案例三
浙江华联三鑫石化有限公司年产45万tPTA工程
一、项目建设内容及工程分析
(一)项目名称，性质，建设地点、项目组成
项目名称：浙江华联三鑫石化有限公司年产45万tPTA工程
项目性质：新建大型石化项目
建设地点：根据可行性研究报告，本项目工程由工艺生产主装置、辅助生产设施、公用工程、厂外工程以及行政服务设施组成，具体见表1。
1．工艺技术方案及生产工艺流程
(1)基本化学原理：生产工艺由PX氧化和丁A后氧化两个过程完成的。
①PX氧化过程：氧化反应的过程和主要反应式如下：
但是Px氧化反应不是一步即能完成，而是按下列步骤分步进行：式中k1~k6为各步反应速度常数。两种反应途径的定量比例约为10：1。
考试用书PX在氧化过程中可能发生非常复杂的副反应，其中最主要的是PX与醋酸溶剂
在反应系统中将发生燃烧而生成一氧化碳、二氧化碳和水：
另外一个主要的副产品是醋酸甲酯，—般生产中配备回收设施。
②TA精制过程：PX氧化过程中的中间产物4—羧基苯甲醛(4-CBA)对产品质量影响较大，因为4-CBA常与TA共结晶存在，可影响纤维的成纤性，因此需经后氧化过程把4~CBA进一步氧化成TA(传统工艺采用4-CBA加氢还原后去除)。
(2)工艺流程分析采用两步氧化法，根据Eastman-Lurgi提供的工艺技术，工艺流程如图1所示，简述如下：
①氧化及脱水本工序作用是将对二甲苯(Px)在醋酸溶液中氧化成TA，生产单元有催化剂调配、氧化反应和溶剂回收、空气压缩及尾气催化焚烧净化。外语学习网
催化剂调配：醋酸钴、醋酸锰、HBr和高、低钴滤液及洗涤醋酸调配成合格的催化剂浓度。
氧化反应：催化剂溶液和对二甲苯(Px)经静态混合后加入氧化反应器，压缩空气进入反应器下部分布器，通过鼓泡代替搅拌进行传质传热，氧化反应生成的TA在反应器中析出。醋酸溶剂汽化带走反应热并和反应废气进入溶剂脱水塔，塔顶物料冷凝后送厂内污水处理系统，不凝尾气进尾气处理系统，塔釜物料进离心分离系统处理。
空气压缩及尾气焚烧净化：脱水塔顶部蒸汽冷凝后气水分离，冷凝液回氧化反应器，不凝尾气部分经干燥压缩后用于后继物料风送，其他部分先经膨胀透平回收能量用于驱动空压机，回收能量后尾气与风送系统除尘后尾气混合进入RTO焚烧室，燃烧尾气再经文丘里急冷器和碱洗塔碱洗后排入大气。
②离心分离及洗涤本工序作用是将氧化反应器塔底产物中的CTA、催化剂及
杂质分离，主要生产单元有离心分离、闪蒸、残渣处理系统等。
氧化反应器底部物料送卧式压力离心机分离出滤饼，滤液经闪蒸冷凝，醋酸凝液返回氧化反应器进料，经闪蒸浓缩的高钴滤液大部分直接进催化剂调配系统，部分送入烛芯过滤系统去除固体残渣。烛芯过滤滤液蒸发浓缩，HAC冷凝液回氧化反应系统，而蒸发残液再浆后入共沸精馏塔，塔顶分离回收有机物，塔釜产生含催化剂污泥。
本过程产生的少量尾气全部接入烛；匕过滤系统排气洗涤塔处理。
③后氧化、结晶、过滤及干燥本工序作用是将CTA滤饼中残存的4-CBA进一步氧化生成TA，然后进—‘步过滤和干燥得到成品，主要生产单元包括后氧化、结晶、过滤和干燥等。
后氧化：CTA滤饼用溶剂回收塔送来的HAC进行再打浆，然后和浆料一起送X--个串联的后氧化反应器。通入HAC蒸汽控制反应温度，气体排入溶剂回收装置脱水塔，氧化后的物料直接进结晶器。
结晶：后氧化后的浆料进入闪蒸结晶器组，逐级减压闪蒸出醋酸，冷凝醋酸液返回氧化反应器进料，不凝尾气送催化燃烧器处理。结晶器出来的浆料进八闪蒸产晶罐进一步闪蒸后送到真空转鼓过滤机处理。
过滤：真空转鼓过滤后滤液接受槽中低钻滤液以泵送到氧化工序钴控制调配槽，湿滤饼经醋酸洗涤后送入干燥机，真空系统尾气冷凝液送氧化反应系统，不凝尾气送两段式洗涤塔(下段用HAC洗涤后送氧化反应系统，上段水洗后排放)洗涤后排放。www.Examw.com
干燥：豪猪式千燥机内通蒸汽蒸发HAC，干燥后的PTA粉末以气流输送到PTA班料仓。系统内负压，干燥过程产生的废气并入真空系统处理。
④风送、料仓贮存及包装气流输送气体来自溶剂脱水塔排出的反应尾气经制冷干燥过滤后分配到各条输送系统使用。干燥后PTA通过气流输送至班料仓、产品料仓、打包料仓或不合格料仓。合格产品可装槽车或打包外运，不合格品经再浆返回后氧化处理。班料仓和产品料仓产生的含尘尾气先经过袋滤器除尘，然后全部送RTO燃烧器处理。
2．污染源分析
(1)PTA装置区
①工艺废气有关工艺废气排放流程说明，详见流程图1。
a．氧化尾气处理系统碱洗塔排气氧化(含输送料尾气)尾气处理工艺由空气压缩系统和氧化一能量回收系统组成。空气压缩系统的功能是为了回收能源，而RTO氧化系统的主要目的是去除尾气中的有机物和溴化物，经焚烧氧化后的尾气再经过一个文丘里急冷洗涤器和碱洗塔系统以洗去微量的醋酸和溴，再经雾沫分离后排入大气。由RTO氧化系统处理的废气包括溶剂脱水塔未凝尾气、PTA结晶和闪蒸过程不凝气、输送料系统除尘后尾气等。
b．PTA过滤、干燥系统洗涤塔排气PTA过滤系统洗涤塔排气用于处理PTA真空过滤、干燥系统等产生的不凝尾气，洗涤塔采用紧凑的两段式，废气先进入洗涤塔下部用醋酸洗涤回收醋酸，然后尾气进入上部用纯水进一步洗涤净化后排放。
c．催化剂回收系统洗涤塔排气催化剂回收系统产生的闪蒸汽数量很少，一般只含醋酸，集中收集后采用洗涤塔净化排放。
②工艺废水根据专利商Eastman—Lurgi技术资料，PTA生产装置工艺废水分含钻废水和非含钻废水进行收集，具体如下：
a．含钻废水含钻废水来自氧化、后氧化、分离、烛芯过滤及催化剂回收、催化剂配置等单元，这部分废水收集于含钴废水池，水质经分析如含钻量较大则送烛芯过滤系统处理，一般情况下送低钴母液罐，最终送催化剂配置单元回收利用。因此含钴废水不排放。
b不含钴废水工艺设计中将包括溶剂脱水塔冷凝排水、RTO了。氧化尾气处理排水、PTA过滤系统洗涤塔排气、烛芯过滤系统排气洗涤塔废水以及该工段的清洗水等废水收集于不含钻废水池。根据调研，Eastman—Lurgi不含钻废水又经两个水池(国外装置为污水罐)回收，一个水池收集脱水塔气液分离罐排水，另一个水池收集各类尾气处理塔排水和零星洗涤排水。Eastman—Lurgi工艺正常情况下无工艺过程及设备洗涤水，只有在开停车时才有非正常设备洗涤废水产生。
⑧工艺废渣生产过程中要产生副产物以及原料杂质累积，因此必须拉出少部分进行处理以维持平稳运行，该残液拟采用焚烧炉进行焚烧处理，并产生二次焚烧残渣。
(2)公用工程及辅助设施
①锅炉及热媒站拟自建25Uh蒸汽锅炉3台和1 250万大卡热媒炉3台，根据规划和总量控制要求采用清洁能源，即轻质柴油，设计蒸汽锅炉年耗油量2．0万t，热媒炉年耗油量1．75万t。根据《锅炉大气污染物排放标准》(GB 13271—2001)规定的技术政策，轻质柴油燃油锅炉采用控制燃油含硫量以及锅炉性能实现达标排放，不考虑烟气治理。
②母液残渣及污泥焚烧炉洗涤塔废水烛芯过滤及催化剂回收系统产生的母液处理残渣和污水处理生化污泥，计划采用回转窑式焚烧处理装置处理，尾气经碱洗后排放，同时碱洗塔产生废水。
③罐区厂区内设置浮顶PX贮罐3个、拱顶HAC贮罐2个，将产生大小呼吸排气和无组织泄漏，罐清洗产生冲洗污水，属于非正常排放。www.Examw.com
④循环水系统总用水量约14500m3／h，冷却塔产生的排放废水3631m’旭o
⑤除盐水系统除盐水站设计规模150m3／h，生产中将有反冲和再生废水产生，水质污染物一般仅为pH和悬浮物，中和沉淀后可作为假定净水排放。
⑥生活污水一期工程总定员208人，预计生活污水量40t/d，拟通过生活污水管道排入厂内污水处理站处理，最后由绍兴污水处理厂统一进行处理。
⑦地面冲洗水及初期雨水本项目产生的地面冲洗水及初期雨水带有一定的污染物，须纳入厂区污水预处理站处理后再排入开发区污水处理厂处理。
3．污染源排污状况汇总分析
(1)正常排放污染源排污状况(图2)
①废气本项目建成后各排气筒废气排放参数、废气排放量和组成数据如表2和表3所示。根据分析，本项目大气污染物排放量汇总如表4所示。
②废水本项目废水汇总情况见表5，污染物统计汇总见表6。
③固体废物产生量与处理量本项目产生的固废主要包括烛芯过滤和催化剂回收过程产生的残渣、污水站生化污泥、废丁TA/PTA和生活垃圾等，具体情况见表7。焚烧后产生二次废渣，二次废渣的基本情况如表8所示。
(2)非正常排放污染源排污状况
①废气。非正常排放包括两方面内容，一是PTA装置设计了一个安全阀泄压洗涤罐，将系统中各个安全阀排气收集集中处理：二是系统开停车时需使用氮气吹扫，废气量2875m3／h。有关非正常废气排放情况见表9。
②废水PTA生产过程中为气液固三相操作，物料均为含固量高的浆液，生产过程中设备和管道容易堵塞，停车检修过程需采用碱液和清水冲洗，产生大量高浓度TA废水，具体情况见表10。罐区储罐4～5年需作一次清洗，清洗废水量约为储罐容量的1％～3％，大致估计清罐废水量约200U次，废水CODc约1 500mg/L。
(2)装置总物料消耗平衡(表11)
(3)对二甲苯(PX)物料平衡主要原料PX公称规模消耗定额为646．75kg／t(折纯)，转化率≥99．5％，产品收率保证值≥98．3％。PX投入一产出一流失平衡情况如表12所示。
(4)钴(Co)平衡(图4)钻以醋酸盐的形态溶解于醋酸溶剂，大部分通过母液溶剂及含钻废水循环系统返回氧化配料单元重新利用，总循环率大于98％，其他部分残留于烛芯过滤和催化剂回收系统焚烧残渣中，少量溶于废水，又有一部分被生化污泥吸附，而其余部分则随进管污水外排。中华考试网
5．锰(Hn)平衡
锰(Mn)的情况与钻基本相似，但消耗较少，流失分布列于图5。
二。功能区划、环境状况、环境敏感问题与保护目标
(一)功能区划
(1)水环境功能区划评价区曹娥江段主要为III类水质功能区(上浦闸一东江闸下游)，在绍兴市污水处理厂污水排放口(也就是本项目所在地附近)附近有一小块 Ⅳ类水区域，白红旗闸起长约2．5km，其上游(红旗闸断面)距污水处理厂排放口约1km，下游断面距排放口约1．5km。绍兴县北部海涂河网规划属于工业发展区，为Ⅳ类水质工业用水区。
(2)环境空气功能区划本项目所在地属二类环境空气质量功能区。
(3)声环境功能区划评价区域现未划分声环境功能，现状参照1类功能区，而考虑到所在区域已规划为三类工业用地，今后属于3类声功能区。
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