酚類物質(zhì)安全與環(huán)境控制

酚類物質(zhì)安全與環(huán)境控制

吉林石化公司的廢水處理廠12萬噸苯乙烯裝置，是中國最大的苯乙烯生產(chǎn)裝置。采用美國UOP異丙苯法分子篩催化劑專利技術(shù),裝置自建成投產(chǎn)后始終處于安全平穩(wěn)運(yùn)行狀態(tài),各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)在國內(nèi)以及國際上均處于領(lǐng)先地位。苯酚丙酮裝置生產(chǎn)工藝復(fù)雜,工藝流程長,副反應(yīng)多。裝置有四個(gè)主要生產(chǎn)區(qū),分別為:A區(qū)(烴化單元),B區(qū)(氧化、提濃、分解單元),C區(qū)(中和、酚回收單元),D區(qū)(精餾、AMS加氫、AMS精制單元)。各區(qū)產(chǎn)生的廢水,匯集到廢水罐(V-511)中,經(jīng)油水分離,油相返回工藝中,水相排入工廠生產(chǎn)廢水管網(wǎng)中。裝置排放的廢水為高濃度含酚廢水,有機(jī)物含量高、組成復(fù)雜,屬于難降解有機(jī)廢水。苯酚丙酮生產(chǎn)廢水治理成為吉林石化公司環(huán)保治理的重點(diǎn)。1廢水罐v-126廢水苯酚丙酮生產(chǎn)廢水主要由A區(qū)、B區(qū)、D區(qū)生產(chǎn)廢水匯集而成,經(jīng)裝置總排污點(diǎn)廢水罐(V-511)油水分離后排出,其主要成分有苯酚、丙酮、異丙苯,還有丁酮、苯乙酮、戊烯酮、甲基環(huán)己酮、苯、乙苯、雙丙酮醇、二甲基卞醇、醛、有機(jī)酸等,COD平均濃度高達(dá)5000mg/L。廢水排放源示意圖見圖1。1.1原料污染嚴(yán)重異丙苯進(jìn)入氧化器之前,工藝上要求必須在T-101塔加堿,以除去異丙苯中的苯酚、有機(jī)酸及其它雜質(zhì),堿洗后廢水直接排入廠區(qū)生產(chǎn)廢水線,廢水中COD排放量占總量的32%,污染較嚴(yán)重。1.2精丙酮塔底罐分層精丙酮塔(T-602)塔釜料一部分回流,一部分冷卻后進(jìn)入精丙酮塔塔底罐(V-603)分層,水相排入廢水系統(tǒng),主要污染物是丙酮。由于T-602塔釜分離不徹底造成V-603排水污染物濃度較高,廢水中COD排放量占排放總量的28%。1.3廢水中cod的排放酚回收系統(tǒng)各工序排出的含酚廢水匯集到含酚廢水罐(TK-501)中,在萃取塔(T-502)中用異丙苯萃取后,水相排入廠區(qū)廢水系統(tǒng),廢水中COD排放量占總量的25%。2廢水污染物治理在研究苯酚丙酮廢水治理技術(shù)的過程中,工廠曾先后與多家科研院所及國內(nèi)外公司進(jìn)行合作,苯酚丙酮生產(chǎn)廢水治理技術(shù)比選情況見表1。這些治理技術(shù),雖可將廢水污染物濃度降低到要求的控制指標(biāo),但有些技術(shù)能耗高,有些技術(shù)伴隨產(chǎn)生二次污染;有些技術(shù)運(yùn)行費(fèi)用較高,國外先進(jìn)技術(shù)一次性投資很大,無疑都會增加企業(yè)成本。企業(yè)根據(jù)國家有關(guān)文件的精神,在裝置內(nèi)開展了清潔生產(chǎn),通過不斷地研究和技術(shù)改進(jìn),形成了可以在工藝源頭削減污染物的技術(shù)方案,對氧化進(jìn)料洗滌塔廢水進(jìn)行水萃取回收處理;精丙酮塔真空分離處理,新建酚萃取系統(tǒng)的萃取塔和堿洗塔,不但可以降低廢水COD濃度,還可以回收苯酚、丙酮等資源。3技術(shù)方案的實(shí)施3.1油相萃取系統(tǒng)將T-101塔產(chǎn)生的廢水由原來的直接排放改為排入裝置內(nèi)的含酚廢水萃取系統(tǒng),在萃取塔中用異丙苯萃取苯酚,萃取后的水相直接排放,萃取后的油相經(jīng)堿洗返回系統(tǒng),萃取劑循環(huán)使用。由于進(jìn)行了萃取處理,可使廢水中的異丙苯降低60%,苯酚降低90%,COD可降低約1800mg/L。該方案的施工可在正常生產(chǎn)中進(jìn)行,施工項(xiàng)目包括更換兩臺泵(P-107A、B)、配置廢水輸送管線以及旁通并安裝調(diào)節(jié)閥。工程作業(yè)僅需一周的時(shí)間即可完成,經(jīng)調(diào)試、試車后正式投入運(yùn)行。3.2分離粗丙酮塔為了提高精丙酮塔(T-602)塔釜的分離效果,精丙酮塔(T-602)需建立單獨(dú)的真空系統(tǒng),真空噴射蒸汽凝液回流入精丙酮塔中;粗丙酮塔(T-601)仍利用原總真空噴射蒸汽凝液做為工藝水,同時(shí)粗丙酮塔產(chǎn)生的尾氣排入精丙酮塔,一方面可將粗丙酮塔操作壓力降低20kPa,一方面可將精丙酮塔操作壓力降低10kPa,T-602塔釜丙酮得到最佳分離,可回收丙酮資源,COD可降低約1000mg/L。精丙酮塔(T-602)塔真空分離需增設(shè)(J-641)噴射泵,另外T-601塔塔頂尾氣排入T-602塔還需敷設(shè)管線。此項(xiàng)施工作業(yè)無需裝置停車,在保證安全生產(chǎn)的前提下,所需要的配置管線全部預(yù)制,在15d內(nèi)即可與主體裝置連接成功。經(jīng)調(diào)試、試車后正式投入運(yùn)行。3.3苯酚萃取塔回收苯酚酚萃取系統(tǒng)的萃取塔(T-502)在經(jīng)歷了兩次擴(kuò)產(chǎn)提能后,生產(chǎn)能力大幅提高,但萃取系統(tǒng)不匹配的矛盾日益突出,萃取系統(tǒng)有波動,時(shí)常造成廢水超標(biāo)排放。為了增大酚萃取系統(tǒng)的回收能力,新建萃取塔(T-504)、堿洗塔(T-505)即可滿足生產(chǎn)需要,同時(shí)可減少萃取系統(tǒng)波動,降低廢水中COD約500mg/L,回收苯酚資源。新建萃取塔(T-504)、堿洗塔(T-505)及其輔助設(shè)施可在不停車的情況下,首先完成T-504、T-505塔的土建基礎(chǔ)工程,隨后進(jìn)行工藝管線的配制,最后利用吉化全區(qū)大檢修的時(shí)機(jī)與原工藝管線進(jìn)行碰頭,經(jīng)調(diào)試、試車后正式投入運(yùn)行。4技術(shù)方案的實(shí)施效果苯酚丙酮廢水治理方案實(shí)施后,經(jīng)過近10個(gè)月的調(diào)整與優(yōu)化,達(dá)到了預(yù)期效果,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和突出的環(huán)境績效。4.1廢水監(jiān)測結(jié)果在治理方案實(shí)施后,吉林石化公司環(huán)境監(jiān)測站對裝置總排污點(diǎn)(V-511)排放的廢水進(jìn)行了技術(shù)標(biāo)定,監(jiān)測時(shí)間為9天,監(jiān)測頻次為每天2次,監(jiān)測結(jié)果見表2。裝置生產(chǎn)廢水的COD濃度由實(shí)施前的5231mg/L降至1528mg/L,降幅為70.79%,實(shí)現(xiàn)了減污增效的目標(biāo),取得了較顯著的環(huán)境績效。4.2空間萃取效率檢測,最終創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益從20.(1)氧化進(jìn)料洗滌塔(T-101)廢水回收處理措施,回收了高濃度廢水中的苯酚,全年回收苯酚2.4t,同時(shí)使異丙苯拔頂塔受槽(V-607)中丙酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)由0.21%降至0.005%,回收苯酚收益2.4萬元/年,減少排污收費(fèi)20.19萬元/年,年創(chuàng)效益22.59萬元/年。(2)精丙酮塔(T-602)真空分離措施實(shí)施后,塔底罐(V-603)廢水中丙酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)由0.28%降至0.01%;(V-607)中丙酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)由0.21%降至0.005%。回收丙酮40.32t,年創(chuàng)效益55.5萬元。(3)新建萃取塔(T-504)、堿洗塔(T-505)后,由于提高了萃取效率,T-504塔廢水COD濃度從5000mg/L左右降至2500mg/L以下,廢水中酚濃度將由120mg/L降為40mg/L,回收苯酚2.36t,苯酚收益2.36萬元/年,減少排污收費(fèi)8.76萬元/年,年創(chuàng)效益11.12萬元。上述治理措施實(shí)施后,年均創(chuàng)效益89.21萬元。用少量的投入,