數(shù)值如表2-5: 表2-5 水質(zhì)說明污染物CODcrBOD5SS指標(biāo)280mg/L160mg/L100mg/L生產(chǎn)廢水:參照前述的工藝流程圖,可知廢水污染源大部分為蒸餾后剩下的水層。各工段廢水污染源如表2-6:表 2-6 生產(chǎn)工段污染源水量胺化工段混合物分層后的水層主要含有二甲胺等污染物質(zhì),水層經(jīng)回收二甲胺外排,其外排水中主要含有一定量的二甲胺及其它有機(jī)物質(zhì),COD值非常高。370Kg/d氯化工段主要蒸餾工段提出苯胺后的塔底廢水1050Kg/d二氰酯合成萃取后

31、水層主要含乙醇,廢水為該水層精餾提出乙醇后的廢水573Kg/d吡唑合成(C11F3H5Cl2N4 )分層后,水層回收乙酸后的廢水;料層架氨水中和工序產(chǎn)生的廢水1923Kg/d參照前述的物料平衡表。歸結(jié)廢水中主要污染污及水量水質(zhì)如表2-7:表2-7 廢水中污染物及水量序號來源主要污染物1胺化工段二甲胺(C3H7N)的鹽酸鹽,少量二氯三氟甲苯(C7F3H3Cl2 )、苯胺2氯化工段胺化物(C9F3H9NCl)、NaCl、Na2SO4,少量四氯化碳、苯胺(C7F3H4Cl2N)3二氰酯合成乙醇、氰乙酸乙酯(C5H7O2N)、Na+、CHO-、SO32-,少量二氯乙烷(C2H4Cl2)、二氰酯(C7H

32、8O2N2)4吡唑(C11F3H5Cl2N4 )乙酸氨、氨水、苯胺(C7F3H4Cl2N)、二氰酯(C7H8O2N2)、NH4Cl及(NH4)2SO4等鹽,二氯乙烷、苯胺重氮化合物廢水中主要污染污因子水質(zhì)指標(biāo)參照如表2-8 :表2-8 污染物CODcrBOD5氨氮PHQ指標(biāo)90000mg/L12000 mg/L7800mg/L約9約4t/d地面設(shè)備沖洗水表2-9污染物CODcrSS氨氮Q指標(biāo)200mg/L250 mg/L25mg/L約2t/d(2)廢氣鍋爐煙氣本項目的主要廢氣污染源為鍋爐煙氣,工程利用原有的一臺1噸鏈?zhǔn)藉仩t提供熱能,燃用萍鄉(xiāng)煤,含硫1.0%,灰分為35,發(fā)熱值40005000K

33、cal/kg。全年用煤約800噸。鍋爐燃煤煙氣中主要污染物為SO2、煙塵等,其主要污染物初始濃度及年產(chǎn)生量見表2-10。表2-10 鍋爐煙氣污染物初始濃度及年產(chǎn)生量表煙氣量煙塵SO2Nm3/hNm3/a濃度(mg/l)產(chǎn)生量(t/a)濃度(mg/l)產(chǎn)生量(t/a)20009.6106176416.94131312.78工藝廢氣: SO2、HCl 在氯化工段,胺化物與氯化硫酰反應(yīng)產(chǎn)生二氧化硫、氯化氫氣體。原理如下:根據(jù)工藝: 每次進(jìn)料時(一天一次),經(jīng)稱重168Kg(95%)胺化物與350Kg氯化硫酰反應(yīng)生成90%苯胺168Kg,副產(chǎn)品SO2 142Kg、HCl 82Kg。生產(chǎn)按24小時算,則

34、產(chǎn)生量分別約為SO2 5.92Kg/h、HCl 3.42Kg/h。雖然反應(yīng)過程中加入液堿,但反應(yīng)產(chǎn)生SO2 、HCl 與加入液堿并在同一個反應(yīng)釜。因此,工程設(shè)計時應(yīng)考慮SO2 、HCl的吸收。(3)廢渣項目使用鍋爐供熱,將產(chǎn)生煤渣,工程采用萍鄉(xiāng)煤,灰份為35%,年產(chǎn)煤渣約280噸,可用于鋪路。胺化工段:胺化物層經(jīng)蒸餾提出胺化物后塔底焦油。該物質(zhì)成分復(fù)雜,含有一定量的有機(jī)物質(zhì)及有毒有害物質(zhì),產(chǎn)生量約為10Kg/d。二氰酯合成工段:二氰酯及渣物等進(jìn)入精餾塔提出二氰酯后剩下的塔底焦油。產(chǎn)生量約為10Kg/d。吡唑合成工段過濾濾液蒸餾回收甲苯后剩余的底物以及離心過濾后濾液蒸餾底物。產(chǎn)生量較少,約2Kg

35、/天。主要為生產(chǎn)過程中副反應(yīng)得產(chǎn)物-焦油化合物。水處理過程產(chǎn)生浮油及沉淀物,約10Kg/d。(4)噪聲本工程主要噪聲為機(jī)械噪聲,主要產(chǎn)噪設(shè)備有真空泵等,聲級一般在85-95dB(A)。4 污染防治措施(1)水污染防治措施: 三唑磷生產(chǎn)線與吡唑生產(chǎn)線產(chǎn)生的廢水對比見表2-11:表2-11項目三唑磷吡唑相同點 生產(chǎn)廢水均為高濃度有機(jī)農(nóng)藥廢水,有著農(nóng)藥廢水的特點廢水的特點:a 廢水排放量不大,有毒物質(zhì)濃度高;b成分復(fù)雜,毒性大,常含有各種農(nóng)藥中間體等,有些屬難降解物質(zhì);c水質(zhì)水量不夠穩(wěn)定,故而給廢水處理造成困難。生活污水水質(zhì)相近CODcr: 280mg/L BOD5 : 160mg/LSS: 100

36、mg/L不同點污染因子對比CODcr:19820mg/LBOD5 : 3610mg/L氨氮:15244mg/LCODcr: 90000mg/LBOD5 : 12000mg/L氨氮:7800mg/L 有機(jī)磷含有有機(jī)磷,總磷:1188mg/L不含有機(jī)磷吡唑廢水采用如下的水處理工藝:生活污水清洗水絮凝劑集水池HCl泵氣浮池氨氮吹脫塔泵集水、隔油池提升泵調(diào)節(jié)池 生產(chǎn)廢水 活性炭吸附器機(jī)械過濾器監(jiān)測排放貯水池泵中間池SBR池即在三唑磷生產(chǎn)線已建的污水治理工藝上增加一臺氨氮?dú)飧∷⒁慌_活性炭吸附器(見工藝流程)。 工藝說明:生產(chǎn)廢水(胺化工段,氯化工段,二氰酯、吡唑合成工段)由專門排水管道輸送至集水池中,

37、在集水池中進(jìn)行油水分離,去除不溶于水的可浮油有機(jī)物,然后用提升泵將廢水提升至氣浮池。 氣浮池:加入絮凝劑后,再將空氣以微小氣泡形式通入水中,使微小氣泡與在水中的有機(jī)顆粒粘附,形成水-氣-顆粒三相混合體系,顆粒粘附上氣泡后,密度小于水即上浮水面,從水中分離出去,形成浮渣層。COD進(jìn)一步降低。廢水進(jìn)入氨氮吹脫塔,可去除至少85%的氨氮。經(jīng)預(yù)處理后,生產(chǎn)廢水與生活廢水一起進(jìn)入調(diào)節(jié)池,加入一定酸調(diào)節(jié)廢水酸堿性,給后續(xù)生化處理的微生物提供適宜的生長環(huán)境。調(diào)節(jié)池采用鼓風(fēng)曝氣,使污廢水及稀釋水(稀釋水量)充分混合,并進(jìn)一步吹脫氨氮,稀釋后混合水進(jìn)入后續(xù)SBR池。SBR工藝可省去獨(dú)立的二沉池系統(tǒng)、布置緊湊、運(yùn)

38、行費(fèi)用低、處理效果好,并具有優(yōu)異的脫氮除磷功能,SBR集缺氧、好氧、硝化、沉淀等功能于一體,是一種行之有效的處理工藝。SBR工作周期:進(jìn)水1h、缺氧攪拌2h、好氧曝氣6h、沉淀2h、排水1h。SBR出水進(jìn)入中間池,由泵提升進(jìn)入機(jī)械過濾器、活性炭吸附器,進(jìn)一步吸附水中的剩余雜質(zhì),確保出水達(dá)到設(shè)計要求。沉淀污泥排至污泥干化池,干化后填埋處理。堿解池設(shè)置PH儀、計量泵,自動控制加藥量,提升泵設(shè)置流量計,以控制流量。預(yù)計廢水處理效果表2-12 廢水處理效果處理工序隔油、氣浮、吹脫生化處理機(jī)械過濾、活性炭吸附COD進(jìn)水(mg/L)900007105285出水(mg/L)2250028585.5去除率()

39、759670氨氮進(jìn)水(mg/L)780038096出水(mg/L)117015達(dá)標(biāo)去除率()8596廢水經(jīng)處理后,經(jīng)檢測達(dá)標(biāo)后泵入長江。排水可滿足污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-96)一級標(biāo)準(zhǔn)。(2)大氣污染防治措施:工藝廢氣: SO2、HCl本項目采用液堿(NaOH)來吸收氯化工段產(chǎn)生的SO2、HCl。用水沖噴射真空拉到內(nèi)置600Kg液堿的尾氣吸收裝置,回收NaHSO4(含NaCl)作為副產(chǎn)品。工藝流程見圖2-5。圖2-5 尾氣吸收工藝流程圖吸收釜中的液堿要定期進(jìn)行更新,以便提高SO2、HCl的吸收率,吸收液可作為副產(chǎn)品出售。原理如下所示方程式:表2-11投入物料產(chǎn)出物料名稱規(guī)格數(shù)量()名稱規(guī)格數(shù)量()液堿30%600亞硫酸氫鈉(含NaCl)30%800SO2142HCl82損耗24合計824合計824本工藝投資22.0萬元,SO2、HCl吸收率在98-99。經(jīng)處理后,可達(dá)標(biāo)排放。鍋爐廢氣項目使用原有生產(chǎn)線(三唑磷原油)建設(shè)的1噸鏈?zhǔn)藉仩t。使用萍鄉(xiāng)煤,年煤耗量800噸。廢氣治理可使用原有的SXC型高效旋流塔板除塵器。處理后的煙塵滿足鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB13271-2001)二類區(qū)時段中規(guī)定的煙塵濃度不高于200mg/Nm3、SO2不高于900mg/Nm3的要求,除塵后的煙氣再通過40米煙囪達(dá)標(biāo)排放。經(jīng)過S

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