氯堿制造循環經濟技術運用
時間:2022-04-27 08:24:00
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氯堿工業屬于基本化工原料產業.是中國國民經濟重要的基礎原材料產業。近年來,伴隨著氯堿工業的高速發展.一直存在的高污染及高資源消耗問題也日益突出,因此,在發展過程中積極采用清潔生產及循環經濟技術,促使氯堿生產向清潔型及綠色型發展,就成為氯堿工業持續發展的重要途徑。清潔生產及循環經濟技術水平代表著一個企業在管理、安全、環保、技術等方面的綜合水平。青島海晶化工集團有限公司是一家具有六十余年歷史的基本化工原料生產企業。由于城市的發展.該公司已處于青島市的核心地帶,不斷面臨著國家和地方在安全、環保方面的進一步要求。由于氯堿企業是對安全和環保高要求的資源消耗型行業,隨著競爭的日趨激烈和環保要求的提高,企業要保持長期持續穩定發展,必須發展循環經濟,實現清潔生產。該公司通過對工藝設備設施不斷進行更新改造和升級換代,實施產品消耗考核管理,控制產品資源消耗;通過實施技術創新、清潔生產及循環經濟技術改造等,使企業在資源消耗、污染排放等方面得到極大的改觀,初步實現了清潔生產模式。
1全面實施廢水綜合利用,控制水污染
1.1離子膜生產廢水回用
氯氣冷卻產生的飽和溶解氯水直接用泵打入脫氯塔,脫出的氯氣進入氯氣系統,脫氯水做化鹽水。在離子膜生產過程中,產生的設備冷卻水、沖洗等廢水收集后,通過專用管道送鹽水工序使用。
1.2回收利用電石泥壓濾水和乙炔后處理廢水
將電石泥壓濾水、乙炔清凈處理產生的廢水和冷卻塔廢水全部送到乙炔發生器替代自來水作為生產和冷卻用水。按目前16萬t/a的聚氯乙烯產能,每年可節水100萬t左右,節約支200萬元以上。將部分電石泥漿液替代部分石灰石制純堿及電石渣鈉鈣雙堿法煙氣脫硫,實現了資源再利用及以廢治廢的目的。
1.3母液水廢水回用
為徹底解決PVC離心母液水排放及浪費問題.進行母液水回用改造項目。采用物化+生化+深度處理的工藝,利用HUSB高效厭氧反應器、兩級生物接觸氧化、臭氧深度處理及BYS化工廢水降解設備處理對母液水進行回收再利用,廢水出水水質COD在20mg/L以下,母液水回用率為100%。
2資源再利用,實現廢氣治理
2.1氯氣吸收裝置
為防止突然停電,氯氣倒壓引起的事故跑氯,同時為處理電解開停車排氣、液氯工序排氣等造成的氯氣排放,在氯氫處理工序設置氯氣吸收裝置,采用堿液循環吸收處置氯氣。吸收后的次氯酸鈉作為公司的產品外銷,既解決了污染問題,又創造了很大的經濟效益。
2.2變壓吸附回收氯乙烯精餾尾氣氯乙烯
為進一步回收氯乙烯精餾尾氣中的氯乙烯,采用變壓吸附工藝對氯乙烯精餾尾氣處理系統進行改造。該工藝具有流程簡單、投資少、能耗低、自動化程度高、產品收率高、成本低等優點,與深冷吸附、膜分離等工藝相比,更具有可靠性、靈活性及經濟合理性。整個吸附分離循環過程由計算機控制,全部實現自動化操作,裝置彈性大,能適應原料氣和組成的波動。改造后,尾氣中氯乙烯和乙炔回收率可達99%以上。
2.3副產鹽酸解析回收氯化氫
在氯乙烯生產工藝中.為了回收合成氣中過量的氯化氫,采用密閉循環方式,將合成氣經冷卻后采用泡沫塔吸收,生成30%~32%副產鹽酸。為節約資源,采用副產鹽酸解析技術回收副產鹽酸中氯化氫返回系統使用。泡沫塔出來的30%鹽酸經解吸塔處理,解吸出的氯化氫返回合成系統,塔底的19%~22%稀鹽酸送回泡沫塔循環吸收。通過把鹽酸送回泡沫塔作為吸收液進行再吸收的密閉循環,每年可回收氯化氫3000t。改變了氯化氫過量導致單耗過高的問題.創造了較大的經濟效益,具有顯著的社會效益,符合循環經濟發展的要求,又杜絕了跑、冒、滴、漏對環境造成的危害。
2.4以廢治廢.電石渣雙堿法煙氣脫硫
該公司現有3臺75循環流化床鍋爐,為了貫徹執行日益提高的環保標準,對鍋爐進行了電石渣雙堿法脫硫技術改造,使排放煙氣中的煙塵和二氧化硫同時達標排放。在該項目中。應用燒堿溶液吸收煙道氣中的酸性物質二氧化硫.再應用電石渣對脫硫液再生,再生生成的燒堿返回吸收塔吸收二氧化硫。達到既節約燒堿又充分利用電石渣并達到脫硫的目的。因利用鈉堿循環吸收,避免了石灰/石灰石濕法脫硫的易在吸收系統中結垢的弊病,達到了經濟、高效、穩定脫硫的目的。
3開展固體廢物綜合治理,控制固體廢物污染
3.1電石渣粉煤灰制磚
為解決電石渣處置問題.針對國家限時禁止使用黏土實心磚的要求和電石渣的廣闊市場前景.自主研發了電石渣粉煤灰制磚技術,采用目前國內最先進的三級電腦配料控制系統和液壓變頻模振成型機等生產設備.以粉煤灰、電石泥、石膏、石屑等為原材料,經配料、成型、蒸壓制成環保型建筑磚。該項目申請國家專利一項并成功產業化,現已建成3條生產線,年產1.2億塊磚,每年利用粉煤灰lO萬t.電石渣6萬t.實現資源再利用以減少對資源的浪費和環境污染。該項目具有投資少、收益快、資源利用率高的特點,由于該項目良好的經濟效益及環境效益.青島市已有多家新型墻體材料有限公司采用電石渣粉煤灰制磚,電石渣已成為青島市新型建材的首選材料,供不應求。
3.2電石渣替代部分石灰石制純堿
乙炔工序產生的廢棄物電石泥的主要成分為Ca(OH),而純堿生產蒸氨工序正需要用Ca(OH):來分解濾過母液中的NH4Cl,把乙炔產生的廢棄物電石泥應用到蒸氨工序,不僅可以解決該公司的污染問題.而且是典型的廢物再利用項目,可節約部分石灰石原料,有效節約資源。電石泥替代部分石灰石制純堿,既解決電石泥污染問題.純堿生產中的廢液和白泥排放量也沒有增加,還可利用其中的部分熱量,節約能源,同時減少窯氣排放。
3.3采用膜法脫硝工藝。杜絕硫酸鋇污染
隨著離子膜燒堿產能的不斷擴大,鹽水中硫酸根富集的現象越來越嚴重,采取傳統鋇法、冷凍法等工藝成本越來越高.而離子交換法耗用大量無離子水和產生廢水。膜法脫除硫酸根工藝具有運行成本低、操作簡單、無廢水產生等優點。新上的膜法脫硝裝置采用膜法脫除硫酸根工藝替代原有的鋇法除硫酸根工藝。每年可減少5000t硫酸鋇產生,杜絕了固體廢物硫酸鋇對環境的污染,達到減排環保的目的。
3.4采用低汞觸媒。減少廢汞觸媒產生
在氯乙烯轉化過程中,需要用汞觸媒做催化劑,由于反應溫度高,觸媒中的部分氯化汞升華,氯化汞濃度降低,需定期更換。為減少汞資源消耗及控制汞污染,自2006年開始,應用新型低汞環保型觸媒替代高汞觸媒,應用于氯乙烯生產,同時,在生產過程中嚴格控制工藝參數.延長觸媒使用壽命。減少廢汞觸媒的產生。更換后的廢汞觸媒集中收集貯存后,轉移至有資質的回收廠家進行處置。
4實施廢熱利用,推進節能減排
4.1合成產生的廢熱利用于制冷
合成產生的廢熱以前全部排放.不但造成了浪費還產生熱污染,新上廢熱鍋爐及溴化鋰機組充分利用合成廢熱.產生的1O℃左右的冷水用于PVC聚合釜的冷卻及VCM精餾冷卻,大大縮短了聚合反應時間,使PVC產量大大提高,又降低了精餾制冷的電耗。該項目年利用蒸汽量4萬t,相比螺桿壓縮機組制冷年節約用電1000萬kW•h,年節約能源折標煤9000t.
4.2氯化氫合成爐反應熱用于制冷技術改造
氯化氫合成爐氫氣和氯氣反應放出大量的熱,合成爐內部核心溫度最大可達2000℃。這些熱量通過耗用大量的循環冷卻水帶走,增加了水的消耗,熱量不但沒有得到利用,而且還需要額外消耗能源。采用副產蒸汽型合成爐替代普通合成爐,通過溴化鋰蒸汽制冷機組利用氯化氫蒸汽型合成爐燃燒熱產生的0.1—03MPa的蒸汽進行制冷.利用其產生的冷水代替0℃冷凍鹽水.可大大減少能耗。該項目每年可年副產蒸汽4萬t.節電800萬kW•h。年節約能量折標煤8000t。
在氯堿產能過剩.環保壓力日益增大的情況下,氯堿企業應積極采用清潔生產及循環經濟技術創新,提高資源利用效率,降低能耗,做到廢水、廢氣、廢渣等污染物的綜合治理.減少生產過程的污染排放,實現經濟效益及環境效益協調統一,在發展循環經濟、實現清潔生產的基礎上。促使氯堿生產業健康持續發展。
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