1、2014 “恒逸-三井化學杯”第八屆大學生化工設計競賽60萬噸/年對二甲苯項目清潔生產(chǎn)技術報告設計大學化工學院藍圖.TJU設計團隊成員吳勝波 徐繼盛 陳丹蕾 于懷哲 代葉梅指導教師李鑫鋼 隋紅 李洪 辛峰 陳寧2014 年 8 月 15 日2目 錄第一章前言 ····························&#

2、183;·············································1第二章清潔生產(chǎn)與評價 ··&#

3、183;············································22.12.22.3清潔生產(chǎn)的概念2推行清潔生產(chǎn)的意義3清潔生產(chǎn)

4、與評價工作的關系4清潔生產(chǎn)評價指標 ···············································

5、·········7第三章3.13.2清潔生產(chǎn)分析的基本要求7清潔生產(chǎn)指標的選取原則8第四章PX清潔生產(chǎn)途徑要求 ·································

6、···················94.14.24.34.44.54.6傳統(tǒng)PX生產(chǎn)技術特點9原料優(yōu)化10工藝改進10合理布局，規(guī)?；?1設備方面的清潔生產(chǎn)11“三廢”治理采取的清潔生產(chǎn)12第五章原料優(yōu)化 ················

7、3;·················································

8、3;145.15.25.3原料的來源14原料規(guī)格15總結18第六章隔壁塔分離技術 ···········································&

9、#183;··············196.1隔壁塔分離技術19熱利用技術 ································

10、;································45第七章7.17.27.3換熱網(wǎng)絡45熱耦合技術的應用1低溫熱利用43白土耦合技術 ··········

11、3;·················································

12、3;·5第八章8.18.28.38.48.5白土的基本性質5白土工業(yè)應用5DOT-1006兩者性質和用途對比7DOT-100耦合技術7第九章設備優(yōu)化與····································

13、3;······················99.19.29.39.4部分特殊機泵的操作與維護9加熱爐10氫氣壓縮機12旋轉閥（RV）18總結 ···················&#

14、183;·················································&#

15、183;···22第十章10.1總結224東方60萬噸對二甲苯清潔生產(chǎn)報告第一章前言我國是聚酯生產(chǎn)大國，也是紡織品出口大國，巨大的需求拉動了PX產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，預計2012到2014年底，我國將新增PX產(chǎn)能325萬噸，全球PX現(xiàn)有生產(chǎn)能力約2714萬噸/年，其中亞洲（包括中東地區(qū)）1850萬噸/年，占68.2；550萬噸/年，占20.2；歐洲287萬噸/年，占10.6；南美27萬噸/年，占1.0。從需求情況看，亞洲市場的PX需求高達1700萬噸，PX裝置生產(chǎn)負荷必須在90以上才能滿足需求。2006年以來，亞洲已經(jīng)有三套PTA裝置投產(chǎn)，產(chǎn)能高達170萬噸/年，而與此

16、同時還沒有一套PX裝置投產(chǎn)。接下來還有信賴公司和石油公司的PTA裝置投產(chǎn)，PX需求量接近1850萬噸這一亞洲PX產(chǎn)能極限。近幾年來隨著中國聚酯產(chǎn)能擴張，PTA產(chǎn)能急速增加，PX供應緊張的警報已經(jīng)頻頻拉響。2005年PX需求增長120萬噸，但產(chǎn)能僅僅增加70萬噸/年。2006年，隨著翔遼化公司等諸多PTA裝置的擴建，PX鷺、中國揚子分公司、的需求進一步膨脹，可能增加150200萬噸，而PX產(chǎn)能僅增加160萬噸/年，產(chǎn)量增加更是少得。PX的供應緊張很可能要等到伊朗和中國省臺化公司的兩套150萬噸/年PX裝置完全投產(chǎn)才有望緩解。預計20062011年全球PX產(chǎn)能和需求量將以每年1.9和2.6的速率遞

17、增，其中主要在亞洲，特別是中國。在PX產(chǎn)能快速增長的情況下，能否實現(xiàn)清潔生產(chǎn)對PX產(chǎn)業(yè)的健康成長至關重要。隨著公眾意識和標準的不斷提高，企業(yè)的環(huán)境也在不斷增大，這就要求PX生產(chǎn)企業(yè)必須加強科學管理，優(yōu)化生產(chǎn)過程，推進技術進步，提高素質，精打細算，實現(xiàn)節(jié)能、降耗、減污、增效、走內涵發(fā)展的道路，使企業(yè)真正走上合理、高效配置實施清潔生產(chǎn)體現(xiàn)了 4一是減量化原則，即的集約型方式。個方面的原則:消耗最少，污染物產(chǎn)生量最少；二是化原則，即“三廢”最大限度地轉化為；三是再利用原則，即對生產(chǎn)和流通中產(chǎn)生的廢棄物，作為再生利用；四是無害化原則，即最大限度地減少有害物質的產(chǎn)生和排放。充分回收1東方60萬噸對二甲苯

18、清潔生產(chǎn)報告第二章清潔生產(chǎn)與評價2.1清潔生產(chǎn)的概念作為一種新的污染防治戰(zhàn)略的最初定義，并得到了國際環(huán)境署于提出了清潔生產(chǎn)的普遍認可和接受，1996 年又對其進一步完善為：“清潔生產(chǎn)是將整體預防的環(huán)境戰(zhàn)略持續(xù)應用于生產(chǎn)過程、以增加效益和減少人類及環(huán)境的風險。”和服務中，對生產(chǎn)過程，要求節(jié)約原材料和能源，淘汰的數(shù)量和毒性；原材料，削減所有廢物對響；對服務，要求將環(huán)境因素納入設計和所提供的服務中。污染預防和廢物最小量化都是美國環(huán)保局提出的。美國對污染預防的定義為：污染預防是在可能的最大限度內，減少生產(chǎn)廠地所產(chǎn)生的廢物量。它包括通，要求減少從原材料提煉到最終處置的全生命周期的不利影過源削減(源削減指

19、：在進行再生利用、處理和處置以前，減少流入或到環(huán)境中的任何有害物質、污染物或污染成分的數(shù)量；減少與這些有害物質、污染物或組分相關的對公共健康與環(huán)境的危害)、提高能源效率、在生產(chǎn)中重復使用投入的原料以及降低水消耗量來合理利用。常用的兩種源削減方法是改變和改進工藝(包括設備與技術更新、工藝與流程更新、的重組與設計更新、原材料的替代以及促進生產(chǎn)的科學管理、維護、培訓或倉儲 )。污染預防不包括廢物的廠外再生利用、廢物處理、廢物的濃縮或稀釋以及減少其體積，或有害性、毒性成分從一種環(huán)境介質轉移到另一種環(huán)境介質中的活動。我國在20世紀70年代提出“預防為主，防治結合”的工作原則，提出工業(yè)污染要防患于未然。九

20、十年代，中國21世紀議程的制訂，為清潔生產(chǎn)提出了新的定義：清潔生產(chǎn)是指既可滿足人們的需要又可合理使用自然和能源并保護環(huán)境的實用生產(chǎn)方法和措施，其實質是一種物料和能耗最少的人類生產(chǎn)活動的和管理，將廢物減量化，化和無害化，或消滅于生產(chǎn)過程中。同時對和環(huán)境無害的綠色產(chǎn)的主導方向。的生產(chǎn)，亦將隨著可持續(xù)發(fā)展進程的深入而日益成為今后生2002年6月29日第九屆常務會議第28次會議通過的清潔生產(chǎn)促進法給出了清潔生產(chǎn)的定義：“本法所稱清潔生中民產(chǎn)，是指不斷采取改進設計、使用清潔的能源和原料、采用先進的工藝技術和設備、管理、綜合利用等措施，從削減污染、提高2利用效率，減少或東方60萬噸對二甲苯清潔生產(chǎn)報告者避

21、免生產(chǎn)、服務和健康和環(huán)境的危害?！笔褂眠^程中污染物的產(chǎn)生和排放，以減輕或消除對人類從上面的定義中，我們可以看到以下幾層含義。（1）清潔生產(chǎn)的是污染預防和促進可持續(xù)發(fā)展，可以概括為六個字：節(jié)能、降耗、減污。污染預防的復利用以及節(jié)水等措施來削減包括：源削減、提高能源利用率、原材料重的使用量。通常污染預防實施過程中，需要從工藝技術設備、原材料、個方面考慮。和生產(chǎn)管理等方面的源削減和廢物的再生利用等五（2）清潔生產(chǎn)的操作范疇包括生產(chǎn)過程和。對于生產(chǎn)過程主要包括：改進工藝與裝備，提高對的利用率，減少或淘汰材料的使用；對于，則包括改進設計、降低材料消耗、減少從原材料選取到使用中、使用后的最終處理、處置對環(huán)

22、境和人類健康的影響。（3）清潔生產(chǎn)是一個持續(xù)的、相對的過程。因為一方面，企業(yè)不能通過一次或幾次清潔生產(chǎn)活動就能完全達到污染預防的目的；另一方面，隨著科學技術的進步，工藝的改進，清潔生產(chǎn)同樣需要吐故納新，進一步提升其清潔生產(chǎn)實施效果。因此，企業(yè)開展清潔生產(chǎn)意味著持續(xù)改進、永不間斷的過程。(4)一方面清潔生產(chǎn)倡導的綜合利用，通過的綜合利用來消減末端污染物的產(chǎn)生。另一方面，清潔生產(chǎn)和末端治理并不是割裂的，而是相輔相成的， 清潔生產(chǎn)可以降低末端治理的難度，而末端治理又可以對清潔生產(chǎn)難以消減的污染物進行根除。清潔生產(chǎn)和末端治理是長期并存的，只有通過生產(chǎn)全過程和末端治理的雙過程，才能達到保護環(huán)境的最終目的

23、。2.2推行清潔生產(chǎn)的意義在確保滿足人類物質需要的前提下，通過降低消耗、減少乃至消除廢物的產(chǎn)生，使企業(yè)生產(chǎn)過程以及與之相關的消費過程無損于環(huán)境，是清潔生產(chǎn)的，也是其全部意義的根基所在。2.2.1可持續(xù)發(fā)展的需要清潔生產(chǎn)是實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。清潔生產(chǎn)評價可在污染產(chǎn)生之前全面預防污染物的產(chǎn)生，減輕建設項目的末端處理負擔。并預防由于末端處理全造成的環(huán)境污染，降低了環(huán)境項目的環(huán)境責任風險。人類在發(fā)展的過程中，受片面利益的，在開采和使用和能源造成了大量的浪費，同時對環(huán)境造成很大程度的污染和破壞。當人們按照清潔生產(chǎn)的原則，調整現(xiàn)有的生產(chǎn)方式和消費方式，才能理順自然的、的、的、的以及利3東方6

24、0萬噸對二甲苯清潔生產(chǎn)報告用自然過程中的基本關系，確?？沙掷m(xù)發(fā)展。2.2.2循環(huán)發(fā)展循環(huán)的前提用治理和全過程治理代替了末端治理，循環(huán)的指導思想是“減量、再用、循環(huán)”，通俗地說，是放錯了地方的，通過某種方式可以加以循環(huán)利用?？梢?，推行清潔生產(chǎn)是發(fā)展循環(huán)的前提和基礎。循環(huán)要求建立產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)中不同工藝流程和不業(yè)之間的橫向共生，為廢棄物找到下游的“分解者”，以實現(xiàn)物質的再生循環(huán)和分層利用，這種追求的是對環(huán)境無污染或污染極小，以及廢棄物的零排放。而清潔生產(chǎn)理念與循環(huán)思想的相容性，使在發(fā)展循環(huán)的過程中推行清潔生產(chǎn)以提高技術含量，為循環(huán)的有效實施提供技術保障，奠定其順利發(fā)展基礎。2.2.3打破貿易綠色壁壘的保

25、障隨著全球環(huán)境保護浪潮的，傳統(tǒng)的非關稅壁壘被逐步削減，環(huán)境保護正在成為一種新的非關稅壁壘綠色壁壘。綠色壁壘是指那些為了保護環(huán)境而直接或間接采取的限制甚至貿易的措施。綠色壁壘為國為保護本國環(huán)境和公眾健康而設置的各種環(huán)境保護措施、標準等，是對貿易產(chǎn)生影響的一種技術性貿易壁壘。環(huán)保部解振華曾指出“適應世貿組織的要求，完善環(huán)境原體系，推行清潔生產(chǎn)，努力實現(xiàn)貿易與環(huán)境雙贏”。正如解振華所說，通過推行清潔生產(chǎn)，能夠更好地打破所謂的“綠色壁壘”。清潔生產(chǎn)的過程是盡量少或者不用有害原料和無毒無害的中間在使用過程中以及使用后不含危害人體健康和環(huán)境的因素。通過以上清潔生產(chǎn)的概念來看，推行清潔生產(chǎn)是綠色壁壘的有效及

26、有利保障。2.3清潔生產(chǎn)與評價工作的關系清潔生產(chǎn)的污染預防思想是優(yōu)于污染末端的一種環(huán)境戰(zhàn)略，將清潔生產(chǎn)評價運用到評價中，可以提高評價的作用，有利于建設項目采用低能耗和低污染的清潔生產(chǎn)技術、工藝和設備。因此，在清潔生產(chǎn)評價具有重要意義。評價中進行2.3.1.1二者間的差異性（1）側重點不同評價側重生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)污排污對環(huán)境的影響如何，是否達標，提出防污減污建議，主要為宏觀提供依據(jù)，是末端預防。清潔生產(chǎn)則著眼于生產(chǎn)4東方60萬噸對二甲苯清潔生產(chǎn)報告設計本身，以改進生產(chǎn)、減少污染產(chǎn)生為目標，是（2）開展的時間不同預防。評價開展于項目或預可行性研究階段。清潔生產(chǎn)貫穿于可行性研究階段、設計階段和運行階段，

27、具有時間延展性。（3） 實施目標不同評價是為項目審批提供科學依據(jù)。清潔生產(chǎn)是直接采用技術改造， 輔以加強管理，相比之下生產(chǎn)技術含量高。（4） 作用方不同評價是外界力量的介入，強制實施，具有一定的法律效率。清潔生產(chǎn)是由于環(huán)境意識的提高，貿易等因素，促使企業(yè)自覺采取環(huán)保措施與方法的一種思想和，也是管理者促進環(huán)境保護事業(yè)的一種。（5）產(chǎn)生的作用不同：企業(yè)采用評價中所建議的環(huán)保措施，很大程度是為能通過環(huán)保評審而采取的行為。清潔生產(chǎn)向技術和管理提供了一種新的環(huán)境保護思想，使企業(yè)把環(huán)保工作和生產(chǎn)管理有機的融合在一起。2.3.2二者的相容性通過理解清潔生產(chǎn)的概念、內容等，就可以發(fā)現(xiàn)它與評價有著相通與互補之處

28、，這就使清潔生產(chǎn)的思路應用于為：成為可能，相通與互補主要表現(xiàn)（1）目標上，師通過對建設項目、區(qū)域開發(fā)計劃及政策實施后可能對環(huán)境造成的影響進行制到可以接受的水平，為實現(xiàn)和評估，從而進行有效的防治對策，把限效益協(xié)調發(fā)展提供決策依據(jù)。清潔生產(chǎn)是對產(chǎn)品從搖籃到墳墓的全過程污染展方面是完全一致的。二者環(huán)境污染，促進環(huán)境與協(xié)調發(fā)（2）內容上，清潔生產(chǎn)是國內外工業(yè)預防經(jīng)驗的基本總結，實現(xiàn)污染預防和工業(yè)生產(chǎn)全過程，即從能源、生產(chǎn)過程到，最大限度地消除污染或使污染物化，達到節(jié)能降耗、保護環(huán)境、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標，這與通常中所關注的項目工程分析、環(huán)保措施的可行性論證等內容的控污目標是一致的。因此，在中，應用

29、清潔生產(chǎn)的方法和思路，提出與清潔生產(chǎn)相關的要求，由于其顯著的節(jié)能降耗效果，便于治措施較為順利地被采納實現(xiàn)。企業(yè)的經(jīng)營成本，可使投產(chǎn)后污染防2.3.3小結5東方60萬噸對二甲苯清潔生產(chǎn)報告將清潔生產(chǎn)和評價二者有效的結合起來，可以優(yōu)勢互補，共同實現(xiàn)污染預防、保護環(huán)境的目標。現(xiàn)在的僅局限于生產(chǎn)過程污染和的編制內容。根識別，根據(jù)清潔生產(chǎn)要求，要以新的角度來審視，擴充據(jù)清潔生產(chǎn)要求的可持續(xù)改進的環(huán)境管理體系框架，使工作重點由現(xiàn)在的現(xiàn)對策分析轉移，以解狀監(jiān)測和模式?jīng)Q長期存在的“，向實用可行的工程分析和污染滯后”問題6東方60萬噸對二甲苯清潔生產(chǎn)報告第三章清潔生產(chǎn)評價指標3.1清潔生產(chǎn)分析的基本要求清潔生產(chǎn)

30、分析以生產(chǎn)和服務過程中全方位污染預防為評價原則，在進行清潔生產(chǎn)分析時首先應判明廢物產(chǎn)生的部位，進而分析廢物產(chǎn)生的，最終提出和實施減少或消除廢物的方案。一個生產(chǎn)和服務過程可以分解為八個方面，即原輔材料和能源、技術工藝、設備、管理、員工等六方面的輸入，以及兩方面的輸出。（1）原輔材料和能源和廢物等原輔材料本身的特性，例如，純度，毒性，難降解性等，在一定程度上決定及其生產(chǎn)過程對環(huán)境的危害，因而選擇對環(huán)境無害的原輔材料是清潔生產(chǎn)了評價所要考慮的重要方向。（2） 技術工藝先進而有效的技術可以對原材料進行充分利用，反之落后的工藝未充分利用的原材料則作為廢物產(chǎn)生，故生產(chǎn)過程的技術工藝水平?jīng)Q定了廢棄物的產(chǎn)生量

31、和狀態(tài)。（3） 設備技術工藝依托于設備來實施，其適用性及其能耗水平等均會影響到廢棄物的產(chǎn)生。（4） 過程過程對許多生產(chǎn)過程是極為重要的，過程的各項參數(shù)是否處于受控狀態(tài)并達到優(yōu)化水平，對到廢棄物的產(chǎn)生量。（5）的收率和優(yōu)質品的收率具有直接的影響，因而也就影響性能、種類和結構等的變化往往要求生產(chǎn)過程做響應的改變和調整，因而也會影響到廢棄物的產(chǎn)生；具有一定的使用，過期后將作為廢棄物排至環(huán)境當中。越小。（6）管理耐久度和先進程度決定了其使用年限，使用年限越高對環(huán)境的先進的管理體系，對企業(yè)的環(huán)境行為具有較強的約束力，任何管理上的松懈均會嚴重影響到廢棄物的產(chǎn)生。（7）員工任何生產(chǎn)過程，無論自動化程度多高，

32、從廣義上講均需要人的參與，因而員7東方60萬噸對二甲苯清潔生產(chǎn)報告工素質的提高及積極性的激勵也是有效生產(chǎn)過程和廢棄物產(chǎn)生的重要因素。（8）廢棄物本身所具有的特性和所處的狀態(tài)直接關系到它是否可現(xiàn)場再用和循環(huán)使用。“廢棄物”只有當其離開生產(chǎn)過程時才成其為廢棄物，否則仍為生產(chǎn)過程中的有用材料和物質。對于不得不產(chǎn)生的廢物，要優(yōu)先采用回收和循環(huán)使用措施，剩余部分才向外界環(huán)境排放。3.2清潔生產(chǎn)指標的選取原則3.2.1從生命周期全過程考慮制定清潔生產(chǎn)指標是指依據(jù)生命周期分析理論生命周期展開清潔生產(chǎn)分析。生命周期分析方法是清潔生產(chǎn)指標選取的一個最重要原則，它是從一個的整個周期全過程地其對環(huán)境的影響，如從原材

33、料的采掘，到產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，再到的銷售，直至報廢后的處理、處置。生命周期分析方法有時也叫生命周期評價，按國際標準化組織定義：“生命周期評價是對一個系統(tǒng)的生命周期中輸入、輸出及其潛在的匯編和評價”。生命周期評價方法的關鍵和與其他環(huán)境評價方法的主要區(qū)別，是它要從的整個生命周比較尤為有用。期來評估它對環(huán)境的總影響，這對于進行同類的3.2.2體現(xiàn)污染預防思想清潔生產(chǎn)指標必須體現(xiàn)預防為主，要求完全不考慮末端治理，因此污染物產(chǎn)生指標是指污染物離開生產(chǎn)線時的數(shù)量和濃度，而不是經(jīng)過處理后的數(shù)量和濃度。清潔生產(chǎn)指標主要反映出建設項目實施過程中所便用的量及產(chǎn)生的廢物量，包括使用能源、水或其他設項目通過節(jié)約和更有效

34、的的情況，通過對這些指標的評價能夠反應出建利用來達到保護自然的目的。3.2.3容易量化清潔生產(chǎn)指標要力求定量化，對于難于量化的指標也應給出文字說明。為了使所確定的清潔生產(chǎn)指標既能夠反映建設項目的主要情況，又簡便易行，在設計時要充分考慮到指標體系的可操作性，因此，應盡量選擇容易量化的指標項，這樣，可以給清潔生產(chǎn)指標的評價提供的依據(jù)。3.2.4滿足政策要求，符合行業(yè)發(fā)展趨勢清潔生產(chǎn)的指標體系是為評價一個建設項目是否符合清潔生產(chǎn)戰(zhàn)略而制定的，因此這些指標應符合產(chǎn)業(yè)政策和行業(yè)發(fā)展趨勢要求，并應根據(jù)行業(yè)特點，根據(jù)各種和生產(chǎn)過程選取。8東方60萬噸對二甲苯清潔生產(chǎn)報告第四章PX清潔生產(chǎn)途徑要求“十二五”我

35、國PX發(fā)展的基本思路是：認真貫徹落實科學發(fā)展觀，根據(jù)PX的來源和生產(chǎn)特點，嚴格新布點；按照園區(qū)化、規(guī)?；螅ㄟ^石油中芳烴的優(yōu)化配置，進一步優(yōu)化PX產(chǎn)業(yè)布局；鼓勵技術創(chuàng)新和應用，提高競爭力。1）建議PX發(fā)展布局的基本原則是：原則上只考慮安排依托大型基地、結合大型煉油項目或企業(yè)、優(yōu)化利用石油的新建；依托建設條件好、綜合實力強、具有國際競爭力的現(xiàn)有PX生產(chǎn)企業(yè)進行挖潛改造和擴建的項目，予以優(yōu)先安排；采用開發(fā)成套技術和裝備建設的項目，予以重點支持；在原料供應有保障的同時，盡可能與PTA布局相匹配。繼續(xù)鼓勵多種投資主體合資、合作建設大型。以為紐帶，有利于發(fā)揮國有、民營、抗風險能力。的各自優(yōu)勢，形成上

36、下游緊密結合的產(chǎn)業(yè)鏈，增強整體2）PX發(fā)展要注重“宜芳則芳”，更充分、有效地利用寶貴石油，避免一哄而上導致產(chǎn)能過剩，今后應保持現(xiàn)行對PX的宏觀調控機制不變?？煽紤]設定必要的準入條件，如：新建PX裝置設計規(guī)模需達60萬噸/年及以上；本土生產(chǎn)設備價值占設備總價的比例需達85以上；項目金比例不低于40。4.1傳統(tǒng)PX生產(chǎn)技術特點PX生產(chǎn)的特點是資金密集，技術密集，生產(chǎn)工藝復雜，性高，環(huán)境污染的風險相對較高，PX的生產(chǎn)過程是以重整油為原料，通過歧化及烷基轉移、二甲苯精餾、異構化、吸附分離等工藝單元實現(xiàn)，其主要為PX，還有苯、甲苯、鄰二甲苯、重芳烴等，具有流程長，循環(huán)物流多的特點。近年來國內的擔憂。清潔

37、生產(chǎn)是指將綜合預防的環(huán)境新建PX裝置了公眾對其戰(zhàn)略，持續(xù)地應用于生產(chǎn)過程和中，以減少對人類和環(huán)境的風險，PX行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，必須通過清潔生產(chǎn)實現(xiàn)式和污染防治方式。工藝過程的清潔生產(chǎn)，應當從與環(huán)境的協(xié)調發(fā)展，轉變增長模，優(yōu)化流程，提高利用率以及減少能源消耗等方面入手。目前國內絕大多數(shù)PX生產(chǎn)企業(yè)采用傳統(tǒng)的歧化及烷基轉移工藝，即采用甲苯及C9+A作為原料生產(chǎn)二甲苯，其具有如下的優(yōu)缺點：優(yōu)點：可以利用價值較低的C9+A；東方60萬噸對二甲苯清潔生產(chǎn)報告缺點：PX在產(chǎn)物中的含量較低，只有24%左右。4.2原料優(yōu)化4.2.1拓寬原料來源傳統(tǒng)PX生產(chǎn)裝置的原料供應單一且利用程度低，難以協(xié)調發(fā)展。PX生產(chǎn)

38、的主要原料是重整石腦油，但重整石腦油又是重要的高辛烷值添加組分，隨著國內汽車工業(yè)的快速發(fā)展，的需求量日益增加，一定程度上制約了PX的原料供應和我們的解決方法。4.2.2優(yōu)化歧化及烷基轉移原料對于常規(guī)對二甲苯裝置,歧化及烷基轉移單元對PX產(chǎn)能的貢獻接近50%,其C9芳烴原料的轉化率較甲苯原料高,且在一定新鮮進料配比范圍內具有C9芳烴比例越高C8芳烴產(chǎn)率越高的特點。因此如果能結合歧化及烷基轉移催化劑特點盡量增加新鮮進料中C9芳烴的比例并最大限度處理C10芳烴,一方面可以提高歧化及烷基轉移單元的單程轉化率,大幅降低歧化及烷基轉移單元規(guī)模,直接達到降低能量消耗的目的；另一方面可以增加歧化C8芳烴產(chǎn)量,

39、由于歧化C8芳烴中乙苯含量低、PX含量高，歧化C8芳烴原料比例的增加可以降低二甲苯回路的循環(huán)量。也可以起到節(jié)能降耗的作用。4.3工藝改進隨著甲苯擇形歧化、重芳烴烷基轉移等技術的成熟，可以選擇不同的組合工藝方案，實現(xiàn)原料的優(yōu)化配比，提高利用率，降低吸附分離、異構化等后續(xù)單元的負荷，從而實現(xiàn)節(jié)能降耗，達到清潔生產(chǎn)的目的。按照處理原料的不同， 組合工藝可分為兩種：一種是傳統(tǒng)歧化與擇形歧化組合工藝；另一種則是重芳烴烷基轉移與擇形歧化組合工藝。前者處理的原料為甲苯和C9+A，據(jù)傳統(tǒng)歧化與擇形歧化組合工藝的能耗情況對比，組合工藝較傳統(tǒng)工藝能耗下降約5%。另一種組合工藝處理的原料則包括苯、甲苯和C9+A，上

40、海院研究了苯與碳九烷基轉移和擇形歧化組合工藝，結果表明，采用組合工藝，后續(xù)分離單元的負荷下降約20%，同時將應用范圍較窄的甲苯、C9+A等轉化為價值較高的PX。因此，歧化單元采用組合工藝是提高利用率、降低裝置能耗的有效辦法。對二甲苯裝置芳烴原料充足或現(xiàn)有對二甲苯裝置擴能改造,可考慮采用乙苯脫烷基型異構化催化劑。乙苯脫烷基型異構化催化劑的反應機理是將原料中的乙東方60萬噸對二甲苯清潔生產(chǎn)報告苯脫烷基生成苯,反應不受平衡限制,乙苯單程轉化率可高達65%以上,而且反應不需要環(huán)烷烴中間“搭橋”。同樣的PX產(chǎn)量下,與乙苯異構型催化劑相比,二甲苯分餾、吸附分離和異構化單元規(guī)?？山档?0%左右,其能量消耗的

41、降低也是非常顯著的。4.4合理布局，規(guī)?；笮头紵N項目對環(huán)境敏感，配套條件要求較高，新建應嚴格控制項目的選點布局，充分發(fā)揮煉化的優(yōu)勢，與大型煉油廠配套建設。與國外大型芳烴耗相對較高。企業(yè)相比，目前國內部分PX裝置平均規(guī)模仍然較小，能耗、物4.5設備方面的清潔生產(chǎn)設備的適用性及其維護、保養(yǎng)狀態(tài)均會影響到生產(chǎn)運行的平穩(wěn)。通過對PX裝置能耗分析可以看出，在PX生產(chǎn)過程中，消耗在PX裝置總能耗中比例最高，因此，優(yōu)化運行。重點設備的操作和管理，是可以有效地進行節(jié)能降耗處置的，以4.5.1分餾塔采用熱集成和熱技術。二甲苯塔采用加壓操作，以提高塔頂和塔底物流溫位。塔頂氣相物流分別為抽余液塔重沸器和抽出液塔重

42、沸器提供熱源，二甲苯塔底循環(huán)物流分別為多臺重沸器提供熱源;吸附分離進料用來預熱異構化脫庚烷塔進料或二甲苯精餾單元異構化碳八芳烴進料，這些方法的目的是為了更好的回收物流潛熱。4.5.2加熱爐加熱爐應當在保證燃燒效率的基礎上，盡可能地降低排煙溫度和強化余熱回收。遼陽加熱爐采用清灰清垢，不僅減少了煙氣排放熱，而且增強了熱能傳導，降低了油消耗，還降低了能耗。據(jù)測算，平均每噸PX產(chǎn)品消耗油由清灰前114.08kg減少到87.16kg。4.5.3其他設備(1)應當加強設備和管道的保溫措施，對所有高溫設備及管線均選用優(yōu)質保溫材料，減少散熱，提高裝置及系統(tǒng)的熱回收率，設備和管道的布置盡量緊湊，減少散熱損失和損

43、失。(2)反應進料換熱器應盡量采用焊接板式換熱器，與常規(guī)立式換熱器相比，板式換熱器可在大幅增加換熱深度的同時降低臨氫系統(tǒng)降，從而降低反應進東方60萬噸對二甲苯清潔生產(chǎn)報告料加熱爐和反應產(chǎn)物空冷器熱負荷以及循環(huán)氫壓縮機功率，減少汽消耗，節(jié)能效果非常明顯。、電力或蒸(3)優(yōu)化操作單元，減少火炬排放，降低能耗物耗。4.6“三廢”治理采取的清潔生產(chǎn)在目前的技術水平和發(fā)展水平條件下，廢料的產(chǎn)生和排放還，一套25萬萬噸/年PX裝置產(chǎn)生廢水量約為200立方米/年，所包含主要污染物COD 質量濃度為200mg/L，石油類的質量濃度為100200mg/L;廢氣排放量為200000 萬m3/a，固體廢棄物排放量為

44、44t/a。需要進行必要的處置，使它們對環(huán)境的危害降至最低。4.6.1廢氣排放清潔生產(chǎn)措施PX生產(chǎn)過程中廢氣主要來自加熱爐，加熱爐使用的油和氣應含硫量，煙氣需經(jīng)100m以上高度的煙囪排放，污染物的排放含量應符合工業(yè)爐窯大氣污染物排放標準GB9078-1996中生產(chǎn)過程中各塔頂及容器連續(xù)排放的標準的要求。較高的含烴氣體，應排入裝置網(wǎng)，作為；開停工及操作不正常時排放的氣體密閉送入火炬系統(tǒng)，不就地排放?；鹁嫦到y(tǒng)應設置氣柜，以便于回收正常排氣進網(wǎng)。為減少芳烴的無計劃排放，裝置含烴物料的采樣應采用密閉采樣系統(tǒng)；裝置內回流罐和中間統(tǒng)。罐采用氮氣氣封流程，排出的含微量芳烴的氣體排入火炬系4.6.2廢水排放清

45、潔生產(chǎn)措施PX企業(yè)排放的廢水包括含硫污水、含油污水以及含鹽污水等，對裝置排出的污水應采用清污分流的原則分別處理。需要對生產(chǎn)廢水按污染程度進行劃分，分別進行處理，并分質回用。4.6.3廢渣排放清潔生產(chǎn)措施PX生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢渣包括吸附單元產(chǎn)生的廢吸附劑，異構化、歧化、重整單元產(chǎn)生的廢催化劑，白土塔產(chǎn)生的廢白土等，常見的處理方式見表4-1表4-1PX生產(chǎn)廢渣產(chǎn)生方式及處理方法固體廢物排放點廢物名稱主要組成處理方法及去向吸附塔解吸劑再蒸餾塔歧化反應器廢吸附劑廢解吸劑歧化廢催化劑BaO篩安全填埋對二乙基苯可做綜合利用Al2O3和篩廢渣堆料場東方60萬噸對二甲苯清潔生產(chǎn)報告（續(xù)表）Pt, Al2O3和異

46、構化反應器廢催化劑篩催化廠家回收白土塔廢白土白土填埋傳統(tǒng)的固體廢棄物處理方法多是掩埋或處理，通過一些新技術的實施，例如脫烯烴催化劑替代傳統(tǒng)的白土塔，氯吸附技術替代傳統(tǒng)的脫氯劑，可以實現(xiàn)減少或消除此類固體廢棄物的目的，具有較寬廣的應用前景。東方60萬噸對二甲苯清潔生產(chǎn)報告第五章原料優(yōu)化5.1原料的來源圖5-1PX生產(chǎn)的原料及基本過程正如上圖5-1所示，現(xiàn)今，在很多，石油的芳烴已經(jīng)成為芳烴的最主要來源。石油基芳烴主要來源于石腦油重整生成油及乙烯裝置副產(chǎn)的裂解汽油。其中，重整生成油以C6C11石腦油餾分為原料，其芳烴含量為30%50%，經(jīng)抽提分離后可得苯、甲苯、二甲苯等；裂解是乙烯副產(chǎn)C5C10餾分

47、的總稱，產(chǎn)量是乙烯總產(chǎn)能的50%80%，裂解中的芳烴含量高達60%。由于各國不同，不同來源生產(chǎn)的芳烴比重也不同。芳烴主要來源見下表5-1.表5-1不同生產(chǎn)PX所用原料對比催化重整油裂解煤焦化79.649.437.819.144.852.24.05.910.0美國西歐傳統(tǒng)芳烴車間，原料供應單一且程度低，不能協(xié)調發(fā)展。PX生產(chǎn)的主要原料是重整石腦油，但重整石腦油又是重要的高辛烷值添加組分，隨著國內汽車工業(yè)的快速發(fā)展，的需求量日益增加，一定程度上制約了PX的原料供應。當然也有一些生產(chǎn)廠家利用的是裂解作為原料，綜合芳烴生產(chǎn)企業(yè)，絕大多數(shù)采取的都是單向原料來源，這跟本身廠址有很大的關系。而該工藝選擇濱海

48、化工工業(yè)園區(qū)作為項目的選址，在保證重整原料供應的同時，依靠產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，充分結合原料來源之一。結合煉化合作制項目，將裂解產(chǎn)生的裂解作工藝的的要求，優(yōu)化配套芳烴原料，同時引進裂解東方60萬噸對二甲苯清潔生產(chǎn)報告和重整。進一步利用苯和碳九及以上芳烴烷基轉移的最佳進料配比，實現(xiàn)BDP最佳反應原料配比的同時實現(xiàn)PX產(chǎn)量的最大化。下表5-2為現(xiàn)在市場上部分PX生產(chǎn)廠家的原料供應。表5-2部分廠家生產(chǎn)PX的原料一覽企業(yè)裝置名稱進料來源目標洛陽廣州芳烴抽提芳烴抽提芳烴抽提芳烴抽提芳烴抽提芳烴抽提苯抽提苯抽提重整重整重整裂解裂解裂解重整重整苯、甲苯苯、甲苯苯、甲苯苯苯苯苯苯燕山中原茂名青島煉化湛江東興5.2原料規(guī)

49、格5.2.1裂解組成通過查閱各方面資料，在相關工業(yè)經(jīng)驗和文獻的支持下，結合本工藝所需的工藝操作，經(jīng)過的仔細的討論和考慮，慎重選擇后，決定從非芳烴在總組成中所占的百分比，非芳烴的組成，芳烴的組成，各種芳烴組成的含量等角度著手，最終選取乙烯收率為33.4%時的數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)的主要參考。表5-3不同裂解深度下的裂解組成乙烯裂解深度24.4%28.5%33.4%C5苯C6非芳烴甲苯C7非芳烴二甲苯乙苯和苯乙烯C8非芳烴 C9+芳烴含量總計20.924.510.418.97.03.02.83.68.949.213.831.87.519.44.56.25.32.09.562.74.0462.019.61.0

50、9.27.41.09.882.2東方60萬噸對二甲苯清潔生產(chǎn)報告表5-2本工藝裂解具體組成物質組成沸點0.0500.0600.07170.0300.18830.07950.0180.03750.0150.050.050.040.020.02-6.2436.0780.7280.09110.63135.2144.43139.12138.36176.12169.38164.74162.01183.7871-丁烯C4 正戊烷C5 環(huán)己烷C6 苯甲苯乙苯OX MX PX1,2,3-TM1,2.4-TM1,3,5-TM鄰甲乙苯鄰二乙苯表5-3本工藝重整具體組成物質組成沸點0.07720.06230.063

51、20.040.30.063840.066880.118560.054720.02040.0950.00870.01920.0136.0768.7380.7280.09110.63136.2114.43139.12138.36176.12169.38164.74162.01183.787正戊烷 C5 正己烷 C6 環(huán)己烷 C6 苯 C6甲苯 C7 乙苯 C8 OX C8 MX C8 PX C81,2,3-TM C91,2.4-TM C91,3,5-TM C9鄰甲乙苯 C9鄰二乙苯 C10如上表5-2、5-3所示，即工藝的裂解具體組成。輕烴以1-丁烯、正戊烷，雜質以環(huán)己烷代替；C8A以鄰二甲苯、間

52、二甲苯、對二甲苯、乙苯為代表，東方60萬噸對二甲苯清潔生產(chǎn)報告C9A以1,3,5-三甲苯、1,2,3-三甲苯、1,2,4-三甲苯、鄰甲乙苯代表；C9+則以鄰二乙苯代表。5.2.2重整組成表5-4重整的組成組成正構烷烴異構烷烴烯烴環(huán)烷烴芳烴C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10+合計0.481.633.60.560.020.142.438.021.690.080.451.760.360.020.360.430.0111.7429.5929.905.790.9477.966.2912.362.50.8重整的組成分布如上表5-4所示，結合各方面數(shù)據(jù)，給出具體組成如圖5-3所示。其中輕烴以正戊烷、

53、正己烷、環(huán)己烷為代表，C8A以鄰二甲苯、間二甲苯、對二甲苯、乙苯為代表，C9A以1,3,5-三甲苯、1,2,3-三甲苯、1,2,4-三甲苯、鄰甲乙苯代表；C9+則以鄰二乙苯代表。5.2.3重整與裂解對比分析如表5-4所示為化工工藝學（米振濤等）的關于催化重整油以及焦化芳烴的組成分析，明顯可以發(fā)現(xiàn)以下幾個特征：和裂解汽裂解中的苯含量比重整中的苯大得多，這也正是在工業(yè)上以裂解汽油作為芳烴生產(chǎn)原料的化工廠會副產(chǎn)大量的苯的，要想利用該苯，則優(yōu)先考慮先將其分離，以免反混。催化重整來源主要是重整中的二甲苯含量遠遠高于裂解，這也是的PX的。催化重整油的甲苯含量高于裂解用。，在芳烴裝置中注意對二甲苯的利兩種油

54、份的非芳烴含量幾乎相等，可綜合采用一套抽提裝置。表5-5芳烴組成分析組成催化重整油（%）裂解（%）焦化芳烴50-726-854-7319.6-368565芳烴含量苯（續(xù)表）東方60萬噸對二甲苯清潔生產(chǎn)報告20-2510-1515甲苯21-305-928-508-145-1527-465<15二甲苯C9芳烴非芳烴圖5-4工藝具體原料組成分析將該工藝的原料規(guī)格進行分類總結由圖5-7所示，并與表5-5所示的數(shù)據(jù)相對比，可以清晰地看出本工藝采用數(shù)據(jù)與實際生產(chǎn)吻合度高?？勺C明本工藝的原料規(guī)格具有一定的科學性和規(guī)范性。5.3總結引入兩股原料的正如十二五如下：“乙烯、芳烴布局應堅持煉化，降低成本，提高

55、競爭力”所述，采用兩股原料，可以優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，增強化工產(chǎn)業(yè)的整體性和適應性。僅靠重整生產(chǎn)PX產(chǎn)量會受到上游產(chǎn)量的限制，引入裂解可以更穩(wěn)定、更方便實現(xiàn)規(guī)模化。該工藝采用的苯和碳九及以上芳烴烷基轉移需要苯的原料，如果以重整汽油本身的苯與C9+為原料，很難實現(xiàn)該反應的最佳原料配比（苯：C9+=45:55），引入裂解，一方面可以讓BDP反應達到最佳的反應配比，另一方面可以產(chǎn)生附加值較高的苯，可實現(xiàn)該工藝的靈活需求以應對不穩(wěn)定的PX市場。為40萬噸/年（可浮動），重整綜合以上各種因素，本工藝決選取裂解為80萬噸/年（固定）。從而生產(chǎn)PX63萬噸/年、苯27萬噸/年、輕烴30萬噸/年。東方60萬噸對二甲苯

56、清潔生產(chǎn)報告第六章隔壁塔分離技術6.1隔壁塔分離技術6.1.1綜述6.1.1.1 分離節(jié)能技術概況中長期科學和技術發(fā)展綱要(2006-2020)將工業(yè)節(jié)能作為我國今后一個時期首要解決的重點任務。節(jié)能減排，攻克主要耗能領域的節(jié)能，進一步提高一次能源利用效率和終端能源利用效率成為未來一段時間內工業(yè)領 域的主要課題。因此，在冶金、化工流程工業(yè)等主要高耗能領域，需要重點研究開發(fā)新型節(jié)能技術與裝備。精餾技術是化工領域中最為成熟，應用最為廣泛且必不可少的單元操作，同時也是工業(yè)過程中能耗和設備投資很高的設備，在煉油、等行業(yè)中，其能耗占全過程總能耗的一半以上，因此對精餾過程節(jié)能技術的研究具有極其重要的意義。研

57、發(fā)新型的精餾分離節(jié)能技術和裝備成為化工行業(yè)甚至整個工業(yè)節(jié)能的關鍵。根據(jù)精餾節(jié)能的方式，可以將精餾節(jié)能技術分為三種：優(yōu)化操作條件、換熱網(wǎng)絡、優(yōu)化塔器構造。優(yōu)化操作條件是精餾塔器及工藝流程設計的最基本的前提。利用化工模擬軟件，對精餾過程中的操作條件進行研究，可以得到比較好的節(jié)能操作方案。一般精餾過程的主要操作條件包括操作、操作溫度、塔板壓降、進料位置及溫度、理論板數(shù)、回流比以及回流溫度、塔頂塔底采出量、關鍵組分的清晰分割程度， 塔頂冷凝負荷和塔底再沸負荷等。通過對設計變量的規(guī)定、靈敏度分析和參數(shù)優(yōu)化等過程，可以獲得滿足分離要求的最佳操作參數(shù)值，結合設備投資，可以在盡力降低能耗的前提下實現(xiàn)最小投資總

58、成本。換熱網(wǎng)絡是目前最為常用的節(jié)能措施，這種技術也最為成熟。根據(jù)目前通用的精餾技術，又可分為增加中間換熱裝置、優(yōu)化分離序列、熱泵精餾、多效精餾、熱偶精餾等，其中增加中間換熱網(wǎng)絡裝置在煉油和中最為常見。當精餾塔的塔頂與塔底溫差較大時，可以增設中間換熱器回收多余的熱量或者冷量。若精餾塔上部的溫度分布存在顯著變化時，可在精餾段的某塔板處增設中間冷凝器以減少能耗，但同時會影響該塔板上方塔板的分離能力；若精餾塔下方的溫度分布存在顯著變化，可在提餾段的某塔板處增設中間再沸器，減少熱量消耗，提高熱效率，使節(jié)能效果達到最大但同時該板下方塔板分離能力會有所降低。隔壁塔屬于精餾塔的熱耦合設計，這種新型的塔器越來越

59、受到人們的重視。東方60萬噸對二甲苯清潔生產(chǎn)報告塔器內構件技術的發(fā)展通過強化精餾過程的傳質降低能量消耗，提高操作效率。近些年來，大學開發(fā)和應用了多種塔器內構件，如雙向波紋填料、格柵填料、新型規(guī)整填料和槽盤式氣液分布器、帶導流器和捕液吸能器的新型雙切向環(huán)流式進氣初始分布器、槽盤式集油箱、埋藏式支撐結構、桁架支承梁、梯形導向浮閥等，這些新型塔器內構件的發(fā)明和推廣，在舊塔改造和新塔設計中會有越來越廣泛的應用。在所有的節(jié)能措施方面，操作條件優(yōu)化屬于工藝流程的基本設計內容，在一般的化工精餾設計和改造過程中都會考慮在內。由于實際生產(chǎn)情況不同、工藝流程的多樣性，換熱網(wǎng)絡節(jié)能也呈現(xiàn)出不同的換熱方式，但是熱耦合

60、節(jié)能是目前的最為活躍的研究領域。在熱耦合尤其是完全熱耦合和分壁精餾塔的研究開發(fā)和應用方面，我國國內與國外相比還存在著相當大的差距，這與我國目前工業(yè)生產(chǎn)中的工藝技術水平整體比較落后有關。但是，新型高效的塔器內構件的研發(fā)和應用方面，我國處在國際領先地位。國內許多科研機構都結合本身的優(yōu)勢已經(jīng)設計出了適合不同場合的復雜多變的新型填料塔，同時還研發(fā)了多種新型高效填料及塔內件。6.1.1.2隔壁塔的結構與工作原理隔壁塔是利用隔板把塔中間分割為左右2部分和上中下三區(qū)，上部為公共精餾段，下部為公共提餾段，中部一側為預分離段，外部物料從該區(qū)進入塔內，另一側為側線精餾段，側線隔壁塔巧妙的實現(xiàn)了兩塔功能，進料側相當于預分離器，側線出料一側相當于主塔，其在分離原理和計算方法上與熱耦合精餾塔相同，在熱力學上等同于一個Petlyuk塔，是將Petlyuk塔中的預分餾塔與主塔組合到同一個塔中，讓兩個塔中的能量在同一個塔中反復循環(huán)利用，極大的節(jié)省了能耗，同時還節(jié)省了Petlyuk塔中預分餾塔的塔體、冷凝器，再沸器以及管道的投資，并且由于從此采出塔外。流體在塔內的，從而降低了流體