焦油加工工程

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年产30万吨煤焦油深加工项目 拟建工程产品结构方案一览表（t/a）序号产品名称标准规格产量1轻油15002脱酚酚油50003工业萘GB/T6699-1998240004苯酚GB6075-8912005洗油165006二蒽油270007甲基萘油5000工程初步分析 8粗蒽60009改质沥青14600010脱晶蒽油4182011间位甲酚GB2280-8989012邻位甲酚GB2279-8925013甲酚二号GB2600-8124014二甲酚150 拟建工程工艺技术方案选择一览表序号工艺名称选择的工艺方案1焦油蒸馏采用常压管式炉连续蒸馏切取三混馏份工艺，2工业萘蒸馏双炉双塔流程制取95％工业萘3粗蒽一蒽油制取粗蒽工艺4洗涤洗涤分解采用间歇洗涤流程5酚盐分解采用硫酸分解方法6酚蒸馏采用连续蒸馏和间歇蒸馏相结合的连续法7改质沥青采用热缩聚法工艺方案 1、项目投资及资金筹措本项目总投资为19500万元，其中固定资产投资17000万元，铺底流动资金2500万元，资金来源有两个渠道，申请银行贷款13000万元，其余由企业自筹解决。2、生产班制及定员焦油加工生产装置年操作日为330天，每天24小时连续运转。生产操作岗位实行五班三运转，连续生产，行政部门、财务部门和供销部门及其他辅助生产岗位均采用白班制配合值班制的工作制度。职工定员为300人，其中生产工人230人，管理及技术人员70人。3、占地面积及总图布置拟建工程厂址位于 煤焦油是直接从炼焦煤气中冷凝回收而得到，其成份为芳烃组成的复杂混合物，含有上万种有机物，但能正常生产的不到70种，我国焦油加工装置装备水平最高、品种最多的是宝钢焦化厂，产品品种有20多种左右，煤焦油加工是将煤焦油用物理、化学方法予以分离和精制的工艺过程，高温煤焦油馏份产率见表3.6所示。煤焦油深加工原理 高温煤焦油馏份产率一览表馏份名称沸点范围℃产率％所含主要化合物轻油＜1700.3－0.6轻吡啶、噻吩、苯等酚油170－2101.5－2.5吡啶、喹啉、古马隆、苯酚、萘、甲酚等萘油210－23011－12萘、茚、古马隆及喹啉的衍生物等洗油230－2705－6甲基萘、吲哚、联苯、苊、氧茐等蒽油270－36020－28蒽、菲、咔唑、萤蒽等沥青＞36054－56 煤焦油轻油馏份中温沥青改质沥青二蒽油一蒽油粗蒽酚、萘、洗三混馏份粗中性酚盐精制邻位甲酚间位甲酚已洗混合份酚油工业萘洗油甲基萘油苯酚混甲酚二甲酚甲酚二号脱晶蒽油 本工程生产装置主要包括焦油蒸馏、洗涤分解、工业萘、精酚、改质沥青、粗蒽、油库等。废水废气焦油卸车槽焦油原料槽超级离心机废渣酚水槽废气焦油卸车槽焦油原料槽超级离心机废渣无水焦油槽酚水槽图3－3焦油预处理生产工艺及污染源分布流程图拟建工程生产工艺流程及排污环节分析 本装置主要产品有轻油、洗油、沥青、二蒽油、一蒽油、酚油、甲基萘油等。焦油蒸馏 一蒽油脱水焦油废气废气二蒽油换热器贮槽外售轻油、水废水轻油轻油、水无水焦油焦油管式炉一段蒸发器冷凝冷却器油水分离器二段蒸发器中温沥青无水焦油槽馏份塔三混馏份冷却器未洗混合份槽换热器焦油贮槽废气废水轻油冷凝冷却器油水分离器轻油贮槽蒽油结晶机离心机蒽油脱晶蒽油图3－4焦油蒸馏生产工艺及污染源分布流程图 来自焦油蒸馏装置的酚、萘、洗三混馏份用洗涤泵送往间歇洗涤器进行碱洗脱酚。共洗涤两次，第一次使用碱性酚盐洗涤，第二次使用新碱液洗涤，洗涤后得到粗中性酚盐。碱洗脱酚后的三混馏份，流入已洗混合分槽，作为生产工业萘的原料。洗涤器用压缩空气搅拌。已洗混合份经预热送入初馏塔，塔顶酚油蒸汽经冷凝冷却、油水分离后，酚油流入贮槽，一部分送往初馏塔作回流，剩余部分入贮槽外售。初馏塔底萘洗油一部分经初馏塔加热炉加热，返回初馏塔塔底供初馏塔热量，另一部分送往精馏塔。精馏塔塔顶萘油蒸汽经冷凝冷却流入贮槽，一部分送往精馏塔作回流，剩余部分流入工业萘高位槽，再经转鼓结晶机冷却结片后，可装袋外售。精馏塔底洗油一部分经精馏塔加热炉加热，返回精馏塔塔底供精馏塔热量，另一部分经冷却后流入贮槽作为产品外售。馏份洗涤和工业萘蒸馏 甲基萘油废气废气废气废水废气废气压缩空气洗油工业萘成品萘高位槽酚油已洗混合份槽新碱液或碱性酚钠未洗三混馏份间歇洗涤器初馏塔加热炉冷凝冷却器精馏塔加热炉冷凝冷却器转鼓结晶机废气油水分离器酚油贮槽冷却洗油贮槽粗中性酚盐图3－5馏份洗涤和工业萘蒸馏生产工艺及污染源分布流程图 a粗酚盐脱油来自洗涤装置的粗中性酚盐用酚盐蒸吹泵送往中性酚盐预热器，与酚盐蒸吹塔顶部出来的蒸汽换热后进入酚盐蒸吹塔。塔顶蒸汽与粗中性酚盐换热冷凝冷却后，进入油水分离器，分离出的油分至已洗混合分槽，分离出的酚水流入酚水槽。塔底流出的净酚盐用分解泵送往分解器。b酚盐分解脱油后的净酚盐在分解器内，缓慢加入硫酸，用加酸速度来控制器内反应温度。静置分离后，硫酸钠废水流入硫酸钠槽，粗酚流入粗酚槽，作为酚精制的原料。粗酚精制 c粗酚蒸馏从酚盐分解来的粗酚用粗酚装入泵经预热器进入脱水塔，塔顶蒸汽经凝缩器冷凝入脱水塔回流槽，一部分作为回流入塔顶，另一部分流入酚水槽，塔底油由泵送到馏份塔。在馏份塔，塔顶流出的轻馏份经凝缩器冷凝入馏份塔回流槽，一部分作为回流入塔顶，另一部分经馏份塔密封槽送往苯酚馏份塔，塔底重组分由塔底抽出泵抽出经冷却器冷却作为间歇蒸馏塔蒸馏釜的原料。苯酚馏份塔的作用是将馏份塔馏出的轻组份减压蒸馏，分馏出苯酚馏份，剩余馏份作为邻位甲酚塔的原料。在苯酚馏份塔，塔顶蒸出的油气经凝缩器冷凝，一部分作为回流入塔，另一部分经苯酚馏份塔密封槽入苯酚馏份槽，作为间歇蒸馏塔蒸馏釜的原料。塔底的重组分由泵送往邻位甲酚塔。 在邻位甲酚塔，塔顶蒸出的油气经凝缩器冷凝，一部分作为回流入塔，另一部分经邻位甲酚塔密封槽入邻位甲酚槽或间位甲酚槽，不合格产品入中间馏份槽作为间歇蒸馏塔蒸馏釜的原料。塔底的重组分由泵送往间位甲酚塔。在间位甲酚塔，塔顶蒸出的油气经凝缩器冷凝，一部分作为回流入塔，另一部分经间位甲酚塔密封槽入间位甲酚槽或甲酚二号槽，不合格产品入中间馏份槽作为间歇蒸馏塔蒸馏釜的原料。塔底的残油由泵抽出经冷却器冷却作为间歇蒸馏塔蒸馏釜的原料。脱水塔、馏份塔、苯酚馏份塔、邻位甲酚塔、间位甲酚塔塔底由重沸器供热，重沸器由蒸汽加热。 废气废气废气残油不合格品废气废水废气废气重组份轻馏份油废水H2SO4粗酚盐中性酚盐预热器蒸吹塔油水分离器已洗混合份槽废水分解器硫酸钠废水槽粗酚槽预热器脱水塔凝缩器回流槽馏份塔凝缩器冷却器回流槽不合格品苯酚馏份塔凝缩器苯酚馏份槽邻位甲酚塔凝缩器邻位甲酚槽间位甲酚塔凝缩器邻位甲酚槽密封槽间歇蒸馏系统冷却器图3－6粗酚精制连续脱水蒸馏系统生产工艺及污染源分布流程图 间歇蒸馏装置由间歇蒸馏塔和相应的蒸馏釜、凝缩器、真空系统组成，间歇蒸馏的原料是连续蒸馏切取的馏份和间歇蒸馏的中间馏份。从酚精制连续蒸馏切取的馏份、间歇蒸馏的中间馏份和酚渣混合馏份，装入间歇蒸馏釜进行加热，蒸发的汽体进入间歇蒸馏塔底，塔顶油汽在塔顶凝缩器内由温水冷凝，控制塔顶温度，依次采出前馏份和二甲酚馏份，馏出物自流入馏份真空接受槽，在此各馏份分别流入相应贮槽，釜内残渣兑入一蒽油稀释，冷却后送油库。粗酚精制间歇蒸馏系统生产工艺及污染源分布流程图见图3－7所示。间歇蒸馏系统 废气蒸馏原料蒸馏釜间歇蒸馏塔凝缩器密封槽酚渣甲酚二号二甲酚混甲酚苯酚图3－7粗酚精制间歇蒸馏系统生产工艺及污染源分布流程图 自焦油蒸馏工段来的中温沥青进入改质沥青反应釜中，改质沥青加热炉由煤气加热，沥青在釜内进行反应，釜顶逸出的闪蒸油气经油气冷凝冷却器冷凝冷却后送焦油蒸馏，符合质量标准的改质沥青由釜底排出，经气化冷凝冷却器后送人改质沥青高置槽，经一定时间降温后，放入沥青平板成型机冷却成型，成品即可外售。改质沥青中间槽和闪蒸油冷凝冷却器排出的油烟气、改质沥青高置槽、平板成型机吸风罩等排出的烟气，全部进入排气洗净塔，经洗油洗涤后排入大气。改质沥青 图3－8改质沥青生产工艺及污染源分布流程图废气废气焦炉煤气中温沥青反应釜加热炉冷凝冷却器焦油蒸馏气化冷却器沥青高置槽沥青平板成型机废气包装浊循环水池废气 （1）废气本工程废气主要来源加热炉燃烧焦炉煤气后排放的燃烧废气,主要含烟尘、二氧化硫；洗涤器、分解器排放的含酚废气，主要污染物为酚类、硫酸酸雾；各槽类设备的放散管、油水分离器及冷却器等设备排出的有害气体，主要污染物为芳烃（以苯为代表的碳氢化合物）、酚等；沥青系统排放的沥青烟气，主要污染物为蒽类、芘、苯并芘、萤蒽等；工业萘转鼓结晶机排放的萘尘。（2）废水废水主要来源原料油脱水、焦油蒸馏、萘油蒸馏、粗酚蒸馏等过程中产生的分离水；馏份洗涤、酚钠分解时产生的硫酸钠废水；循环水系统定期排污水；化验室及工人洗涤等产生的生活、化验废水；冲洗设备地坪水等。（3）固体废弃物固体废弃物主要来源于为焦油脱水产生的焦油渣；精酚工段产生的酚渣及生活垃圾。主要污染源分析 1国家产业政策符合性煤焦油加工是国家重点扶植的产业，它有利于资源的综合利用及环境保护，本项目具有高新技术工艺、高附加值产品的特点，其中多环芳烃化合物为石油制品所无法替代的，具有较高经济效益和广阔市场前景。介休市作为山西省重点产焦基地之一，目前没有焦油加工装置，因此本工程建设对于当地焦化产业健康发展、调整化工产品结构、实现煤焦油深加工的就地转化、发展当地经济具有极大的促进作用。2焦油蒸馏工艺蒸馏工艺的确定，一般按规模大小采用不同流程，小型焦油加工国内均采用釜式间歇蒸馏工艺，年处理3万吨以上焦油加工装置采用管式炉连续焦油蒸馏工艺，按蒸馏塔的操作压力可分为减压蒸馏、常压蒸馏和常减压蒸馏流程，各种工艺特点如表3.12所示。生产工艺先进合理性初步分析 三种流程各具特色，在大型焦油加工装置中一般采用减压或常减压流程。此外，焦油蒸馏工艺有切取窄馏份、二混馏份、三混馏份几种流程，其中一塔式切取三混馏份，是目前国内广泛采用的流程。根据本工程的规模，采用常压管式炉连续蒸馏切取三混馏份工艺是较为成熟的一种工艺，具有如下工艺特点：a工艺流程简单，技术成熟，操作控制简便，也克服了间歇焦油蒸馏时焦油在高温下长时间加热，造成馏份分解的缺点；b工艺控制采用DCS系统，自动化水平高；c各馏份的余热通过与原料的换热得到了充分的回收和利用；d馏份脱酚操作简单，提高萘的集中度（可达95％左右）；e基建投资低，设备维护量少。3工业萘蒸馏工业萘的制取，在大中型焦油蒸馏装置中，多采用管式炉连续蒸馏工艺，在小规模焦油加工装置中，常采用釜式连续蒸馏和间歇蒸馏制取工业萘两种流程，这两种流程与管式炉 连续蒸馏流程相比，均存在与间歇焦油蒸馏同样的问题。管式炉连续蒸馏工艺又有双炉双塔、单炉双塔与单炉单塔几种流程。目前，单炉双塔、双炉双塔流程在国内采用较多，单炉双塔流程是在双炉双塔基础上发展起来的新工艺，具有流程简单，技术指标先进等优点，但产品质量不易控制，特别是原料质量波动比较大时，这个缺点显得更为突出，由于本工程原料焦油外购，所以选用双炉双塔流程较为合理。4精酚精酚以酚盐为原料，经过分解、蒸馏，制取各种酚类产品。分解一般采用硫酸法或二氧化碳法，硫酸法为目前国内广泛采用的间歇流程。酚蒸馏工艺有连续和间歇之分。间歇法采用减压蒸馏工艺，设备简单，占地面积小，投资少，适合于较小规模的精酚装置；连续法采用连续蒸馏和间歇蒸馏相结合，自动化水平高，装置处理能力大，产品质量高。因此，结合本装置的处理能力，酚盐分解选用硫酸法、酚蒸馏采用连续法工艺是成熟合理的。 5改质沥青目前，沥青改质的工业生产方法主要有两种：一为热缩聚法，二为真空闪蒸法。这两种方法都能达到提高软化点和析焦量的目的。本工程选用热缩聚工艺生产改质沥青是成熟可靠的，其工艺特点如下：a产品收率较高，改质沥青收率为93%；b产品质量可调节，可按用户要求调整生产；c各种油汽、烟气等均经排气洗净塔洗涤后再排放；沥青成型所用冷却水闭路循环使用不外排；不对环境产生污染；通过以上初步分析，评价认为本工程选用的工艺技术路线成熟可靠，在报告书阶段将进一步的详细分析论证。 （1）大气环境评价因子：TSP、SO2、H2S、酚类、烃类和BaP。（2）地表水环境评价因子：CODCr、BOD5、石油类、NH3-N、挥发酚、硫化物、氰化物等。此外，由于地下水同地表水水力关系比较密切，因此地下水评价因子将以本工程废水中特征污染物及考核地下水水质的常规性指标确定，选定的评价因子为PH、硬度、NH3-N、NO3-N、NO2-N、挥发酚、氰化物、氟化物、细菌总数、大肠菌群等。评价因子筛选： 1环境质量标准（1）环境空气质量执行GB3095-1996《环境空气质量标准》中二级标准，酚和H2S参照原《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79）中的最高允许浓度,非甲烷总烃参考意大利环境空气质量标准。（2）地表水环境评价执行GB3838-2002《地表水质量标准》中Ⅳ类标准。（3）地下水质量评价执行GB/T14848-93《地下水质量标准》中Ⅲ类标准。（4）声学环境评价执行《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）中2类标准。2污染物排放标准（1）废气工业废气执行GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》表2中二级标准。H2S排放执行《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）表2中标准。评价标准 （1）自然环境和社会环境调查（2）污染源调查与评价（3）工程分析（4）清洁生产分析（5）环境空气影响评价（6）地表水环境影响评价（7）地下水环境影响评价（8）声学环境影响评价（9）固体废物环境影响分析（10）生态评价（11）事故风险评价（12）公众参与（13）环境保护对策分析（14）总量控制（15）环境管理与监测计划（16）厂址可行性分析（17）社会经济环境影响评价（18）结论和建议1评价专题设置 10事故风险评价煤焦油加工过程主要是由较多的蒸馏塔、釜，加热炉、冷凝冷却器、贮槽（罐）等组成，流程较长，一旦操作温度压力出错或凝缩器出现异常情况，都可能引起污染超额排放；同时生产过程中可能发生的潜在事故与化工装置类似，主要是各阀门、泵的泄漏、管道破裂、贮槽泄漏、误操作等，中间或最终产品在储运或转运过程中处理不当或发生泄漏也有发生爆炸、毒害等危险的可能，因此通过识别和收集同类建设项目可能发生事故的环节及危害程度，以便提出更加合理化的完善的事故防范措施和应急计划。 11生态环境影响分析（1）生态环境现状调查收集当地耕地类型、农作物品种、产量、土壤肥力等农业生态基础资料，了解厂区周围及整个评价区生态环境整体水平和生态环境特点，说明当地生态环境的基本情况。（2）生态环境现状监测与分析评价区于2000年曾进行过土壤现状监测，本次评价引用其监测资料作为生态环境现状评价的依据。评价区共布设了3个采样点，1＃沙堡庄、2＃义安村、3＃洪相。监测项目有BaP、氰化物、挥发酚、硫化物。根据监测结果，分析评价区的土壤是否受到附近工业企业生产污染，评价其污染水平。 （1）生态环境影响分析1生产运行期在生态环境现状调查的基础上，识别出本工程的主要影响受体（生态环境），进而预测本工程所产生和排放的废气、废水、固体废物中的主要污染物对生态环境影响的可能性、影响的性质、影响的程度。2建设施工期本工程建设施工期除进行厂区内地面平整、地基处理等施工活动外，还有一些厂外的管线铺设，如由茂胜集团公司送来的煤气、蒸汽等管线的铺设，这些活动都会对这一带的生态环境造成一定影响，因此根据拟建工程的施工特点分析可能对评价区生态环境造成的影响。（4）生态环境保护措施通过对评价区生态环境影响的分析，得出本工程的建设对当地生态环境影响较大的污染源、污染物，从而有针对性地提出防止生态环境破坏和防治污染的措施与建议。 环境保护对策分析（1）污染治理措施分析a对洗涤器、分解器排放的含酚废气送排气洗净塔用碱液洗去有害成份处理的可行可靠性及处理效果进行分析。b各槽类设备的放散管、油水分离器及冷却器等设备排出的有害气体，主要污染物为芳烃（以苯为代表的碳氢化合物）、酚等，拟采用洗油洗涤净化措施处理，通过收集类比同类企业的治理效果，分析其可行性。c沥青烟中含BaP等有毒有害物，是焦油加工过程中最为主要的污染源，治理时较为困难，近年来在这方面有较多的发展和应用，本工程拟采用量级洗油、一级水洗法治理，评价中通过多方案对比，从投资、可操作性、处理效果、设备维护、运行成本等方面进行比选、分析论证，最终确定出所应采用的治理方案。d分析原料、中间产品、成品、储运设施及防治挥发物逸散措施的合理可行性。e分析使用洁净焦炉煤气的保证性。 ③固废治理根据固废的来源、组成、排放特性，分析采用的措施是否合理可行，能否是工程所产生的固废得到安全处置。④噪声治理噪声源主要为各种泵、风机等，采用减振、隔离操作和加装消音器等降噪措施，分析所选控制措施是否完善可行。⑤事故污染防治措施对煤焦油加工生产过程拟采用的污染事故防范措施进行论证，并依据事故风险评价专题的分析结果，进一步提出完善可靠的补充防治措施。 （2）生态改善措施对项目施工阶段所造成的地表扰动，采取一一对应的恢复措施，使施工期的生态破坏降至最低。采取高标准的绿化方案，使厂区绿化系数达30％，美化厂区生态环境。根据煤焦油深加工生产和污染排放特征，以及建设地点的气候和土壤类型，提出具有针对性的绿化方案。（3）防渗防腐蚀对生产中各工段可能发生的由于设备、地面腐蚀而导致有害物渗入土壤中对浅层地下水造成污染所应采取的防治措施进行分析，同时对外排废水管道或管渠的防渗措施作出规定。 总量控制以“达标排放、总量控制”为原则，对本工程排放的主要污染物进行总量控制。据了解，介休市正在进行区域评价，在区域中将会给出区域污染物排放总量限值和基本要求，将本工程最终排入环境中的污染物数量与要求进行对比，提出应能满足上述总量控制和基本要求的方案，达到当地环保部门给本企业下达的总量目标。 厂址可行性分析（1）城市发展总体规划和工业发展布局结合介休市发展总体规划，说明该厂址是否符合总体规划及工业布局的要求。（2）土地利用从土地利用方面分析拟选厂址的可行性。（3）环境承载能力根据厂址所处位置的环境功能区划、污染源调查结果、现状监测结果等，分析厂址区域的环境容量及环境承载能力，并回答该厂址是否满足要求。（4）卫生防护距离在安全卫生防护距离标准中国家及地方均未规定煤焦油加工行业的卫生防护距离，评价采用《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》（GB／T13201－91）中的计算方法，通过计算得出本工程无组织排放的有害气体排放源的卫生防护距离，与距本工程厂址最近村庄的距离作比较，说明该厂址能否满足卫生防护距离要求。