煤制烯烃示范工程环境保护方案

煤制烯烃示范工程环境保护方案神华包头煤制烯烃建设项目环境保护工作以“节能降耗，清洁生产，环境友好，和谐发展”为指导方针，制定明确的环境保护总体工作目标和严格的工作准则，规范了项目建设、生产各个阶段的环境保护行为，是项目得以顺利建成并一次试车成功的重要推动和促进力量之一。方针、目标、原则方针节能降耗清洁生产环境友好和谐发展目标遵守国家、地方有关环境保护的法律、法规和标准，确保“三废”达标排放。不发生污染事故、不损害人身健康、不破坏自然环境。减少“三废”排放，有效利用资源，实施清洁生产，实现节能减排。环境保护工作努力实现行业排头，国内领先水平。原则“三废”处理设施未建成，生产装置不试车。环境监测手段不到位，生产装置不开工。环境管理体系不配套，生产装置不投运。操作人员考核不合格，生产装置不运行。环保设施未通过验收，企业不正式投产。组织机构及环境保护管理体系。设置环保管理机构，建立环保组织网络。项目建设初期，公司即成立环境保护管理委员会，并设立公司、中心两级环保管理机构，分别配备专业环保管理人员，负责项目设计、建设、试生产、生产阶段的环保管理工作。形成了以生产装置为中心、以试车为重点，明确责任、分级负责、严细管理、注重落实的环保管理网络，成为项目环保管理工作有力的组织保障。建立环境保护责任制，完善环境保护管理制度建立环境保护责任制，狠抓责任制的落实公司建立健全环境保护责任制，明确公司领导、职能部门、基层干部和员工的环保职责。坚持“谁主管、谁负责”、“管生产必须管环保”的原则，并严格贯彻落实到了项目建设、试生产等各个阶段。强化责任意识，完善环保绩效考核体系。公司制定并发布了《事故管理规定》、《HSE考核和奖惩管理规定》、《HSE风险抵押金管理规定》，逐级签定HSE目标责任（承诺）书，将环境保护责任层层落实、任务逐级分解；对公司领导、部门和中心领导及HSE管理人员实行风险抵押金制，杜绝了试生产过程中“三废”的无序排放，未发生任何责任污染事故（事件）的发生。环境保护管理制度建设依据国家及上级主管部门有关法律、法规和规定，公司制定并发布了《环境保护控制程序》和《环境保护管理规定》等一系列管理制度，是项目建设及试生产环境管理工作的坚实基础。积极开展环境因素辨识，加强生产过程的环保管理2.4.1依据《环境因素识别、评价管理程序》，公司积极组织全体员工开展项目环境因素识别、评价工作，及时发布经更新后的《环境因素清单》和《重要环境因素清单》。特别是本项目的核心装置——甲醇制烯烃装置为世界首套、全球最大，无任何可借鉴的成熟经验，项目管理人员通过发动群众，外聘专家，科学分析等手段，充分考虑了该装置生产运行过程中可能出现对环境影响的问题，确定目标，采取有效防范措施，制定应急预案，取得了显着的成效。2.4.2公司把环保工作作为项目建设和生产运行管理的重要内容之一，有机容入到项目建设和生产管理之中。环保设施与主生产装置具有同等重要的地位，严禁随意停用，对于生产装置在开、停工和日常生产中无序排放或超标排放“三废”及噪声，以及不按工艺要求超标、超量排放“三废”及噪声的，公司严格考核并追究责任。确保了“三废”及噪声的达标排放。环境监测环境监测站建设环境监测站配备了先进的检测仪器，与中央化验室统一管理，承担着对全厂的日常环境监测，环保监测仪器设备费约500万元，已建成并投用的化验室建筑面积300m2。环境监测计划环境监测是进行环境管理的基本依据。为确保达到预期的环境保护目标，公司建立了环境监测制度，实施了环境监测与生产监测相结合，自测与环保部门监测和抽测相结合的监测方式。3.2.1环境监测的任务（1）对公司各个废水、废气、废渣排放点进行常规监测，为环保管理和污染治理提供了依据；（2）对“三废”治理设施进行监视性监测，了解其运行效果；（3）对可能出现的高危害排放点，容易造成污染事故的设施，进行特定目标的警戒监测，避免了各类污染事故（事件）的发生；（4）发生严重污染事故时，进行应急监测，为采取处理措施提供依据；（5）建立污染源档案，监测数据档案，为公司的技术改造提供环保数据。3.2.2监测方案（1）定期对各装置排放废水、废气及灰渣场渗滤液进行常规监测。特别增加了MTO（甲醇制烯烃）装置排放废水的监控频次，主要监测COD、甲醇、二甲醚和石油类等项目，摸索该装置产生废水水质、水量变化规律，为调整、优化装置生产操作提供数据依据。（2）在线监测热电站锅炉烟道内设置了在线监测仪，监测因子为烟尘、SO2、NO2。硫回收装置工艺尾气排放筒设置了在线监测仪，监测因子为SO2。生产废水外排口设置了在线监测仪表，监测因子为COD、氨氮和流量。煤制烯烃建设项目严格执行环保“三同时”高度重视建设项目环境影响评价工作，合法建设、依规试车。公司历届领导班子对环境保护工作均极为重视，先后投入近230万元对建设项目拟建厂址、建设项目、厂外工程进行了环境现状监测和环境影响评价工作。《神华煤制烯烃建设项目环境影响报告书》于2005年3月获得国家环保总局批准；内蒙古自治区环境保护局于2006年7月7日签发了“内蒙古自治区环境保护局内环字[2006]185号《内蒙古自治区环境保护局关于神华煤制烯烃项目环境影响报告书环境风险评价专章的审查意见》，审核批准了《神华煤制烯烃建设项目环境风险评价专章》；《神华包头煤制烯烃项目厂址移位环境影响补充报告书》于2008年7月7日通过国家环境保护部的审查批准。批准文件为“中华人民共和国环境保护部环审［2008］215号文《关于神华包头煤制烯烃项目厂址位移环境影响评价补充报告书的批复》”；《神华包头煤制烯烃项目厂外铁路专用线环境影响评价报告表》于2007年10月9日通过自治区环境保护局的审查批准。批准文号“蒙环表[2007]138号”。《核技术应用项目环境影响报告表》于2009年12月23日通过内蒙古自治区环境保护厅审查，并取得“辐射安全许可证”。2010年6月2日神华包头煤制烯烃项目试生产申请获得内蒙古自治区环境保护厅审查批准。批准文件为：内环字【2010】81号。“三废”及噪声治理设施“三同时”神华包头煤制烯烃项目基建总投资约为170亿元，配套建成了包括火炬系统、硫回收装置、锅炉烟气脱硫和静电除尘、污水处理场、回用水装置、事故池及废渣填埋场等一系列环保治理设施，环保投资=SUM(ABOVE)!公式不在表格中万元，占总工程基本建设投资比例6.0%。项目建设严格执行“三同时”的有关管理规定，环保专业管理工程师对项目总体设计、施工图设计、施工及试生产等各个阶段进行了密切跟踪，确保了环治理设施与主体工程同时设计、同时施工并同时投入生产和使用。主要污染治理工艺优选神华包头煤制烯烃项目在设计阶段不断优化污染治理设施的工艺设计，对主要污染治理工艺进行优选、改进，使整个建设项目的环保治理措施更趋合理、完善。热电站烟气除尘、脱硫工艺优选主要污染物热电站排放废气主要为锅炉燃烧产生的烟气，主要污染物为烟尘、SO2和NOx。改进前烟气除尘、脱硫工艺可研阶段热电站锅炉拟选用三台410t/h循环流化床锅炉，采用炉内加钙（石灰石）脱硫方式（Ca/S为1.5）和静电除尘的烟气净化方案。该工艺具有设备投资省、占地面积小、能耗低、操作简单、无水污染等优点。烟尘净化率99.6%，脱硫效率≥66.6%。改进后烟气除尘、脱硫工艺改进后选用三台480t/h的粉煤炉，采用湿法烟气脱硫。烟尘主要采用四电场静电除尘器，除尘效率为99.6%，湿法脱硫可以有效地去除50%的烟尘，总除尘效率可达到99.8%。烟气脱硫采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，脱硫效率大于90%。烟气经除尘-脱硫处理措施后，主要污染物烟尘、SO2和NOx排放浓度分别为13.83mg/Nm3、133.47mg/Nm3、＜450mg/Nm3。产生的废气经脱硫除尘后通过热电站180m的烟囱排入大气，满足《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2003）第3时段标准的要求。改进原因及实施效果1.4.1从供热可靠性比较，煤粉炉最高，循环流化床最低。1.4.2实施后湿法烟气脱硫系统脱硫效率高达90％以上，同时又进一步提高了烟气除尘效率。工艺尾气脱硫工艺优选改进前脱硫工艺可研阶段硫回收装置拟采用Clinsulf技术，装置产品规模为硫磺产量2.7万吨/年。Clinsulf技术属于直接氧化工艺，适合酸性气中H2S浓度在2～12%范围的硫回收处理，总硫收率可以达到90～95%，硫回收尾气二氧化硫排放浓度小于960mg/Nm3。改进后的硫磺回收工艺改进后的硫磺回收装置产品规模：年产2.2万吨硫磺，硫回收采用“SSR”工艺，硫回收部分为常规Claus技术，尾气处理部分采用加氢还原吸收技术，总硫收率可达到99.8%以上。硫回收尾气二氧化硫排放浓度小于530mg/Nm3。改进原因及实施效果2.3.1原料煤中硫含量较低，硫回收装置的产品规模作了相应调整。2.3.2煤制烯烃项目尾气脱硫效率须保证大于99.85%，排放速率可满足国家标准要求。2.3.3低温甲醇洗工艺过程中增加了气提塔和加大循环量等手段，将H2S浓度提到40%左右，因此不宜采用Clinsulf技术。2.3.4硫回收工艺改进并实施后的尾气二氧化硫排放浓度由原来的小于960mg/Nm3降低到547.1mg/Nm3，排放速率7.3kg/h，完全满足了《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）的要求。全厂污水处理工艺优选神华煤制烯烃项目生产废水主要污染物综合污水的CODcr、BOD5、SS、NH3-N均较高，其中污水中NH3-N的含量为157.7mg/L，远大于排放标准15mg/L的要求。较高的COD（或BOD）值主要由有机污染物引起，大部分为甲醇、甲酸等易于生化的有机物。可研阶段拟采取的污水处理工艺3.2.1MTO装置急冷塔底排放污水排放到污水处理场处理。3.2.2污水处理场采用水解（A1)、前置缺氧反硝化（A2)、硝化（O)工艺，总水力停留时间为13小时。3.2.3污水处理场正常排放量为181m3/h，设计规模为220m3/h。3.2.4调节池有效容积为1000m3。3.2.5项目产生的1749.86m3/h清净下水，直接通过雨排管线排出厂外。3.2.6生产废水经污水处理场处理达到二级排放标准后排入城市污水处理厂进一步处理后排放。调整并实施的污水处理场深度处理方案3.3.1MTO装置急冷塔底排放污水通过污水气提装置回收甲醇，将含ppm级甲醇的废水回用作为磨煤水使用，减少了约150m3/h的污水排放。3.3.2采用A/O（前置反硝化）工艺＋曝气生物滤池的二级生化处理工艺，A/O由两部分组成：缺氧池和好氧池，总水力停留时间为80小时。3.3.3由于增建一套回用水装置，超滤反洗浓水进入污水处理场进行处理，因此污水处理场正常水量增加为275m3/h，考虑设计规模留有余地，本污水处理场设计规模为400m3/h。3.3.4调节池有效容积调整为10000m3，以适应生产废水水质、水量变化较大的特点。3.3.5增设曝气生物滤池，对一级生化处理后的污水进行深度处理，进一步降低CODcr和NH3-N含量，实现稳定达标（CODcr≤100mg/l和NH3-N≤15mg/l），达到回用水装置的预处理的要求。3.3.6生产废水经污水处理场处理达到一级排放标准后送入回用水装置，与清净下水一起进一步处理后回用。3.3.7增建回用水装置将全厂污水经深度生化处理后，与清净下水混合后进入回用水装置进行深度脱盐处理。回用水装置规模为1400m3/h。由于废水水质特性既有比较高的结垢性离子含量，又有有机物和氨氮的污染，因此，采用较为稳妥的长流程工艺路线。本项目采取了增加石灰软化预处理装置，利用石灰软化＋絮凝沉淀＋过滤＋超滤＋反渗透的工艺流程实现了深度处理回用的目的。通过石灰软化，不仅能进一步降低生物处理流失的生物絮体碎片、游离细菌等形成的COD，减少悬浮态有机物和无机物杂质，还可去除水中钙、镁、硅石、氟化物等有结垢倾向的离子含量及少量重金属。可有效降低膜结垢和污堵的技术风险。废水回用率60%。改进原因及实施效果3.4.1MTO装置塔急冷底排水为甲醇制烯烃反应生成水和原料甲醇中携带水，直接排入污水处理场不仅增加污水处理场运行负荷，而且该装置为世界首套大型工业化甲醇制烯烃装置，废水中污染物浓度、种类具有极大的不确定性，但这股水软化程度高，完全符合气化装置磨煤用水指标要求，用于磨煤后节约了150m3/h的新水用量。3.4.2污水处理场处理后出水由可研阶段二级排放标准达到现在的一级标准。3.4.3实施对生产废水进行深度处理措施后，60%回用于循环水补充水，节约了900t/h的新水用量。清洁生产贯彻清洁生产是工业污染防治的基本原则和任务清洁生产的实质就是在生产过程中坚持采用新工艺、新技术，通过生产全过程控制和资源的合理配置，最大限度地把原料转化为产品，把污染消灭在生产过程中，从而达到节能、降耗、减污、增效的目的，实现经济建设与环境保护的协调发展。神华煤制烯烃项目清洁生产分析原料项目选用煤为主要原料。我国是一个多煤少油的国家，能源结构中煤占70%左右，同时石油剩余可采储量仅为世界剩余可采储量的1.8%。利用我国丰富的煤炭资源，采用世界上先进的煤制烯烃技术，生产出以往只能用石油或天然气作为原料的聚烯烃产品，是一项解决我国能源需求的有力措施，对我国能源结构调整将产生非常深远的影响，符合我国能源分布的特点。煤中硫含量平均低于0.5%，为含碳高含硫分低的优质原料煤，其加工过程中对外环境的影响小。清洁燃料燃料煤中硫含量平均低于0.6%，为含碳高含硫分低的优质原料煤，选用先进的煤粉炉，采取石灰石-石膏湿法脱硫和静电除尘的烟气净化方案，脱硫效率达到了95%以上，除尘效率不低于99.6%，符合清洁生产的要求。产品产品为国内市场长期紧缺品种，本项目生产出的产品符合国内、国际高质量标准，可相对减少国家进口聚乙烯、聚丙烯的数量。装置工艺技术分析2.4.1本项目采用了美国GE水煤浆加压气化、耐硫变换、德国Linde公司的低温甲醇洗净化等技术，生产甲醇合成气。这些技术属当今国内外生产合成气的先进工艺。180万吨/年甲醇合成装置为国内相同工艺中单套装置规模最大，具有明显的规模效益，综合能耗45951MJ/吨甲醇产品，能耗、物耗达国际先进水平，大气污染物和水污染物排放量较少，水的重复利用率高。2.4.2中科院大连化物所甲醇制烯烃技术的工业化，开辟了由煤炭或天然气经气化生产基础有机化工原料的新工艺路线，有利于改变传统煤化工的产品格局，是实现煤化工向石油化工延伸发展的有效途径。2.4.3烯烃分离工艺采用美国ABBLummus公司的工艺技术，流程选择前脱丙烷塔，节省投资及制冷能耗。装置采用了DCS对生产过程进行集中监视和控制，实现工艺条件优选化，进一步降低能耗，提高了产品质量。2.4.4PP装置采用美国陶氏化学公司UNIPOLTMPP气相反应器工艺，可生产均聚、无规共聚、抗冲共聚物在内的全范围产品，市场覆盖率较高。该工艺操作压力低，系统中物料贮量少无废液排出。原料丙烯或乙烯的消耗定额比其它工艺路线相对较低，降低了原料单耗。装置内的蒸汽冷凝液全部回收，综合能耗166.56公斤标油/吨产品。2.4.5PE装置采用美国Univation公司的UNIPOL工艺技术，Ziegler催化剂在工艺操作过程中始终处于高活性状态，生产效率提高了50%。排放气回收产生的单体可以返回反应系统，原料单耗低，综合能耗193.57公斤标油/吨产品。不需脱除树脂中的残余催化剂，聚合物中钛的残留量为1～3ppm，产品性能稳定，“三废”排放少。2.4.6热电站采用低氮燃烧和炉外脱硫及及静电除尘技术，并预留了脱氮装置空间，生产方法符合清洁生产的要求。2.4.7卸储煤装置采用圆形筒仓储煤，燃料煤、原料煤的碎煤及输送系统均采用了密闭系统，无煤尘污染。生产区域干净整洁，为建设花园式工厂创造了有利条件。总工艺路线2.5.1本项目总体工艺路线合理，最终产品是市场上的适销产品，属无毒产品。原料、产品的贮存和运输设施较为完善，在物料流动过程中不会对环境产生不利影响。其最终产品，均为其它化学工业的原材料，对它们的工业利用不会直接导致环境影响。本项目在工程建设中采用了多种节能降耗措施，提高了能量的利用率、交换率和回收率，与其他世界先进工艺相比，本项目所选工艺能耗处于国际先进水平。2.5.2采取有效措施降低或防止污染物的无组织排放，如设置了地下槽、调节池等设施，回收因采样、溢流、事故、检修时产生的物料和废液等；采用密封性能良好的设备和管件，消除了跑、冒、滴、漏等现象；易挥发物质贮存设施设有防挥发溢出装置，如采取的气封、浮顶、冷却水喷淋等措施。2.5.3本项目单位原料的新鲜水用量实际为8.25t水/t煤，单位原料的废水排放实际为1.3t水/t煤，水的重复利用率96.6%，凝结水回收率60.2%。因此本项目在能耗、物耗指标，污染物排放量控制、废物循环利用等方面整体达到了较高水平。节能减排化工装置节能措施气化采用美国GE公司水煤浆加压气化技术，碳转化率大于98%，煤气化率大于83%，煤气洗水可循环利用，与固定床间歇气化法或固定床富氧连续气化法相比较，综合能耗最低。净化1.2.1变换工艺采用适合高水汽比的耐硫催化剂，高温水煤气不需降温，直接进行变换，而且通过发生4.1MPa、1.1MPa、0.46MPa的蒸汽，可产生蒸汽61t/h，热回收效率高。1.2.2变换气冷凝液通过气提处理后用作气化装置灰水系统补充水，减少废水排放165t/h。甲醇合成采用DAVY低压合成技术，能耗低，甲醇收率高；通过发生1.7MPa蒸汽回收反应热，可产生中压蒸汽31t/h；压缩机采用空冷技术，减少循环水用量。空分空分装置透平的乏汽采用直接空冷技