清洁生产评价报告2003版

1、2014 “恒逸-三井化学杯”第八届大学生化工设计竞赛60万吨/年对二甲苯项目清洁生产技术报告设计大学化工学院蓝图.TJU设计团队成员波蕾指导教师2014 年 8 月 15 日2目 录第一章前言 ·································

2、3;········································1第二章清洁生产与评价 ·······

3、3;·······································22.12.22.3清洁生产的概念2推行清洁生产的意义3清洁生产与评价工作的关系4清洁生产评价指标 ··&#

4、183;·················································&#

5、183;···7第三章3.13.2清洁生产分析的基本要求7清洁生产指标的选取原则8第四章PX清洁生产途径要求 ······································&#

6、183;·············94.14.24.34.44.54.6传统PX生产技术特点9原料优化10工艺改进10合理布局，规模化11设备方面的清洁生产11“三废”治理采取的清洁生产12第五章原料优化 ······················

7、·············································145.15.25.3原料的来源14原料规格15总结18第六

8、章隔壁塔分离技术 ················································

9、83;·········196.1隔壁塔分离技术19热利用技术 ·····································&

10、#183;··························45第七章7.17.27.3换热网络45热耦合技术的应用1低温热利用43耦合技术 ················&#

11、183;·············································5第八章8.18.28.38.48.5的基本性质5工

12、业应用5DOT-1006两者性质和用途对比7DOT-100耦合技术7第九章设备优化与···········································

13、················99.19.29.39.4部分特殊机泵的操作与维护9加热炉10氢气压缩机12旋转阀（RV）18总结 ·························

14、3;···············································22第十章10.1总结224东方

15、60万吨对二甲苯清洁生产报告第一章前言我国是聚酯生产大国，也是纺织品出口大国，巨大的需求拉动了PX产业的快速发展，预计2012到2014年底，我国将新增PX产能325万吨，全球PX现有生产能力约2714万吨/年，其中亚洲（包括中东地区）1850万吨/年，占68.2；550万吨/年，占20.2；欧洲287万吨/年，占10.6；南美27万吨/年，占1.0。从需求情况看，亚洲市场的PX需求高达1700万吨，PX装置生产负荷必须在90以上才能满足需求。2006年以来，亚洲已经有三套PTA装置投产，产能高达170万吨/年，而与此同时还没有一套PX装置投产。接下来还有信赖公司和石油公司的PTA装置投产，P

16、X需求量接近1850万吨这一亚洲PX产能极限。近几年来随着中国聚酯产能扩张，PTA产能急速增加，PX供应紧张的警报已经频频拉响。2005年PX需求增长120万吨，但产能仅仅增加70万吨/年。2006年，随着翔辽化公司等诸多PTA装置的扩建，PX鹭、中国扬子分公司、的需求进一步膨胀，可能增加150200万吨，而PX产能仅增加160万吨/年，产量增加更是少得。PX的供应紧张很可能要等到伊朗和中国省台化公司的两套150万吨/年PX装置完全投产才有望缓解。预计20062011年全球PX产能和需求量将以每年1.9和2.6的速率递增，其中主要在亚洲，特别是中国。在PX产能快速增长的情况下，能否实现清洁生产

17、对PX产业的健康成长至关重要。随着公众意识和标准的不断提高，企业的环境也在不断增大，这就要求PX生产企业必须加强科学管理，优化生产过程，推进技术进步，提高素质，精打细算，实现节能、降耗、减污、增效、走内涵发展的道路，使企业真正走上合理、高效配置实施清洁生产体现了 4一是减量化原则，即的集约型方式。个方面的原则:消耗最少，污染物产生量最少；二是化原则，即“三废”最大限度地转化为；三是再利用原则，即对生产和流通中产生的废弃物，作为再生利用；四是无害化原则，即最大限度地减少有害物质的产生和排放。充分回收1东方60万吨对二甲苯清洁生产报告第二章清洁生产与评价2.1清洁生产的概念作为一种新的污染防治战略

18、的最初定义，并得到了国际环境署于提出了清洁生产的普遍认可和接受，1996 年又对其进一步完善为：“清洁生产是将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、以增加效益和减少人类及环境的风险。”和服务中，对生产过程，要求节约原材料和能源，淘汰的数量和毒性；原材料，削减所有废物对响；对服务，要求将环境因素纳入设计和所提供的服务中。污染预防和废物最小量化都是美国环保局提出的。美国对污染预防的定义为：污染预防是在可能的最大限度内，减少生产厂地所产生的废物量。它包括通，要求减少从原材料提炼到最终处置的全生命周期的不利影过源削减(源削减指：在进行再生利用、处理和处置以前，减少流入或到环境中的任何有害物质、污染物或

19、污染成分的数量；减少与这些有害物质、污染物或组分相关的对公共健康与环境的危害)、提高能源效率、在生产中重复使用投入的原料以及降低水消耗量来合理利用。常用的两种源削减方法是改变和改进工艺(包括设备与技术更新、工艺与流程更新、的重组与设计更新、原材料的替代以及促进生产的科学管理、维护、培训或仓储 )。污染预防不包括废物的厂外再生利用、废物处理、废物的浓缩或稀释以及减少其体积，或有害性、毒性成分从一种环境介质转移到另一种环境介质中的活动。我国在20世纪70年代提出“预防为主，防治结合”的工作原则，提出工业污染要防患于未然。九十年代，中国21世纪议程的制订，为清洁生产提出了新的定义：清洁生产是指既可满

20、足人们的需要又可合理使用自然和能源并保护环境的实用生产方法和措施，其实质是一种物料和能耗最少的人类生产活动的和管理，将废物减量化，化和无害化，或消灭于生产过程中。同时对和环境无害的绿色产的主导方向。的生产，亦将随着可持续发展进程的深入而日益成为今后生2002年6月29日第九届常务会议第28次会议通过的清洁生产促进法给出了清洁生产的定义：“本法所称清洁生中民产，是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术和设备、管理、综合利用等措施，从削减污染、提高2利用效率，减少或东方60万吨对二甲苯清洁生产报告者避免生产、服务和健康和环境的危害。”使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或消除

21、对人类从上面的定义中，我们可以看到以下几层含义。（1）清洁生产的是污染预防和促进可持续发展，可以概括为六个字：节能、降耗、减污。污染预防的复利用以及节水等措施来削减包括：源削减、提高能源利用率、原材料重的使用量。通常污染预防实施过程中，需要从工艺技术设备、原材料、个方面考虑。和生产管理等方面的源削减和废物的再生利用等五（2）清洁生产的操作范畴包括生产过程和。对于生产过程主要包括：改进工艺与装备，提高对的利用率，减少或淘汰材料的使用；对于，则包括改进设计、降低材料消耗、减少从原材料选取到使用中、使用后的最终处理、处置对环境和人类健康的影响。（3）清洁生产是一个持续的、相对的过程。因为一方面，企业

22、不能通过一次或几次清洁生产活动就能完全达到污染预防的目的；另一方面，随着科学技术的进步，工艺的改进，清洁生产同样需要吐故纳新，进一步提升其清洁生产实施效果。因此，企业开展清洁生产意味着持续改进、永不间断的过程。(4)一方面清洁生产倡导的综合利用，通过的综合利用来消减末端污染物的产生。另一方面，清洁生产和末端治理并不是割裂的，而是相辅相成的， 清洁生产可以降低末端治理的难度，而末端治理又可以对清洁生产难以消减的污染物进行根除。清洁生产和末端治理是长期并存的，只有通过生产全过程和末端治理的双过程，才能达到保护环境的最终目的。2.2推行清洁生产的意义在确保满足人类物质需要的前提下，通过降低消耗、减少

23、乃至消除废物的产生，使企业生产过程以及与之相关的消费过程无损于环境，是清洁生产的，也是其全部意义的根基所在。2.2.1可持续发展的需要清洁生产是实现工业生产可持续发展的必然选择。清洁生产评价可在污染产生之前全面预防污染物的产生，减轻建设项目的末端处理负担。并预防由于末端处理全造成的环境污染，降低了环境项目的环境责任风险。人类在发展的过程中，受片面利益的，在开采和使用和能源造成了大量的浪费，同时对环境造成很大程度的污染和破坏。当人们按照清洁生产的原则，调整现有的生产方式和消费方式，才能理顺自然的、的、的、的以及利3东方60万吨对二甲苯清洁生产报告用自然过程中的基本关系，确保可持续发展。2.2.2

24、循环发展循环的前提用治理和全过程治理代替了末端治理，循环的指导思想是“减量、再用、循环”，通俗地说，是放错了地方的，通过某种方式可以加以循环利用。可见，推行清洁生产是发展循环的前提和基础。循环要求建立产业系统中不同工艺流程和不业之间的横向共生，为废弃物找到下游的“分解者”，以实现物质的再生循环和分层利用，这种追求的是对环境无污染或污染极小，以及废弃物的零排放。而清洁生产理念与循环思想的相容性，使在发展循环的过程中推行清洁生产以提高技术含量，为循环的有效实施提供技术保障，奠定其顺利发展基础。2.2.3打破贸易绿色壁垒的保障随着全球环境保护浪潮的，传统的非关税壁垒被逐步削减，环境保护正在成为一种新

25、的非关税壁垒绿色壁垒。绿色壁垒是指那些为了保护环境而直接或间接采取的限制甚至贸易的措施。绿色壁垒为国为保护，是对本国环境和公众健康而设置的各种环境保护措施、贸易产生影响的一种技术性贸易壁垒。曾指出“适应世贸组织的要求，完善环境原环保部体系，推行清洁生产，努力实现贸易与环境双赢”。正如所说，通过推行清洁生产，能够更好地打破所谓的“绿色壁垒”。清洁生产的过程是尽量少或者不用有害原料和无毒无害的中间在使用过程中以及使用后不含危害人体健康和环境的因素。通过以上清洁生产的概念来看，推行清洁生产是绿色壁垒的有效及有利保障。2.3清洁生产与评价工作的关系清洁生产的污染预防思想是优于污染末端的一种环境战略，将

26、清洁生产评价运用到评价中，可以提高评价的作用，有利于建设项目采用低能耗和低污染的清洁生产技术、工艺和设备。因此，在清洁生产评价具有重要意义。评价中进行2.3.1.1二者间的差异性（1）侧重点不同评价侧重生产企业的产污排污对环境的影响如何，是否达标，提出防污减污建议，主要为宏观提供依据，是末端预防。清洁生产则着眼于生产4东方60万吨对二甲苯清洁生产报告设计本身，以改进生产、减少污染产生为目标，是（2）开展的时间不同预防。评价开展于项目或预可行性研究阶段。清洁生产贯穿于可行性研究阶段、设计阶段和运行阶段，具有时间延展性。（3） 实施目标不同评价是为项目审批提供科学依据。清洁生产是直接采用技术改造，

27、 辅以加强管理，相比之下生产技术含量高。（4） 作用方不同评价是外界力量的介入，强制实施，具有一定的法律效率。清洁生产是由于环境意识的提高，贸易等因素，促使企业自觉采取环保措施与方法的一种思想和，也是管理者促进环境保护事业的一种。（5）产生的作用不同：企业采用评价中所建议的环保措施，很大程度是为能通过环保评审而采取的行为。清洁生产向技术和管理提供了一种新的环境保护思想，使企业把环保工作和生产管理有机的融合在一起。2.3.2二者的相容性通过理解清洁生产的概念、，就可以发现它与评价有着相通与互补之处，这就使清洁生产的思路应用于为：成为可能，相通与互补主要表现（1）目标上，师通过对建设项目、区域开发

28、计划及政策实施后可能对环境造成的影响进行制到可以接受的水平，为实现和评估，从而进行有效的防治对策，把限效益协调发展提供决策依据。清洁生产是对产品从摇篮到坟墓的全过程污染展方面是完全一致的。二者环境污染，促进环境与协调发（2）内容上，清洁生产是国内外工业预防经验的基本总结，实现污染预防和工业生产全过程，即从能源、生产过程到，最大限度地消除污染或使污染物化，达到节能降耗、保护环境、实现可持续发展的战略目标，这与通常中所关注的项目工程分析、环保措施的可行性论证等内容的控污目标是一致的。因此，在中，应用清洁生产的方法和思路，提出与清洁生产相关的要求，由于其显著的节能降耗效果，便于治措施较为顺利地被采纳

29、实现。企业的经营成本，可使投产后污染防2.3.3小结5东方60万吨对二甲苯清洁生产报告将清洁生产和评价二者有效的结合起来，可以优势互补，共同实现污染预防、保护环境的目标。现在的仅局限于生产过程污染和的编制内容。根识别，根据清洁生产要求，要以新的角度来审视，扩充据清洁生产要求的可持续改进的环境管理体系框架，使工作重点由现在的现对策分析转移，以解状监测和模式决长期存在的“，向实用可行的工程分析和污染滞后”问题6东方60万吨对二甲苯清洁生产报告第三章清洁生产评价指标3.1清洁生产分析的基本要求清洁生产分析以生产和服务过程中全方位污染预防为评价原则，在进行清洁生产分析时首先应判明废物产生的部位，进而分

30、析废物产生的，最终提出和实施减少或消除废物的方案。一个生产和服务过程可以分解为八个方面，即原辅材料和能源、技术工艺、设备、管理、员工等六方面的输入，以及两方面的输出。（1）原辅材料和能源和废物等原辅材料本身的特性，例如，纯度，毒性，难降解性等，在一定程度上决定及其生产过程对环境的危害，因而选择对环境无害的原辅材料是清洁生产了评价所要考虑的重要方向。（2） 技术工艺先进而有效的技术可以对原材料进行充分利用，反之落后的工艺未充分利用的原材料则作为废物产生，故生产过程的技术工艺水平决定了废弃物的产生量和状态。（3） 设备技术工艺依托于设备来实施，其适用性及其能耗水平等均会影响到废弃物的产生。（4）

31、过程过程对许多生产过程是极为重要的，过程的各项参数是否处于受控状态并达到优化水平，对到废弃物的产生量。（5）的收率和优质品的收率具有直接的影响，因而也就影响性能、种类和结构等的变化往往要求生产过程做响应的改变和调整，因而也会影响到废弃物的产生；具有一定的使用，过期后将作为废弃物排至环境当中。越小。（6）管理耐久度和先进程度决定了其使用年限，使用年限越高对环境的先进的管理体系，对企业的环境行为具有较强的约束力，任何管理上的松懈均会严重影响到废弃物的产生。（7）员工任何生产过程，无论自动化程度多高，从广义上讲均需要人的参与，因而员7东方60万吨对二甲苯清洁生产报告工素质的提高及积极性的激励也是有效

32、生产过程和废弃物产生的重要因素。（8）废弃物本身所具有的特性和所处的状态直接关系到它是否可现场再用和循环使用。“废弃物”只有当其离开生产过程其为废弃物，否则仍为生产过程中的有用材料和物质。对于不得不产生的废物，要优先采用回收和循环使用措施，剩余部分才向外界环境排放。3.2清洁生产指标的选取原则3.2.1从生命周期全过程考虑制定清洁生产指标是指依据生命周期分析理论生命周期展开清洁生产分析。生命周期分析方法是清洁生产指标选取的一个最重要原则，它是从一个的整个周期全过程地其对环境的影响，如从原材料的采掘，到产品的生产过程，再到的销售，直至报废后的处理、处置。生命周期分析方法有时也叫生命周期评价，按国

33、际标准化组织定义：“生命周期评价是对一个系统的生命周期中输入、输出及其潜在的汇编和评价”。生命周期评价方法的与其他环境评价方法的主要区别，是它要从的整个生命周比较尤为有用。期来评估它对环境的总影响，这对于进行同类的3.2.2体现污染预防思想清洁生产指标必须体现预防为主，要求完全不考虑末端治理，因此污染物产生指标是指污染物离开生产线时的数量和浓度，而不是经过处理后的数量和浓度。清洁生产指标主要反映出建设项目实施过程中所便用的量及产生的废物量，包括使用能源、其他的情况，通过对这些指标的评价能够反应出建设项目通过节约和更有效的利用来达到保护自然的目的。3.2.3容易量化清洁生产指标要力求定量化，对于

34、难于量化的指标也应给出文字说明。为了使所确定的清洁生产指标既能够反映建设项目的主要情况，又简便易行，在设计时要充分考虑到指标体系的可操作性，因此，应尽量选择容易量化的指标项，这样，可以给清洁生产指标的评价提供的依据。3.2.4满足政策要求，符合行业发展趋势清洁生产的指标体系是为评价一个建设项目是否符合清洁生产战略而制定的，因此这些指标应符合产业政策和行业发展趋势要求，并应根据行业特点，根据各种和生产过程选取。8东方60万吨对二甲苯清洁生产报告第四章PX清洁生产途径要求“十二五”我国PX发展的基本思路是：认真贯彻落实科学发展观，根据PX的来源和生产特点，严格新布点；按照园区化、规模化要求，通过石

35、油中芳烃的优化配置，进一步优化PX产业布局；鼓励技术创新和应用，提高竞争力。1）建议PX发展布局的基本原则是：原则上只考虑安排依托大型基地、结合大型炼油项目或企业、优化利用石油的新建；依托建设条件好、综合实力强、具有国际竞争力的现有PX生产企业进行挖潜改造和扩建的项目，予以优先安排；采用开发成套技术和装备建设的项目，予以重点支持；在原料供应有保障的同时，尽可能与PTA布局相匹配。继续鼓励多种投资主体合资、合作建设大型。以为纽带，有利于发挥国有、民营、的各自优势，形成上下游紧密结合的产业链，增强整体抗风险能力。2）PX发展要注重“则芳”，更充分、有效地利用宝贵石油，避免一哄而上导致产能过剩，今后

36、应保持现行对PX的宏观调控机制不变。可考虑设定必要的准入条件，如：新建PX装置设计规模需达60万吨/年及以上；本土生产设备价值占设备总价的比例需达85以上；项目金比例不低于40。4.1传统PX生产技术特点PX生产的特点是资金密集，技术密集，生产工艺复杂，性高，环境污染的风险相对较高，PX的生产过程是以重整油为原料，通过歧化及烷基转移、二甲苯精馏、异构化、吸附分离等工艺单元实现，其主要为PX，还有苯、甲苯、邻二甲苯、重芳烃等，具有流程长，循环物流多的特点。近年来国内的担忧。清洁生产是指将综合预防的环境新建PX装置了公众对其战略，持续地应用于生产过程和中，以减少对人类和环境的风险，PX行业的可持续

37、发展，必须通过清洁生产实现式和污染防治方式。工艺过程的清洁生产，应当从与环境的协调发展，转变增长模，优化流程，提高利用率以及减少能源消耗等方面入手。目前国内绝大多数PX生产企业采用传统的歧化及烷基转移工艺，即采用甲苯及C9+A作为原料生产二甲苯，其具有如下的优缺点：优点：可以利用价值较低的C9+A；东方60万吨对二甲苯清洁生产报告缺点：PX在产物中的含量较低，只有24%左右。4.2原料优化4.2.1拓宽原料来源传统PX生产装置的原料供应单一且利用程度低，难以协调发展。PX生产的主要原料是重整石脑油，但重整石脑油又是重要的高辛烷值添加组分，随着国内汽车工业的快速发展，的需求量日益增加，一定程度上

38、制约了PX的原料供应和我们的解决方法。4.2.2优化歧化及烷基转移原料对于常规对二甲苯装置,歧化及烷基转移单元对PX产能的贡献接近50%,其C9芳烃原料的转化率较甲苯原料高,且在一定新鲜进料配比范围内具有C9芳烃比例越高C8芳烃产率越高的特点。因此如果能结合歧化及烷基转移催化剂特点尽量增加新鲜进料中C9芳烃的比例并最大限度处理C10芳烃,一方面可以提高歧化及烷基转移单元的单程转化率,大幅降低歧化及烷基转移单元规模,直接达到降低能量消耗的目的；另一方面可以增加歧化C8芳烃产量,由于歧化C8芳烃中乙苯含量低、PX含量高，歧化C8芳烃原料比例的增加可以降低二甲苯回路的循环量。也可以起到节能降耗的作用

39、。4.3工艺改进随着甲苯歧化、重芳烃烷基转移等技术的成熟，可以选择不同的组合工艺方案，实现原料的优化配比，提高利用率，降低吸附分离、异构化等后续单元的负荷，从而实现节能降耗，达到清洁生产的目的。按照处理原料的不同，组合工艺可分为两种：一种是传统歧化与化组合工艺。歧化组合工艺；另一种则是重芳烃烷基转移与歧前者处理的原料为甲苯和C9+A，据传统歧化与歧化组合工艺的能耗情况对比，组合工艺较传统工艺能耗下降约5%。另一种组合工艺处理的原料则包括苯、甲苯和C9+A，上海院研究了苯与碳九烷基转移和歧化组合工艺，结果表明，采用组合工艺，后续分离单元的负荷下降约20%，同时将应用范围较窄的甲苯、C9+A等转化

40、为价值较高的PX。因此，歧化单元采用组合工艺是提高利用率、降低装置能耗的有效办法。对二甲苯装置芳烃原料充足或现有对二甲苯装置扩能改造,可考虑采用乙苯脱烷基型异构化催化剂。乙苯脱烷基型异构化催化剂的反应机理是将原料中的乙东方60万吨对二甲苯清洁生产报告苯脱烷基生成苯,反应不受平衡限制,乙苯单程转化率可高达65%以上,而且反应不需要环烷烃中间“搭桥”。同样的PX产量下,与乙苯异构型催化剂相比,二甲苯分馏、吸附分离和异构化单元规模可降低20%左右,其能量消耗的降低也是非常显著的。4.4合理布局，规模化大型芳烃项目对环境敏感，配套条件要求较高，新建应严格控制项目的选点布局，充分发挥炼化的优势，与大型炼

41、油厂配套建设。与国外大型芳烃耗相对较高。企业相比，目前国内部分PX装置平均规模仍然较小，能耗、物4.5设备方面的清洁生产设备的适用性及其维护、保养状态均会影响到生产运行的平稳。通过对PX装置能耗分析可以看出，在PX生产过程中，消耗在PX装置总能耗中比例最高，因此，优化运行。重点设备的操作和管理，是可以有效地进行节能降耗处置的，以4.5.1分馏塔采用热集成和热技术。二甲苯塔采用加压操作，以提高塔顶和塔底物流。塔顶气相物流分别为抽余液塔重沸器和抽出液塔重沸器提供热源，二甲苯塔底循环物流分别为多台重沸器提供热源;吸附分离进料用来预热异构化脱庚烷塔进料或二甲苯精馏单元异构化碳八芳烃进料，这些方法的目的

42、是为了更好的回收物流潜热。4.5.2加热炉加热炉应当在保证燃烧效率的基础上，尽可能地降低排烟温度和强化余热回收。辽阳加热炉采用清灰清垢，不仅减少了烟气排放热，而且增强了热能传导，降低了油消耗，还降低了能耗。据测算，平均每吨PX产品消耗油由清灰前114.08kg减少到87.16kg。4.5.3其他设备(1)应当加强设备和管道的保温措施，对所有高温设备及管线均选用优质保温材料，减少散热，提高装置及系统的热回收率，设备和管道的布置尽量紧凑，减少散热损失和损失。(2)反应进料换热器应尽量采用焊接板式换热器，与常规立式换热器相比，板式换热器可在大幅增加换热深度的同时降低临氢系统降，从而降低反应进东方60

43、万吨对二甲苯清洁生产报告料加热炉和反应产物空冷器热负荷以及循环氢压缩机功率，减少汽消耗，节能效果非常明显。、电力或蒸(3)优化操作单元，减少火炬排放，降低能耗物耗。4.6“三废”治理采取的清洁生产在目前的技术水平和发展水平条件下，废料的产生和排放还，一套25万万吨/年PX装置产生废水量约为200立方米/年，所包含主要污染物COD 质量浓度为200mg/L，石油类的质量浓度为100200mg/L;废气排放量为200000 万m3/a，固体废弃物排放量为44t/a。需要进行必要的处置，使它们对环境的危害降至最低。4.6.1废气排放清洁生产措施PX生产过程中废气主要来自加热炉，加热炉使用的油和气应含

44、硫量，烟气需经100m以上高度的烟囱排放，污染物的排放含量应符合工业炉窑大气污染物排放标准GB9078-1996中生产过程中各塔顶及容器连续排放的标准的要求。较高的含烃气体，应排入装置网，作为；开停工及操作不正常时排放的气体密闭送入火炬系统，不就地排放。火炬系统应设置气柜，以便于回收正常排气进网。为减少芳烃的无计划排放，装置含烃物料的采样应采用密闭采样系统；装置内回流罐和中间统。罐采用氮气气封流程，排出的含微量芳烃的气体排入火炬系4.6.2废水排放清洁生产措施PX企业排放的废水包括含硫污水、含油污水以及含盐污水等，对装置排出的污水应采用清污分流的原则分别处理。需要对生产废水按污染程度进行划分，

45、分别进行处理，并分质回用。4.6.3废渣排放清洁生产措施PX生产过程产生的废渣包括吸附单元产生的废吸附剂，异构化、歧化、重产生的废等，常见的处理方式见表4-1PX生产废渣产生方式及处理方法整单元产生的废催化剂，表4-1固体废物排放点废物名称主要组成处理方法及去向吸附塔解吸剂再蒸馏塔歧化反应器废吸附剂废解吸剂歧化废催化剂BaO筛安全填埋对二乙基苯可做综合利用Al2O3和筛废渣堆料场东方60万吨对二甲苯清洁生产报告（续表）Pt, Al2O3和异构化反应器废催化剂筛催化厂家回收废填埋传统的固体废弃物处理方法多是掩埋或处理，通过一些新技术的实施，例如脱烯烃催化剂替代传统的，氯吸附技术替代传统的脱氯剂，

46、可以实现减少或消除此类固体废弃物的目的，具有较宽广的应用前景。东方60万吨对二甲苯清洁生产报告第五章原料优化5.1原料的来源图5-1PX生产的原料及基本过程正如上图5-1所示，现今，在很多，石油的芳烃已经成为芳烃的最主要来源。石油基芳烃主要来源于石脑油重整生成油及乙烯装置副产的裂解汽油。其中，重整生成油以C6C11石脑油馏分为原料，其芳烃含量为30%50%，经抽提分离后可得苯、甲苯、二甲苯等；裂解是乙烯副产C5C10馏分的总称，产量是乙烯总产能的50%80%，裂解中的芳烃含量高达60%。由于各国不同，不同来源生产的芳烃比重也不同。芳烃主要来源见下表5-1.表5-1不同生产PX所用原料对比催化重

47、整油裂解煤焦化79.649.437.819.144.852.24.05.910.0美国西欧传统芳烃车间，原料供应单一且程度低，不能协调发展。PX生产的主要原料是重整石脑油，但重整石脑油又是重要的高辛烷值添加组分，随着国内汽车工业的快速发展，的需求量日益增加，一定程度上制约了PX的原料供应。当然也有一些生产厂家利用的是裂解作为原料，综合芳烃生产企业，绝大多数采取的都是单向原料来源，这跟本身厂址有很大的关系。而该工艺选择滨海化工工业园区作为项目的选址，在保证重整原料供应的同时，依靠产业优势，充分结合原料来源之一。结合炼化合作制项目，将裂解产生的裂解作工艺的的要求，优化配套芳烃原料，同时引进裂解东方

48、60万吨对二甲苯清洁生产报告和重整。进一步利用苯和碳九及以上芳烃烷基转移的最佳进料配比，实现BDP最佳反应原料配比的同时实现PX产量的最大化。下表5-2为现在市场上部分PX生产厂家的原料供应。表5-2部分厂家生产PX的原料一览企业装置名称进料来源目标洛阳广州芳烃抽提芳烃抽提芳烃抽提芳烃抽提芳烃抽提芳烃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岛炼化湛江东兴5.2原料规格5.2.1裂解组成通过查阅各方面资料，在相关工业经验和文献的支持下，结合本工艺所需的工艺操作，经过的仔细的讨论和考虑，慎重选择后，决定从非芳烃在总组成中所占的百分比，非芳烃的

49、组成，芳烃的组成，各种芳烃组成的含量等角度着手，最终选取乙烯收率为33.4%时的数据作为数据的主要参考。表5-3不同裂解深度下的裂解组成乙烯裂解深度24.4%28.5%33.4%C5苯C6非芳烃甲苯C7非芳烃二甲苯乙苯和苯乙烯C8非芳烃 C9+芳烃含量总计20.924.510.418.97.03.02.83.68.949.213.831.87.519.44.56.25.32.09.562.74.0462.019.61.09.27.41.09.882.2东方60万吨对二甲苯清洁生产报告表5-2本工艺裂解具体组成物质组成沸点0.0500.0600.07170.0300.18830.07950.01

50、80.03750.0150.050.050.040.020.02-6.2436.0780.7280.09110.63135.2144.43139.12138.36176.12169.38164.74162.01183.7871-丁烯C4 正戊烷C5 环己烷C6 苯甲苯乙苯OX MX PX1,2,3-TM1,2.4-TM1,3,5-TM邻甲乙苯邻二乙苯表5-3本工艺重整具体组成物质组成沸点0.07720.06230.06320.040.30.063840.066880.118560.054720.02040.0950.00870.01920.0136.0768.7380.7280.09110.6

51、3136.2114.43139.12138.36176.12169.38164.74162.01183.787正戊烷 C5 正己烷 C6 环己烷 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邻甲乙苯 C9邻二乙苯 C10如上表5-2、5-3所示，即工艺的裂解具体组成。轻烃以1-丁烯、正戊烷，杂质以环己烷代替；C8A以邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、乙苯为代表，东方60万吨对二甲苯清洁生产报告C9A以1,3,5-三甲苯、1,2,3-三甲苯、1,2,4-三甲苯、邻甲乙苯代表；C9+则以邻二乙苯代表。5.2.

52、2重整组成表5-4重整的组成组成正构烷烃异构烷烃烯烃环烷烃芳烃C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10+合计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重整的组成分布如上表5-4所示，结合各方面数据，给出具体组成如图5-3所示。其中轻烃以正戊烷、正己烷、环己烷为代表，C8A以邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、乙苯为代表，C9A以1,3,5-三甲苯、1,2,3-三甲苯、1,2,4-三甲苯、邻甲乙苯代表；C9+则以邻二乙苯代表

53、。5.2.3重整与裂解对比分析如表5-4所示为化工工艺学（等）的关于催化重整和裂解汽油以及焦化芳烃的组成分析，明显可以发现以下几个特征：裂解中的苯含量比重整中的苯大得多，这也正是在工业上以裂解汽油作为芳烃生产原料的化工厂会副产大量的苯的，要想利用该苯，则优先考虑先将其分离，以免反混。催化重整来源主要是重整中的二甲苯含量远远高于裂解，这也是的PX的。催化重整油的甲苯含量高于裂解用。，在芳烃装置中注意对二甲苯的利两种油份的非芳烃含量几乎相等，可综合采用一套抽提装置。表5-5芳烃组成分析组成催化重整油（%）裂解（%）焦化芳烃50-726-854-7319.6-368565芳烃含量苯（续表）东方60万

54、吨对二甲苯清洁生产报告20-2510-1515甲苯21-305-928-508-145-1527-465<15二甲苯C9芳烃非芳烃图5-4工艺具体原料组成分析图5-7所示，并与表5-5所示的数据相对将该工艺的原料规格进行分类比，可以清晰地看出本工艺采用数据与实际生产吻合度高。可证明本工艺的原料规格具有一定的科学性和规范性。5.3总结引入两股原料的正如十二五如下：“乙烯、芳烃布局应坚持炼化，降低成本，提高竞争力”所述，采用两股原料，可以优化产业布局，增强化工产业的整体性和适应性。仅靠重整生产PX产量会受到上游产量的限制，引入裂解可以更稳定、更方便实现规模化。该工艺采用的苯和碳九及以上芳烃烷

55、基转移需要苯的原料，如果以重整汽油本身的苯与C9+为原料，很难实现该反应的最佳原料配比（苯：C9+=45:55），引入裂解，一方面可以让BDP反应达到最佳的反应配比，另一方面可以产生附加值较高的苯，可实现该工艺的灵活需求以应对不稳定的PX市场。为40万吨/年（可浮动），重整综合以上各种因素，本工艺决选取裂解为80万吨/年（固定）。从而生产PX63万吨/年、苯27万吨/年、轻烃30万吨/年。东方60万吨对二甲苯清洁生产报告第六章隔壁塔分离技术6.1隔壁塔分离技术6.1.1综述6.1.1.1 分离节能技术概况中长期科学和技术发展纲要(2006-2020)将工业节能作为我国今后一个时期首要解决的重点

56、任务。节能减排，攻克主要耗能领域的节能，进一步提高一次能源利用效率和终端能源利用效率成为未来一段时间内工业领 域的主要课题。因此，在冶金、化工流程工业等主要高耗能领域，需要重点研究开发新型节能技术与装备。精馏技术是化工领域中最为成熟，应用最为广泛且必不可少的单元操作，同时也是工业过程中能耗和设备投资很高的设备，在炼油、等行业中，其能耗占全过程总能耗的一半以上，因此对精馏过程节能技术的研究具有极其重要的意义。研发新型的精馏分离节能技术和装备成为化工行业甚至整个工业节能的关键。根据精馏节能的方式，可以将精馏节能技术分为三种：优化操作条件、换热网络、优化塔器构造。优化操作条件是精馏塔器及工艺流程设计

57、的最基本的前提。利用化工模拟软件，对精馏过程中的操作条件进行研究，可以得到比较好的节能操作方案。一般精馏过程的主要操作条件包括操作、操作温度、塔板压降、进料位置及温度、理论板数、回流比以及回流温度、塔顶塔底采出量、关键组分的清晰分割程度， 塔顶冷凝负荷和塔底再沸负荷等。通过对设计变量的规定、灵敏度分析和参数优化等过程，可以获得满足分离要求的最佳操作参数值，结合设备投资，可以在尽力降低能耗的前提下实现最小投资总成本。换热网络是目前最为常用的节能措施，这种技术也最为成熟。根据目前通用的精馏技术，又可分为增加中间换热装置、优化分离序列、热泵精馏、多效精馏、热偶精馏等，其中增加中间换热网络装置在炼油和

58、中最为常见。当精馏塔的塔顶与塔底温差较大时，可以增设中间换热器回收多余的热量或者。若精馏塔上部的温度分布存在显著变化时，可在精馏段的某塔板处增设中间冷凝器以减少能耗，但同时会影响该塔板上方塔板的分离能力；若精馏塔下方的温度分布存在显著变化，可在提馏段的某塔板处增设中间再沸器，减少热量消耗，提高热效率，使节能效果达到最大但同时该板下方塔板分离能力会有所降低。隔壁塔属于精馏塔的热耦合设计，这种新型的塔器越来越受到人们的重视。东方60万吨对二甲苯清洁生产报告塔器内构件技术的发展通过强化精馏过程的传质降低能量消耗，提高操作效率。近些年来，大学开发和应用了多种塔器内构件，如双向波纹填料、格栅填料、新型规

59、整填料和槽盘式气液分布器、带导流器和捕液吸能器的新型双切向环流式进气初始分布器、槽盘式集油箱、埋藏式支撑结构、桁架支承梁、梯形导向浮阀等，这些新型塔器内构件的发明和推广，在旧塔改造和新塔设计中会有越来越广泛的应用。在所有的节能措施方面，操作条件优化属于工艺流程的基本设计内容，在一般的化工精馏设计和改造过程中都会考虑在内。由于实际生产情况不同、工艺流程的多样性，换热网络节能也呈现出不同的换热方式，但是热耦合节能是目前的最为活跃的研究领域。在热耦合尤其是完全热耦合和分壁精馏塔的研究开发和应用方面，我国国内与国外相比还存在着相当大的差距，这与我国目前工业生产中的工艺技术水平整体比较落后有关。但是，新

60、型高效的塔器内构件的研发和应用方面，我国处在国际领先地位。国内许多科研机构都结合本身的优势已经设计出了适合不同场合的复杂多变的新型填料塔，同时还研发了多种新型高效填料及件。6.1.1.2隔壁塔的结构与工作原理隔壁塔是利用隔板把间分割为左右2部分和上中下三区，上部为公共精馏段，下部为公共提馏段，中部一侧为预分离段，外部物料从该区进入，另一侧为侧线精馏段，侧线隔壁塔巧妙的实现了两塔功能，进料侧相当于预分离器，侧线出料一侧相当于主塔，其在分离原理和计算方法上与热耦合精馏塔相同，在热力学上等同从此采出塔外。于一个Petlyuk塔，是将Petlyuk分馏塔与主塔组合到同一个的预，让两个的能量在同一个反复循环利用，极大的节省了能耗，同时还节省了Petlyuk预分馏塔的塔体、冷凝器，再沸器以及管道的投资，并且由于流体在的，从而降低了流体的返混，进而很大程度上提高了组分纯度。因此，在分离三