孫豐江

(淄博職業(yè)學(xué)院，山東 淄博 255314)

0 引言

一般來(lái)說(shuō)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程都比較復(fù)雜，主要體現(xiàn)在生產(chǎn)工序多、操控要求高。有時(shí)要得到一個(gè)化工產(chǎn)品需要經(jīng)過(guò)幾十個(gè)工序，動(dòng)用上百個(gè)設(shè)備。但有一點(diǎn)是不變的，那就是任何化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程都包含若干個(gè)化學(xué)反應(yīng)、產(chǎn)物分離、物流輸送流程、熱量傳遞等單元式的生產(chǎn)過(guò)程。因此，為了便于對(duì)化工生產(chǎn)工藝流程中產(chǎn)排污一般特征的認(rèn)識(shí)，可將化工生產(chǎn)工藝流程分割成化學(xué)反應(yīng)、物料分離、物料輸送流程及熱量傳遞、物料的計(jì)量包裝等單元式的工藝流程。在認(rèn)識(shí)化工生產(chǎn)產(chǎn)排污一般特征時(shí)，從單個(gè)流程開(kāi)始認(rèn)識(shí)，逐個(gè)分析擊破，最后再將污染源匯總，達(dá)到了解化工生產(chǎn)產(chǎn)排污特征的目的。

1 化工生產(chǎn)工藝流程的組成

化工生產(chǎn)工藝流程可分割成物料輸送、傳熱工藝、化學(xué)反應(yīng)工藝、物料分離工藝以及物料計(jì)量、包裝工藝等單元式組成部分，需要強(qiáng)調(diào)的是將化工生產(chǎn)工藝分割成單元式工藝流程只不過(guò)是為了便于認(rèn)識(shí)工藝流程產(chǎn)排污特征的一種理想化設(shè)想，在實(shí)際化工生產(chǎn)過(guò)程中這些單元式工藝流程之間并不存在嚴(yán)格界限，它們都是有機(jī)融合在一起的。

1.1 物料輸送工藝流程

物料輸送是在化工生產(chǎn)過(guò)程中將物料從一個(gè)設(shè)備輸送到另一個(gè)設(shè)備工序安排的程序。在化工生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)使用很多設(shè)備，也將需要將物料在各設(shè)備之間轉(zhuǎn)移的工序。由管路、儲(chǔ)罐和輸送設(shè)備組成的工藝流程即為化工生產(chǎn)過(guò)程中的物料輸送工藝流程。物料輸送工藝流程是化工生產(chǎn)工藝流程中的紐帶，是將各生產(chǎn)設(shè)備聯(lián)系在一起的生命線。合理的輸送工藝流程不僅能提高生產(chǎn)效率而且能降低能耗，反之亦然。

1.2 傳熱工藝流程

傳熱工藝是在化工生產(chǎn)工藝過(guò)程中控制溫度、壓力工序安排的程序。化學(xué)反應(yīng)和反應(yīng)物料的分離都是在一定的溫度、壓力下進(jìn)行的，用來(lái)控制化工生產(chǎn)過(guò)程中溫度、壓力下進(jìn)行的，用來(lái)控制化工生產(chǎn)過(guò)程中溫度、壓力的工藝流程即為能量傳遞工藝流程。合理的能量傳遞工藝流程能大大地提高生產(chǎn)效率而且能極大地減少能耗，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，它也是衡量該生產(chǎn)工藝水平的一個(gè)重要指標(biāo)。

1.3 化學(xué)反應(yīng)工藝流程

化學(xué)反應(yīng)是化工原料在反應(yīng)裝置里進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)得到新產(chǎn)品工序安排的程序，它是化工生產(chǎn)工藝流程的核心部分，它的先進(jìn)與否直接關(guān)系到該生產(chǎn)工藝技術(shù)水平。很明顯，在化工生產(chǎn)過(guò)程中肯定會(huì)發(fā)生一個(gè)或多個(gè)化學(xué)反應(yīng)，只有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的生產(chǎn)過(guò)程才是化工生產(chǎn)過(guò)程。

1.4 物料分離工藝流程

物料分離是將化學(xué)反應(yīng)工藝流程中的生成物分離成高純度產(chǎn)品各項(xiàng)工序安排的程序，有時(shí)也稱之為傳質(zhì)工藝流程。原料在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)會(huì)同時(shí)發(fā)生很多副反應(yīng)，也就會(huì)產(chǎn)生很多副產(chǎn)物。而化工生產(chǎn)是要根據(jù)工藝要求得到較純物質(zhì)，因此，在化工生產(chǎn)過(guò)程中就必須將發(fā)生化學(xué)反應(yīng)得到的混合物進(jìn)行分離從而得到較純的物質(zhì)。實(shí)際上，之所以認(rèn)為化工生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜，主要表現(xiàn)在反應(yīng)混合物的分離過(guò)程復(fù)雜。一個(gè)產(chǎn)品的分離可能包含吸收、精餾、過(guò)濾、萃取、結(jié)晶、干燥等多個(gè)工序?；どa(chǎn)物料分離工藝流程是化工生產(chǎn)工藝流程的主要部分，它的優(yōu)良與否直接關(guān)系到該產(chǎn)品的收率情況，也是衡量該生產(chǎn)工藝水平的主要指標(biāo)。

1.5 物料計(jì)量、包裝工藝流程

計(jì)量就是在化工生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)原料、中間產(chǎn)物、產(chǎn)品進(jìn)行量化的過(guò)程。包裝是為便于產(chǎn)品的儲(chǔ)運(yùn)、對(duì)外供應(yīng)而進(jìn)行的一種操作。在化工企業(yè)中，物料的計(jì)量、包裝是化工生產(chǎn)過(guò)程不可或缺的一部分。準(zhǔn)確、快速對(duì)物料計(jì)量、包裝對(duì)確保整個(gè)化工裝置生產(chǎn)過(guò)程的安全連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，有著非常密切的關(guān)系和重要作用。

2 產(chǎn)排污一般特征分析

分析化工生產(chǎn)中的產(chǎn)排污通過(guò)將化工生產(chǎn)工藝流程分割成單元式的工藝流程，從單個(gè)流程開(kāi)始逐個(gè)分析認(rèn)識(shí)，將復(fù)雜的流程分段梳理，達(dá)到了解掌握整個(gè)生產(chǎn)流程產(chǎn)排污情況的目的。筆者以某公司天然氣制亞氨基二乙腈生產(chǎn)工藝為例，將化工生產(chǎn)根據(jù)單元式工藝流程分段劃分對(duì)其產(chǎn)排污一般特征進(jìn)行分析。

2.1 物料輸送過(guò)程的產(chǎn)排污

物料輸送過(guò)程中的產(chǎn)排污主要指生產(chǎn)中所使用的易揮發(fā)原輔料，在生產(chǎn)過(guò)程中貯存、使用等環(huán)節(jié)，不可避免地產(chǎn)生揮發(fā)氣體，排放廢氣主要發(fā)生在兩部分：生產(chǎn)系統(tǒng)和儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)，包括無(wú)組織逸散和有組織排放。將產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體通過(guò)管道集中收集處理后排放可轉(zhuǎn)變?yōu)橛薪M織排放。

天然氣制亞氨基二乙腈項(xiàng)目生產(chǎn)系統(tǒng)排放集中在氫氰酸裝置液氨凈化工序、氫氰酸反應(yīng)工序、甲醛裝置甲醛合成工序、羥基乙腈裝置羥基乙腈合成工序產(chǎn)生的NH3、甲醇、甲醛等揮發(fā)性氣體，主要發(fā)生的節(jié)點(diǎn)在反應(yīng)釜閥門的泄漏及原料液輸送轉(zhuǎn)移過(guò)程。儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)排放集中在氨罐區(qū)、甲醇罐區(qū)、甲醛罐區(qū)等，主要污染物為NH3、甲醇、甲醛等揮發(fā)性氣體。

2.2 傳熱工藝過(guò)程的產(chǎn)排污

傳熱工藝過(guò)程中的產(chǎn)排污主要指生產(chǎn)中的集中供熱、供汽系統(tǒng)所排放的污染物，天然氣制亞氨基二乙腈項(xiàng)目具體是指廢熱鍋爐(包括尾氣燃燒爐和有機(jī)廢液焚燒裝置)產(chǎn)生的鍋爐廢氣和鍋爐排污水。

2.3 化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的產(chǎn)排污

化學(xué)反應(yīng)過(guò)程通常是一個(gè)密閉的工藝系統(tǒng)，產(chǎn)排污一般特性為工藝過(guò)程產(chǎn)生的不凝氣體和反應(yīng)廢催化劑。天然氣制亞氨基二乙腈項(xiàng)目具體是指反應(yīng)裝置產(chǎn)生的尾氣和廢催化劑，其中尾氣成分以CH4、HCN、CO為主，屬可燃性氣體，處置手段為尾氣吸收后燃燒排放，主要污染因子包括煙塵、SO2、NOx等;廢催化劑包括氫氰酸裝置氫氰酸反應(yīng)器產(chǎn)生的廢催化劑、甲醛裝置甲醛合成產(chǎn)生的廢銀催化劑等。

2.4 物料分離過(guò)程的產(chǎn)排污

物料分離過(guò)程由于化學(xué)反應(yīng)過(guò)程副反應(yīng)眾多，反應(yīng)混合物成分復(fù)雜，為得到較純物質(zhì)使得分離過(guò)程復(fù)雜，產(chǎn)排污點(diǎn)眾多。天然氣制亞氨基二乙腈項(xiàng)目廢氣污染環(huán)節(jié)包括亞氨基二乙腈裝置多次離心母液焚燒產(chǎn)生的焚燒廢氣、亞氨基二乙腈裝置晶體干燥、硫酸銨裝置晶體振動(dòng)干燥過(guò)程中產(chǎn)生粉塵，以及硫酸銨裝置硫銨液濃縮結(jié)晶過(guò)程產(chǎn)生濃縮蒸汽;廢水污染環(huán)節(jié)包括氫氰酸裝置天然氣預(yù)處理過(guò)程產(chǎn)生的水洗脫硫廢水、亞氨基二乙腈裝置原液結(jié)晶過(guò)程產(chǎn)生的分離廢水、亞氨基二乙腈裝置反應(yīng)液急冷、蒸發(fā)過(guò)程產(chǎn)生的急冷廢水;固廢污染環(huán)節(jié)包括原輔料天然氣、液氨過(guò)濾凈化產(chǎn)生的廢活性炭、有機(jī)廢液焚燒裝置產(chǎn)生的爐渣等。

2.5 物料計(jì)量、包裝過(guò)程的產(chǎn)排污

物料計(jì)量、包裝過(guò)程中的產(chǎn)排污主要指生產(chǎn)的產(chǎn)品在計(jì)量包裝過(guò)程中排放的污染物，所排放的污染因子產(chǎn)品中所含成分為主，以氣態(tài)、粉塵的形式排出。

3 結(jié)論

通過(guò)將化工生產(chǎn)工藝流程分割成單元式的工藝流程，分析化工生產(chǎn)工藝流程產(chǎn)排污一般特征如下：

3.1 可將復(fù)雜的化工生產(chǎn)工藝流程分割成物料輸送流程、化學(xué)反應(yīng)、物料分離、熱量傳遞及物料的計(jì)量包裝等單元式的工藝流程

3.2 物料輸送過(guò)程中的產(chǎn)排污一般為生產(chǎn)中所使用的易揮發(fā)原輔料，在生產(chǎn)過(guò)程中貯存、使用等環(huán)節(jié)產(chǎn)生揮發(fā)性氣體

3.3 傳熱工藝過(guò)程中的產(chǎn)排污主要指生產(chǎn)中的集中供熱、供汽系統(tǒng)所排放的污染物，通常以鍋爐污染物為主

3.4 化學(xué)反應(yīng)過(guò)程通常是一個(gè)密閉的工藝系統(tǒng)，產(chǎn)排污一般特性為工藝過(guò)程產(chǎn)生的不凝氣體和反應(yīng)廢催化劑

3.5 物料分離過(guò)程由于化學(xué)反應(yīng)過(guò)程副反應(yīng)眾多，反應(yīng)混合物成分復(fù)雜，為得到較純物質(zhì)使得分離過(guò)程復(fù)雜，產(chǎn)排污點(diǎn)眾多

3.6 物料計(jì)量、包裝過(guò)程中所排放的污染因子產(chǎn)品中所含成分為主，以氣態(tài)、粉塵的形式排出