联苯二氯苄生产工艺及产排污分析

1、联苯二氯苄生产工艺及产排污分析1反应原理主反应：主要副反应：2工艺流程（1）合成将环己烷溶剂投入反应釜中，再加入氯化锌催化剂，然后加入联苯和多聚甲醛，开搅拌，反应釜用冷冻盐水冷却至室温后，开始将干燥的氯化氢气体经过通入反应釜内，反应时长为40小时。合成产品为联苯二氯苄，同时生成水，反应的同时未反应的氯化氢气体从釜顶经管道排出，经四级降膜吸收+碱吸收塔处理后，25m高排气筒排放，同时水吸收产生30%的盐酸溶液副产品F4-1。（2）溶剂回用反应结束后，打开冷凝器循环水，出口的阀门切换到溶剂接收罐，开蒸汽升温，升温至75-90，将环己烷溶剂蒸出，溶剂回用于合成反应，脱溶用时3小时。（3）洗涤分离洗涤

2、釜中加入水，常温下搅拌5分钟，然后将物料转入离心分离机，分离后的水相打入洗涤釜，循环套用，多次循环后，经检查不合格，直接出售给氧化锌生产厂。（4）精制脱溶分离产品与甲苯按1:3的比例投入精制釜，蒸汽加热，升温至105度回流，控制温度在110-130，回流1h，精制目的是让产品更好的溶于甲苯溶剂，回流结束后，降温至20，将物料转入离心分离机，分离固相经双锥干燥后，包装入库待售，干燥时长8h。分离母液，经蒸馏冷凝分离甲苯，蒸馏温度为130，分离甲苯作为精制工艺溶剂，循环使用，整个周期约12小时，剩余固体为合成反应副产物和未参加反应的联苯，将蒸馏固体返回合成反应，继续制备联苯二氯苄。联苯二氯苄的反应

3、周期为40小时。由于本工艺为一部反应，年生产批次为180批次，每批次的产品量为8.333t。3产排污环节根据联苯二氯苄生产工艺，在项目运营期间，各类污染物产生环节见表2.2-1：表2.2-1 各生产过程产物环节污染物类别污染源名称主要污染物处理方式废气未反应的HCl气体G4-1HCl回转窑焚烧炉溶剂蒸馏不凝气G4-2环己烷、多聚甲醛精制不凝气G4-3甲苯、环己烷、多聚甲醛母液蒸馏不凝气G4-4甲苯干燥废气G4-5甲苯、TSP废水洗涤离心废水W4-1氯化锌、环己烷、多聚甲醛三效蒸发去盐后，进入厂区污水处理站废碱液W4-2NaCl、NaClO、NaOH固废结晶盐S1-1ZnCl出售ZnCl生产厂家

4、结晶盐S1-2NaCl、NaOH作为融雪剂出售4原辅料消耗 联苯二氯苄生产的原辅料消耗定额见表2.2-2。表2.2-2 原辅料消耗一览表表（t/批次）序号名称规格单耗t/t年消耗t/a包装方式来源1环己烷99.9%0.02232.7罐装乌海及周边地区299.9%0.65972桶装3多聚甲醛99.9%0.16246桶装4氯化锌99.9%0.46694袋装5甲苯99.9%0.02131.3罐装6碱液水32%0.00182.8桶装799.9%0.13197-蒸汽冷凝水8HCl99.9%0.36540瓶装自产9新鲜水99.9%0.36540-园区5生产设备清单联苯二氯苄产品生产的设备清单定见表2.2-

5、3。表2.1-6 联苯二氯苄车间设备一览表序号设备名称规格型号材质单位数量1反应釜3000L搪瓷只122洗涤水解蒸馏釜5000L搪瓷只123离心机台64精制釜3000L搪瓷只125甲苯回收槽只26离心机台67母液回收釜3000L搪瓷只68双锥干燥机台59水环式真空泵台66 物料平衡1.反应转化率本项目为一步反应，合成反应的的转化率为77%，以联苯为基准，由于副产物继续回用参与合成反应，整个反应流程联苯二氯苄的转化率为92.5%。2.物料平衡联苯二氯苄物料平衡如下表所示，全过程物料平衡图如下图所示：表2.3-2 项目工艺过程物料平衡表（kg/批次）序号投入物料产出物料名称投入量名称产出量1环己烷

6、0.182未反应的HCl气体G4-10.47425.4洗涤离心废水W4-18.0123多聚甲醛1.366溶剂蒸馏不凝气G4-20.0054HCl3精制不凝气G4-30.085氯化锌3.856母液蒸馏不凝气G4-40.0586水3干燥废气G4-50.0167甲苯0.174联苯二氯苄8.333合计16.97816.978表2.3-2 项目工艺过程物料平衡表（t/a）序号投入物料产出物料名称投入量名称产出量1环己烷32.7未反应的HCl气体G4-185.22972洗涤离心废水W4-114423多聚甲醛246溶剂蒸馏不凝气G4-214HCl540精制不凝气G4-314.45氯化锌694母液蒸馏不凝气G

7、4-410.46水540干燥废气G4-537甲苯31.3联苯二氯苄1500合计305630567 溶剂平衡联苯二氯苄生产过程中使用的溶剂为环己烷和甲苯，不参与反应，全过程溶剂平衡表如下：表2.3-4 项目工艺过程溶剂衡表（t/a）序号投入物料产出物料名称投入量名称含溶剂量1成盐反应环己烷32.7溶剂蒸馏不凝气G4-20.82洗涤离心废水W4-128.83精制不凝气G4-33.1合计32.732.71精制甲苯31.3精制不凝气G4-310.42母液蒸馏不凝气G4-410.43干燥废气G4-50.84联苯二氯苄9.7合计25.431.38 水平衡联苯二氯苄水平衡如下表所示，全过程水平衡图如下图所示

8、：表2.3-4 项目工艺过程水平衡表（t/a）序号投入物料产出物料名称投入水量名称含水量1合成反应生产水170.8洗涤离心废水W4-1709.22540精馏废气G4-20.23干燥废气G4-50.740.7合计710.8710.89 源强计算1、废气（1）工艺废气合成反应未反应的HCl气体G4-1，合成反应条件为室温，无不凝气产生，根据反应转化率，未反应的HCl气体量为85.2t/a，该部分气体通过水冲泵抽真空吸收成稀盐酸，处理效率为99.5%，处理后的HCl的排放量为0.426t/a，经25m高排气筒高空排放。根据工艺分析，合成反应时长约为40h/批次，年生产180批次，则年合成反应时长为7

9、200h/a，HCl的产生量为11.83kg/h，排放量为0.059kg/h。为了能够更好地达到废气处理的效率，要求企业合理的安排生产批次，使污染物的排放尽量匀速进行。溶剂回收蒸馏不凝气G4-2，主要为环己烷与多聚甲醛，不凝气的产生量按回收溶剂的0.2%计算，不凝气年产生量为1t/a，环己烷的产生量为0.75 t/a，多聚甲醛的产生量为0.25 t/a，收集后通入回转窑焚烧炉焚烧处置。根据工艺分析，脱溶蒸馏时长约为2h/批次，年生产180批次，该工段则年蒸馏时长为360h/a，脱溶不凝气的产生量为2.78kg/h，其中环己烷的产生量，2.08 kg/h，多聚甲醛的产生量为0.7 kg/h。精制

10、废气G4-3，主要成分为甲苯、环己烷、多聚甲醛和少量水蒸气，精制温度为110-130，环己烷、多聚甲醛和水基本被蒸出，甲苯的损失量按甲苯溶剂的0.2%计算，精制废气的产生量为14.4t/a，其中甲苯产生量为10.4t/a，环己烷的产生量为3.2t/a，多聚甲醛的产生量为0.5t/a，精制废气收集后通入回转窑焚烧炉焚烧处置。根据工艺分析，精制时长约为5h/批次，年生产180批次，该工段则年回流时长为360h/a，精制废气的产生量为20kg/h，其中甲苯产生量为14.44kg/h，环己烷的产生量为4.5 kg/h，多聚甲醛的产生量为0.75 kg/h。甲苯回收蒸馏不凝气G4-4，主要为甲苯，不凝气

11、的产生量按甲苯溶剂的0.2%计算，不凝气的产生量为10.4t/a，收集后通入回转窑焚烧炉焚烧处置。根据工艺分析，甲苯回收蒸馏时长约为4h/批次，年生产180批次，该工段则年蒸馏时长为720h/a，不凝气的产生量为14.44kg/h。产品干燥废气G4-5，主要为粉尘、甲苯和水蒸气，废气经冷凝器+布袋除尘器（效率为99%）处理后通入回转窑焚烧炉焚烧处置，收集粉尘回用于下一步反应，不外排，冷凝液通入蒸馏釜回收甲苯。该工段产生废气量为3t/a，其中甲苯含量0.72t/a，粉尘含量为1.44 t/a。根据工艺分析，干燥时长约为8h/批次，年生产180批次，该工段年干燥时长为1440h/a，干燥废气的产生

12、量为2.08kg/h，其中甲苯产生量为0.5 kg/h，粉尘产生量为1 kg/h。表 联苯二氯苄工艺有组织废气产生量统计表名称废气量kg/h污染物种类产生量处理方式排放量kg/ht/akg/ht/aG3-111.83HCl11.8385.2四级降膜吸收+碱吸收塔+25m高排气筒0.0060.043G3-21环己烯2.080.75通入回转窑焚烧炉通入气体缓冲罐，气相进入回转窑焚烧炉焚烧，焚烧尾气后续计算，本工艺产出气体量为28.8 t/a ；76.47 kg/h多聚甲醛0.70.25G3-340甲苯28.8810.4环己烯93.2多聚甲醛1.50.5G3-419.32甲苯19.3210.4G3-

13、52.54甲苯0.50.72TSP11.44（2）车间废气联苯二氯苄生产过程中，各种原料、中间体、成品在运行过程中均有可能发生无组织废气排放。无组织排放包括两部分，一部分为储运过程中发生的物料无组织泄漏，一部分为生产装置无组织排放。其中储运过程中发生的物料无组织泄漏在后续章节统一叙述，本章节单独分析生产装置无组织排放。本项目为常见釜式化工生产，在投料、输送方面，液体采用泵送，袋装为人孔投料，釜内为微负压，故基本无投料及输送过程污染物产生。生产装置无组织排放主要是指装置的密闭性泄漏，装置密闭性泄漏与工厂的管理水平及设备、管道管件的材质、耐压等级、物料性质、设备的运行状况等多种因素有关。在正常的运

14、行状况下，明显的跑冒滴漏不应该发生，但随着运行时间的增加，设备零部件的腐蚀、损耗增加，要完全消除泄露是不可能的，很难做到详细计算，因此本报告采用经验估值，以物料量的 0.005%计。根据本项目生产废气处理在运营期间，会产生各类污染，无组织排放统计见表 3-1-12：表 联苯二氯苄车间无组织排放废气污染因子产生量kg/ht/a环己烷0.00220.016HCl0.00370.027甲苯0.0360.262.废水洗涤离心废水W4-1，主要为氯化锌、环己烷和少量多聚甲醛，年产生量为1442t/a，其中氯化锌含量694.08 t/a ，环己烷为28.8 t/a ，多聚甲醛10.08 t/a。该部分废水经三效