李 朋

（濟寧中銀電化有限公司，山東 濟寧272121）

氯化苯生產(chǎn)過程排放的尾氣來源及成分復雜，其中含有苯類物質(zhì)，對環(huán)境污染重，對人類危害大，本文就氯化苯生產(chǎn)尾氣各路來源逐一分析， 結合濟寧中銀電化有限公司實際情況， 簡單介紹控制治理方法及措施。

1 氯化尾氣來源及處理方法

氯化尾氣中主要有O2、H2、N2、少量CL2、苯、HCl氣等。

（1）氯化苯用電解裝置尾氯生產(chǎn)，尾氯成分：Cl2為85%，H2為0.5%，O2為2.5%，N2為12%，由氯氣與苯反應方程式C6H6+Cl2→C6H5Cl+HCl 得知，同等體積的氯氣生成同體積的氯化氫氣體。 因塔內(nèi)溫度較高，假定氯化氫全部被水吸收，則尾氣成分：H2為3.3%，O2為16.7%，N2為80%。 氯化塔通氯量以600 m3/h 計， 則尾氣中O2、H2、N2三者流量之和為90 m3/h，其中H2為3 m3/h，O2為15 m3/h，N2為72 m3/h。

因進塔苯中含水， 此部分水還會生成一定量氫氣， 從而導致尾氣中氫氣含量增加， 因塔內(nèi)溫度較高，假定溶解于水中的氯化氫濃度為31%，若進苯含水0.05%， 氯化塔加苯量以14 m3/h 計， 根據(jù)2HCl+Fe→FeCl2+H2公式，可計算H2為0.6 m/h。

在正常生產(chǎn)中，氯化尾氣成分主要包括O2、H2、N2， 合計流量為90.6 m3/h， 其中：H2為4%，O2為16.5%，N2為79.5%。

可以看出， 正常生產(chǎn)中氯化尾氣中不溶性的氫氣、 氧氣等已富集形成爆炸性的混和氣體。 針對這一情況， 在氯化尾氣系統(tǒng)采取通入壓縮空氣吹除的措施，以防止爆鳴現(xiàn)象出現(xiàn)，避免事故發(fā)生，取得了良好效果。 改造后尾氣含氫統(tǒng)計見表1。

表1 氯化尾氣系統(tǒng)改造后尾氣含氫統(tǒng)計表

考慮生產(chǎn)中稀釋過程仍有爆鳴可能， 故仍要做好相應防范措施，比如：在工藝上嚴格要求，控制苯內(nèi)含水，控制尾氯成分等，減少尾氣中氫氣產(chǎn)生量，控制適宜的流速， 使余氣不至于在設備及管道的死角處富集，還特別要嚴格控制尾氣含苯及尾氯含量。

（2）苯的氯化是在沸騰狀態(tài)下進行的，生成物中有氯化苯和氯化氫氣體，由于是高溫連續(xù)氯化過程，反應熱的移出是依靠苯的蒸發(fā)氣化來實現(xiàn)的， 因此氯化排氣中主要有氯化氫氣體和苯蒸氣。 其中排氣中含苯采取低溫噴淋吸收工藝， 嚴格控制工藝操作參數(shù)，基本實現(xiàn)了尾氣含苯合格控制；排氣內(nèi)氯化氫吸收是通過用水或稀酸將其吸收制得31%的副產(chǎn)鹽酸對外銷售。

（3）在氯化反應中，通入的尾氯因不能夠100%的和苯結合，故尾氣中還含有微量的氯氣。對于尾氣中含有的少量氯氣，車間增加水洗、堿洗裝置一套，采用曝氣處理后的中和堿水經(jīng)沉淀后的上清液或新鮮堿液吸收尾氣中的少量氯氣，取得了一定的效果。

2 精餾尾氣來源及處理方法

精餾真空尾氣中主要有氯苯、 極少量苯、 水蒸氣、氮氣等。

（1）氯苯精餾采用的是減壓蒸餾，利用水環(huán)真空泵維持系統(tǒng)較高的真空度，來滿足工藝要求，正常生產(chǎn)中精餾系統(tǒng)真空度為93 kPa， 換算成絕對壓力為8 kPa， 本裝置水環(huán)真空泵極限絕對壓力3.3 kPa，最大抽氣量1 080 m3/h， 該抽氣量為真空泵吸入狀態(tài)下的體積流量，若在吸入壓力為8 kPa 時，抽氣量取1 080 m3/h， 則換算成標準工況下真空泵排氣量為85 m3/h；即等同為精餾系統(tǒng)排放尾氣流量。

（2）對于精餾真空尾氣，綜合考慮尾氣的組成和各成分的物化特性，主要采用兩級處理辦法。第一級采用氣液分離罐冷凝降溫并分離， 使用-15 ℃冷凍鹽水作為冷媒，基本上能全部回收尾氣夾帶的氯苯、苯等物料并再利用；第二級采用活性炭吸附處理，經(jīng)吸咐后的尾氣從25 m 排氣筒達標排放，吸附裝置達到運行周期按時進行吸附劑的更換， 作好吸附劑更換處置記錄并存檔。

3 各貯罐等有組織尾氣來源及處理辦法

各貯罐排放尾氣中主要有苯、氯苯、空氣、少量水蒸氣等。

（1）本裝置中間罐區(qū)有苯貯罐、氯化液貯罐、成品中間貯罐、次品中間貯罐、回收苯貯罐共計10 臺固定拱頂罐。

固定頂罐呼吸損失包括工作呼吸（大呼吸）和靜置呼吸（小呼吸）。

大呼吸計算：參照《石化標準石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設計規(guī)范》：其中“液體進罐時的最大進液量所造成的罐體內(nèi)液體蒸汽呼出量，當液體閃點（閉口）低于或等于45 ℃時，應按最大進液量的2.14 倍”。

與對照組比較，觀察組血清UALB/UCr、α1-MG、RBP、Cys-C、hsCRP、Hcy、β2-MG、HbA1C陽性檢出率明顯升高，差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.01），見（表2）。

因氯苯、苯閃點分別為27~39 ℃、-15 ℃，根據(jù)上述設計規(guī)范：儲罐大呼吸量（氣態(tài)）為儲罐單位時間內(nèi)進料量體積的2.14 倍，氯苯日產(chǎn)以140 t 計，分別取進罐料量如下：氯苯：6 m3/h，苯：6.5 m3/h，氯化液：8 m3/h， 由此計算：10 臺固定罐大呼吸排放量為43 m3/h。

小呼吸計算：以氯苯中間成品罐為例。

小呼吸量計算公式：LB=0.191×M（P/（100 910-P））0.68×D1.73×H0.51×ΔT0.45×FP×C×Kc式中：LB—固定頂罐呼吸量，kg/a；

M—儲罐內(nèi)蒸汽分子量，取值112；

P—大量液體狀態(tài)下， 真實的蒸汽壓力，Pa，取值3 900；

D—罐的直徑，m，取值4.2；

H—平均蒸汽空間高度，m，取值2.5；

FP—涂層因子（無量綱）；根據(jù)油漆狀況取值在1~1.5，取值1.25；

Kc—產(chǎn)品因子，取值1.0；

C—小直徑罐調(diào)節(jié)因子（無量綱），直徑9 m以下罐，C=1-0.0123（D-9）2；

代入公式： 氯苯中間成品罐小呼吸排放量0.003 m3/h，相比大呼吸量可忽略不計。

“大呼吸量”與“小呼吸量”求和：氯苯中間貯罐有組織排放尾氣量43 m3/h。

（2）對于各貯罐的排放尾氣，主要采用把各個貯罐排氣連為一體，然后通入冷凝器內(nèi)，用-15 ℃冷凍鹽水作為冷媒冷凝吸收，并全部回收利用，取得了良好效果。

對于中和各酸貯罐的排放尾氣， 同樣采取把各個貯罐排氣連為一體， 首先排氣通過排氣冷凝器，用-15 ℃冷凍鹽水作為冷媒冷凝吸收其中的苯、氯苯等物料回收系統(tǒng)再利用，然后通入降膜吸收器內(nèi)，用二中塔循環(huán)水進行吸收其中的氯化氫氣體， 吸收液作為生產(chǎn)副酸使用。

4 總結

氯化苯生產(chǎn)中的排放尾氣主要有三類， 其一是各中間貯罐尾氣、中和各酸罐尾氣；二是精餾真空系統(tǒng)尾氣；三是來自噴淋吸收后的氯化尾氣；三類排放尾氣流量之和可達220 m3/h，其中含有少量苯、氯苯等有機物， 這些排放的尾氣工藝治理技術和綜合利用經(jīng)驗成熟，車間通過加強管理，嚴格工藝紀律，完善生產(chǎn)裝備，強化檢修回收等措施，有效的降低了苯消耗定額，同時治理后減輕了環(huán)境污染。隨著國家環(huán)保要求標準的提高，如何進一步降低尾氣中苯、氯苯等有機物廢氣的濃度， 將是下一步要重點解決的問題。