淺析化工生產過程中的產排污特征分析

孫豐江

(淄博職業學院，山東 淄博 255314)

0 引言

一般來說化工產品的生產過程都比較復雜，主要體現在生產工序多、操控要求高。有時要得到一個化工產品需要經過幾十個工序，動用上百個設備。但有一點是不變的，那就是任何化工產品的生產過程都包含若干個化學反應、產物分離、物流輸送流程、熱量傳遞等單元式的生產過程。因此，為了便于對化工生產工藝流程中產排污一般特征的認識，可將化工生產工藝流程分割成化學反應、物料分離、物料輸送流程及熱量傳遞、物料的計量包裝等單元式的工藝流程。在認識化工生產產排污一般特征時，從單個流程開始認識，逐個分析擊破，最后再將污染源匯總，達到了解化工生產產排污特征的目的。

1 化工生產工藝流程的組成

化工生產工藝流程可分割成物料輸送、傳熱工藝、化學反應工藝、物料分離工藝以及物料計量、包裝工藝等單元式組成部分，需要強調的是將化工生產工藝分割成單元式工藝流程只不過是為了便于認識工藝流程產排污特征的一種理想化設想，在實際化工生產過程中這些單元式工藝流程之間并不存在嚴格界限，它們都是有機融合在一起的。

1.1 物料輸送工藝流程

物料輸送是在化工生產過程中將物料從一個設備輸送到另一個設備工序安排的程序。在化工生產過程中會使用很多設備，也將需要將物料在各設備之間轉移的工序。由管路、儲罐和輸送設備組成的工藝流程即為化工生產過程中的物料輸送工藝流程。物料輸送工藝流程是化工生產工藝流程中的紐帶，是將各生產設備聯系在一起的生命線。合理的輸送工藝流程不僅能提高生產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工藝過程中控制溫度、壓力工序安排的程序。化學反應和反應物料的分離都是在一定的溫度、壓力下進行的，用來控制化工生產過程中溫度、壓力下進行的，用來控制化工生產過程中溫度、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效率而且能極大地減少能耗，降低生產成本，提高經濟效益，它也是衡量該生產工藝水平的一個重要指標。

1.3 化學反應工藝流程

化學反應是化工原料在反應裝置里進行化學反應得到新產品工序安排的程序，它是化工生產工藝流程的核心部分，它的先進與否直接關系到該生產工藝技術水平。很明顯，在化工生產過程中肯定會發生一個或多個化學反應，只有發生化學反應的生產過程才是化工生產過程。

1.4 物料分離工藝流程

物料分離是將化學反應工藝流程中的生成物分離成高純度產品各項工序安排的程序，有時也稱之為傳質工藝流程。原料在發生化學反應時會同時發生很多副反應，也就會產生很多副產物。而化工生產是要根據工藝要求得到較純物質，因此，在化工生產過程中就必須將發生化學反應得到的混合物進行分離從而得到較純的物質。實際上，之所以認為化工生產過程復雜，主要表現在反應混合物的分離過程復雜。一個產品的分離可能包含吸收、精餾、過濾、萃取、結晶、干燥等多個工序?；どa物料分離工藝流程是化工生產工藝流程的主要部分，它的優良與否直接關系到該產品的收率情況，也是衡量該生產工藝水平的主要指標。

1.5 物料計量、包裝工藝流程

計量就是在化工生產過程中對原料、中間產物、產品進行量化的過程。包裝是為便于產品的儲運、對外供應而進行的一種操作。在化工企業中，物料的計量、包裝是化工生產過程不可或缺的一部分。準確、快速對物料計量、包裝對確保整個化工裝置生產過程的安全連續運轉，有著非常密切的關系和重要作用。

2 產排污一般特征分析

分析化工生產中的產排污通過將化工生產工藝流程分割成單元式的工藝流程，從單個流程開始逐個分析認識，將復雜的流程分段梳理，達到了解掌握整個生產流程產排污情況的目的。筆者以某公司天然氣制亞氨基二乙腈生產工藝為例，將化工生產根據單元式工藝流程分段劃分對其產排污一般特征進行分析。

2.1 物料輸送過程的產排污

物料輸送過程中的產排污主要指生產中所使用的易揮發原輔料，在生產過程中貯存、使用等環節，不可避免地產生揮發氣體，排放廢氣主要發生在兩部分：生產系統和儲運系統，包括無組織逸散和有組織排放。將產生的揮發性氣體通過管道集中收集處理后排放可轉變為有組織排放。

天然氣制亞氨基二乙腈項目生產系統排放集中在氫氰酸裝置液氨凈化工序、氫氰酸反應工序、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生的NH3、甲醇、甲醛等揮發性氣體，主要發生的節點在反應釜閥門的泄漏及原料液輸送轉移過程。儲運系統排放集中在氨罐區、甲醇罐區、甲醛罐區等，主要污染物為NH3、甲醇、甲醛等揮發性氣體。

2.2 傳熱工藝過程的產排污

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

2.3 化學反應過程的產排污

化學反應過程通常是一個密閉的工藝系統，產排污一般特性為工藝過程產生的不凝氣體和反應廢催化劑。天然氣制亞氨基二乙腈項目具體是指反應裝置產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器產生的廢催化劑、甲醛裝置甲醛合成產生的廢銀催化劑等。

2.4 物料分離過程的產排污

物料分離過程由于化學反應過程副反應眾多，反應混合物成分復雜，為得到較純物質使得分離過程復雜，產排污點眾多。天然氣制亞氨基二乙腈項目廢氣污染環節包括亞氨基二乙腈裝置多次離心母液焚燒產生的焚燒廢氣、亞氨基二乙腈裝置晶體干燥、硫酸銨裝置晶體振動干燥過程中產生粉塵，以及硫酸銨裝置硫銨液濃縮結晶過程產生濃縮蒸汽;廢水污染環節包括氫氰酸裝置天然氣預處理過程產生的水洗脫硫廢水、亞氨基二乙腈裝置原液結晶過程產生的分離廢水、亞氨基二乙腈裝置反應液急冷、蒸發過程產生的急冷廢水;固廢污染環節包括原輔料天然氣、液氨過濾凈化產生的廢活性炭、有機廢液焚燒裝置產生的爐渣等。

2.5 物料計量、包裝過程的產排污

物料計量、包裝過程中的產排污主要指生產的產品在計量包裝過程中排放的污染物，所排放的污染因子產品中所含成分為主，以氣態、粉塵的形式排出。

3 結論

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

3.1 可將復雜的化工生產工藝流程分割成物料輸送流程、化學反應、物料分離、熱量傳遞及物料的計量包裝等單元式的工藝流程

3.2 物料輸送過程中的產排污一般為生產中所使用的易揮發原輔料，在生產過程中貯存、使用等環節產生揮發性氣體

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

3.4 化學反應過程通常是一個密閉的工藝系統，產排污一般特性為工藝過程產生的不凝氣體和反應廢催化劑

3.5 物料分離過程由于化學反應過程副反應眾多，反應混合物成分復雜，為得到較純物質使得分離過程復雜，產排污點眾多

3.6 物料計量、包裝過程中所排放的污染因子產品中所含成分為主，以氣態、粉塵的形式排出