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文档简介

1、聚酯包装项目环境污染防治方案编号:LZH/JYQX-HP01 d-2020作者:玖月琼兮2020年8月 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 第1章建设项目工程分析31.1建设项目概况3 HYPERLINK l bookmark9 o Current Document 1.1.1建设项目名称、项目性质、建设地点及投资总额3 HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 1.1.2占地面积、工作时数及职工人数3 HYPERLINK l bookmark16 o Current Docum

2、ent 1.2主体工程及产品方案31.2.1厂区总平面布置51.3公辅工程设置61.3.1公用及辅助工程建设现状6 HYPERLINK l bookmark19 o Current Document 1.3.2公用及辅助工程依托的可行性与可靠性分析101.4生产工艺流程及产污环节151.4.1聚合车间生产工艺15 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 1.4.2固相增粘工艺21 HYPERLINK l bookmark63 o Current Document 1.4.3固相增粘氮气净化工艺221.5物料及水平衡241.5.1物料平衡24 HYPE

3、RLINK l bookmark66 o Current Document 1.5.1蒸汽平衡34 HYPERLINK l bookmark69 o Current Document 1.5.2水平衡341.6污染源分析36 HYPERLINK l bookmark88 o Current Document 1.6.1大气污染物产生排放情况361.6.2水污染物产生排放情况421.6.3固废产生及处置情况49 HYPERLINK l bookmark102 o Current Document 1.6.4噪声产生及治理情况501.6.5非正常及事故排放源强551.6.6建设项目污染物排放情况汇

4、总55 HYPERLINK l bookmark105 o Current Document 第2章污染防治措施58 HYPERLINK l bookmark108 o Current Document 2.1大气污染防治措施评述58 HYPERLINK l bookmark111 o Current Document 2.1.1有组织废气防治措施58 HYPERLINK l bookmark124 o Current Document 2.1.2无组织废气防治措施60 HYPERLINK l bookmark132 o Current Document 2.1.3 小结61 HYPERLIN

5、K l bookmark135 o Current Document 2.2水污染防治措施61 HYPERLINK l bookmark138 o Current Document 2.2.1厂区废水预处理61 HYPERLINK l bookmark142 o Current Document XX第二污水处理厂概况642.2.3废水接管处理可行性与可靠性分析662.3固体废物环境保护措施692.3.1固体废物环境保护措施69 HYPERLINK l bookmark147 o Current Document 般固体废物场内暂存70 HYPERLINK l bookmark161 o Cu

6、rrent Document 2.3.3危险固体废物收集与暂存71 HYPERLINK l bookmark175 o Current Document 2.4声环境保护措施72 HYPERLINK l bookmark183 o Current Document 2.5地下水防治措施73 HYPERLINK l bookmark186 o Current Document 2.6厂区绿化73 HYPERLINK l bookmark189 o Current Document 2.7拟建项目“三同时”验收一览表74第1章建设项目工程分析1.1建设项目概况1.1.1建设项目名称、项目性质、建设

7、地点及投资总额建设项目名称:XXXX有限公司年产15万吨功能性聚酯(PET)包装材料 项目;项目性质:新建;行业类别:轻工;建设地点:XXXX经济开发区康源路;投资总额:项目总投资20000万元,环保投资1260万元,占项目投资的6.3%;投产日期:2019年12月。1.1.2占地面积、工作时数及职工人数占地面积:175840a?(约263亩);职工人数:项目定员120人;工作制度:年工作360天,每天24小时,四班三运转;绿化:本项目绿化面积为43960n?,占厂区总面积的25%o1.2主体工程及产品方案本项目产品方案为年产15万吨功能性聚酯(PET)包装材料项目。产品方 案及生产规模见表4

8、.2-K表4.2-1产品方案及规模表车间名称生产能力(t/a)年运行时数(h)备注聚合车间(单线日产450吨聚酯生产线1条)聚酯熔体(有光)1509608640中间体(熔体 直接输送至 生产瓶级聚酯切片)有光聚酯切片切片生产及包装线1509608640中间体固相增粘车间增粘PET片材1500008640中间体PET片材车间功能性聚酯(PET)包装材料1500008640产品建设项目产品上下游关系见图4.2-1。DT ACO 笠 FE 土41取入律笙,5fe7JL.ik/-jk-右业且又iffi匕JT11.2.1厂区总平面布置根据该项目建设需要及工艺流程设计,本项目拟新建聚合车间、固相增粘工 艺

9、生产车间、PTA仓库、综合动力给水站、污水预处理站、综合办公楼等,建 筑面积共计45566.08m,表4.2.4新建构筑物明细表序号建筑物名称建筑面积 (m2)占地面积S)建筑结构1聚合车间6725.961656.49框架结构、4楼 含综合维修间2固相增粘车间4093.44682.24框架结构3PET片材车间40004000框架结构4PTA仓库6759.896759.89框架结构5PTA卸料1468.391468.39框架结构6切片包装、成 品库30803080框架结构7EG罐区17501750框架结构8综合动力给水站11101110框架结构9备品备件库22082208框架结构10污水预处理站

10、12001200框架结构11综合办公楼3722.221141.97框架结构12专家楼2340.51170.25砖混结构13食堂1104.4552.2砖混结构14宿舍楼9936.282484.04砖混结构15门卫6767砖混结构合计49566.0829330.47本项目平面布置图见图4.2-2o1.3公辅工程设置1.3.1公用及辅助工程建设现状建设项目公用及辅助工程见表4.3-K表4.3-1公用及辅助工程类别建设名称设计能力备注公 用 工 程给水新鲜水补充 量144420m3/a由园区供水管网统一供给循环冷却水 站3000m3/h除盐水站15m3h排水废水量45820.490m3/a雨污分流,清

11、污分流供电2558 万 kwh/a经济开发区电网提供供热热媒站天然气加热炉1 台30t/h,消耗天 然气700万m3/a依托西气东输天然气管网生物质加热炉1台,消耗生物质燃料 3200t/a外购生物质燃料,备用蒸汽2.3t/h (平均负荷)由热媒炉余热通过蒸汽发生器自行提供液相热媒130t首次填充量。改性三联苯,平均分子量252。用于热煤站热媒炉气相热媒49t首次填充量o 73.5%联苯醍,类别建设名称设计能力备注26.5%联苯。用于热煤站热媒炉制冷工艺制冷系 统2*1977kW2台(1用1备)制冷量为 1977kW的螺杆式冷水机 组,采用环保冷媒R410A 和漠化锂制冷机组空压0.35MPa

12、 系统76Nm3/min空压机采用水冷方式(利用 循环冷却水,冷却水排放并 入了循环冷却水系统)0.8MPa系统3*32Nm3/min1.2MPa系统40Nn?/min氮气2*250Nm3/hPSA制氮机,1座30n?液氮贮罐和1个600m3/h空温式气化器循环冷却水站3000m3/h由冷却塔、水循环系统及旁 滤水处理系统等部分组成贮运工程仓库PTA库6759.89m2一座,框架结构成品库3080m2一座,框架结构储罐罐区1750m2设置1座3000m3EG储罐运输运进:178722.54 t/a汽车运输类别建设名称设计能力备注运出:150000t/a环保工程废气处理1套气提设备废水处理160

13、t/d污水预处理系统噪声处理选低噪声设备,隔声固废暂存场所140m2固废临时堆场事故应急1000m3事故池1.3.2公用及辅助工程依托的可行性与可靠性分析给水建设项目生产、生活及消防用水水源为自来水,年用量为144420t,来自园 区自来水管网,水源由XX自来水厂供给,并设置循环冷却水站和除盐水站各一 座。开发区自来水管网能够满足本项目的需求。循环冷却水站处理规模为3OOOm3/h,由冷却塔、水循环系统等部分组成, 补水采用自来水;冷却塔采用钢结构框架逆流机力通风玻璃钢冷却塔,设置6 台单台处理能力为350m3/h的冷却塔,2台单台处理能力为150m3/h的冷却塔。除盐水站内设除盐水制备设备1

14、套,设计规模为150?小,采用两级反渗透 的处理工艺。除盐水制备的工艺流程图见图4.3-1。阻垢剂生产水!活性炭过滤器|一二 反渗J脱碳塔.外供除盐水箱_ 树脂捕捉器 混 床 中间水箱.t混床再生系统图4.3-1除盐水制备的工艺流程图除盐水制备工艺流程简述:原水预处理系统因原水中含有多种杂质,如悬浮物、胶体、有机物和无机盐等,为保证本 系统中反渗透部分的正常运转,则必须先去除水中的悬浮物、胶体、有机物等, 使反渗透的进水达到要求,故本系统设置原水预处理系统。原水预处理系统包括 石英砂过滤器、活性炭过滤器等。石英砂过滤器石英砂过滤器是为去除水中的悬浮物而设置的,同时为了去除水中更细小 的胶体物,

15、在此之前投加高效絮凝剂,破坏胶体的稳定性,使悬浮物和胶体有效 去除,使其出水的污染指数SDI稳定在5以下,本系统配置2台石英砂过滤器,1 用1备。活性炭过滤器活性炭过滤器是为了截留生水中有机物、氧化剂等杂质,以保证后续反渗 透进水要求,本系统配置2台活性炭过滤器,1用1备。2)反渗透系统反渗透系统包括阻垢剂添加系统、反渗透装置、脱碳塔、中间水箱,浓水 箱;反渗透装置产水进入脱碳塔,脱除水中的二氧化碳后进入中间水箱。阻垢剂添加系统为防止反渗透膜的结垢,运行时在反渗透前投加阻垢剂,阻垢剂投加量约 为1 2ppm,阻垢剂在防止难溶盐在反渗透膜上析出是非常有效的,它们通过延 缓晶体成长来推退沉淀的过程

16、,促使晶体不会形成一定大小和足够的浓度而沉降 下来,它们还有一些分散剂的作用,防止颗粒聚集成足以沉积下来的大颗粒。这 样阻止碳酸盐或硫酸盐在反渗透膜上的沉积,使得系统水的回收率和除盐率不会 下降,同时延长反渗透膜的使用寿命。反渗透装置反渗透技术是近二十几年来新兴的高新技术,它利用反渗透原理,借助于 选择透过(半透过)性膜的功能,以压力差为推动力的膜分离技术,当系统中所 加的压力大于溶液渗透压时,水分子不断地透过膜,经过产水流道流入中心管, 然后在出水端流出,进水中的杂质,主要去除水中溶解盐类,同时去除一些大分 子和前阶段未去除的小颗粒等,其功能是对经过预处理的水进行脱盐。如:离子、 有机物、细

17、菌、病毒等被截留在膜的进水侧,然后在浓水出水端流出,从而达到 淡化净化目的。经过预处理后合格的原水进入置于压力容器内的膜组件,水分子和极少量 的小分子有机物通过膜层,经收集管道集中后,通往产水管再注入中间水箱。系 统的进水、产水和浓水管道上都装有一系列的控制阀门、监控仪表及程控操作系 统,它们将保证设备能长期保质、保量的系统化运行。在反渗透装置前投加阻垢剂,防止反渗透浓水中碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙 等难溶盐浓缩后析出结垢,堵塞反渗透膜,从而损坏膜元件的应用特性。预处理后的水通过反渗透膜的分离,使水中约98%的盐分被分离出来,随浓水排出。反渗透装置脱盐后的淡水进入除二氧化碳塔、中间水箱。脱碳塔由于

18、反渗透膜对气体状态的co?截留率几乎为零,故本装置呈设置有一套除碳器,通过鼓风脱气方式除去反渗透产水中游离的C02,减轻后续混床系统 的负担,有利于混床除硅,提供混床的周期制水量和出水水质,减少再生药剂用 量。3)混床系统混床系统包括混床、再生系统及其辅助系统。混床混合离子交换器的作用是将反渗透产水中留存的离子进一步去除。经过反 渗透系统预脱盐后的原水,虽已将水中绝大部分的盐类离子去除,但是水质还不 能确保达到锅炉补给水需要的水质要求,还需经过混床进行进一步除盐。混床通 过交换器内均匀混合的阳、阴树脂,与水中的阳、阴离子同时进行交换,从而控 制产水水质电导率在0.2ps /cm以内。混床再生系

19、统及其辅助系统混床系统设置再生装置及辅助系统,再生系统包含酸、碱计量箱,喷射器, 再生水泵酸雾吸收器等。当混床内树脂失效后,用以对混床系统进行再生处理。再生方式采用体内同 步再生方式,再生用水采用脱盐水,反洗水采用反渗透产水。混床再生时的废碱 和废酸经地沟排至中和池,经酸碱中和,达到排放指标再排放至厂方指定的排水 系统。混合床离子交换器再生时,由酸喷射器将一定量的盐酸与再生泵出口除盐水 混合后,控制出口的稀盐酸浓度为3%,供混合床离子交换器再生用。稀碱溶液 的配置与上述过程相似,控制出口的稀碱液浓度为4%。混合床离子交换器再生后的废酸、废碱水均排至中和池。在中和池用非净化 压缩空气或泵回流强制

20、搅拌中和,根据中和的情况加入少量酸或碱,使废水的 pH值达69的环保排放标准,达标后排出至废水系统,酸碱废水的产生量约 144m3/ao树脂定期更换,年产生废树脂量约0.5t/3ao(2)排水1)废水本项目酯化汽提废水、过滤器清洗废水、地面拖地废水、初期雨水经厂内污 水处理站处理达污水处理厂设计进水水质要求后,排入XX第二污水处理厂集中 处理;生活污水经化粪池生化处理后同除盐水制备系统废水接管至XX第二污水 处理厂处理,尾水排至宝射河。本项目新建160m3/d规模的污水处理站,项目进厂区污水处理站的废水量为 152m3/d,且本项目废水的水质简单,故污水处理站能够满足废水处理的要求。2)雨水雨

21、水系统主要接纳全厂雨水,由厂区地下排水管线排出厂外,排入园区城市 雨水管道(3)供电本项目年用电量约2558万kwh/a,由国家电网XX供电公司提供,区内现 有220kV变电站1座、llOkV变电站3座,可对本项目生产经营提供双回路供 电,保证项目的正常生产。(4)蒸汽本项目所需蒸汽由厂内热媒站余热锅炉产生,经分配缸分配给各用户。取蒸汽平均负荷2.3t/h,按装置年运行8640小时计算,低压蒸汽消耗总量为 19872t/a0(5)热媒热媒站设置方案及运行方式本方案按年产15万吨规模设计,设置1台天然气锅炉,1台生物质锅炉,2 台锅炉一用一备,为聚酯装置输送系统工艺生产提供所需的热负荷。热媒站的

22、运 行方式采用1用1备,备用的生物质热媒炉处于热备用状态,当运行中的天然气 热媒炉发生故障,备用炉可以立即投入运行。为保证热媒系统的正常运行,设有热媒储罐、热媒排放槽、热媒高位膨胀槽 和热媒循环泵等辅助设备。热媒炉简易炉棚布置,热媒储罐和热媒地下低点排放罐布置在室外围堤内。从热媒炉出来的高温液相热媒送到用户再返回热媒站,是一个密闭的压力循 环系统,由热媒循环泵来保证热媒介质的正常循环,由高位的热媒膨胀槽来维持 系统恒定的压力和吸收热媒因温度变化而引起的膨胀量。热媒储罐的热媒用热媒充料泵往系统里补充热媒,热媒由外运至热媒站时, 由热媒桶泵将热媒打进热媒储罐。为了事故时热媒的紧急排放和一些设备、管

23、道 停用时的排空,热媒站设有低点的热媒排放槽,以利于热媒的排放。为防止热媒 高温下被氧化变质,热媒低点排放槽中设有氮气保护。热媒站设置的合理性分析本项目对热源的需求较高,用热主要分为热媒系统供热和蒸汽供热。本项目 聚酯生产线需要用热媒系统进行供热,生产线各环节的供热温度要求见表4.3-2。 另外,聚酯生产线管线及反应器保温需要用蒸汽进行保温,蒸汽要求为常压蒸汽 (0.8MPa,温度为180C左右)。表4.3.2生产线各环节的供热温度要求生产环节供热温度要求供热方式第一酯化反应250C左右二次热媒回路第二酯化反应260C左右二次热媒网路预缩聚反应275 C左右二次热媒回路终缩聚280C左右二次热

24、媒网路反应器及输送管线保温0.6MPa, 275C左右夹套加热保温热媒系统供热温度为320C-325C,园区无法提供该要求的热源,因此必须另行建设热媒炉。本项目采用天然气/生物质热媒炉,以减少大气污染物排放量。制冷本项目拟在厂区设置制冷站一座,设计一套制冷系统,一是供工艺使用的常 年运行制冷系统,另一是供空调使用的季节运行制冷系统,系统为闭式循环。设备配台:2台(1用1备)制冷量为1977kW的螺杆式冷水机组,采用环 保冷媒R410A和漠化锂制冷机组。本项目采用漠化锂余热制冷机技术和环保冷媒R410A,对臭氧层的损耗潜 值ODP=Oo使臭氧层免遭破坏,保护人类生态环境。空压本项目拟在厂区设置空

25、压站一座,设计三个压缩空气系统,分别是0.35MPa、 0.85MPa和1.2MPa压缩空气系统。本项目空压机配置情况见表4.3-3。表4.3.3本项目空压机配置情况位置系统规格数量压缩空气需求量厂内空压 站0.35MPa63.2Nm3/min13792 Nm3/h0.85MPa29.02Nm3/min35224Nm3/h1.2MPa40m3/min12400 Nm3/h(8)氮气本项目氮气需用量为5OOm3/h,在厂区设置制氮站一座,设2台产气量为250Nm3/h的PSA制氮机。氮气主要用于PTA输送系统保护介质,生产设备氮封 及事故等用。贮运外部运输本项目原辅料和产品采用汽车运输,年运输量

26、约328722.54吨,其中运进178722.54 吨/年,运出 150000 吨/年。内部贮存设置PTA库、成品库各一座,建筑面积分别为6759.89m2、3080m2,另设 罐区1750m2,设置1台3000m3EG立式浮顶储罐。事故池项目设计1000m3废水事故池。1.4生产工艺流程及产污环节1.4.1聚合车间生产工艺本项目采用意大利诺伊自主开发的成熟工艺技术,以精对苯二甲酸和乙二醇 为主要原料,以乙二醇锐为催化剂,采用直接酯化、连续缩聚的工艺流程技术(2 道缩聚)生产聚酯熔体。主反应:乙二醇镑a.酯化反应COO vJ/-COOH2HOCH2CH2OHEGPTAHOCH2CH2O-COO

27、CH2CH2OH + 2H2OBHET水第一酯化反应器中酯化率可以达到91.0%,第二次酯化总酯化率达到96.5 % o 在缩聚阶段,酯化继续进行,最终酯化率达到99.8% ob.缩聚反应nHOCH2CH2O-COOCHCHQOC-HO-COO)nCH2CH2OH + (n-l)HOCH2CH2(EG(CH2CH2OOCPET副反应hoch2ch2oh ch3cho + h2oEG乙醛 水2HOCH2CH2OH HOCH2CH2OCH2CH2OH + H2OEG二甘醇(DEG) 水乙二醇催化剂新鲜EG 配制新鲜EG?废气Gl-3喷淋冷凝器PTA低聚物终缩聚反应器新鲜EG有光埒体图4.4-1 聚

28、合车间工艺流程图去热 媒 废气G1-2 汽提废气炉至G1-3焚烧1 I酯化废水W1-1A 汽提塔直接蒸汽I酯化废水去污水预处理图4.4-2聚合车间工艺流程及产污环节工艺说明如下:(1)浆液调配在催化剂调配罐中加入定量的新鲜EG (乙二醇),搅拌加入定量的乙二醇 锐,温控在3035C充分溶解后由泵送入浆料调配釜。PTA (精对苯二甲酸)经输送装置送入料仓,将一定配比的PTA、催化剂调 配液及回用的乙二醇送入浆料调配釜,充分混合形成浓度均匀的悬浮浆料。在PTA输送过程中,在PTA投料车间有少量PTA粉尘G1-1经除尘器处理 后无组织排放。(2)酯化设第一酯化、第二酯化反应器。PTA、EG在加热状态

29、下进行酯化反应生成低分子产物BHET (对苯二甲酸 乙二醇酯)。乙二醇和酯化反应产生的水的混和蒸汽进入乙二醇分离塔进行分离, 分离后的乙二醇返回浆料调配系统。分离塔的塔顶蒸汽进入制冷机,推动制冷机 做功后,冷凝成液体,部分冷凝液回返回塔顶控制分离塔温度,多余冷凝液作为 废水W1-1排放,分离塔塔顶有尾气G1-2产生。(3)缩聚预缩聚反应器与终缩聚反应器共用一套真空喷射系统;此阶段为负压反应, 反应生成的熔体输送到缩聚反应器。终缩聚反应生成的熔体经熔体泵、熔体过滤 器、熔体分配阀输送到PET切片装置。本项目采用乙二醇蒸汽喷射方式产生真空,它和采用水蒸汽喷射方式相比较, 首先可降低装置能量消耗,其

30、次减少蒸汽凝液中水含量,并经分离即可在装置中 循环使用。在缩聚反应器和它的真空设备之间设置喷淋冷凝器(冷凝温度18C),由 反应器引出的气相物质由喷淋冷凝器横筒远离立筒处进入,冷却后凝聚物沉积在 开口附近及横筒壁上,然后随时由装在横简内旋转的刮板刮掉,产生低聚物废渣 Sl-lo气体进入立置的喷淋塔后,流经装在塔内的伞板,被下淋的EG冷却,落 入横筒,然后通过堰板由下面的开口排出,未冷凝气体被下游真空泵由冷凝器顶 抽走,蒸汽喷射真空系统有废气G1-3产生。预缩聚反应器的汽相凝液中含水量较高,送到乙二醇分离塔脱除水份后,连 同终缩聚反应器的汽相凝液和乙二醇蒸汽喷射泵的凝液直接加入浆料调配槽。终缩聚

31、聚物过滤器有杂质废渣S1-2产生。(4)汽提塔酯化废水处理工艺流程如图4.4-3所示。预缩及终缩系统液环真空泵的工艺 尾气以及工艺塔排放尾气通过总管收集,由蒸气喷射泵提供动力将它引入汽提塔。 酯化废水重力流至汽提塔供料罐,废水温度大约是48Co从汽提塔供料罐出来 的水流到进料预热器,通过与汽提塔塔釜出料进行换热,温度上升到96C ,然 后从汽提塔顶端填料上部液体分布器进入汽提塔。废水从汽提塔顶部侧面进入, 经过充分接触后,尾气从塔顶排出。尾气排出前,在塔的最上部先通过除雾器除 去水分,再通过蒸汽盘管加热以保证排出气体的温度,输送到热媒炉燃烧室热力 燃烧处理。汽提塔尾气焚烧条件如下:热媒炉燃烧稳

32、定;热煤炉运行残氧量4%;停车 信号停止烧废气;有火焰报警信号停止烧废气。图4.4.3聚酯装置废气、废水处理流程图(5)过滤器清洗XXXX有限公司熔体过滤器清洗设计为在线水解+在线氧化+高温蒸汽反吹。其过程如下:滤芯由过热蒸汽冲刷,在蒸汽和温度的联合作用下,高分子被断裂,熔体过 滤器内的残留熔体降解为小颗粒及废气等被带出系统,这些气体将与蒸气一起离 开腔体。水解过程中保证无氧的水解作用以避免产生粘胶和炭化残渣。氧化过程是用加热过的高温空气吹刷滤芯腔,并且氧化剩余的熔体残渣。进 行这一步的时候,滤芯内残渣的量必须很少时,因为其氧化的时候容易发生过热, 烧毁滤芯后清洗阶段。滤芯后处理操作步骤如下:

33、蒸汽反冲:滤芯彻底清洗后,用蒸汽反吹。清洗:用清水冲洗滤芯。超声波清洗:用超声波清洗,以清除那些仍存留在过滤芯间隙的固体杂质。干燥:使用超声波清洗之后,应再次利用清水冲洗一次,然后进行干燥(干 燥温度120笆,时间24h)o1.4.2固相增粘工艺(1)生产本项目采用国内自主开发的成熟工艺技术,利用固相增粘生产工艺将PET 原料进行加工,其后再进行切片包装。其反应方程式如下:固相增粘反应:主反应:酯交换:PET-COO-CH2CH2OH + HO-CH2-CH2-OOC-PET 一(1)KiPET-COO-CH2-CH2-OOC-PET + HO-CH2-CH2-OHT酯化:PET-COOH +

34、 HO-CH2-CH2-OOC-PET 一(2)K2PET-COO-CH2-CH2-OOC-PET + 电07固相增粘工艺是通过把固体切片相似的聚合物加热到聚合物的剥离转换温 度以上,但熔点以下完成的。典型的固相增粘工艺是在惰性气体如氮气环境中进 行,以免聚合物在高温下产生降解,聚酯的分子量通过缩聚而增加。PET是一线 性聚合物,分子量的增加(链条串起来)可以通过缩聚和酯化反应。酯交换反应 (1)和酯化反应(2)都是可逆反应,为了使平衡向正反应方向移动,必须及时 排除挥发性的小分子产物。(2)工艺流程图图4.4-5生产工艺流程图1.4.3固相增粘氮气净化工艺在固相增粘工艺中氮气带走反应产生的挥

35、发性物质,包括乙醛、乙二醇、水、粉尘等。氮气离开反应器时温度大约210Co氮气通过氮气净化塔净化后回用。氮气净化塔主要通过10C左右的乙二醇喷淋,通过喷淋将氮气中的乙二醇和乙 醛冷凝随着喷淋的乙二醇回用于聚合车间生产工艺。土甘,hb固相增粘工序聚合工序表4.5.4建设项目能源消耗表序号动力名称单位用量协作关系1电万KWh2558园区110KV变电所双回路供电2新鲜水m3/a144420园区自来水管网提供3循环冷却水m3/h3000/4氮气Nm3/h500厂区自制5燃气Nm3/a7.0 x106园区天然气管网提供1.5物料及水平衡1.5.1物料平衡聚合车间物料平衡见图4.6.1和表4.6-lo聚

36、合车间对苯二甲酸投入产出平衡见表4.6.2。聚合车间乙二醇投入产出平衡见表4.6-3和图4.6-3o 聚合车间乙醛平衡见表4.6-4。聚合车间废气处理及物料平衡见图4.62。固相增粘车间物料平衡见表4.6.6。表4.6-1聚合车间物料投入产出平衡表原辅材料名称投入量产品及副产品废气废水固体废物(t/a)名称产出 量 (t/a )名称产出量(t/a)名称产出 量 (t/a )名称产出量(t/a)精对苯二甲酸PTA128553.1有光熔体150960G1-10.645废水28994.49S1-112.4乙二醇EG50112.5G1-2至G1-30.875S1-223.17直接蒸汽3456汽提废气2

37、130.015小计182121.61509602131.53528994.4935.57182121.6表4.6.2聚合车间对苯二甲酸投入产出平衡投入产出PTA投入量(t/a)名称产出量(t/a)投入128553.1反应消耗128529.285进入废渣S1-223.17进入废气G1-10.645小计128553.1小计128553.1表4.6.3聚合车间乙二醇投入产出平衡投入产出乙二醇投入量(t/a)名称产出量(t/a)投入50112.5反应生成聚酯熔体47896副反应生成二甘醇1404副反应生成乙醛502.5反应生成废渣6.5游离态进入产品114.72进入G1-2至Gl.3 (治理后)0.0

38、1进入汽提废气106.7进入酯化汽提废水82.07小计50112.5小计50112.5表4.6.4聚合车间乙醛平衡投入产出乙醛投入量(t/a)名称产出量(t/a)反应生成330.37进入产品23.655进入G1-2至G1-3 (治理后)0.02进入汽提废气255.6进入酯化汽提废水51.095小计330.37小计330.37PTA乙二醇怫56.94 新野 EG 2332.655废气 GL3 0.SSEG 0.165新鲜 EG 13505.1乙醛0.22水 0.165EG蒸汽喷射FG窒系统争回用 26425.825EG 25787.52乙酷80.55水 557.755128553.1催化剂配置废

39、气 G1-1 0.645粉尘 0.645J浆液调配槽观酸梯56.94 PTA 128552.455 EG 135117.215 乙佬 173.875 水 1289.I g第-幽化反应器239.595回用 EG 乙酸 水 731.18107X83.26107058.7593.33BHET 178997.65:酷酸禅56.94PTA 11569.72EG 15412.955乙酷6.385DEG 60.00水 392325206495.V75废 *tGl-2 0.325EG 0.035乙院0.035水别冷机,相EG乙酵水27667.96123.615339.14527200.258755.16回用

40、79165.4EG 78572.05 ,乙醛4.49水 588.855第二博化反应器-Ifr-新鲜 EG 26X9.025废水 W1-1 27667.635EG 128.58乙酸339.11水 27199.945液相EG乙度水37417.8236536.56147.935733325唆淋冷凝器汽相 41575.545EG 40596.27乙醛 164.375水 814.805rhut enoo qe乙二56.94PTA 3015.24EG 1724.02乙薛9.79DEG 80.275水 130.885I97S135 横璃聚反应器图4.6-1物料平衡图(单位:t/a)气相EG 乙酸 水1292

41、127512282.585 80.77 557.92新鲜 EG 31585.72汽相4157.545汽相8763.73EG4059.62EG8222.965乙醛16.44乙酵64.33水81.485水476.435废 S1-1 6.2废浪 S1-1 6.2PET 128398.JG5 BHET 25932.2 乙-.Wt 56.94PTA 12.21EG 10.23 乙醛9.755 DEG 660.0() ,权顷.妃PET 147615.97 BHET 1918-87 乙:醉镣56.94PTA 155.43EG 9.73 乙餐17.15 DEG 1209.08155541.59终编聚反应器I5

42、O983.IL丝编聚过就器A1杂质S1-2 23.17博体150960废气Gl-2至 Gl-3 0.875E乙醛水0.20 0.255 0.42汽提废气 E乙醛水2130.0128.78139.361661.875酯化废水W1-1E乙醛水27667.635128.58339.1127199.945汽提塔直接蒸汽3456酯化汽提废水28994.49图4.6.2废气处理流程图(单位:t/a)回用图4.6-3乙二醇投加、回用及损耗示意图表4.6-5固相增粘车间pet切片投入产出平衡投入产出PET投入量(t/a)名称产出量(t/a)投入150960增粘PET片材150000反应生成水390粉尘240乙

43、醛270乙二醇60小计150960小计150960表4.6.6固相增,阳车间乙醛平衡表投入产出乙醛中间产生量名称排放量(t/a)(t/a)投入270有组织排放0.54无组织排放0.12燃烧269.34小计270270固相增粘车间物料流程见图4.64粉尘40 水 160 v 乙醛60 乙二醇20粉尘60 乙醛60 v 乙二醇10 水50粉尘60 水130 乙醛30粉尘50 乙醛120 乙二醇20 水60粉尘30图4.6-4固相增粘车间物料平衡图(单位:t/a)1.5.1蒸汽平衡项目蒸汽平衡见图4.6-5。进入酯化臂“0.4 聚合车间汽提皱置用dtns 聚合车间催化剂预热nm -清下水0.025a

44、 过滤器清洗 0.02清下水图4.6.5建设项目蒸汽平衡图(t/h)1.5.2水平衡项目水平衡见图4.6-6o损;狎001080。循环冷却水系统21600清下水雨水管网3600972000损名髀循环冷冻水系统一您一*南水曾网 清下水田爪川10800自耕袱27667.635酣化反应废水3456讨一催化剂预热及过滤器进入汽提废气|14雨水管网汽提塔D7海4 4% 酯化汽提废水14442() 自来水损耗*4396二2厂区绿化用水进入土壤或大气损耗夕2004()420.49Toon* 生产车间拖地用水 Hi的43208546厂区初期雨水损洼/#qf 切片循环冷却除盐水制备 题邮L滤后循环使用600除盐

45、水制备4翊聚醋过滤器冲洗四混床再生废水戚,酸碱中和 hs 卅 * 财攵亡 斗 的袖 *生活用水3456图4.6-6项目水平衡图(t/a)5400厂区污水处理站4()420.49宝应第二污水处理厂1.6污染源分析1.6.1大气污染物产生排放情况建设项目产生的废气主要为PTA装卸粉尘(含G1-1)、聚酯工艺废气(G1-2 至G1-3)、预结晶工艺废气(G2.l)、固相增粘反应工艺废气(G2.2)、冷却 时产生的粉尘废气(G2-3)、热媒炉燃烧废气、污水处理站产生的废气及乙二醇 贮罐废气。其中PTA装卸粉尘、污水处理站产生的废气和乙二醇贮罐废气无组 织排放。(1)有组织废气1)聚酯工艺废气(G1-2

46、至G1-3)聚酯工艺废气主要污染物为乙二醇和乙醛,和酯化废水混合后进入气提塔经 气提处理,由汽提塔分离出的尾气主要含有乙二醇和乙醛均属于易燃烧气体,热 媒炉的炉膛温度可以达到1000C以上,乙二醇和乙醛在热媒炉中的去除率很高, 可以达到99.8%的去除率,最后与热媒站燃烧废气一起经过40m高烟囱排放。2)固相增粘工艺废气预结晶工艺废气主要污染物为粉尘、乙醛,经旋风分离器分离出粉尘后尾 气通过管道输送接入热媒炉焚烧,最后与热媒站燃烧废气一起通过40m高的排 气筒排放。粉尘和乙醛产生速率约为6.94kg/h和3.47kg/h。旋风分离器的除尘效 率可达99%以上,乙醛经热媒站焚烧去除率可达99.8

47、%。固相增粘反应工艺废气主要成分是粉尘、乙醛和乙二醇,因预加热、热输 送和固相增粘在一套密闭装置内完成,故统一收集各阶段产生的废气并处理。粉 尘、乙醛和乙二醇产生速率约为17.36kg/h、27.78kg/h、5.79kg/h。工艺产生的废气经布袋除尘器后通过EG喷淋净化氮气。氮气重新回用至固 相增粘工艺。乙醛和乙二醇则进入PET聚合工艺中,乙二醇基本回用完全。乙醛则随着 预缩及终缩系统液环真空泵的工艺尾气以及工艺塔排放尾气通过总管收集,由蒸 气喷射泵提供动力引入汽提塔。酯化废水重力流至汽提塔供料罐,废水温度大约 是48C。从汽提塔供料罐出来的水流到进料预热器,通过与汽提塔塔釜出料进 行换热,

48、温度上升到96C,然后从汽提塔顶端填料上部液体分布器进入汽提塔。 废水从汽提塔顶部侧面进入,经过充分接触后,尾气从塔顶排出。尾气排出前, 在塔的最上部先通过除雾器除去水分,再通过蒸汽盘管加热以保证排出气体的温 度,输送到热媒炉燃烧室热力燃烧处理。乙醛和乙二醇属于易燃烧气体,热媒炉的炉膛温度可以达到1000C以上, 乙醛在热媒炉中的去除率很高,可以达到99.8%的去除率,最后与热媒站燃烧废 气一起经过40m高烟囱排放。固相增粘反应冷却废气主要污染物为粉尘,粉尘的产生速率约为3.47kg/h, 经自清式反洗过滤器处理,除尘效率可达99%以上。3)热媒炉燃烧废气本项目建设2台热媒炉,一用一备,1台使

49、用清洁能源天然气作为燃料,此 热煤炉不需要设置脱硫除尘装置,1台使用生物质作为燃料,需设置脱硫除尘装 置,生物质锅炉作为备用锅炉。本项目天然气热煤炉所需热量约为7.7xl()6kcal/h,类比仪化聚酯中心(该中 心的热媒炉效率92%左右),天然气热值约为9500kcal/Nm3,因此本项目天然 气消耗量约为7.0 x106Nm3/ao根据环境保护实用数据手册资料,天然气燃烧后产生NO2及少量的SO2、 烟尘,燃料废气污染物排放系数见表4.7-U表4.7.1天然气废气产污系数污染物天然气燃烧产污系数废气10.3Nm3/Nm3so29.6 kg/106m3NO21134 kg/106m3烟尘16

50、0 kg/106m3表4.7-2本项目燃料废气产生量污染物天然气燃烧备注产生量(t/a)产生速率 (kg/h)排放量(t/a)so20.06720.007780.0672口高度为40m;直径为1.2m;排放温度为120Cno27.9380.918757.938烟尘1.120.129631.12(2)无组织废气本项目PTA输送采用较先进的全封闭的管式链板机输送,紧连投料口的 PTA中间料斗上部装有引风机,这样可以在投料口处形成一定的负压,所以在 聚酯车间投料过程时无粉尘,主要是在PTA投料间卸料、装料过程中有PTA粉 尘G1-1产生,产生量为0.645t/a。本项目在PTA投料间设置布袋除尘器,

51、收尘 效率为99%,收集下来的PTA粉尘重新用于聚酯生产,未经收集和除尘处理的 废气在车间无组织排放,排放量为0.00645t/a。乙二醇在装卸、贮存过程中有大小呼吸无组织挥发。本项目设1只3000m3 的乙二醇立式浮顶储罐。乙二醇装卸工作损耗(大呼吸)可按下公式计算:LW = 4.188xlO-7MPKNKcxVL式中:Lw化工产品储罐的年呼吸量,m3/a;M 储罐内产品蒸气分子量;P大量液体状态下,真实的蒸气压力,Pa;VL溶剂送入储罐量,m3/a;KN一周转因子,若周转次数K小于36,取1;若K小220,则KN= 11.467xK-0.7026,若 K 大于 220, KNR.26;KC

52、产品因子(石油原油0.65,其他有机液体1.0) o储罐储存损耗(小呼吸)可按下公式计算。L、=0.191M - D HSHECKc U009IO-PJp c式中:Ly 储罐的年挥发量;M储罐内产品蒸气分子量;P大量液体状态下,真实的蒸气压力,Pa;D一储罐直径,m;H一平均蒸气空间高度(或罐高度);T每日大气温度变化的年平均值;Fp-涂层系数(1-1.5,铅漆1.39,白漆1.02);C一用于小直径罐的调节因子(直径在0-9m之间,C=l-0.0123x(D-9)2, 罐径大于9, C为1),按照C =l-0.0123x(D-9)2计算;KC产品因子(石油原油0.65,其他有机液体1.0)

53、o经上述公式计算,乙二醇小呼吸损耗0.004吨/年,大呼吸损耗0.1108吨/年, 合计乙二醇储罐无组织废气排放量0.1148吨/年。聚酯装置乙醛和乙二醇无组织排放乙二醇既是酯化反应原料,又是缩聚反应生成物,乙醛是缩聚副反应产物, 聚酯装置投料、反应、输送过程均在密封的反应釜和管道中进行,但是设备阀门、 管道连接、催化剂配制、废水转移过程以及乙二醇液封槽存在少量无组织排放现 象。污水处理站易产生如氨之类的恶臭物质O含恶臭物质的废气呈无组织面源 排放。本项目大气污染物产生及排放情况见表4.7-3s表4.7-4和表4.7-5o表4.7-3建设项目废气产生及排放情况一览表编号污染源名 称排气量 m3

54、/h污染物名 称产生情况拟采取的处理方式去除 率排放状况执行标准F放源参数产生浓度 mg/m3产生速率 kg/h产生量 t/a排放浓度 mg/m5排放速率 kg/h排放量 t/a浓度 mg/m3速率 kg/h高 度m直径m温 度C1聚酯车间汽提塔废 气50000乙二醇298.114.91128.78送厂内热 媒炉焚烧 处理99.80.60.030.2612010.08401.2120乙醛785.5639.28339.3699.81.570.080.681250.772热媒炉然燃废气天气烧勺50000so20.15560.007780.0672-0.15560.007780.067250NOx1

55、8.3750.918757.938-18.3750.918757.938200烟尘2.59260.129631.12-2.59260.129631.12203PTA投料 间粉尘0.0750.645布袋除尘 器处理990.006451.04乙二醇储 罐乙二醇0.1148无组织排 放0.1148105聚酯车间乙二醇0.628无组织排 放0.62810乙醛0.060.060.046预结晶废 气10000粉尘694.46.9460旋风分离 器+热媒炉 焚烧996.940.070.612060401.2120乙醛347.23.473099.80.690.010.061250.777固相增粘反应工艺废气5

56、0000粉尘347.217.36150布袋除尘+ 热媒炉焚 烧993.470.171.512060乙醛555.627.7824099.81.110.060.481250.77乙二醇115.75.795099.80.230.010.112010.088冷却10000粉尘347.23.4730自清式反洗过滤器 处理993.470.030.3120609污水处理 站nh3一0.09-一0.091.5h2s一0.01一一0.0040.06注:(1)上表中的有组织废气均为连续排放,年排放时间为8640h,汽提塔废气量为热媒炉烟气最。(2)PTA投料间会产生粉尘,车间内设有布袋除尘,经收集后回用于生产,布

57、袋除尘不设对外环境的排气筒,少量的粉尘通过车间通风口排放,为无组织排放。表4.7-4本项目无组织排放废气产生情况序号污染源位置污染物产生量(t/a)面源面积(m2)面源平均高度(m)1聚酯车间乙二醇0.7851656.4915乙醛0.062PTA投料间粉尘0.006451468.3953乙二醇储罐乙二醇0.164175054污水处理站nh30.0912005h2s0.004表4.7-5大气污染物产生量、削减量及排放量类别污染物名称产生量(t/a)削减量(t/a)排放量(t/a)有组织乙二醇178.78178.420.36乙醛609.36608.141.22SO20.067200.0672NOx

58、7.93807.938烟尘1.1201.12粉尘240237.62.4无组织粉尘0.006450.000.00645乙二醇0.74280.000.7428乙醛0.060.000.06nh30.090.000.09h2s0.0040.000.0041.6.2水污染物产生排放情况建设项目生产废水排放环节主要有:(1)酯化气提废水经汽提塔预处理后,废水中低沸点主要有机物乙醛等杂质从废水中脱除并进 入气相,经气提后的废水送厂内污水处理站进行预处理。(2)过滤器废水本项目熔体过滤器清洗设计为在线水解+在线氧化+高温蒸汽反吹。滤芯由过热蒸汽冲刷,在蒸汽和温度的联合作用下,高分子被断裂,熔体 过滤器内的残留

59、熔体降解为小颗粒及废气等被带出系统,这些气体将与蒸气一起 离开腔体。水解过程中保证无氧的水解作用以避免产生粘胶和炭化残渣。蒸汽反冲:滤芯彻底清洗后,用蒸汽反吹。清洗:用清水冲洗滤芯。超声波清洗:用超声波清洗,以清除那些仍存留在过滤芯间隙的固体杂质。干燥:使用超声波清洗之后,应再次利用清水冲洗一次,然后进行干燥(干 燥温度120C,时间24h)o清洗产生的废水依然经污水处理站处理达到XX第二污水处理厂设计进水 水质要求后排入污水处理厂集中处理。(3)除盐水制备系统混床再生会产生酸碱废水和浓水,酸碱废水经中和后 同浓水一同送XX第二污水处理厂集中处理。(4)聚酯及切片生产用拖把拖地,会有少量拖地废

60、水产生,产生量约5m3/d, 合计1800m3/a,主要污染因子是COD和SS,收集后送厂内污水处理站进行预处 理。(5)生活用水:本工程新增定员120人,工人生活用水以100L/d计,贝IJ用 水量为4320n?/a,污水量以用水量的80%计,则项目生活污水量约3456n?/a, 该废水主要污染因子是COD、SS、NH3-N和TP,生活污水因在污水处理厂设计 进水水质要求范围内则化粪池预处理后直接接入XX第二污水处理厂集中处理。(6)初期雨水:生产装置初期雨水按2年重现期暴雨强度,前15分钟暴雨 量计算。建设项目产生的酯化汽提废水、过滤器清洗废水、地面拖地废水以及初期雨 水经厂区污水预处理站

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