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1、第二章 环境风险梳理1、生产工艺流程及排污节点1.1烧碱装置1)一次盐水及原盐储运脱氯淡盐水精制及配水化盐水配制电解脱氯后但经控制还含有一定量游离氯的淡盐水自二次盐水及电解工段经外管网进入化盐水贮槽。为了避免盐水中的硫酸根积累超标,淡盐水进化盐水贮槽之前先分流一部分约30%流量经膜过滤,除掉硫酸根澄清后的淡盐水再进入化盐水贮槽。一次精制盐水后排出的盐泥浆滤液、二次精制盐水工序由螯合树脂塔排出中和后的再生废水也返回化盐水贮槽,与其它工段输送来的水按比例调配成化盐水,经化盐水泵送至化盐池。化盐及一次盐水精制原盐自堆场、盐库采用装载机上盐,先经计量后进入化盐池,从盐水加热/冷却器来的温度为5560的
2、化盐水由化盐池下部通入,与原盐逆流接触化盐。从化盐池上部出口得到氯化钠浓度310315g/l的饱和粗盐水,流经折流槽时自氢氧化钠溶液高位槽按工艺要求加入一定量的精制剂氢氧化钠溶液。为了将镁离子除净,氯氧化钠的加入量必须超过反应理论需要量,控制氢氧化钠过碱量为200mg/l。加入氢氧化钠溶液后的精盐水由折流槽自流入带搅拌器的粗盐水槽中进行精制反应,镁离子与氢氧化钠的氢氧根结合生成氢氧化镁:菌藻类、腐殖酸等天然有机物则被次氯酸钠氧化分解为小分子。自粗盐水槽出来的盐水用加压泵送至气水混合器中,与来自空气缓冲罐的空气混合后经加压融气罐、文丘里混合器,再进入预处理器。由氯化铁溶液高位槽自流来的氯化铁溶液
3、也被加入文丘里混合器中与盐水混合后一起进入预处理器,在此悬浮于盐水中的氢氧化镁絮凝物、分解为小分子的有机物和部分非溶性机械杂质通过氯化铁的吸附与共沉淀作用被同时除去。盐水由预处理器上部出口自流进入反应槽时,自碳酸钠溶液高位槽加入碳酸钠溶液并控制过量碳酸钠300mg/l。盐水中的钙离子与碳酸根充分反应结合成为碳酸钙沉淀,然后盐水连续进入反应槽,再经缓冲槽,自流进入膜过滤器。过滤分离后合格的一次盐水经缓冲槽自流入一次盐水贮槽,由一次盐水泵送往二次盐水及电解工段。精盐水在进入一次盐水泵之前自亚硫酸钠溶液高位槽加入一定量的亚硫酸钠溶液除去其中的游离氯。膜过滤器、反应槽、预处理器、澄清桶等截留的盐泥渣浆
4、排入盐泥槽。膜运行一定时间周期后,为了保持较高的过滤能力和较低的过滤阻力,需用15wt盐酸进行化学再生。盐泥泥浆用泥浆泵打入板框压滤机,压滤后的滤液回收去化盐,滤饼作为废渣送出界区外运,供综合利用。盐泥处理把预处理器和膜过滤器产生及盐水处理工序其它设备产生的泥浆通过自流方式收集到盐泥池内,用渣浆泵输送至板框压滤,压滤后的滤液进入滤液回收槽用泵打配水槽用于化盐,滤饼送至界区外用于建材。脱氯淡盐水脱硝工艺预处理单元:原料淡盐水中加入NaHSO3(或Na2SO3)去除游离氯至零,进入脱氯盐水中间槽。用泵将盐水打入脱氯盐水冷却器将原盐水冷却至工艺要求,用盐酸调节pH 至工艺要求,再经过进料液过滤器除去
5、大颗粒物质进入原料配水罐储存待用。膜分离单元:淡盐水通过高压泵和循环泵送入到膜组件,在一定操作条件下进行脱硝膜分离,其中渗透液作为脱硝淡盐水送至化盐单元配水槽,而浓缩液通过循环泵进入膜组件进行循环浓缩,当浓缩液中Na2SO4达到一定浓度后,抽出部分浓缩液连续送至冷冻脱硝单元。冷冻脱硝单元:来自膜分离单元的浓缩液通过预冷、兑卤、冷冻及沉降过程回收芒硝(S2),而回收盐水则通过预冷器回收部分冷量后与膜过滤渗透液一起送至化盐单元配水槽。一次盐水工序工艺流程及排污节点见图1-1。(2)二次盐水及电解 本工段包括:二次盐水精制、离子膜电解及淡盐水脱氯三个工序。二次盐水精制工序膜过滤之后的盐水进入过滤盐水
6、储槽,用过滤盐水泵经盐水加热器送至离子交换树脂塔。设有3台离子交换树脂塔,塔内装有螯合树脂,正常时2台串联运行,1台再生,运行中的2台离子交换树脂塔中的第1台负荷操作除去盐水中所含微量多价阳离子,第2台仅起保护作用,通过离子交换,使盐水中含有的微量Ca2+、Mg2+等多价阳离子含量达到规定值20wtppb。由离子交换树脂塔出来的二次精制盐水再经盐水加热器送入电解工序。离子交换树脂塔每24小时进行一次运转和再生过程的自动切换操作。每台螯合树脂塔满负荷运行24小时后需用一定浓度的烧碱和盐酸对树脂处理再生。再生过程中排出的废盐水经树脂捕集器进入废盐水贮槽,用废盐水泵送回一次盐水工段再利用。再生用过的
7、酸性和碱性废水进入再生废水贮槽,用再生废水泵送入本装置界区内的中和调节池进行处理(L1),这部分水产生量为7m3/h,回到化盐系统,不外排。二次盐水精制工艺流程及排污节点见图1-2。电解工序本工序拟由16台复极式自然循环电解槽及电解系统附属设备:淡盐水受槽、淡盐水泵、阴极液受槽、烧碱液循环泵、阴极液冷却器等所组成。采用大型复极式自然循环高电流密度电解槽,每台由两组计146个单元槽组成,运行电流密度5.0KA/m2,单台电槽生产能力2.0万吨/年。每台电解槽由数个单元槽、离子交换膜以及附件组成。单元槽由金属阳极、活性阴极、阳极室、阴极室所组成。附件由阴极液和阳极液进料总管及软管、阴极液和阳极液排
8、出总管及软管、电解槽两端与固定导电铜排连接用的绕性电缆、防止电气腐蚀保护装置等所组成。由盐水二次精制工序来的二次精制盐水添加部分淡盐水经过阳极液进料总管以及软管送入电解槽各单元槽的阳极室中。阳极液电解后产生淡盐水和氯气,经过各单元槽的阳极液出口软管以及阳极液排出管之后进入阳极液分离器。在阳极液分离器内氯气从淡盐水中被分离后送氯气处理工序。其纯度可达98.599.0vol%(干基)。淡盐水从阳极液分离器流到淡盐水受槽之后由淡盐水泵送到脱氯塔。电解过程中食盐分解率为50%。阴极液用烧碱液循环泵在各单元槽的阴极室以及阴极液槽之间少量循环。为保持电解液温度在8590,部分阴极液送入阴极液冷却器中,用冷
9、却水进行冷却。浓度32wt%的成品碱经过液面调节阀以及流量累积仪从阴极液槽中用成品碱泵抽出,经冷却降温后送到液碱储槽。电解所产生的氢气在阴极液分离器中分离之后送氢气处理工序。氢气的纯度为99.9vol%(干基)。电解工艺流程见图1-3。电解反应方程式为:2NaCl+2H2O 2NaOH+ H2 +Cl2淡盐水脱氯工序淡盐水从脱氯塔上部加入,由脱氯真空泵将淡盐水中的游离氯抽出。氯气经冷却、分离后,回收至湿氯气总管。脱氯淡盐水先加入一定量的碱液调PH至9,由脱氯淡盐水泵送往一次盐水工段再饱和。淡盐水脱氯工序工艺流程及排污节点见图1-4。(3)氯氢处理氯气处理工序从电解工序来的约85湿氯气经氯气洗涤
10、塔用氯水洗涤冷却到约45,然后进入钛管冷却器,用57冷冻水将其冷却到15。然后氯气经水雾捕集器捕集下氯气中的冷凝水滴(L2)后,依次进入一级填料干燥塔用硫酸从塔顶喷淋进行干燥,严格控制各级喷淋硫酸浓度,一段为75%以上,干燥后的氯气再经泡罩塔用98wt%浓硫酸进一步干燥,使干燥后的出塔氯气含水量小于50wtppm。干燥后氯气经酸雾捕集器除去酸雾滴后,进入氯气压缩机,压缩后的氯气压力为0.25MPa(A),进入氯气分配台以管道送往各用氯装置和液化工序。硫酸系统为98wt%硫酸由槽车就地卸车送入浓硫酸储槽,经浓硫酸泵送入浓硫酸高位槽,用冷冻水冷却后进入泡罩干燥塔,出口酸浓度为95wt%。一部分循环
11、使用,另一部分溢流进入填料干燥塔硫酸循环系统,当酸浓度降到75wt%时,经稀硫酸循环泵送往废硫酸(S3)罐区。氢气处理工序工艺流程及排污节点见图1-5。废氯气处理工序由氯气处理工序来的氯压机密封气进入废氯气吸收塔,正常生产次氯酸钠。另外,由电解工序、氯气处理工序、氯化氢合成及高纯盐酸等处来的事故泄压氯气、电解开停车产生的低浓度氯气也进入废氯气吸收塔进行吸收。塔顶尾气(G1)由引风机抽出排放。进塔碱液由碱液高位槽,根据塔内循环碱液的PH分析和ORP分析结果加入。塔底吸收碱液由碱液循环泵送回吸收塔循环吸收氯气,当NaClO的有效氯含量达到10wt%,由液位调节系统控制经次氯酸钠泵送罐区,可对外销售
12、。废氯气处理工序工艺流程及排污节点见图1-6。氯气处理吸收反应方程式:Cl2H2OHClOHClHClOHCl2NaOHNaClONaCl2H2O氢气处理工序自电解工序来的约80湿氢气,经氢气洗涤塔用洗涤水直接喷淋洗涤冷却至40左右,由氢气压缩机压缩后进氢气冷却器用5水冷却后,再经水雾捕集器、氢气分配台去氯化氢合成及盐酸工段。氢气处理工序工艺流程及排污节点见图1-7。液氯及包装工艺a)氯气液化自氯气处理来的压力0.15MPaG、温度40的原料氯气进入氯气液化器,在低温-22的条件下冷凝成为液氯。氯气液化器出来的气液混合物自流入气液分离器(V-601ABC),分离后的液氯送至液氯储罐槽。含氯86
13、Vol%的液化尾气去氯化氢高纯盐酸工序。氟里昂由氟里昂螺杆压缩机组(K-601ABC)送至氯气液化器与氯气间接换热气化后返回压缩机组,气相氟里昂重新被压缩冷凝后载冷进入氯气液化器循环使用。b)液氯包装液氯经液氯储罐用液氯包装泵送入液氯钢瓶,由地磅称重,复称(M-602)后送至实瓶区堆放,装车销售。液氯钢瓶灌装过程中,操作人员务必切记按规定的充装系数千万勿超重,以杜绝出现超压。灌装过程中自液氯钢瓶弛放出来的氯气以及气液发离器、液氯贮罐弛放出来的氯气经分配台送往设在氯气处理工段的真空系统进行处理。c)真空系统氯气经真空罐用纳氏泵抽入硫酸分离器除掉硫酸后送入废氯气处理塔。硫酸经硫酸冷却器排至氯气干燥
14、塔循环使用。d)排污系统氯气液化器底部经一定周期积存的污液自流进入排污处理罐,用浓度15wt%的稀碱液吸收后连续进入排污处理罐进一步被稀碱吸收、中和。吸收液用排污泵送至废氯气处理工序碱液高位槽。e)预防氯气泄漏处理系统为了有效地防止液氯储罐内的氯气超压泄漏,除设安全阀泄压排故外,在液氯储罐设置了封闭厂房,每两个液氯储槽之间设置有抽风口和软管连接设施,通过事故风机抽出,送至全厂废氯气吸单元。在包装厂房设置有封闭的小屋,如果包装过程中出现泄露问题,可以把液氯钢瓶送至封闭的小屋里,用风机抽出,送至全厂废氯气吸单元。(4)氯化氢合成及盐酸氯化氢合成工序由氯气处理工序来的氯气和从氢气处理工序来的氢气先分
15、别经过缓冲作用,缓冲后氢气经管道阻火器和氯气分别进入二合一石墨合成炉,在炉内进行燃烧反应生成氯化氢气体。二合一炉生产的氯化氢气体在炉内被冷却后通过氯化氢分配台大部分送PVC装置。当二合一炉开停车产生不合格的氯化氢或PVC装置出现事故时,氯化氢将送降膜吸收器和尾气吸收塔来生产盐酸。尾气吸收塔采用循环液吸收来自降膜吸收器的贫气,尾气塔内未被吸收的残余气体,被水力喷射器抽出,微量氯化氢被脱盐水吸收,不凝气体(G2)排空。喷射器下水集中到循环水槽,然后用泵加压循环使用来吸收尾气,从而使酸性水形成闭路循环。酸性水自尾气吸收塔进入降膜吸收器,与氯化氢气逆流接触吸收成为盐酸。氯化氢合成工序工艺流程及排污节点
16、见图1-8。氯化氢合成反应方程式:H2+Cl2 2HCl 高纯盐酸工序一部分氯化氢气体进入降膜吸收器和尾气吸收塔,用脱盐水吸收生成31wt%的高纯盐酸。(5)蒸发及固碱蒸发单元由电解工序送来的32%碱液首先进入烧碱缓冲贮槽,再用泵送至效降膜蒸发器,在效降膜蒸发器内被效降膜蒸发器来的水蒸汽加热,蒸发至36.5%后,再由过料泵打入板式换热器中,由效降膜蒸发器来的42%液碱和蒸汽冷凝液再次加热后,进入效降膜蒸发器内。在效降膜蒸发器内被效降膜蒸发器来的水蒸汽加热,蒸发至42%后,再由过料泵打入板式换热器中,由效降膜蒸发器来的50%液碱和蒸汽冷凝液再次加热后,进入效降膜蒸发器内。在效降膜蒸发器内被外界来
17、的水蒸汽加热蒸发至50%左右的成品碱后出料,用过料泵打入板式换热器中,与效、效降膜蒸发器来的液碱换热降温后,再经成品碱冷却器用冷却水冷却到45送往成品碱贮槽。若生产固碱,则需将32%的烧碱通过三效蒸发至50%后,送固碱工序生产固碱。片碱单元 一部分50的碱用泵输送到预浓缩器,把碱由50%提浓至57%后进入最终浓缩器,制成98.5%的融溶碱后自流至切片机,切片冷却后包装。(6)罐区浓硫酸、32wt%碱液、稀硫酸、盐酸及次氯酸钠设原料及成品罐区。浓硫酸缷车后用泵打到浓硫酸贮槽中,再用浓硫酸泵打到氯气处理工序的浓硫酸高位槽。氯气干燥后生成的稀硫酸经泵打入稀酸贮罐中,盐酸及次氯酸钠用泵分别送入相贮应的
18、罐中,再用泵提压包装出售。从电解来的成品碱液进入碱液贮槽,用泵提压装车出售。碱液管线采取伴热措施,以防降温后结晶、堵塞。1.2聚氯乙烯装置(1)乙炔工段1) 生产工艺流程原料工序是将坨块电石进行粗破成为小块电石,送至分料溜子经皮带机送至细破机,破碎到规定的粒度。合格粒度的细碎电石先经皮带机送入料仓储存,再经栈桥皮带机送到乙炔发生器。乙炔生产工序流程是电石在干法发生器内遇水分解,产生的乙炔气从发生器底部逸出。电石分解时放出大量热,通过加入少量的水,汽化带走反应热。电石分解后的干电石渣浆从发生器底部排出,直接送水泥厂作熟料。从发生器底部出来的乙炔气经渣浆分离器初步洗涤,经正水封,再到水洗塔洗涤、冷
19、却后,去水环压缩机压缩。为维持乙炔发生器压力稳定,设有逆水封和安全水封。压缩后的乙炔气进入气液分离器,分离出来的水经过水冷却器用冷冻站来的5水降温后,回水环压缩机循环使用。乙炔气从水分离器分离出来后,进入清净塔,与符合工艺要求的浓硫酸逆流接触,除去硫、磷等杂质。清净后的乙炔带有酸性,进入固碱干燥器用固碱中和清净过程中产生的酸性物质,废固碱(S6)产生量为3t/月,作为中和剂使用。中和后的乙炔气经活性炭过滤器去VCM转化工段。电石除尘系统将粗破机、细破机、料仓、皮带机等处的电石粉尘,分别吸入旋风分离器内,其粉尘由下部排出,用车外运。乙炔工段工艺流程及排污节点见图1-9。图1-9 乙炔工段工艺流程
20、及排污节点图(2)氯乙烯工段生产工艺流程自烧碱装置氯化氢合成工序送来的氯化氢气体进入氯化氢冷却器,用-35水间接冷却脱水。乙炔气经阻火器与氯化氢气体以1:1.051.1的比例进入混合器中进行混合,然后进入预热器预热,达到指定温度后进入转化器进行反应,生成粗氯乙烯气体,含氯化汞的废触媒定期更换(S8)。反应后生产的气体先进入脱汞器,脱汞器内装活性炭,用以脱掉气体所夹带的氯化汞,再经冷却后依次进入泡沫脱酸塔、水洗塔将过量的氯化氢气体用水吸收成31wt%盐酸,浓盐酸经解吸后,氯化氢返回系统,稀盐酸作为吸收液循环使用。水洗后的气体进入碱洗塔,洗掉气体中所夹带的微量氯化氢,后经压缩机压缩,使氯乙烯气体压
21、力达到0.6MPaG,经机后冷却器冷却后进入全凝器,冷凝成液态氯乙烯(粗VCM)。未冷凝的气体进入尾凝器,用-35盐水冷凝,再经尾气吸附器吸附后达标排放,解吸洗下来的氯乙烯气体返回系统。粗VCM经水分离后进入精馏塔分流提纯,在低沸点塔塔釜,用热水间接加热,将冷凝的低沸点物质蒸出,用7水控制回流比,由塔顶进入尾凝器。塔釜液体氯乙烯通过液位控制进入高沸点塔,高沸点塔釜将氯乙烯蒸出,经分离得到的精氯乙烯通过塔顶冷凝器并控制部分回流,精氯乙烯进入固碱干燥器,除去水份及剩余的酸性物质后进入成品冷凝器,用7水冷凝后送至单体球罐内,再经VCM输送泵送到聚合工序。高沸点塔釜的高沸物再经过精馏三塔回收二氯乙烷(
22、S9)。自水洗塔出来的31wt%盐酸预热后送往脱吸塔用蒸汽加热,塔顶脱出来的氯化氢气体经循环水和7水冷却后,送入VCM合成的混合器内。塔底浓度为21wt%的稀盐酸再返回脱酸塔吸收合成转化气中的氯化氢。所得到的多余的稀酸进一步进行脱吸,将21%的稀酸用泵送入稀酸脱吸塔,在稀酸脱吸塔中同时送入40%的氯化钙溶液,在氯化钙的作用下,盐酸的恒沸点被打破,通过塔釜的加热作用,氯化氢基本上完全脱吸出来(与氯化钙浓度有关,要求浓度在30%以上),脱吸出来的氯化氢经塔顶冷凝除水后送VCM合成使用,塔底得到约33%的稀氯化钙溶液。33%的氯化钙溶液用泵送入浓缩塔,在浓缩塔中将水(应还含微量的氯化氢)从塔顶分离出
23、来用于二级水洗塔作补充水。塔底得到的氯化钙浓溶液循环用于稀酸脱吸塔。稀盐酸通过加氯化钙溶液深度脱吸后,完全回收酸中的氯化氢气体,因此不副产盐酸。在装填或更换转化器触媒的时候,采用水环真空泵抽取触媒。抽出的触媒经旋风分离器分离后,触媒存放在触媒储罐中,未分离的粉尘进入水环压缩机里,与循环工作液一起排放至废水池中。废水通过活性炭过滤器和锯末过滤器吸附掉其中的HgCl2,得到的清液返回作为水环真空泵的工作液。通过此工艺,含汞废水循环利用,不外排。氯乙烯工段工艺流程及排污节点见图1-10。(3)聚氯乙烯工段生产工艺流程悬浮法PVC生产工艺由如下两个工序组成。a) VCM聚合工序单元A:VCM和脱盐水的
24、贮存与加料;单元B:助剂配制与加料;单元C:涂壁系统、废水汽提;单元D:聚合;单元E:VCM回收;单元F:浆料汽提。b) 干燥、输送、包装工序单元G:干燥;单元H:包装料仓。c)各单元流程描述如下:单元A:VCM和脱盐水的贮存与加料新鲜的VCM按需要量贮存在新鲜VCM贮槽中,回收的VCM贮存在回收VCM贮槽中。新鲜VCM和回收VCM经计量后,按设定的比例,用VCM加料泵打入聚合釜内。冷脱盐水由界区外送至界区内,贮存在冷脱盐水贮槽中。冷脱盐水用于聚合加料、轴封、管路冲洗、出料过滤器冲洗和聚合反应过程的注水。冷脱盐水用蒸汽加热后贮存在热脱盐水贮槽中,热脱盐水主要用于聚合加料。依据聚合反应初始温度要
25、求,按一定比例经计量后,用脱盐水加料泵打入聚合釜内,脱盐水加料泵的设计适用于冷热脱盐水。这种加料方法几乎可省去聚合初期升温过程,使加料时间减少到最短。单元B:助剂配制与加料提供的引发剂用容器包装并贮存在冷库中。使用时引发剂被送入引发剂配制槽中,按配制方法要求制成引发液,然后贮存在引发液贮槽内。引发液经测定浓度后,按聚合生产工艺配方要求,采用称量槽计量后,用加料泵送入聚合釜内。分散剂用袋包装或容器包装并贮存在化学品仓库里。分散剂溶液的配制是按配制方法要求,在分散剂配制槽内进行,配好后贮存在分散剂溶液贮槽中。溶液经测定浓度后按聚合生产工艺配方要求,采用称量槽计量后,用加料泵打入聚合釜内。分散剂的称
26、量精度要求高,以保证PVC产品质量的稳定性。缓冲剂用袋包装并贮存在化学品仓库里,根据配制要求制成缓冲剂分散液后,贮存在缓冲剂贮槽内。在加入脱盐水过程中先将缓冲剂分散液经缓冲剂流量计计量后压入脱盐水中,一起进入聚合釜。终止剂用密闭金属桶包装并贮存在化学品仓库里。终止剂溶液按配制方法要求,在配制贮槽内配制成溶液并贮存。溶液经测定浓度后按聚合生产工艺配方要求,用流量计计量。当聚合反应达到设定的转化率时,终止剂用加料泵打入聚合釜,终止聚合反应。终止剂加入后可以保证PVC产品的分子链分布均一,同时还可以防止VCM在单体回收系统内继续聚合。在事故状态下,操作人员起动终止剂加入系统,使终止剂自动投入釜内,终
27、止聚合反应。单元C:防沾釜的涂壁系统、废水汽提在PVC生产工艺中,聚合釜内壁不需要进行人工除垢工作,这是因为聚合加料前在聚合釜内壁喷涂一层防沾釜剂,基本上可以防止聚合物在聚合反应过程中沾于釜壁,从而使聚合反应进行600釜次也不需要进行釜壁除垢。600釜次以后,釜内壁有少量的粘结物沾在釜壁上,采用高压水并用手动或特殊的冲洗系统进行清洗,但两种系统均不需要操作人员进入釜内进行除垢作业。在涂壁液配制槽内配成涂壁液后,贮存在涂壁液贮槽内,使用时涂壁液通过聚合釜顶部的喷射阀打入聚合釜。聚合釜顶部装有两个呈180对称的涂壁喷嘴。每次聚合反应完毕而且物料放净后,先用1.6MPa的冲洗水通过喷嘴将釜壁表面松散
28、的聚合物冲洗干净,然后开启涂壁液泵,将计量后的涂壁液与蒸汽一起送入喷嘴。在喷嘴内用0.6MPa的蒸汽将涂壁液雾化后冷凝于釜内并在釜壁表面形成一层膜,从而防止聚合物沾于釜壁。以上操作是在聚合釜密闭的状态下,由DCS控制系统自动控制完成。来自浆料汽提塔的冷凝水、VCM回收贮罐分离出的废水、回收压缩机过量的密封水均被送至废水储罐,废水进入废水汽提塔用水蒸汽汽提出废水中饱和的VCM, 含VCM的水蒸气经过塔顶冷凝器冷凝后不凝的VCM气体送至VCM回收单元,废水汽提塔底的废水送至废水收集池,经沉降后再送至界区外处理。 单元D:聚合聚合是在搅拌反应器内进行,反应热量从反应器夹套和内冷挡板中不高于30的冷却
29、水移出。反应器的公称容积大于100m3,其操作为间歇式,以生产SG-5PVC树脂为例,主要程序依次有:程 序操作时间·釜壁冲洗和喷涂壁液 0.13小时·VCM和无离子水进料 0.23小时·聚合反应(SG-5PVC树脂用90水) 4.43小时·聚合反应结束加终止剂 0.02小时·PVC浆料排出 0.23小时·聚合釜抽真空 0.17小时间歇操作周期共用 5.25.3小时以上的间歇操作由DCS控制系统自动程序控制。根据PVC产品生产工艺配方所规定的原材料种类、用量和DCS设定的加料程序,在聚合釜密闭状态下自动加入脱盐水,分散剂,缓冲剂和引发
30、剂。当引发剂自动加入后开始聚合反应,通过自动调节冷却水量来维持反应温度。聚合按照规定的反应温度曲线进行,聚合反应热被测量并由微机系统计算单体转化率,当达到设定的转化率时由操作人员启动终止剂加料系统,终止剂自动加入聚合釜并终止聚合反应,然后PVC浆料自动出料进入出料槽。聚合的VCM回收大部分是在聚合的后系统进行,以缩短聚合周期。聚合釜出料后,要对聚合釜残液回收,使釜内余压在0.05MPa。先用压力1.1MPa的水冲洗釜壁,然后喷涂涂壁液,以防止下一次聚合反应粘结聚合物。生产600釜次以后,用高压水一次清洗累积在釜壁上的少量沾壁物,该聚合生产工艺可以达到高效率和稳定优异的产品质量。单元E:VCM回
31、收未参加聚合反应的VCM分别从聚合釜、出料槽、泡沫分离器和汽提塔来,通过压缩机系统将VCM压缩,然后在冷凝器中用30的冷却水将VCM冷凝成液体并贮存在冷凝液槽中,供聚合使用。不凝气直接进入VCM装置的VCM气柜。单元F:PVC浆料汽提PVC浆料汽提在汽提塔内进行,PVC浆料连续用汽提供料泵从出料槽经换热器送往汽提塔塔顶。浆料在塔内与塔底进入的蒸汽逆向流动,塔顶馏出物送往冷凝器用30冷却水使之冷凝,冷凝液汇同回收压缩机轴封水、VCM贮槽分离水、聚合釜冲洗水集中在废水储槽中,然后送往废水汽提系统。汽提后的废水含VCM2wtppm,不凝的VCM送往VCM气柜。经过汽提的PVC浆料送往浆料混料槽。汽提
32、废水去废水处理单元。单元GH:干燥、输送、包装经汽提后的PVC浆料由泵打入浆料罐内,再经离心机脱水。脱水后的PVC树脂含水量在25%,经振动给料机送进流化床进行干燥,加热树脂层的热源来自干燥器内的热水加热盘管;干燥后的PVC经出料阀送至产品筛,经筛选后的成品PVC用仓料泵送至混料仓, 再经气流输送系统将产品PVC送至包装料仓,经装袋包装、码垛、送至成品库贮存。离心机母液经过滤处理后回收至储罐,作为氯碱循环水系统的补充水。3.3.2.3自备热电站拟建工程生产工艺流程为:原煤经筛选粉碎后送入锅炉炉膛中燃烧,将经过除盐除氧预热的水加热成蒸汽,送入汽轮机作功,带动发电机发电,经变压器、配电装置用输电线
33、路将电送往用户。从汽轮机中压缸出口抽汽,在汽轮机中压缸至低压缸的连通管上设供热调节阀,凝汽工况时,阀门全开,供热工况时,通过阀门开度变化来调节供热量,满足热负荷的要求。锅炉烟气采用低氮燃烧脱硝、布袋除尘器除尘、电石渣湿法脱硫装置净化后,经烟囱排放。其生产工艺流程及排污节点见图1-12。排渣过热蒸汽化学水处理原水除氧器给水泵高压加热器锅炉冷风汽轮机鼓风机布袋除尘器引风机烟囱空气预热器供热管网热用户升压变发电机变电站水泥厂渣仓输煤皮带冷渣器煤仓破碎机原煤热风排烟给水抽汽排汽水泥厂飞灰仓泵空气压缩机电石渣废气固体废物 噪声废水图1-12 工艺流程及排污节点图从以上的工艺概述及排污节点图中,我们不难看
34、出,整个企业中存在固体废弃物(盐泥)、废水(污水)、废气(氯气、氯化氢、乙炔、二氧化硫及氮氧化物等)及噪音。2、物质风险识别(1)本工程所涉及的化学品的物化性质列于表10-1。表2-1 各化学品的物化性质和危害特性序号物料名称物质特性1氯气危规号23002;黄绿色、有刺激性气味的气体。微溶于冷水,溶于液、氯化物和醇类。熔点101,沸点34.0,相对水密度1.41(20),相对空气密度2.5,饱和蒸气压673kPa(20),临界温度144 ,临界压力7.71MPa。不可燃但助燃,一般易燃气体或蒸气能与氯气形成爆炸性混合物。剧毒,MAC为1mg/m3,LC50 850mg/m3(大鼠吸入,1h)。
35、2氢气危规号21001;无色无味气体。不溶于水,微溶于乙醇、乙醚。火灾危险性为甲类,熔点259.2,沸点252.8,相对空气密度0.07,饱和蒸气压13.33kPa(-257.9),临界温度240,临界压力1.30MPa,引燃温度500571,爆炸极限4.175,爆炸性气体分组T1、分级C,燃烧热241kJ/mol,最小点火能0.019mJ,禁忌物为卤素、强氧化剂。在很高的分压下,氢气可呈现出麻醉作业。3氯化氢危规号22022;无色有刺激性气味的气体。易溶于水,溶于乙醇、乙醚。熔点114.2,沸点85,相对水密度1.19,相对空气密度1.27,饱和蒸气压4225.6kPa(20),临界温度51
36、.4 ,临界压力8.26MPa;禁配物碱类、活性金属粉末;不可燃对眼和呼吸道粘膜有强烈的刺激作用,MAC为7.5mg/m3,急性毒性:LD50 9000mg/kg(大鼠经口),LC50 4600mg/m3。4氢氧化钠危规号82001;分32、50、片碱三种规格;熔点318.4,沸点1390,饱和蒸气压0.13kPa(739),相对水密度2.12,禁忌物为强酸、易燃或可燃物、二氧化碳、过氧化物、水。易溶于水、乙醇、甘油,不溶于丙酮。遇水和水蒸气大量放热,具有强腐蚀性。5盐酸危规号81031;无色或微黄色发烟液体,有刺鼻的酸味。与水混溶,溶于甲醇、乙醇、乙醚、苯,不溶于烃类。熔点-114.8,沸点
37、108.6(20),pH 值0.1(1mol/L),相对水密度1.1(20),饱和蒸气压30.66kPa(21);禁配物碱类、胺类、碱金属,避免接触条件受热;不燃,具有较强腐蚀性,MAC 为7.5mg/m3。6氯化汞危规号61030;无色或白色结晶性粉末,常温下微量挥发。溶于水、乙醇、乙醚、甲醇、丙酮、乙酸乙酯,不溶于二硫化碳、吡啶。熔点276277,沸点302,相对水密度5.44,饱和蒸气压0.13kPa(136.2),避免接触的条件为光照,禁配物为强氧化剂、强碱;与碱金属能发生剧烈反应。剧毒,PCTWA为0.025mg/m3。7硫酸危规号81007;纯品为无色透明油状液体。与水、乙醇混溶。
38、熔点1010.49,沸点330,相对水密度1.84,饱和蒸气压0.13kPa(145.8)遇水大量放热可发生沸溅,有强烈的腐蚀性和吸水性。续表2-1 各化学品的物化性质和危害特性序号物料名称物质特性8电石危规号43025;无色晶体,工业品为灰黑色块状物,断面为紫色或灰色。火灾危险性为甲类,熔点2300,相对水密度2.22,引燃温度325,避免接触的条件为潮湿空气,遇水剧烈反应,产生高度易燃气体。禁忌物为水、醇类、酸类。9乙炔危规号21024;有使人不愉快的大蒜气味。微溶于水、乙醇,溶于丙酮、氯仿、苯。火灾危险性为甲类,相对空气密度0.91,饱和蒸气压4460kPa(20),临界温度35.2,临
39、界压力6.19MPa,引燃温度305,爆炸极限2.582.0,爆炸性气体分组T2、分级C,燃烧热1298.4kJ/mol,最小点火能0.02mJ,聚合,禁忌物为卤素、强氧化剂、碱土金属、重金属(尤其是铜)、重金属盐。具有弱麻醉作用。10氯乙烯危规号21037;无色具有醚增气味的气体。微溶于水,溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯等多数有机溶剂。火灾危险性为甲类,熔点-153.8,沸点-13.4,相对水密度0.91,相对空气密度2.2,饱和蒸气压343.5kPa(20),引燃温度472,爆炸极限3.633.0,爆炸性气体分组T2、分级A,易聚合,避免接触条件为受热,禁忌物为强氧化剂。高毒,PC-TWA 为1
40、0mg/m3。本品为致癌物,可致肝血管肉瘤。11三氯化铁危规号81513;黑棕色结晶,也有薄片状。易溶于水、甲醇、乙醇、丙酮、乙醚,溶于甘油。熔点306,沸点319,相对水密度2.9,临界压力4.3MPa;禁配物为强氧化剂、钾、钠。受高热分解产生有毒的腐蚀性气体。具有强烈刺激腐蚀性。12次氯酸钠危规号83501;微黄色液体有似氯气的气味,含量10。溶于水。熔点6,沸点40(分解),pH 值910,相对水密度1.1;禁配物碱类,避免接触的条件为受热、光照;不燃,具有强氧化性、具有腐蚀性。(2)评价等级判定依据表2-2 石油化工产品的火灾危险性分类火灾危险性分类产品名称特 征甲可燃气体可燃气体与空
41、气混合物的爆炸下限<10%(体积)乙可燃气体与空气混合物的爆炸下限10%(体积)甲A液化烃15时蒸汽压力>0.1MPa的烃类液体及其它类似液体B可燃液体甲A类以外,闪点<28乙A闪点28至45B闪点>45至<60丙A闪点60至120B闪点>120毒性物质物料毒性分级按职业性接触毒物危害程度分级中规定的方法分级,见表2-3。表2-3毒物危害程度分级指标分 级(极度危害)(高度危害)(中度危害)(轻度危害)危害中毒吸入LC50(mg/m3)<200200-20002000-20000>20000经皮LD50(mg/kg)<100100-5005
42、00-2500>2500经口LD50(mg/kg)<2525-500500-5000>500(3)物质危险性识别结果涉及的主要化学品危险性识别一览表见表2-4。表2-4 企业所涉及的主要化学品危险评判结果一览表序号物质名称存在形态危险性类别危害特性存在部位备注1烧碱中间产品产品第8.2类腐蚀品不燃,具有强腐蚀性、强刺激性可致人体灼烧烧碱装置自产2氯气中间产品产品第2.3类有毒气体助燃、剧毒烧碱装置自产3氢气中间产品产品第2.1类易燃气体易燃易爆烧碱装置自产4氯化氢中间产品第2.2类不燃气刺激性、有毒及腐蚀性烧碱装置自产5盐酸中间产品产品第8.1类酸性腐蚀品化学灼烧氯乙烯装置自
43、产6次氯酸钠中间产品第8.3类其它腐蚀品不燃,有腐蚀性,可致人灼伤烧碱装置自产7三氯化铁精制剂第8.1类酸性腐蚀品强腐蚀性,化学灼烧烧碱装置外购8硫酸干燥剂第8.1类酸性腐蚀品强腐蚀性,强刺激性,可致人灼烧烧碱装置外购9电石原料第4.3类易燃气体遇湿易燃,粉尘可爆电石装置自产10乙炔中间产品第2.1类易燃气体易燃易爆乙炔装置自产11氯乙烯中间产品第2.1类易燃气体高毒,易燃易爆氯乙烯装置自产12氯化汞触媒第6.1类毒害品剧毒氯乙烯装置外购13EPH引发剂/易分解,分解产物可燃PVC装置自制由表2-4可以看出,本企业涉及的危险化学品中,电石、氢气、乙炔、氯乙烯为易燃、易爆性物品;氯气、氯化汞、氯
44、乙烯为毒性物品;氢氧化钠、硫酸、盐酸、三氯化铁、次氯酸钠均为腐蚀性物品。由此可见,本企业危险化学品的固有危险程度很大。3生产设施风险识别3.1生产装置风险识别本企业生产装置风险识别一览表见表3-1。表3-1 本企业生产装置风险识别一览表序号储存设备物质容量状态状况危险性危险等级危险程度1氯气洗涤塔氯气69.5m3气态混合物800.02MPa毒性中度危险2氯气干燥塔氯气硫酸68m3气态混合物300.01MPa毒性腐蚀性中度危险3氯气吸收塔氯气液碱68m3气态混合物300.01MPa毒性腐蚀性中度危险4氢气洗涤塔氢气69.5m3气态混合物800.02MPa爆炸性可燃性高度危险5乙炔发生器电石乙炔7
45、4.54m3气态混合物900.002MPa爆炸性可燃性高度危险6乙炔水洗塔乙炔67.5m3气态混合物600.04MPa爆炸性可燃性中度危险7乙炔清净塔乙炔硫酸36m3气态混合物500.04MPa爆炸性可燃性腐蚀性中度危险8乙炔干燥塔乙炔固碱68.5m3气态混合物500.04MPa爆炸性可燃性腐蚀性中度危险9合成炉氢气氯气氯化氢38m3气态混合物2500.03MPa爆炸性、可燃性毒性、腐蚀性高度危险10氯化氢缓冲罐氯化氢26.68m3气态500.15MPa毒性腐蚀性低度危险11氯乙烯转化器乙炔VCMHgCl221.26m3气态混合物1101800.07MPa爆炸性可燃性毒性中度危险12水洗塔氯乙
46、烯64m3气态混合物600.04MPa爆炸性可燃性、毒性中度危险13碱洗塔氯乙烯62m3气态混合物600.04MPa爆炸性可燃性、毒性中度危险14精馏三塔二氯乙烷5m3气态混合物700.2MPa爆炸性可燃性低度危险15聚合釜VCMEHP乙醇108m3液态混合物570.8MPa爆炸性可燃性毒性高度危险16浆料汽提塔VCMPVC51.16m3气态混合物1100.03MPa爆炸性可燃性、毒性中度危险由表3-1可见,乙炔发生器、合成炉、聚合釜危险等级为级,危险程度为高度危险外;其余设备危险性危险等级均为,危险程度为中度和低度危害。可见,本企业生产区的固有危险程度较大。3.2贮运系统风险识别(1)贮存系
47、统风险识别贮存系统的风险识别一览表见表3-2。表3-2 储存设备及危险性序号储存设备状态数量状况浓度危险性危险等级危险程度1氢气气柜气态0.5925t1.004MPa99.9%爆炸性可燃性高度危险2乙炔气柜气态10.581.004MPa99.9%爆炸性可燃性高度危险3氯乙烯气柜气态18.622t1.004MPa99.9%爆炸性可燃性高度危险4氯乙烯球罐区液态1069.2t200.6MPa99.9%爆炸性可燃性毒性高度危险5液氯储罐液态541.44t-25501.15MPa99.6%毒性腐蚀性高度危险6液氯钢瓶液态280t-25501.1MPa99.6%毒性腐蚀性高度危险7液碱储罐液态25000
48、t常温常压32腐蚀性中度危险8高纯盐酸储罐液态4400t常温常压31腐蚀性中度危险9盐酸储罐液态500t常温常压31腐蚀性中度危险10浓硫酸储罐液态900t常温常压98腐蚀性中度危险由表3-2可以看出,氢气气柜、乙炔气柜、氯乙烯气柜、氯乙烯球罐、液氯钢瓶、液碱储罐的危险等级为级、危险程度为高度危险;液碱储罐、高纯盐酸储罐、盐酸储罐、浓硫酸储罐的危险等级为级、危险程度为中度危险。由此可见,本企业储存设备的固有危险程度大。(2)运输系统风险识别企业主要运输物料包括触媒(氯化汞)、电石、PVC等,企业物料运输采用铁路和公路。由原辅料供应单位将物料通过铁路运入张家口市区南站后,沿张家口市区外环路、张小
49、公路,途经北甘庄后送入厂区入库存储。企业运输路线示意图见附图。由附图可见,企业选用的运输路线经过北甘庄村,附近居住的村民会受到影响。考虑到外环路路基排水系统均设置了排水沟、边沟、截水沟、急流槽和蒸发池等,能够保证公路路面洒落和泄漏的液体、固体物料有效收集起来,避免了进入公路系统以外的土壤、水环境中。在严格按照本评价危险化学品运输风险防范措施执行的前提下,工程原辅料运输过程发生风险事故的概率很小,且在现有公路防范措施及运输风险防范措施的双重控制下,风险事故发生后外泄的危险物质不会对关心点产生明显影响。4.生产过程潜在危险性识别4.1生产过程中的危险因素本建设企业工艺过程复杂、技术条件严格,存在潜
50、在的燃烧、爆炸特性的危险,国内外生产经验表明,设备故障、操作失误都可能发生物料泄露,燃烧爆炸,危害人身安全,污染环境。有关生产过程可能造成爆炸、火灾、中毒、灼烫事故的潜在危害因素分析见表4-1。4.2生产过程中易燃易爆品的泄漏(1)在生产的过程中,电解装置故障、室内排放氢气、氢气管道腐蚀穿孔等导致氢气泄漏。如果氯气及氢气的配比不当或出现其他异常情况,空气或氧气与氢气相混合达到爆炸极限,合成炉可能发生火灾爆炸,导致氢气泄漏。(2)由于加料速度、温度、压力、液位等技术指标控制不当、违章操作等原因,乙炔发生器可能发生火灾爆炸,导致乙炔泄漏。电石储存不当,遇到潮湿空气或水,会产生乙炔气体。表4-1 生
51、产过程中的危险因素危险部位爆炸火灾中毒灼烫危险部位爆炸火灾中毒灼烫电解槽硫酸储罐区脱氯塔脱氯塔Cl2洗涤塔电石破碎Cl2干燥塔C2H2发生器Cl2 压缩机房C2H2 净化Cl2 吸收塔C2H2 压缩机房Cl2 液化C2H2 气柜液氯包装VCM 合成H2 洗涤塔粗VCM 净化H2 压缩机房VCM 气柜H2 气柜VCM 压缩机房二合一合成炉VCM球罐吸收塔二氯乙烷回收熔盐炉助剂配制蒸发及固碱聚合釜酸储罐区(3)由于反应失控、违章操作等原因,氯乙烯转化器可能发生火灾爆炸,导致乙炔、氯乙烯泄漏。由于聚合釜装填系数超标、仪表失灵、冷却水中断、搅拌中断、意外断电等原因,聚合釜可能发生火灾爆炸,导致氯乙烯发生泄漏。(4)氯乙烯球罐区设2台容积为270m3 的氯乙烯球罐,储存温度20、工作压力0.6MPa,氯乙烯球罐为压力容器;过量超装、太阳下曝晒、法兰密封垫片老化、焊缝质量、安全阀动作起跳等原因均可能会引发泄漏,发生泄漏的可能性较大。4.3生产过程中毒性化学品的泄漏(1)氯气泄漏离子膜电解、氯化氢合成及盐酸、淡盐水脱氯以及液氯工段都存在着大量的氯气。在整个离子膜烧碱生产装置中最可能发生氯气泄漏的地方是离子膜电解及湿氯气水封处。在离子膜电解工段如果设备、管道等密闭性不好,就非常可能发生氯气的泄漏;在湿氯气水封处,如果压力
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