【文章內(nèi)容簡介】 圖 32 無水哌嗪生產(chǎn)的物料平衡圖（單位： t/d） 給排水平衡 項(xiàng)目的給排水平衡見圖 33。 縮合 環(huán)合 精餾 冷卻包裝 精餾 配制 配制 年產(chǎn) 1000 噸無水哌嗪項(xiàng)目環(huán) 境影響報(bào)告書 第三章 工程分析 15 反應(yīng)生成水 外排 損耗 2 損耗 調(diào)節(jié)水 27 新鮮水 1 120 蒸發(fā) 18 117 99 排放 72 循環(huán)水量 7200 圖 33 無水哌嗪生產(chǎn)的給排水平衡圖（單位： m3/d） 污染分析 包括工藝廢水、沖洗水及生活污水。通過 工藝流程分析 ，本評價(jià)確定工藝廢水 主要 來源于環(huán)合 反應(yīng)生成的水， 含乙醇、少量哌嗪系化合物等。結(jié)合現(xiàn)場實(shí)測，綜合確定其水質(zhì)水量，見表 32。 表 32 廢水排放情況 廢水類別 工藝廢水 沖洗水 生活污水 綜合廢水 排放標(biāo)準(zhǔn) 廢水排放源 乙醇 精餾 車間 沖洗 工作 人員 / / 廢水排放方式 連續(xù) 間斷 間斷 / / 廢水排放量（ m3/d） / 主要污染物 pH 12 6～ 9 6～ 9 6～ 9 SS 排放濃度（ mg/L） 50 150 100 100 150 排放量（ kg/d） / BOD5 排放濃度（ mg/L） 25270 300 100 5335 30 排放量（ kg/d） / CODcr 排放濃度（ mg/L） 68140 600 250 14320 150 排放量（ kg/d） / 生活用水 生產(chǎn)車間 污水站 車間沖洗用水 冷卻用水 年產(chǎn) 1000 噸無水哌嗪項(xiàng)目環(huán) 境影響報(bào)告書 第三章 工程分析 16 正常生產(chǎn)時(shí)， 在精餾三塔 、五塔 塔底 均有釜底液 產(chǎn)生， 詳 見表 33。 表 33 工藝廢液 排放情況 名稱 排放源 排放方式 日產(chǎn)生量 年排放量 主要成分 釜底液 精餾三塔 連續(xù) 90kg/d 27t/a 85％的 N(β －羥乙基 )乙二胺 、 15％的 β －羥乙基乙二胺 精餾五塔 連續(xù) 410kg/d 123t/a N(β －羥乙基 )哌嗪、 β －羥乙基乙二胺、少量 其它 哌嗪系化合物 由工藝流程分析可知， 反應(yīng)過程并無 工藝 廢氣產(chǎn)生。 生產(chǎn)中 二次反應(yīng)器 、冷凝器 等 設(shè)備 設(shè)置了放散口，造成少量原料 揮發(fā) 氣排放，主要為乙二胺、乙醇等。乙二胺有類似氨的氣味，乙醇有酒香 味。 排放情況見表 34。 表 34 工藝廢氣排放情況 名稱 排放源 排放方式 排放量 乙二胺 二次反應(yīng)器 、精餾塔冷凝器等裝置 無組織，連續(xù) 少量 乙醇 乙醇精餾塔冷凝器 、中間槽、管道等裝置 無組織，連續(xù) 約 （見表 34） 表 34 主要噪聲源 設(shè)備名稱 噪聲強(qiáng)度 dB(A) 安裝位置 離廠界距離（ m） 離心泵 85 生產(chǎn)區(qū) 40 冷卻塔 80 循環(huán)水工段 15 無堵塞排污泵 90 集水井 10 已采取的治理措施 建設(shè)單位擬將精餾 五塔 釜底液 （主要含 N(β － 羥乙基 )哌嗪、 β －羥乙基乙二胺和少量其它哌嗪系化合物 ） 出售給外單位， 可 用于制 精神病藥氟奮乃靜 ，并簽訂有供應(yīng)合同。 主要污染物排放匯總 為更好地說明項(xiàng)目的污染物排放情況， 現(xiàn) 將主要污染物排放統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)列于表 35。 年產(chǎn) 1000 噸無水哌嗪項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書 第三章 工程分析 17 表 35 項(xiàng)目主要污染物排放匯總 類型 排放源 污染物類別 產(chǎn)生情況 建設(shè)單位擬采取的防治措施 治理前 排放情況 排放標(biāo)準(zhǔn) 本評價(jià) 建議采取的防治措施 治理后排放情況 濃度 產(chǎn)生量 濃度 排放量 濃度 排放量 削減量 削減率 廢水 工藝廢水 、沖洗水、生活污水 （排放量1020m3/a） pH / 6～ 9 預(yù)處理＋生化處理 6～ 9 / / / SS 100 100 150 ≤ 40 60％ BOD5 5335 5335 30 ≤ 30 ％ CODcr 14320 14320 150 ≤ 150 ％ 工藝廢液 精餾三塔釜底液 85％的 N(β－羥乙基 )乙二胺、 15％的β －羥乙基乙二胺 / 27 / / 12 / 生化處理 / 0 27 100％ 精餾五塔釜底液 N(β －羥乙基 )哌嗪、 β－羥乙基乙二胺、少量其它哌嗪系化合物 / 123 出售 給其他單位 / 0 / / / 0 123 100％ 備注： 廢水濃度單位為 mg/L，排放量單位為 t/a， pH無量綱 ； 工藝廢液 排放 量 單位為 t/a。 年產(chǎn) 1000 噸無水哌嗪項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書 第四章 清潔生產(chǎn) 18 清潔生產(chǎn)是一種以源消減為主要特征的環(huán)境戰(zhàn)略，是環(huán)境保護(hù)戰(zhàn)略由被動(dòng)反應(yīng)向主動(dòng)行動(dòng)的一種轉(zhuǎn)變。清潔生產(chǎn)是污染控制的最佳模式，其本質(zhì)在于源頭消減和污染預(yù)防?！吨腥A人民共和國清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》已自 2020 年 1 月 1 日起施行， 鼓勵(lì)和促進(jìn)在全國各行業(yè)實(shí)施清潔生產(chǎn)。 清潔生產(chǎn)方案是實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的具體途徑，通過方案的實(shí)施實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)“節(jié)能、降耗、減污、增效”的目標(biāo)。清潔生產(chǎn)方案的基本內(nèi)容包括： ⑴ 用無污染、少污染的產(chǎn)品替代毒性大、污染重的產(chǎn)品； ⑵ 用無污染、少污染的能源和原材料替代毒性大、污染重的能源和原材料； ⑶ 用消耗少、效率高、無污染、少污染的工藝和設(shè)備替代消耗高、效率低、產(chǎn)物量大、污染重的工藝和設(shè)備； ⑷ 最大限度地利用能源和原材料，實(shí)現(xiàn)物料最大限度的廠內(nèi)循環(huán)； ⑸ 加強(qiáng)管理與生產(chǎn)過程控制，減少跑、冒、滴、漏和物料流失； ⑹ 對必須排 放的污染物，采用低費(fèi)用、高效能的凈化處理設(shè)備和“三廢”綜合利用措施進(jìn)行最終的處理和處置。 清潔生產(chǎn) 分析 精細(xì)化工 生產(chǎn)行業(yè)近年來發(fā)展較為迅猛，企業(yè)在擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模、提高技術(shù)水平的同時(shí)，均自發(fā)或自覺地深挖自身潛力，施行清潔生產(chǎn)措施，提高生產(chǎn)效率以增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)效益。 建設(shè)單位 亦 施行 了一定程度的清潔生產(chǎn)方案。 國外哌嗪生產(chǎn)主要分布在美國、西歐和日本等地區(qū)，產(chǎn)品主要有無水、三水和六水 3種規(guī)格，國際貿(mào)易以無水哌嗪為主。我國生產(chǎn)的產(chǎn)品以六水哌嗪為主。無水哌嗪雖已開發(fā)，但尚未形成生產(chǎn)能力，工藝有待完善。 項(xiàng)目 生產(chǎn)的產(chǎn)品為無水哌嗪，純度在 ％以上。 無水哌嗪是重要的醫(yī)藥中間體和精細(xì)化工原料，用途極為廣泛 ， 其市場價(jià)格通常為六水哌嗪的 倍左右。 由無水哌嗪作為中間體制成的醫(yī)藥產(chǎn)品、 精細(xì)化工 產(chǎn)品以及 在其他領(lǐng)域的用途也在不斷拓展 ，而且其應(yīng)用于生產(chǎn)時(shí) “ 三廢 ” 量少，綜合效益好。 項(xiàng)目主要原輔材料消耗見表 41。 年產(chǎn) 1000 噸無水哌嗪項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書 第四章 清潔生產(chǎn) 19 表 41 主要原輔材料消耗 名稱 規(guī)格 用量 乙二胺 含量 ％ 環(huán)氧乙烷 含量 ％ 氫氣 含量≥ 98％ 氮?dú)? 含量≥ ％ 無水乙醇 含量≥ ％ 項(xiàng)目采用環(huán)氧乙烷和乙二胺作為合成 原料 ，純度均≥ ％，對制得高純度無水哌嗪產(chǎn)品提供了良好的合成基礎(chǔ)。 原輔材料無毒或毒性較低，易于進(jìn)行生產(chǎn)過程控制。 由工程分析，項(xiàng)目工藝過程 中 縮合反應(yīng) 工序 的原料轉(zhuǎn)化率＞ 99％，環(huán)合反應(yīng) 工序 的原料轉(zhuǎn)化率≥ 90％，即原料的直接利用率≈ 90％。據(jù)現(xiàn)有資料可知，同比國內(nèi)其他同類產(chǎn)品生產(chǎn)廠家，該項(xiàng)目的噸產(chǎn)品原料耗量最少，原料利用率最高。 ⑴ 資源共享 建設(shè)單位租用 ******生產(chǎn)區(qū)部分閑置廠房用于生產(chǎn)，并充分利用 ******現(xiàn)有水、電、蒸汽和壓縮空氣等公用工程，減輕了自身生產(chǎn)初期的資金投入，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)間的資源共享。 ⑵ 冷卻水循環(huán)利用 項(xiàng)目用水大部分用于生產(chǎn)工序的間接冷卻，冷卻水用量占總用水量的 95％以上。冷卻水除溫度升高至 40℃左右外，其水質(zhì)基本無其他變化。若隨意排放，一方面浪費(fèi)了寶貴的水資源，另一方面對受納水體造成熱污染，降低水中的溶解氧，對水生生物的生存構(gòu)成很大的威脅。為此必須控制和合理利用新鮮水用量，大力提倡節(jié)約水資源。 由水平衡圖可見若冷卻水直接外排，用水量為 7200m3/d，而實(shí)際項(xiàng)目新鮮用水量僅為120m3/d，既節(jié)約了寶貴的水資源，又減輕了項(xiàng)目日常開支，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的雙 贏 。 ⑶ 能源消耗 項(xiàng)目主要能源消耗見表 42。 表 42 主要能源消耗 名稱 用量 單耗 精細(xì)化工行業(yè)先進(jìn)企業(yè)能耗調(diào)查 水 36000t/a 36t/t產(chǎn)品 ～ 20t/t產(chǎn)品 電 kw h/a 216kw h/t產(chǎn)品 ～ 100kw h/t產(chǎn)品 蒸汽 21600t/a ～ 10t/t產(chǎn)品 由于資料缺乏，本評價(jià)無法將該項(xiàng)目能耗與國內(nèi)其他同類產(chǎn)品生產(chǎn)廠家比較 。類比精年產(chǎn) 1000 噸無水哌嗪項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書 第四章 清潔生產(chǎn) 20 細(xì)化工行業(yè)的先進(jìn)企業(yè)，可知該項(xiàng)目的能耗約為其 2 倍。 由工程分析， 項(xiàng)目的泵類較多，耗電高； 環(huán)合反應(yīng)工序在高溫下進(jìn)行， 精餾塔多，蒸汽用量大； 水冷鼓式結(jié)片機(jī) 消耗冷卻水量極大。 建設(shè)單位應(yīng)從優(yōu)化工藝路線、減少工藝設(shè)備等多方面著手，進(jìn)一步降低水、電、蒸汽等能源消耗。 我國哌嗪研究起步較晚，以前普遍采用的工業(yè)化生產(chǎn)方法是以氯乙醇為原料，以氨水加壓或常壓氨化，獲得 的 乙醇胺鹽酸 鹽 經(jīng)濃縮后，以石蠟油作溶劑進(jìn)行環(huán)合反應(yīng)，將得到的反應(yīng)混合物經(jīng) 中和 、冷卻后析出六水哌嗪結(jié)晶，過濾六水哌嗪，進(jìn)一步制得無水哌嗪。反應(yīng) 過程如下： NH4OH ClCH2CH2OH H2NCH2CH2OH HCl 加壓或常壓 環(huán)合 H2NCH2CH2OH HCl HN NH 2HCl 高溫，石蠟油 NaOH HN NH 2HCl HN NH 6H2O 中和 HN NH 6H2O HN NH 項(xiàng)目所用工藝與之相比，有如下優(yōu)點(diǎn)： 表 43 項(xiàng)目工藝與國內(nèi)原有工藝比較 比較因素 原有工藝 項(xiàng)目工藝 原料 為氯乙醇、氨水、氫氧化鈉。價(jià)廉，易得。 為環(huán)氧乙烷、乙二胺。價(jià)廉，易得。 工藝方案 較復(fù)雜，工藝流程較長。 較簡 單，工藝流程較短。 合成條件 要求不高。 需高溫、高壓、加氫和催化劑等條件。 產(chǎn)品 產(chǎn)品收率＜ 60％ ，質(zhì)量太差 。 產(chǎn)品收率 ≥ 90％ ，純度 ≥ ％。 生產(chǎn) 成本 高 較低 污染 嚴(yán)重 輕， 中間產(chǎn)物 可作為產(chǎn)品出售。 比較結(jié)果 應(yīng)淘汰 宜推廣應(yīng)用 可見 以環(huán)氧乙烷和乙二胺為原料經(jīng) β －羥乙基乙二胺環(huán)合生產(chǎn)哌嗪的工藝是目前世界上哌嗪生產(chǎn)最先進(jìn)、最合理的，也是國內(nèi)外普遍采用的工藝路線，如世界上最大的無水哌嗪生產(chǎn)商 Texaco Chemical Company 就是采用此工藝的。 年產(chǎn) 1000 噸無水哌嗪項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書 第四章 清潔生產(chǎn) 21 由工程分析 可知，項(xiàng)