1994028513济宁志和化工有限公司30000吨年次氯酸钠和50吨年吡啶酮乙醇胺盐生产项目环境影响报告书简本.doc
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1、济宁志和化工有限公司30000吨/年次氯酸钠和50吨/年吡啶酮乙醇胺盐生产项目环境影响报告书 (简本)1 建设项目概况1.1项目建设的必要性1.吡啶酮乙醇胺盐市场需求我国发用产品的消耗量正以每年7%的速度递增,其中又以去屑止痒香波的发展最为迅猛,占据整个香波总量的百分比由15%发展到35%,而其主要去屑成分也由原来的硫磺、水杨酸等第一代去屑产品,发展到现代的以吡啶酮乙醇胺盐为代表的第二代去屑产品。像甘宝素、ZPT等,虽同为第二代去屑产品,但其毒性较大或者溶解性较差,只能局限用于洗发香波,而本项目产品之一吡啶酮乙醇胺盐因其极好的去屑性、溶解性和使用安全性,是目前唯一可用于所有洗发类产品的去屑剂,
2、还兼有防腐增稠性能,且其应用已向洗发类产品外的领域发展。因此洗发用产品的去屑剂将逐步被吡啶酮乙醇胺盐所代替。因此该产品在国内外具有广阔的市场前景。2.次氯酸钠消毒剂市场需求国家权威部门认证次氯酸钠消毒液是一种高效、广谱、无毒、无害、无残留物污染的环保消毒液。能迅速杀灭各种致病毒、病毒和各种微生物,并能有效分解残留农药的有机毒素,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、真菌、枯草杆菌、黑色变种芽孢、霍乱狐菌等致病菌有快杀灭作用,能破坏肝炎病毒表面抗原,对餐具、卫生洁具、家居环境有消毒清洁作用,能有效的预防肝炎、伤寒、霍乱、痢疾、性病等疾病传染。1.2 建设项目与规划政策符合性分析本项目产品吡啶酮乙醇胺盐和次
3、氯酸钠,吡啶酮乙醇胺盐是一种精细化工原料,次氯酸钠是一种常用消毒剂,本项目建设不属于产业结构调整指导目录(2011年本)(发展改革委令2011第9号)(修正)中第一类鼓励类、第二类限制类和第三类淘汰类中的项目,属于允许建设的项目,项目建设符合国家产业政策。拟建工程的建设符合环境保护法律法规及相关技术规范的规定;符合所在地县级以上生态保护规划和环境功能区划要求;污染物排放不影响当地治污减排任务的完成;项目选址、选线不在“禁批”和“限批”的范围之内;建设单位原有项目环评和“三同时”落实情况、污染物排放情况、治污减排完成情况,项目符合山东省环境保护局关于进一步落实好环评和“三同时”制度的意见(鲁环发
4、2007131号)关于建设项目审批原则的要求。根据山东省环境保护厅关于印发建设项目环评审批原则(试行)的通知(鲁环函2012263号),拟建项目符合建设项目审批原则。1.3拟建工程分析1.3.1拟建项目基本情况1.1.1 项目名称:30000吨/年次氯酸钠和50吨/年吡啶酮乙醇胺盐生产项目 1.1.2 建设单位:济宁志和化工有限公司1.1.3 建设性质:新建。1.1.4 建设规模:本项目总投资3200万元,其中:建设投资2600万元,流动资金600万元。主要产品为:1、次氯酸钠 产品规模为30000 t/a2、吡啶酮乙醇胺盐 产品规模为50t/a 副产品为:硫酸钠、甲醇、20%盐酸、氢氧化铝、
5、氯化钠、沥青。1.1.5 建设进度:工程预计2014年4月份开工建设, 2014年10月份投产运行。 建设地点:30000吨/年次氯酸钠和50吨/年吡啶酮乙醇胺盐生产项目位于山东省济宁市鱼台县张黄镇金威路以南,富康路以东,西邻清达化工,南邻正茂化工,鱼台县张黄工业园园区内。 劳动定员及工作制度:该项目劳动定员60人,三班制运转,每班8小时,年工作300天。1.3.2 主要建设内容拟建项目组成情况详见表2。表2 拟建项目组成情况一览表工程名称主要建设内容备注主体工程吡啶酮乙醇胺盐生产车间工程规模:年加工50吨吡啶酮乙醇胺盐设置1座吡啶酮乙醇胺盐生产车间,生产车间内设置一条吡啶酮乙醇胺盐生产线,利
6、用异戊烯酸、甲醇、乙酰氯、盐酸羟胺、纯碱和一乙醇胺为原始材料;经过异戊烯酸和甲醇发生酯化反应生成中间产品异戊烯酸甲酯,中间产品异戊烯酸甲酯与乙酰氯发生酰化反应生成中间产品,中间产品通过加热发生环化反应生成中间产品吡喃酮,中间产品吡喃酮与盐酸羟胺、纯碱发生吡啶酮合成反应生成中间产品吡啶酮,中间产品吡啶酮与一乙醇胺发生吡啶酮乙醇胺盐合成反应生成成品吡啶酮乙醇胺盐。等一系列反应过程合成,设计吡啶酮乙醇胺盐生产规模50t/a。生产设备包括合成釜,蒸馏釜,环化釜,酯处理釜,结晶釜,冷凝器,真空泵,缓冲罐,计量槽,中间槽,沉降槽,热水槽,热水泵,打料泵,水喷射吸收泵,喷淋吸收装置,冷冻机,离心机,干燥器,
7、振动筛。新建,单层,框架结构,建筑面积300m2次氯酸钠生产车间工程规模:年加工30000吨次氯酸钠设置一座次氯酸钠溶液生产车间,次氯酸钠溶液生产车间内设置一条次氯酸钠溶液生产线,内部设置反应罐,氯气缓冲罐,氯气分配台,循环泵,板式换热器各一台(座)。以氯气、烧碱、去离子水为原料,经过氯化反应,反应生成次氯酸钠溶液。新建,单层,框架结构,建筑面积100m2辅助工程办公楼设置办公楼一座,占地160m2(326m),1层结构,总建筑面积160m2,主要布置值班室、化验室等。新建公用工程供水系统最大用水量为27306.614m3/a新建,厂区内自备水井提供,一处,自备井直径0.4m,井深为80m,最
8、大供水能力64m3/h,供水能力能达到拟建项目生产用水需求。供蒸汽系统拟建项目所用蒸汽主要用于吡啶酮乙醇胺盐生产过程中异戊烯酸酯化反应、蒸馏反应、盐水收集反应、吡啶酮合成反应等工序,拟建项目计划最大用蒸汽汽量为1000t/a,用汽压力为5-6Mpa。由济宁金威煤电有限公司供给供氯气系统拟建项目所用氯气用于生产次氯酸钠溶液反应,最大用氯气量为3600t/a。由济宁金威煤电有限公司供给供电系统拟建项目电源来自化工园区供电网,最大用电量为50万Kw.h。由张黄镇供电所提供循环水系统拟建项目设置循环水池一处,规模为5m10m3m,平均供水量20 m3/h,最大供水量56m3/h新建,建筑面积50m2消
9、防水池一处,规模为5m15m3m,最大供水量54 m3/h新建,建筑面积75m2污水预处理系统一处,规模为5m15m3m,利用最大处理量70m3/h,平均处理量20m3/h新建,建筑面积75m2热水槽一处圆柱状蒸汽装置热水槽,直径为0.8m,高1.5m新建,建筑面积0.5m2制冷系统两台氟利昂制冷机组,单台制冷功率分别为7.5kw和15kw。冷冻水流量分别为20m3/h和40m3/h新建,由自备冷冻机组提供纯水系统纯化水机组1套,产水量为5t/h。新建贮存工程仓库主要储存原材料和成品。新建,建筑面积180 m2罐区罐区共有5个固定储罐。其中烧碱储罐1个,容积为200 m3,去离子水储罐1个,容
10、积为100 m3;次氯酸钠成品储罐3个,容积为100m3。新建,占地面积300m2环保工程废气治理废气拟建项目废气主要有二氯甲烷废气、乙酸乙酯废气、甲醇废气、氯化氢废气、氯气。二氯甲烷废气经“冷水+盐水深冷”的冷凝处理工艺后(冷凝效率为80%),冷凝二氯甲烷液体回用,不凝废气(由水喷射式真空泵抽出)由活性炭吸附系统吸附(吸附效率为95%)处理后经15m高1#排气筒排放。乙酸乙酯废气经“冷水+盐水深冷”的冷凝处理工艺后(冷凝效率为85%),不凝气经15m高2#排气筒排放。甲醇废气经“冷水+盐水深冷”的冷凝处理工艺后(冷凝效率为85%),不凝气再经水喷射泵处理系统(水吸收效率为99%)经15m高1
11、排气筒排放。氯化氢气体经水吸收处理(水处理效率可达90%,得到20%盐酸),水洗后氯化氢废气经碱液吸收系统(碱液吸收效率为80%),处理后废气经15m高1#排气筒排放。氯气经喷淋塔吸收(吸收效率为98%)后,由25m高3#排气筒排放。新建噪声治理基础减震、封闭隔音、距离衰减新建固废治理一般固废综合利用、妥善处理。新建危险废物单独存放,危险固废委托青岛新天地固体废物综合处置有限公司处理。危险废物的临时贮存间面积50m2。危废暂存能力为5吨废水治理雨污分流,污污分流。拟建项目新建污水处理设施一座,厂区自备污水处理设施预处理废水后排入张黄镇工业园区污水处理厂处理新建事故水池一处,规模为5m15m3
12、m,300m3事故水池围堰(内围尺寸)10m40m1m新建1.3.4工艺流程1.3.4.1吡啶酮乙醇胺盐工艺流程说明:1、异戊烯酸甲酯的合成(酯化反应)1.1将结晶状固体异戊烯酸加入异戊烯酸甲酯酯化反应釜,封闭系统。1.2然后将过量量的99.99%甲醇通过甲醇计量槽加入异戊烯酸甲酯酯化反应釜,在常温常压下,封闭搅拌30分钟。(目的:使异戊烯酸溶解于甲醇中)1.3将系统调至回流状态,通过浓硫酸计量槽将定量的98%浓硫酸(作为催化剂)滴加至异戊烯酸甲酯酯化反应釜。滴加浓硫酸过程中通过冷却水循环系统控制异戊烯酸甲酯酯化反应釜温度为室温。(目的:在酯化反应前将浓硫酸完全加入异戊烯酸甲酯酯化反应釜)1.
13、4开蒸汽,使异戊烯酸甲酯酯化反应釜物料温度缓慢升温至6872,开始计时保温,此时异戊烯酸甲酯酯化反应釜中异戊烯酸开始酯化反应,4小时后,异戊烯酸酯化反应反应完全,停蒸汽,打开异戊烯酸甲酯酯化反应釜循环冷却水阀门,将异戊烯酸甲酯酯化反应釜内物料温度降至室温。异戊烯酸甲酯合成反应原理如下: 浓硫酸异戊烯酸+甲醇异戊烯酸甲酯+水2、异戊烯酸甲酯中和萃取釜中发生的中和反应2.1将异戊烯酸甲酯酯化反应釜中室温物料一次性投入异戊烯酸甲酯中和萃取釜,封闭系统,开启搅拌。2.2通过小苏打加料斗缓慢加入小苏打,用以中和异戊烯酸甲酯中和萃取釜中硫酸成分,期间多次使用便携式pH值测量仪监测异戊烯酸甲酯中和萃取釜中料
14、液中pH值,直至pH=7.0时,停止加小苏打,此时小苏打已经完全中和异戊烯酸甲酯中和萃取釜中硫酸成分。2.3将异戊烯酸甲酯中和萃取釜中料液经放料阀排入滤槽,过滤出料液中硫酸钠晶体,过滤完全的母液经水循环泵吸入异戊烯酸甲酯中和萃取釜。2.4将二氯甲烷液体通过二氯甲烷计量槽一次性加入异戊烯酸甲酯中和萃取釜,开启搅拌,搅拌30分钟,使有机相(异戊烯酸甲酯与二氯甲烷)与无机相(甲醇、水)静置分离。异戊烯酸甲酯中和反应原理如下:H2SO4+2NaHCO3=Na2SO4+2H2O+2CO2本工段主要污染源为:中和工序产生的G1-1二氧化碳气体、G1-2水蒸气、G1-3甲醇气体、G1-4水蒸气和副产品硫酸钠
15、晶体。3、二氯甲烷蒸馏反应3.1通过管道将异戊烯酸甲酯中和萃取釜中有机相(异戊烯酸甲酯与二氯甲烷)排入异戊烯酸甲酯蒸馏釜,无机相(甲醇、水)外售处理。注:无机相甲醇和水为什么不回用于异戊烯酸酯化反应。甲醇含水率在0.1%以下能回用于异戊烯酸酯化反应。根据物料平衡计算出,此时无机相中甲醇的含水率为0.616%0.1%,因此不能回用。3.2开蒸汽,缓慢升温异戊烯酸甲酯蒸馏釜中有机相温度,控制蒸馏釜有机相温度在4080之间(二氯甲烷沸点为38),使二氯甲烷完全蒸出。二氯甲烷气体经二级冷凝器(5冷水冷凝+-5冷盐水冷凝)冷凝为二氯甲烷液体至二氯甲烷收槽,二氯甲烷液体回流至异戊烯酸甲酯中和萃取釜回用于萃
16、取反应。3.3开冷却循环水,将异戊烯酸甲酯蒸馏釜中异戊烯酸甲酯降至室温,再通过放料管道,将异戊烯酸甲酯排入异戊烯酸甲酯暂存槽。4、的合成(酰化反应)4.1将三氯化铝(催化剂)通过密闭加料斗加入酰化反应釜。4.2将二氯甲烷液体(为酰化反应提供反应环境,不参与反应)通过二氯甲烷计量槽一次性加入酰化反应釜。4.3将定量异戊烯酸甲酯通过管道由甲酯暂存槽放入酯化反应釜。4.4由酰氯计量槽经管道将反应物酰氯缓慢加入酰化反应釜。将酰化反应釜调至回流状态;先打开氯化氢二级喷射吸收泵组(目的:在酰化反应过程中吸收反应产物氯化氢气体),再开蒸汽,使酰化反应釜中料液温度升温保持在3842之间,保持温度5小时,酰化反
17、应完全。再开循环冷却水,使料液温度降至室温(降温时间为30分钟45分钟),氯化氢二级喷射吸收泵组吸收酰化反应产物氯化氢气体,形成25%稀盐酸,用于下一步萃取水洗反应。异戊烯酸甲酯酰化反应原理如下: 三氯化铝己酰氯+异戊烯酸甲酯酯(3,7,9,9-四甲基-2-癸稀-5-酮酸酯)+氯化氢本工段主要污染源为:反应生成氯化氢气体二级水喷射吸收泵组吸收氯化氢气体成为20%稀盐酸溶液,部分20%稀盐酸溶液外售部分回用。5、中和反应5.1先将15%稀盐酸溶液加入萃取水洗中和釜。5.2开冷冻盐水机组,将稀盐酸溶液降至5。5.3将酰化反应釜中母液经管道缓慢加至萃取水洗中和釜,此时在15%稀盐酸溶液提供的酸性环境
18、下,与三氯化铝分离,以便发生萃取反应。5.4在室温下,开启搅拌,将二氯甲烷通过二氯甲烷计量槽一次性加入到萃取水洗中和釜。继续搅拌10分钟,停止搅拌,静置30分钟,以便有机相与无机相完全分离。注意:此步反应中,二氯甲烷添加量的确定根据萃取水洗中和釜中二氯甲烷的量,保证萃取水洗中和釜中二氯甲烷总量为2吨/吨产品。5.5将有机相(与三氯甲烷)分离至收集槽(密闭系统、容积为2m3)。此时萃取水洗中和釜中有无机相。5.6开启搅拌,将1.85t30%的氢氧化钠溶液经计量槽通过管道一次性加入萃取中和釜,用以中和无机相中稀盐酸与氯化铝,期间不间断用便携式pH值测量仪测量萃取中和釜中液体pH,待pH=7.0时,
19、停止加氢氧化钠溶液,此时中和反应结束。5.7将萃取中和釜液体经放料阀排入到过滤槽,过滤出氢氧化铝固体(含水率为5%),剩余液体进入盐水收集槽。用蒸汽将盐水收集槽中氯化钠溶液浓缩结晶。该工序反应原理如下:HCl+NaOH=NaCl+H2OAlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl本工段主要污染源为:G4-1水蒸汽、G4-2水蒸汽。6、二氯甲烷蒸馏反应6.1开蒸汽,缓慢升温蒸馏釜中有机相温度,控制蒸馏釜有机相温度在4080之间(二氯甲烷沸点为38),使二氯甲烷完全蒸出。二氯甲烷气体经二级水冷冷凝器完全冷凝为二氯甲烷液体至二氯甲烷收槽,二氯甲烷液体回用。7、吡喃酮的合成(环化反应)7.1将蒸
20、馏釜中母液放入环化釜中,开启电加热棒,加温至200左右,保持温度不变1小时,环化反应完成,有副产物甲醇气体产生。7.2随着环化反应发生,甲醇气体被蒸出,经二级冷凝进入甲醇收集槽,甲醇外售济宁甲醇有限公司。7.3环化反应完全后,开启水循环真空泵进行减压蒸馏,直至馏分完全进入吡喃酮收槽。7.4通过环化釜倒桩阀将环化釜中釜残排入铁桶中。环化反应反应原理如下:酯(3,7,9,9-四甲基-2-癸稀-5-酮酸酯)吡喃酮+甲醇本工段主要污染源为:G6-1甲醇有组织排放气体、G6-2甲醇无组织排放气体、W6-1甲醇液体和S6-1沥青。8、吡啶酮合成反应8.1将吡喃酮从吡喃酮收槽经阀门排入吡喃酮合成釜。8.2将
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