环境影响评价报告公示：万SBS聚合物装置改造工程环评报告.doc

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1、第2章 工程分析2.1 企业概况及拟建项目情况2.1.1 企业概况华宇橡胶有限责任公司为山东玉皇化工（集团）公司子公司，成立于2011年8月，公司总资产92037万元，现有厂区占地面积187759平方米，现有员工200余人，是一家集化工研发、生产、销售于一体的综合型精细化工企业。目前，华宇公司建有民营企业中第一家5万吨/年顺丁橡胶生产装置以及国内生产规模最大的5万吨/年稀土顺丁橡胶装置等两套装置（以上两套装置均为山东玉皇化工有限公司以资产转让形式划入华宇公司名下，转让时间2011年8月）。其中，5万吨/年顺丁橡胶生产装置于2011年4月建成试运行，并于2011年7月通过山东省环保厅组织的工程竣

2、工环保验收；5万吨/年稀土顺丁橡胶装置主体工程于2012年2月建成试运行，2012年9月通过菏泽市环境保护局组织的工程竣工环保验收。华宇公司现有的两套装置当前均处于停产状态。另外，10万吨/年丁二烯项目于2013年7月通过菏泽市环保局环评批复， 2014年12月通过菏泽市环境保护局组织的工程竣工环保验收，并于2015年6月11日华宇橡胶有限责任公司将10万吨/年丁二烯项目中催化剂生产装置建设单位变更为“山东玉皇合众环保科技有限公司。华宇橡胶有限责任公司1万吨/年聚甲氧基二甲醚项目于2014年6月通过菏泽市环保局环评批复，并于2014年12月通过菏泽市环境保护局组织的工程竣工环保验收。目前，华宇

3、橡胶有限责任公司10万吨/年丁二烯项目及1万吨/年聚甲氧基二甲醚项目也因市场原因已停产。2.1.2 拟建项目情况苯乙烯系热塑性弹性体（又称为苯乙烯系嵌段共聚物Styreneic Block Copolymers，简称SBCs），目前是世界产量最大、与橡胶性能最为相似的一种热塑性弹性体。目前，SBCs系列品种中主要有4种类型，即：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）；苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SIS）；苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）；苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物（SEPS）。拟建项目产品为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）。华宇橡胶有限责任公司

4、8万吨/年SBS聚合物装置改造工程以苯乙烯和丁二烯为原料经过聚合、凝聚、脱水、洗胶、挤压、干燥等工序生产SBS聚合物，利用华宇橡胶有限责任公司已停产的原有5万吨/年稀土顺丁橡胶装置的公用工程、溶剂回收、助剂配置、胶罐、凝聚系统等，在稀土顺丁原有装置基础上改建生产线用于生产SBS聚合物。拟建项目建设地点位于山东省东明海洋化工产业园区，项目用地为工业用地，新增建筑面积3774.3m2。项目总投资34648.91万元，项目共建两条SBS生产线，项目建成达产后，可年产8万吨SBS聚合物，年增销售收入87795.6万元，利润10062.29万元。拟建项目地理位置见图2.1-1。2.2 现有项目工程分析2

5、.2.1 现有项目工程概况华宇橡胶有限责任公司现有生产装置包括5万吨/年顺丁橡胶生产装置、5万吨/年稀土顺丁橡胶装置、10万吨/年丁二烯生产装置和1万吨/年聚甲氧基二甲醚生产装置等，拟建项目是在稀土顺丁橡胶装置基础上进行改建。现有工程环保手续执行情况见表2.2-1。表2.2-1 华宇公司现有装置环保手续执行情况工程名称建成时间环评批复文号验收批复文号当前运行情况5万吨/年顺丁橡胶2011.4鲁环审200953号鲁环验201169号停产5万吨/年稀土顺丁橡胶2012.2菏环审201183号菏环验201260号停产10万吨/年丁二烯2013菏环审201356号菏环验20140912号停产1万吨/年

6、聚甲氧基二甲醚2014.12菏环审201450号菏环验20140910号停产（1）顺丁橡胶生产装置工程组成顺丁橡胶生产装置采用镍系催化体系生产工艺，主要包括聚合单元、溶剂回收 、凝聚和后处理等四个单元，具体组成情况见表2.2-2。表2.2-2 顺丁橡胶装置工程组成情况项目建设内容备注主体工程聚合单元设计产能50000t/a溶剂回收单元凝聚单元后处理单元储运工程丁二烯储罐（球罐）21500m3溶剂油罐（浮顶罐）21000m3顺丁橡胶储库8100m2公用工程新鲜水供应设施地下水变电所及其配电室-供电当地供电局供应供汽利用依托玉皇蒸汽锅炉辅助工程办公、生活区-化验区-空气压缩系统制备能力250m3/

7、h循环水冷区系统机力逆流冷却塔34000m3/h制氮250Nm3/h环保工程污水处理站废水经预处理后排入厂区污水站进行深度处理事故水池1座，容积为12800m3高空火炬1座，高度98m，处理能力125t/h（2）稀土顺丁橡胶装置工程组成稀土顺丁橡胶装置主要生产单元同顺丁橡胶生产装置类似，该装置主要不同点在于采取稀土体系催化剂，生产高性能的橡胶，其主要组成情况见表2.2-3。表2.2-3 稀土顺丁橡胶装置工程组成情况项目建设内容备注主体工程聚合单元设计产能50000t/a溶剂回收单元凝聚单元后处理单元储运工程丁二烯储罐（球罐）42000m3溶剂油罐（浮顶罐）21000m3稀土顺丁橡胶储库7736

8、m2公用工程新鲜水供应设施地下水变电所及其配电室-供电当地供电局供应供汽依托玉皇化工蒸汽锅炉辅助工程办公、生活区-控制、化验区-空气压缩系统2300m3/h循环水冷区系统机力逆流冷却塔14000m3/h制冷系统2台1625KW冷冻机组制氮2300Nm3/h环保工程污水处理站废水经预处理措施处理后进厂区污水处理站进行深度处理事故水池同顺丁烯橡胶位于同一厂区内，依托顺丁橡胶装置事故水池火炬依托顺丁橡胶装置现有火炬（3）丁二烯装置工程组成丁二烯装置工程组成见表2.2-4。表2.2-4 丁二烯装置工程组成情况类别组成内容说明主体工程本项目主体构成包括两部分，分别为催化剂生产装置以及丁二烯生产装置，其中

9、丁二烯生产装置又划分为前乙腈与深度醚化单元、氧化脱氢与溶剂吸收单元、后乙腈与产品精制单元等3个生产单元已建成，其中催化剂生产装置建设单位已变更为山东玉皇众合环保科技有限公司辅助工程主要包括物料装卸平台、控制室、化验室已建成公用工程供水：拟建项目建成后，工程用水将由菏泽市洪源供水有限公司通过自来水管网提供，水源为黄河水；厂内供水系统包括循环水站、冷冻水站、脱盐水站、消防供水系统、生活供水系统等生产给水系统和生活给水系统已建成排水：生产废水排水系统、雨水排水系统、事故废水排水系统已建成供气：包括空压站及制氮站已建成供热：生产用蒸汽由装置余热锅炉自产蒸汽和玉皇化工现有蒸汽锅炉提供已建成供电：由当地供

10、电局提供，在装置区内新建一座10kV变电所已建成储运工程原料碳四储罐：5 座，压力球罐，容积3000m3已建成副产品混合碳四储罐：3座，压力球罐，容积3000m3已建成丁二烯储罐：不再新建丁二烯储罐，丁二烯产品直接利用现有装置的丁二烯储罐存储已建成乙腈储罐：2 座，卧罐，容积150m3已建成溶剂油储罐：1座，卧罐，容积150m3已建成浓硝酸储罐：2座，卧罐，容积100m3已建成液氨储罐：2座，卧罐，容积100m3已建成烧碱储罐：2座，卧罐，容积100m3已建成环保工程废气：丁二烯生产装置产的不凝气经现有装置地面火炬燃烧后高空排放；催化剂生产装置硝酸铁反应釜产生的氮氧化物在鼓泡器内通过催化剂与尿

11、素发生还原反应生成氮气，治理后的废气经1根高50米、出口内径1.4米的排气筒高空排放；丁二烯生产装置溶剂油吸收塔产生的含油废气经处理效率不低于98%的油气回收设施处理后，引入火炬燃烧。火炬依托现有工程，其他废气治理设施已建成废水：新建2套废水预处理设施（1套废水脱氨预处理设施及1套废水除油预处理设施）、1座7200t/d生化污水处理站；拟建项目废水“经预处理+生化处理”处理后，达标外排至厂区北侧500米处的幸福河，经幸福河最终汇入洙赵新河。同时，项目建成后，华宇公司现有工程废水将依托丁二烯工程建设的生化污水站进行处理。已建成环境风险依托顺丁烯橡胶装置现有的1座容积为12800m3事故水池依托现

12、有工程其 他控制室、职工休息室已建成（4）1万吨/年聚甲氧基二甲醚项目工程组成1万吨/年聚甲氧基二甲醚项目工程组成见表2.2-5。表2.2-5 1万吨/年聚甲氧基二甲醚项目工程组成情况类别组成内容说明主体工程本项目主体构成包括两部分，分别为甲缩醛生产装置和聚甲氧基二甲醚生产装置，其中聚甲氧基二甲醚生产装置分为合成和分离两个单元。 已建成辅助工程主要包括物料装卸平台、控制室已建成公用工程供水：所有供水水源来自厂区原有给水管网，用水单元主要是生产装置的工艺用水、循环水场的冷却水补充水、罐体冷却喷淋消防用水等。 依托企业现有装置排水：生产废水排水系统、雨水排水系统已建成供气：包括空压站及制氮站依托现

13、有装置供热：生产用蒸汽由玉皇化工现有蒸汽锅炉提供蒸汽依托玉皇化工蒸汽锅炉供电：由当地供电局提供，在装置区内新建一座低压配电室已建成储运工程甲醇储罐：2 座，内浮顶罐，容积300m3已建成甲醛储罐：2 座，拱顶罐，加氮封，容积300m3已建成甲缩醛储罐：2 座，内浮顶罐，容积300m3已建成聚甲氧基二甲醚储罐：2 座，拱顶罐，加氮封，容积300m3已建成环保工程拟建项目废水“经预处理+生化处理”处理后，达标外排至厂区北侧500米处的幸福河。依托现有工程废水处理设施环境风险依托橡胶装置现有的1座容积为12800m3事故水池依托现有工程其 他控制室、职工休息室已建成2.2.2现有工程厂区总平面布置华

14、宇橡胶有限责任公司现有工程厂区分为两部分，均为方形结构。厂区北部北侧由西向东分别为丁二烯项目装置区、污水处理站、橡胶装置罐区；厂区北部南侧由西项目依次为稀土顺丁橡胶项目和顺丁橡胶项目；厂区南部为聚甲氧基二甲醚项目。现有工程厂区平面布置具体情况见图2.2-1。2.2.3组织定员及工作制度5万吨/年顺丁橡胶和5万吨/年稀土顺丁橡胶装置劳动定员均为115人；10万吨/年丁二烯装置劳动定员为140人；1万吨/年聚甲氧基二甲醚项目劳动定员52人；现有工程劳动定员合计422人，现有工程实行三班工作制，装置全年运行333天(8000小时)。2.2.4现有工程产品方案现有工程产品方案见表2.2-6。表2.2-

15、6 现有工程产品方案汇总表项目名称产品产量（万t/a）顺丁橡胶项目顺丁橡胶50000稀土顺丁橡胶项目稀土顺丁橡胶50000丁二烯项目丁二烯100000催化剂（中间产品）500聚甲氧基二甲醚聚甲氧基二甲醚10000甲缩醛100002.2.5公用工程2.2.5.1供水现有工程水包括生产用水及生活用水等，用水均采用地下水。2.2.5.2排水现有工程厂区排水系统按照“清污分流、雨污分流、污污分流”原则建设，排水系统分为：生产废水排水系统、生活污水排水系统、初期雨水及事故废水排水系统等。（1）生产废水及生活污水现有工程装置区产生的工艺废水、地面冲洗废水、职工生活污水等均通过废水管网排入厂内废水预处理装置

16、，废水经预处理装置处理后通过管网排入厂区现有污水处理站进行深度处理，处理后的废水部分回用，部分达标排入幸福河。 （2）清净下水及雨水排放情况现有工程循环水站排污水及锅炉排污水均属于清净下水，该部分废水直接通过雨水管网外排。现有工程水平衡图见2.2-2。新鲜水7445.41消耗597.6丁二烯装置稀土顺丁烯橡胶装置顺丁烯橡胶装置蒸汽672698.4772.8蒸汽、物料带水 468消耗331.2628.8492消耗1960.31物料带水、反应生成水 1488.911923.41反渗透水306.642394.81物料带水、反应生成水 24.75消耗12.3980.492.76聚甲氧基二甲醚装置消耗5

17、.129.827.68生活区损耗22503445.45公司废水预处理系统15003750循环冷却系统1806.643445.45雨水管网公司生化处理站3445.45排放至幸福河图2.2-2 华宇橡胶有限责任公司现有工程全厂水平衡图（单位：t/d）2.2.5.3供电厂区用电由当地供电局提供。2.2.5.4供热现有工程生产用蒸汽均依托玉皇化工有限公司。玉皇化工有限公司现建有1台160t/h循环流化床锅炉及3台75t/h循环流化床锅炉。其中，160t/h及2台75t/h循环流化床锅炉作为主要的蒸汽供应热源，1台75t/h循环流化床锅炉作为备用热源。现有工程蒸汽平衡见图2.2-3。玉皇化工蒸汽锅炉（额

18、定供汽能力250t/h， 75t/h循环流化床锅炉两用一备）冷凝水74损耗18.592.5201.68玉皇化工现有装置损耗53.68损耗5.6损耗5.6冷凝水5.4冷凝水3.5冷凝水22.4冷凝水22.428华宇橡胶现有稀土顺丁橡胶装置华宇橡胶现有顺丁橡胶装置47.1828华宇橡胶现有丁二烯装置余热锅炉补充水3.5余热锅炉自产蒸汽10损耗0.6124.26华宇橡胶现有聚甲氧基二甲醚装置回收冷凝水用于玉皇化工锅炉补充水图2.2-3 现有工程蒸汽平衡图（单位：t/h）2.2.6现有装置生产工艺流程及产污环节2.2.6.1顺丁橡胶装置一、基础生产单元华宇橡胶公司现有顺丁橡胶装置采用镍催化剂体系，主体

19、生产单元主要包括聚合、溶剂回收、凝聚和后处理四部分，总工艺流程简图见图2.2-4。图2.2-4 顺丁橡胶现有装置主体生产单元二、工艺流程（1）聚合丁二烯聚合过程是基于复合催化剂存在下进行的。溶解在溶剂油中的丁二烯，在催化剂的作用下，在连续搅拌的聚合釜中进行顺式1,4加成定向聚合反应，制得高顺式1,4-聚丁二烯，经多釜串联连续反应达到预定转化率和门尼粘度后的聚合物。从聚合釜出来的胶液经过过滤器，并加入防抗氧剂(老剂后)，进入胶液罐，制得顺式1,4-聚丁二烯胶乳在胶液罐中进行均质，并脱出部分未反应的单体(去溶剂回收系统)后送往凝聚系统。（2）溶剂回收溶剂回收是顺丁橡胶聚合生产的重要组成部分，由于回

20、收粗溶剂中含有部分未反应的丁二烯，溶剂回收装置实际为溶剂和丁二烯的分离、精制装置。溶剂回收的任务是对胶液罐闪蒸出来的溶剂、丁二烯及凝聚回收溶剂进行分离、精制，使回收溶剂和丁二烯符合聚合要求，循环使用。溶剂回收是用蒸馏方法完成的。溶剂脱水塔溶剂脱水塔的作用是将回收粗溶剂中的丁二烯与溶剂分离，并脱出回收溶剂中的水和轻组分杂质。含饱和水的回收粗溶剂经预热进入溶剂脱水塔。丁二烯、水、溶剂轻组分及其他轻组分杂质从塔顶馏出，溶剂及中组分杂质从塔釜进入溶剂脱重塔。溶剂脱水塔顶气相经冷凝进入回收罐，不凝汽排入尾气总管，凝液油水分层后，水经分水包排入污水处理站，分水后的物料部分回流入塔，部分作为进料去丁二烯回收

21、塔。溶剂脱重塔溶剂脱重塔的任务是脱出回收溶剂中的重组分杂质，由塔顶得到合格溶剂。溶剂脱水塔釜物料进入溶剂脱重塔，塔顶馏出物料经冷凝进入回流罐，部分溶剂回流入塔，部分去聚合系统循环使用。塔釜重组分物料间断排出溶剂体系，去废油罐。溶剂脱轻塔溶剂脱轻塔的作用是脱除丁二烯回收塔釜溶剂中的C5及轻组分杂质。丁二烯回收塔釜液进入溶剂脱轻塔，塔顶馏出C5及轻组分杂质，经冷凝、凝液部分回流后，部分排出溶剂系统。塔釜合格溶剂供聚合使用。丁二烯回收与精制在溶剂脱水过程中，丁二烯、水、部分溶剂及其他轻组分从溶剂脱水塔顶脱出，进入丁二烯回收塔，完成C4与C5及溶剂等重组分的分离，从塔顶加入阻聚剂（TBC），塔顶气相经

22、冷凝进入回流罐，一部分作为回流液送回塔内，塔顶不凝气排入尾气吸收系统，塔釜物料进入溶剂脱轻塔。丁二烯回收塔塔顶产出的丁二烯送入静态混合器与水混合后进入沉降槽进行油水分层，分出的水送往污水处理站，油相丁二烯进入丁二烯脱水塔。丁二烯脱水塔顶气相主要是丁二烯，含少量水及轻组分，气相经冷凝后进入回流槽，水从分水包分出去污水处理站，丁二烯全部送回塔内回流，不凝气排入尾气吸收系统。丁二烯脱水塔釜液由泵抽出送入丁二烯脱重塔，进一步脱除C5等重组分杂质，塔顶馏出物料经冷凝冷却得到合格的丁二烯，一部分送回塔内作回流用，一部分抽出返回聚合使用，阻聚剂TBC从回流管线上加入塔内。尾气回收在溶剂、丁二烯回收与精制过程

23、中，脱除其中杂质，常因不凝汽造成设备超压，压力调节阀自动开启，排出气体中含有部分溶剂和丁二烯。为降低溶剂和丁二烯消耗，必须对溶剂回收系统排放尾气中的丁二烯和溶剂进行回收。尾气回收采用填料吸收塔，用粗溶剂油作为吸收剂。来自溶剂回收各塔放空管线的尾气从吸收塔下部进入塔内，粗溶剂从回流罐用泵送入塔顶，使吸收剂与气体逆向流动接触，吸收尾气中的大部分丁二烯和溶剂等后的吸收剂用泵从塔釜送出至粗溶剂槽，塔顶气体经前冷凝器冷凝（用3040C循环冷却水），再到后冷凝器（-2-5C盐水）冷凝，进一步回收其中的丁二烯和溶剂液后。（3）凝聚来自聚合釜的胶液温度在95C左右，压力较高，进入胶液罐后，其中大部分未反应的丁

24、二烯和少量溶剂被闪蒸汽化，从罐顶排除。在搅拌状态下，向凝聚釜通入蒸汽，加热凝聚热水和喷入物料到凝聚温度，并保持其温度。胶液通过胶液泵经喷嘴喷入凝聚釜热水中，溶剂被汽提并随蒸汽从釜顶排出，经冷凝，油水分层，粗溶剂去溶剂回收，胶粒与热水一起由颗粒泵送往后处理。（4）后处理后处理工序的任务是将来自凝聚的胶料与热水分离，经挤压脱水、膨胀干燥、热风干燥、冷风干燥、称量、压块、包装等过程制得成品橡胶。来自凝聚颗粒泵的胶粒和热水经缓冲罐进入振动筛，由振动筛将热水浴胶粒分离，热水被分离后进入热水罐，回凝聚系统循环使用；含水35%60%的胶粒进入挤压脱水机，经挤压脱水处理，胶料含水量降到10%左右。胶料由机头挤

25、出，机头切片将其切成片状，进入膨胀干燥机料斗进行干燥。干燥后的胶料由垂直提升机输送到自动称，准确称重，然后压块、包装出厂。（5）火炬火炬作为石油化工装置和企业重要安全与环保设施之一，用于处理生产装置及辅助设施（如罐区）在开停车、事故及紧急状况下排放的可燃性气体，以保护设备和人身安全。现有工程四套装置共用一套火炬装置，用于处理事故排放的可燃气体。现有火炬装置采用高架火炬形式，火炬高98m，火炬头肌筒直径DN600，设计处理能力125t/h，当前使用量10t/h，富余量115t/h。火炬主要有分液罐、水封罐、火炬筒、火炬头、支撑塔架、点火设施、控制设施及公用工程等部分组成。火炬总管送来的火炬气先经

26、分液罐分离掉火炬气中可能携带的可燃性液体后冲破水封罐水封，沿火炬头燃烧后放空；火炬分液罐用于分离火炬气中的可燃性液体，防止“火雨”发生；火炬水封罐用于防回火；火炬头采用蒸汽助燃、低噪音火炬头，火炬最大无烟燃烧能力按最大量的30%设计。2.2.6.2稀土顺丁橡胶装置拟建项目是在稀土顺丁橡胶装置基础上改建，因此本次环评工艺流程及产污环节重点介绍稀土顺丁橡胶装置，以便核算前后排污和风险因素等变化情况。稀土顺丁橡胶装置工艺流程介绍如下：（一）工艺技术选择（1）工艺技术选择根据催化剂的不同，可以将顺丁橡胶生产分为Li催化体系、Ti催化体系、Co催化体系、Ni催化体系及稀土催化体系五种。其中稀土顺丁橡胶是

27、当代不同催化体系顺丁橡胶系列中最具特色且性能全面的品种。其顺式1,4结构含量高、线形结构规整度高、分子量高且分布宽,有优于镍系顺丁橡胶的物理机械性能和加工性能，且稀土催化体系引发聚合反应过程中不易产生高分子支化及交联，不易生成凝胶，适合进行丁二烯本体聚合，从而简化了聚合物生产流程，降低了投资及生产能耗。稀土顺丁橡胶是聚丁二烯橡胶中顺式含量最高、性能最好的胶种，将代替其他顺丁橡胶胶种成为制造高性能子午线轮胎的最主要原料。拟建项目选用中科院长春应用化学研究所稀土顺丁橡胶技术，该技术具有高效、稳定的特点；同时采用连续进料、连续陈化和绝热聚合生产工艺，在顺丁橡胶分子量和分子量分布控制方面，可合成不同分

28、子量分布和门尼黏度的产品。通过工业化中试装置试验结果表明，催化活性超过国际稀土催化体系的最高活性，生产成本接近于镍系顺丁橡胶生产水平。生产过程主要包括聚合、溶剂回收、凝聚和后处理四部分。总工艺流程简图见图2.2-5。G1废气尾气回收G2废气后处理凝聚聚合稀土顺丁橡胶催化剂丁二烯W2、W3废水W1废水溶剂回收W4废水 图2.2-5 现有稀土顺丁橡胶装置主体生产单元工艺流程图（2）稀土顺丁橡胶制备原理稀土催化剂聚合1，3丁二烯属于配位阴离子性质的加成聚合反应，聚合过程包括：链引发、链增长、链转移、链终止等多个基元反应。稀土顺丁橡胶聚合反应采用新癸酸钕、氢化二异丁基铝、氯代烷基铝组成的三元催化体系，

29、其中新癸酸钕为主催化剂。氢化二异丁基铝为助催化剂，主要起烷基化作用；氯代烷基铝是形成高活性、高顺式定向性的必要组分。聚合反应活性中心具有长寿命，在无杂质存在下，不存在链的终止反应。因此须在终止剂的作用下终止反应。由于聚合温度对聚合物结构及性能没有显著影响，可采用绝热方式聚合进行聚合反应，通过控制溶剂油(已烷)温度来调节聚合温度。顺丁橡胶的生产过程是一个溶液定向聚合过程，单体是丁二烯，溶剂是正己烷，采用新癸酸钕、氢化二异丁基铝、氯代烷基铝三元催化剂，乙醇作为终止剂，采用双酚类与硫醚类抗氧剂的混合物（抗氧剂SFH-80）作防老剂。聚合反应在串联的聚合釜中进行。其反应方程式为：催化剂6090C，0.

30、3-0.4MPanCH2=CH CH=CH2 CH2=CH CH=CH2 n （3）工艺特点采用的稀土顺丁橡胶生产工艺具有以下特点：组成催化剂的稀土化合物、烷基铝、氯化物等组分都可溶于脂肪烃溶剂中，有利于生产过程中的输送、计量、配方调整等操作； 用己烷或加氢抽余油等脂肪烃作为聚合溶剂，沸点低，有利于回收精制，降低能耗，又几乎无毒，有利于环境保护； 稀土元素如钕（），是不易变价金属元素，因此稀土催化剂是非氧化型催化剂，残存于橡胶中对产品性能无不良影响，可不需要洗除工序； 聚合温度对聚合物结构及性能没有显著影响，可采用绝热方式聚合，降低能耗； 稀土橡胶有较高的自粘性，聚合过程不挂胶，不堵管，有利于

31、连续聚合，生产周期长； 同一组成的稀土催化剂在相似的工艺条件下既可生产顺丁橡胶、又可生产异戊橡胶、丁异戊橡胶等多种橡胶，有利于装置多功能化生产，节约投资。（4）物料在系统的作用丁二烯：聚合单体； 溶剂油：聚合溶剂；新癸酸钕：聚合催化剂，橡胶聚合的主催化剂；氢化二异丁基铝：聚合催化剂，橡胶聚合的助催化剂； 氯代烷基铝：聚合催化剂，橡胶聚合的助催化剂； 乙醇：终止剂，防止链增长，终止反应；抗氧剂：橡胶防老剂，预防橡胶在储存或较高温度时产生交联、变色。（二）工艺流程及产污环节（1）聚合丁二烯聚合过程是基于钕系化合物的非均相复合催化剂存在下进行的。溶解在溶剂油中的丁二烯，在催化剂的作用下，在连续搅拌的

32、聚合釜中进行顺式1,4加成定向聚合反应，制得高顺式1,4-聚丁二烯，经多釜串联连续反应达到预定转化率和门尼粘度后的聚合物。从聚合釜出来的胶液经过过滤器，并加入防抗氧剂(老剂后)，进入胶液罐，制得顺式1,4-聚丁二烯胶乳在胶液罐中进行均质，并脱出部分未反应的单体(去溶剂回收系统)后送往凝聚系统。其工艺流程见图2.2-6。（2）溶剂回收溶剂回收是顺丁橡胶聚合生产的重要组成部分，由于回收溶剂中含有部分未反应的丁二烯，溶剂回收装置实际为溶剂和丁二烯的分离、精制装置。溶剂回收的任务是对胶液罐闪蒸出来的溶剂、丁二烯及凝聚回收溶剂进行分离、精制，使回收溶剂和丁二烯符合聚合要求，循环使用。溶剂回收是用蒸馏方法

33、完成的。溶剂脱水塔溶剂脱水塔的作用是将回收溶剂中的丁二烯与溶剂分离，并脱出回收溶剂中的水和轻组分杂质。含饱和水的回收溶剂经预热进入溶剂脱水塔。丁二烯、水、溶剂轻组分及其他轻组分杂质从塔顶馏出，溶剂及中组分杂质从塔釜进入溶剂脱重塔。溶剂脱水塔顶气相经冷凝进入回收罐，不凝汽排入尾气总管，凝液油水分层后，水经分水包排入污水处理站，分水后的物料部分回流入塔，部分作为进料去丁二烯回收塔。溶剂脱重塔溶剂脱重塔的任务是脱出回收溶剂中的重组分杂质，由塔顶得到合格溶剂。溶剂脱水塔釜物料进入溶剂脱重塔，塔顶馏出物料经冷凝进入回流罐，部分溶剂回流入塔，部分去聚合系统循环使用。塔釜重组分物料间断排出溶剂体系，去废油罐

34、。图2.2-6 稀土顺丁橡胶工艺流程示意图图2.2-7 溶剂回收装置工艺流程图溶剂脱轻塔溶剂脱轻塔的作用是脱除丁二烯回收塔釜溶剂中的C5及轻组分杂质。丁二烯回收塔釜液进入溶剂脱轻塔，塔顶馏出C5及轻组分杂质，经冷凝，凝液部分回流，部分排出溶剂系统。塔釜合格溶剂供聚合使用。丁二烯回收与精制在溶剂脱水过程中，丁二烯、水、部分溶剂及其他轻组分从溶剂脱水塔顶脱出，进入丁二烯回收塔，完成C4与C5及溶剂等重组分的分离，从塔顶加入阻聚剂（TBC），塔顶气相经冷凝进入回流罐，一部分作为回流液送回塔内，塔顶不凝气排入尾气吸收系统，塔釜物料进入溶剂脱轻塔。丁二烯回收塔塔顶产出的丁二烯送入静态混合器与水混合后进入

35、沉降槽进行油水分层，分出的水送往污水处理站，油相丁二烯进入丁二烯脱水塔。丁二烯脱水塔顶气相主要是丁二烯，含少量水及轻组分，气相经冷凝后进入回流槽，水从分水包分出去污水处理站，丁二烯全部送回塔内回流，不凝气排入尾气吸收系统。丁二烯脱水塔釜液由泵抽出送入丁二烯脱重塔，进一步脱除C5等重组分杂质，塔顶馏出物料经冷凝冷却得到合格的丁二烯，一部分送回塔内作回流用，一部分抽出返回聚合使用，阻聚剂TBC从回流管线上加入塔内。尾气回收在溶剂、丁二烯回收与精制过程中，脱除其中杂质，常因不凝汽造成设备超压，压力调节阀自动开启，排出气体中含有部分溶剂和丁二烯。为降低溶剂和丁二烯消耗，必须对溶剂回收系统排放尾气中的丁

36、二烯和溶剂进行回收。尾气回收采用填料吸收塔，用溶剂油作为吸收剂。来自溶剂回收各塔放空管线的尾气从吸收塔下部进入塔内，溶剂从回流罐用泵送入塔顶，使吸收剂与气体逆向流动接触，吸收尾气中的大部分丁二烯和溶剂等后的吸收剂用泵从塔釜送出至溶剂槽，塔顶气体经前冷凝器冷凝（用3040C循环冷却水），再到后冷凝器（-2-5C盐水）冷凝，进一步回收其中的丁二烯和溶剂液后，不凝气排入24m高点放空系统。其工艺流程见图2.2-7。产污环节废气：本工段主要废气为溶剂脱水塔和丁二烯回收塔不凝气，含有丁二烯和溶剂，进入尾气回收系统，经回收后的废气G1，主要为氮气及微量的溶剂和丁二烯，经24m高排气筒排放。废水：本工段废水

37、主要为溶剂脱水塔、丁二烯回收塔、丁二烯脱水塔冷凝后的废水，送油水分层罐（此部分废水包括在油水分层罐废水中）。（3）凝聚来自聚合釜的胶液温度在95C左右，压力较高，进入胶液罐后，其中大部分未反应的丁二烯和少量溶剂被闪蒸汽化，从罐顶排除。在搅拌状态下，向凝聚釜通入蒸汽，加热凝聚热水和喷入物料到凝聚温度，并保持其温度。胶液通过胶液泵经喷嘴喷入凝聚釜热水中，溶剂被汽提并随蒸汽从釜顶排出，经冷凝，油水分层，溶剂去溶剂回收，胶粒与热水一起由颗粒泵送往后处理。本工段污染物产生环节为油水分层罐废水W1。其工艺流程见图2.2-6。（4）后处理后处理工序的任务是将来自凝聚的胶料与热水分离，经挤压脱水、膨胀干燥、热

38、风干燥、冷风干燥、称量、压块、包装等过程制得成品橡胶。来自凝聚颗粒泵的胶粒和热水经缓冲罐进入振动筛，由振动筛将热水浴胶粒分离，热水被分离后进入热水罐，回凝聚系统循环使用；含水35%60%的胶粒进入挤压脱水机，经挤压脱水处理，胶料含水量降到10%左右。胶料由机头挤出，机头切片将其切成片状，进入膨胀干燥机料斗进行干燥。干燥后的胶料由垂直提升机输送到自动称，准确称重，然后压块、包装出厂。本工段污染物产生环节为胶洗罐废水W2、挤压脱水机废水W3及干燥机干燥气G2。其工艺流程见图2.2-6。2.2.6.3丁二烯装置一、工艺流程图项目采用丁烯氧化脱氢工艺生产丁二烯，生产装置包括两大部分,分别是催化剂生产装

39、置和丁二烯生产装置；丁二烯项目各装置整体关系情况见图2.2-8。图2.2-8 丁二烯装置生产工艺关系图二、生产工艺叙述（1）催化剂生产装置生产工艺该项目催化剂采用W-201型铁系尖晶石催化剂，主要生产工序包括溶铁、成胶、二次过滤及冲洗、挤条、干燥、活化、粉碎及筛选等。具体工艺流程说明如下：铁片与稀硝酸在一定条件下反应生成硝酸铁溶液，压入成胶釜，同时加入定量的氧化锌与CaCl2、Ca(OH)2的混合物。在沉淀剂氨水的中和下成胶，再加入适量的田菁粉后，加入蒸汽进行老化。用泵将老化后的浆液送到板框滤机，除去含有杂质的母液，并多次用水洗涤，进一步除去杂质成份。由滤机卸下的滤饼，经成型机挤压成8mm条形

40、，送入遂道窖式空气干燥炉以水蒸汽为热源进行干燥。干燥后的半成品加入活化炉，用烟气炉提供的热烟道气在650-700下活化一定时间，在高温下将铁、锌、钙三组份的氢氧化物转变成相应的氧化物的复合物，形成具有铁系尖晶石结构的催化剂。活化后的物料经破碎机破碎，通过旋振筛，筛出20-60目的成品，然后桶装运往丁二烯生产区待用。硝酸铁反应釜发生的主要反应为：Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO+2H2O其中，铁系尖晶石催化剂原理：丁烯在铁系尖晶石催化剂上进行氧化脱氢，是通过丁烯在Fe3+中心的阴离子空穴配位上吸附后，由Fe3+中心上一个配位吸附氧离子和另一个配位晶格氧离子的作用完成的。（2）丁二烯

41、生产装置生产工艺丁二烯生产装置由三个生产单元组成，分别是前乙腈与深度醚化单元、氧化脱氢与溶剂吸收单元、后乙腈与产品精制单元。前乙腈与深度醚化单元该单元又由前乙腈单元、深度醚化单元两部分组成，具体生产工艺分别描述如下：a、前乙腈部分工艺由罐区送来的原料C4及由后乙腈返回的碳四经流量计调节流量进入碳四蒸发罐，与丁烯萃取塔中段加热器来的热乙腈在碳四蒸发罐再沸器换热后，温度控制在7080，气相进入丁烯萃取塔。溶剂乙腈由乙腈溶剂泵从乙腈循环罐抽出，经溶剂冷却器冷却至70，进入丁烯萃取塔。乙腈在萃取塔内自上而下与碳四混合物充分互溶，通过改变碳四混合物的相对挥发度，从而使烷烃与烯烃分离。丁烯萃取塔塔顶馏出的

42、烷烃经萃取塔顶空冷器冷凝后进入丁烯萃取塔回流罐。丁烯萃取塔回流罐内烷烃由丁烯萃取塔回流泵抽出，一部分经流量控制阀调节流量送回丁烯萃取塔顶部回流；另一部分经液面控制仪表调节送至烷烃水洗塔；不合格的烷烃返回碳四蒸发罐。丁烯萃取塔排出的烯烃、乙腈混合液经液面控制仪表、流量控制仪表串级调节送至丁烯解吸塔。丁烯解吸塔塔顶馏出的丁烯经解吸塔顶空冷器冷凝后进入丁烯解吸塔回流罐；丁烯解吸塔回流罐内烯烃由丁烯解吸塔回流泵抽出，一部分经流量控制阀调节流量送回丁烯解吸塔顶部回流；另一部分经液面仪表、流量仪表串级调节送至丁烯水洗塔。丁烯解吸塔塔釜排出的热乙腈经丁烯萃取塔中段加热器、碳四蒸发罐再沸器换热后进入乙腈循环罐

43、，由乙腈溶剂泵抽出循环使用。丁烯萃取塔回流泵过来的烷烃进入烷烃水洗塔塔釜，由后乙腈来的洗涤水经流量调节进入烷烃水洗塔上部加水口。烷烃与水在塔内进行逆流液-液萃取，洗去烷烃中的乙腈。烷烃水洗塔塔釜的含乙腈水经液位控制仪表调节送回后乙腈装置乙腈回收塔。塔顶水洗后含微量乙腈的烷烃经塔顶压力控制仪表调节，流入烷烃缓冲罐，沉降分离出游离水，由烷烃输送泵经液面、流量串级控制仪表调节送至罐区混合烷烃储罐。丁烯解吸塔回流泵来的烯烃进入烯烃水洗塔塔釜，软化水经流量调节进入烯烃水洗塔上部加水口。烯烃与水在塔内进行逆流液-液萃取，洗去烯烃中的乙腈。烯烃水洗塔塔釜的含乙腈水经液位控制仪表调节送回后乙腈单元乙腈回收塔。

44、塔顶水洗后含微量乙腈的烯烃经塔顶压力控制仪表调节，流入烯烃缓冲罐，沉降分离出游离水，然后经液面控制仪表调节送至醚化单元。由醚化单元来的烯烃进入脱轻塔，在塔内进行普通精馏，塔顶馏出丙烯、烯烃混合物，进入脱轻塔冷凝冷却器，冷凝后的物料进入脱轻塔回流罐。脱轻塔回流罐液相由脱轻塔回流泵抽出，一部分经液位、流量串级控制返回脱轻塔回流，另一部分经流量控制仪表调节送至罐区混合碳四储罐。脱轻塔塔釜烯烃经脱轻塔底冷却器用循环水冷却至38，由脱轻塔底泵抽出，经液位控制仪表调节送至脱砷塔塔底。丁烯经脱砷塔内催化剂吸附脱砷后，送至氧化脱氢单元。b、深度醚化单元工艺原料混合C4从前乙腈单元进入深度醚化单元C4 缓冲罐，

45、在此沉降分离可能携带的微量水分后，用C4 原料泵将C4送至C4、甲醇混合器。从装置外罐区来的新鲜甲醇和装置内回收的循环甲醇进入甲醇缓冲罐，甲醇经泵增压计量后在混合器中与C4充分混合。混合后的物料直接进到预热器，在异丁烯浓度较低时，预热器不用；异丁烯浓度达到7%时，预热至3545，再进入醚化反应器中，醚化反应器主要除去C4原料中少量的异丁烯。醚化反应器出口物料进入催化蒸馏塔，催化蒸馏塔分为催化蒸馏上塔和催化蒸馏下塔两部分。催化蒸馏下塔是催化蒸馏塔的提馏段，其作用是将产品MTBE、碳四、甲醇分离。催化蒸馏下塔底部流出物为MTBE 产品，经与醚化反应器出料换热后，再经MTBE 产品冷却器冷却至40后，送往装置外MTBE 产品罐贮存。催化蒸馏上塔包括精馏段、反应段。在催化蒸馏下塔中分离出的未反应的异丁烯与甲醇以气相状态从催化蒸馏下塔顶流出，进入催化蒸馏上塔底，在反应段进行反应；催化蒸馏上塔的塔釜液相物料，经催化蒸馏塔中间泵回流至催化蒸馏下塔的顶部；在催化蒸馏上塔的操作条件下，剩余甲醇与未反应C4 形成低沸点共沸物从上塔顶馏出。气态馏出物经催化蒸馏塔塔顶冷凝器冷凝，冷凝液流入催化蒸馏塔