萘系高效减水剂生产线3 工程分析修改4444444环评报告.doc
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1、 3 工程分析第三章 工程分析3.1 工程概况山西黄河化工有限公司位于山西省运城市万荣县荣河镇荣河村西南878m处。目前拥有年产2000吨萘系高效减水剂生产线一条,现有工人30人。为了满足不同客户的需求,完善本公司的产品种类,山西黄河化工有限公司拟在在厂区的预留生产用地内进行年产10万吨聚羧酸减水剂建材项目的建设,运城市经济和信息化委员会于2014年6月18日以运经信投发【2014】34号文对本项目进行了备案。3.2 现有工程概况山西黄河化工有限公司目前拥有年产2000吨萘系高效减水剂生产线一条。下面主要从环保手续、生产工艺及排污情况等方面对现有工程做简单介绍。3.2.1 现有工程环保手续办理
2、情况现有工程由原运城地区环境保护研究所于2001年编制完成山西省黄河化工有限公司年产500吨萘系高效减水剂生产线环境影响报告表,万荣县环境保护局于2002年4月10日出具了审批意见同意该项目的建设,山西黄河化工有限公司于2004年3月进行了改扩建将萘系高效减水剂生产能力增加至2000吨/年,企业于2005年12月25日委托临猗县环境保护监测站进行了工业污染源全面达标排放监测, 2006年1月8日,万荣县环境保护局同意现有2000吨奈系减水剂通过工业污染源全面达标验收。3.2.2 现有工程生产工艺简介(1)熔萘固体萘加入熔萘釜中进行熔萘,加热方式为夹套管蒸气加热,当釜内温度达80以上时,启动搅拌
3、浆,加热过程约40min,然后用蒸气将熔萘釜中的液体萘打入磺化反应釜。(2)磺化磺化反应是浓硫酸在加热的条件下作用于萘,其磺酸基(S03H)取代萘分子上的氢原子,反应生成萘磺酸。 +H2SO4SO3H+H2O (3)水解磺化反应完成后,在磺化过程中生成大约15%的-萘磺酸,在较低的反应温度条件下,-萘磺酸较-萘磺酸更易水解。因此在110-120温度下可加水进行水解反应去除-萘磺酸。SO3H+H2O+H2SO4 (4)缩合萘磺酸水解结束后,开启循环冷却水系统,将反应釜温度继续降到70-95左右,滴加甲醛,在酸性条件下,进行缩合反应。n(n-1)CH2O+SO3HSO3HCH2HSO3H(n-1)
4、+(n-1)H2O在缩合过程中,应防止溢锅,随时观察物料变稠情况,可适当加水稀释,缩合结束后进行中和。(5)中和在整个反应过程中,均需保持有一定的酸度,且缩合反应需以适量H2SO4作为缩合反应催化剂,因此反应液整体呈酸性。从而反应结束后需加入NaOH中和反应液中过量的酸,使产物变为易于溶水的钠盐,以增强减水剂的水溶性。+nH2OSO3HCH2HSO3H(n-1)+(n-1)NaOHSO3NaCH2HSO3Na(n-1)打开反应釜夹套冷却水阀门,使缩合所得料液冷却,开启搅拌器,缓慢加入烧碱,当pH稳定在7-9时,说明中和反应结束,中和好的物料送干燥工段。(6) 干燥通过上述反应生成的水剂产品,采
5、用喷雾干燥法,首先将水剂产品放入缓冲槽中,然后压力式喷雾干燥器的高压泵将水剂产品喷成雾状进入塔式干燥室内,与热烟气接触,料滴与干燥室的内壁接触之前,其中的水分已经迅速汽化变成干料,成为细料落到锥形底部排出;部分细粒料被气流夹带,送至四管除尘器,干料从气流中分离出来后由分离器底部排出;气体则进入多管除尘器,进一步分离其中的微粒物料。废气经过引风机引入排气筒排空。在各出料口处接上成品袋,启动下料阀,对成品进行包装。 热空气由直燃式热风炉供给,以煤作为燃料,空气经热风炉加热,产生的热烟气经旋风除尘器净化后,从干燥室顶部蜗壳通道由热风分配器产生均匀旋转的气流进入干燥室内,对物料进行干燥。现有工程生产工
6、艺流程图见图3-1。3.2.3现有工程主要生产设备主要生产设备见表3-1。表3-1 主要生产设备序号设备名称规格型号数量单位1反应釜10000L3台2熔料池1座3缓冲罐50m31台4热风炉20万大卡105干燥塔1座6旋风除尘器2台7四管除尘器1台8多管除尘器1台3.2.4现有工程主要原辅材料现有工程生产需要的原材料为工业萘、硫酸、甲醛和烧碱。本项目主要原料来源及消耗见表3-2。表3-2 主要原材料消耗表序号材料名称年需求量(t)来源1工业萘500运城市化工市场2硫酸550运城市化工市场3甲醛625运城市化工市场4液碱1000运城市化工市场3.2.5 现有公用工程3.2.5.1 供排水(1)供水
7、现有工程供水采用自备深井水供给,自备井井深180m,出水量30m3/h,可以满足现有工程新鲜水需求。(2)排水现有工程废水全部回用,不外排。3.2.5.2 供电厂区供电由荣河镇变电站供给,厂区内配备100KVA变压器1台。3.2.5.3 供热现有工程配备一台DZL2-1.25-AII型蒸汽锅炉为生产和生活供热,干燥工段配备一台20万大卡热风炉。锅炉和热风炉燃用河津原煤,燃煤含硫量0.6%,灰分18%,燃煤量为1872t/a。3.2.6 现有工程污染防治措施3.2.6.1 废气防治措施(1)锅炉烟气该厂供热供汽采用1台DZL2-1.25-A型蒸汽锅炉,配套建成1座湿法脱硫除尘设施对锅炉烟气进行治
8、理后通过1根35m烟囱排空,脱硫剂采用片碱。(2)热风炉烟气项目生产最终要将含水的产品进行干燥得到粉状产品,干燥热源为热风炉,热风炉及干燥尾气中污染物为:粉尘、二氧化硫和氮氧化物。经四管除尘器和多管除尘器除尘后经15m排气筒排空,除尘效率99%。(3)原煤储存项目燃煤堆场起尘主要为原煤堆放扬尘,目前储煤场地面尚未进行硬化处理,未进行封闭。(4)反应釜放散气反应釜放散气采用碱水喷淋吸收,其主要污染物为甲醛。3.2.6.2 废水治理措施(1)反应釜冲洗水工程反应釜冲洗水全部作为生产工艺补充水回用于生产系统,不外排。(2) 放空气洗涤水反应釜在生产过程中的不间断的放散废气,放散气经过喷淋吸收净化后放
9、空。放空气洗涤水中亦主要含有萘和甲醛。全部回用于生产系统,不外排。(3)软水装置和锅炉排水全部回用于煤场抑尘,不外排。(4)生活废水全部直接回用于厂区洒水,不外排。3.2.6.3 固废(1)锅炉炉渣由当地建材厂家拉走用于建材生产。(2)生活垃圾送当地环卫部门指定地点,由其统一处理。(3)废离子交换树脂少量的废弃的离子交换树脂由软化水设备生产厂家回收。3.2.6.4 噪声防治措施现有工程采取了以下噪声防治措施。表3-3 现有工程噪声防治措施噪声来源产噪设备防治措施熔料工段泵类基础减振、软连接缩合、中和工段各种泵类基础减振、软连接搅拌搅拌机室内布置、基础减震、保养润滑热风炉鼓、引风机基础减振、消声
10、器、室内布置锅炉房循环水池水泵基础减振、软连接3.2.7 现有工程污染物排放情况3.2.7.1 大气污染物排放情况现有工程大气污染物排放情况见表3-4。表3-4 现有工程大气污染物排放情况污染源污染物排气量Nm3/h产生浓度mg/m3产生量t/a排放浓度mg/m3排放量t/a处理效率%锅炉烟尘3600160041.471283.3292SO269317.9748512.5830NOx2005.682005.680热风炉粉尘184003000397.41503.97495SO2212.74212.740NOx6.50.866.50.860反应釜甲醛500570.2611.40.0180原煤堆场粉
11、尘无组织151503.2.7.2 废水污染物排放情况(1)反应釜冲洗水工程反应釜冲洗水全部作为生产工艺补充水回用于生产系统,不外排。(2) 放空气洗涤水反应釜在生产过程中的不间断的放散废气,放散气经过喷淋吸收净化后放空。放空气洗涤水中亦主要含有萘和甲醛。全部回用于生产系统,不外排。(3)软水装置和锅炉排水全部回用于煤场抑尘,不外排。(4)生活废水全部直接回用于厂区洒水,不外排。3.2.7.3 固废排放情况现有工程固废污染物排放情况见表3-5。表3-5 现有工程固废污染物排放情况污染源产生量治理措施排放量备注锅炉炉渣300当地建材厂家拉走用于建材生产0综合利用锅炉除尘渣76.30综合利用热风炉除
12、尘渣377.53全部作为产品外售0综合利用生活垃圾34送当地环卫部门指定地点,由其统一处理0合理处置废离子交换树脂0.35由软化水设备厂家回收0合理处置3.2.7.4 噪声排放情况现有工程噪声污染物排放情况见表3-6。表3-6 现有工程噪声污染物排放情况噪声来源产噪设备产生量dB(A)防治措施排放量dB(A)熔料工段泵类8595基础减振、软连接70缩合、中和工段各种泵类8595基础减振、软连接70搅拌搅拌机8090室内布置、基础减震、保养润滑65热风炉鼓、引风机90100基础减振、消声器、室内布置75锅炉房循环水池水泵8595基础减振、软连接703.2.8 现有工程存在的环境问题及防治措施(1
13、)现有工程存在的环境问题现有工程存在主要环境问题是现有锅炉脱硫设备脱硫效率较低,烟囱高度不能满足排放标准的要求。现有生活废水未经处理直接回用,现有工程未设置事故水池。现有原煤露天堆放,堆放场地未进行硬化,无抑尘措施。(2)“以新带老”污染治理措施本次技改工程拟拆除现有4t/h的燃煤蒸汽锅炉,改建1台2t/h的燃气蒸汽锅炉。本次技改工程将现有的燃煤热风炉改造为燃气热风炉。本次技改工程完成后,全厂生活废水经MBR一体化污水处理装置处理后回用,全厂设置1座300m3的事故水池。将原煤堆存场地进行硬化,建设全封闭式储煤库。3.3 本次工程概况3.3.1 项目名称山西黄河化工有限公司年产10万吨聚羧酸高
14、性能减水剂技改项目3.3.2 建设性质技改。3.3.3 项目建设地点山西黄河化工有限公司位于万荣县荣河镇荣河村西南878m处,本项目在现有厂区预留场地内进行建设,厂区地理位置图见图2-1。3.3.4 工程投资及来源本项目总投资为9000万元,其中企业自筹5000万元,申请银行贷款4000万元。3.3.5 建设规模及产品方案建设规模为年产聚羧酸高性能减水剂10万吨,聚羧酸减水剂产品技术指标见表3-7、3-8。表3-7 聚羧酸高性能减水剂技术指标(GB8076-1997)序号项目单位质量指标1匀质性-2水泥净浆流动度Mm2403硫酸钠含量%5.04氯离子含量%0.25碱含量(Na2O.eq)%10
15、.06减水率%207坍落度保留值mm30min18060min1508常压泌水率比%209压力泌水率比%9010含气量%配制非抗冻混凝土3.0配制抗冻混凝土4.511抗压强度比%3d1307d12528d12012收缩率比%13513相对耐久性指标200次%8014对钢筋的锈蚀作用/无锈蚀表3-8 聚羧酸高性能减水剂出厂指标(GB8076-1997)序号项目单位质量指标1外观形状-淡黄色至棕红色液相2固含量(液体)%32333其余检验指标参照聚羧酸盐减水剂技术指标(GB8076-1997)3.3.6 建设内容及建设进度本项目主要建设内容有拆除现有2t/h的燃煤蒸汽锅炉,新建1台2t/h的燃气蒸
16、汽锅炉,将现有燃煤热风炉改造为燃气热风炉;利用现有闲置厂房新建年产10万t聚羧酸减水剂生产线及附属设置。本项目在未履行相关环保手续的情况下已于2014年8月开工建设,属于未批先建的违法建设项目,评价要求其立即停止建设。本工程建设内容见表3-9。表3-9 本工程建设内容及建设进程一览表工程项目本工程建设内容目前进展主体工程合成车间(建筑面积800m2)熔料池、反应釜、搅拌器、贮水罐、上料泵利用现有厂房、设备安装中公用工程供电厂区供电由荣河镇变电站供给,利用厂区内现有的100KVA变压器1台。利旧供热拆除现有的2t/h的燃煤蒸汽锅炉新建1台2t/h的燃气蒸汽锅炉尚未改造供水由现有厂区自备深井水供给
17、利旧软水供应利用现有的1m3/h钠离子交换装置1套利旧办公室、职工宿舍建筑面积618m2利旧澡堂利用现有利旧食堂利用现有利旧储运工程原料库建筑面积 340 m2已建成成品罐6个20m3,2个50 m3已建成环保工程废 水MBR一体化生活污水处理装置尚未建设事故水池300 m3尚未建设噪 声隔声门窗、基础减震、消声器等新建固 废垃圾箱,污泥池利旧绿化种植各种花草树木,绿化面积2682m2尚未建设3.3.7 工作制度及劳动定员工作制度为年工作日300天,实行四班三运转,每天工作24小时;本项目新增定员20人。3.3.8 总平面布置本次技改完成后全厂总平面布置为:北侧自西向东布置有化验室、现有工程原
18、料库、现有工程硫酸库、现有工程合成干燥车间、现有工程成品库;南侧自西向东布置有本次成品库、现有食堂、办公室、职工宿舍、锅炉房和本次生产车间、原料库。厂区平面布置详见图3-2。3.3.9 本工程经济技术指标本工程经济技术指标见表3-10。表3-10 主要经济技术指标表序号指 标单 位数 量备 注1生产规模t/a100000液体2产品方案聚羧酸减水剂(液体)t/a1000003年操作日天3004主要原材料用量4.1烯丙基聚氧乙烯基醚t/a198004.2马来酸酐t/a39604.3甲基丙烯磺酸钠t/a9904.4过硫酸钾t/a9904.5片碱t/a88105能源消耗5.1水m3/a654505.2
19、天然气万m3/a115.25.3电万度4006工作定员人207占地面积m220008项目总投资万元90008.1固定投资万元70008.2辅底流动资金万元20003.3.10 本项目生产工艺分析本项目以烯丙基聚氧乙烯基醚为原料经熔料、与马来酸酐、甲基丙烯磺酸钠、水在过硫酸钾的作用下在常温常压条件下进行缩合反应,最后经中和得到聚羧酸成品,各工序工艺过程如下:(1)熔料将桶装的呈蜡状固体形状的大单体(烯丙基聚氧乙烯基醚)放入溶料池内,通过盘管向溶料池通入蒸汽加热,使桶内的大单体熔化为粘稠状液体。然后用离心泵将熔料打入反应釜内。盘管内加热后的蒸汽冷却成软水通过管道返回锅炉房循环利用。熔料工艺流程及排
20、污环节见图3-3。离心泵熔料池烯丙基聚氧乙烯基醚反应釜蒸汽图3-3 熔料工段工艺流程及排污环节示意图(2)缩合反应将液态的烯丙基聚氧乙烯基醚用泵从原料桶中打入反应釜后,向反应釜中加入马来酸酐,、甲基丙烯磺酸钠和水,搅拌均匀后;加入引发剂(过硫酸钾),搅拌进行缩合反应。缩合反应方程式如下:+H2CHCCH3CH2SO3Na 过硫酸钾备注:分子式中m、n1、n2、n3均代表整数3.7.1.3中和反应由于缩合反应中马来酸肝水解生成羧酸,从而所得的反应产物呈酸性。因此,在缩合反应结束后,向反应釜中加水和固体的NaOH进行中和,使PH值到79,从而使缩合产物变成更易溶于水的钠盐,以便增强反应产物的水溶性
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