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氯碱部氯化苯装置清洁生产审核衡算按照公司开展清洁生产审核进度要求和江总的指示，在北化院和生产处指导下，我部在氯化苯装置率先进行了“四大平衡（物料平衡、水平衡、主要污染因子——苯平衡和主要组分——氯平衡）”工作，相应建立了平衡表和平衡图，并在此基础上开展污染物产生原因和物料损失原因分析。一、综述绘制原则工艺流程及污染源分布图编制装置输入输出物料汇总表编制装置各工段输入输出物料平衡表编制装置输入输出物料平衡表1234二、四大衡算步骤绘制装置和各工段平衡图6分析3本部分内容以氯化苯装置原则工艺流程及污染源分布图（见图1）为例，说明装置原则工艺流程及污染源分布示意图的绘制方法。具体绘制要求如下。1、使用Visio软件绘制流程图。2、以装置为单位，绘制装置原则工艺流程及污染源分布图，一般遵循物料流向从左到右的原则。如图1中，原料苯和氯放在图的最左侧，产品氯苯放在图的最右侧，主要流程线贯穿于图的中部。3、按照生产管理实际，依据便于计量原则，合理划分工段，并在图中以虚线进行标识。如图1中，将氯苯装置按照装置实际分为氯化和蒸馏两个工段，在途中分别以红色虚线和蓝色虚线分别框住。4、各工段下面分为许多操作单元，在图上各主要操作单元，所有涉及产排污的操作单元必须画出。例如，图1中的氯化工段包括苯干燥、氯化反应器、冷凝、喷淋吸收、绝热吸收、气液分离、尾气净化等7个操作单元，蒸馏工段包括水洗、碱洗、干燥、初馏、精馏、成品干燥、一、原则工艺流程及污染源分布图绘制及其说明三、具体步骤说明4冷凝、冷却、废水中和、废水蒸馏等10个操作单元，其中涉及废水、废气、废渣排放的废水蒸馏、冷凝等单元必须在图中画出。5、要在图中标示出进或者出各操作单元的所有物料，包括原料（注意不要漏项，如水、空气）、辅料、化工三剂、产品、中间产品、副产品，以及参加反应或者直接接触物料的脱盐水、蒸汽等。涉及到工段和工段间的回用物料必须标明。例如，在图1中，要标示出苯、氯气（原料）、氢氧化钠溶液（辅料）、触媒（三剂）、氯化苯（产品）、盐酸（副产品）、低低压蒸汽（参加反应或者直接接触物料的蒸汽）、回收苯（涉及到氯化工段和蒸馏工段间的回用物料）。6、标出所有的“三废”排放点，废水、废气、废渣分别以W、G、S表示，废水和废渣箭头朝下，废气箭头朝上。在图1中，废水蒸馏中排出的废水用W1表示，尾气净化排出的废气用G4表示，蒸馏工段排出的废渣用S3表示。7、生产中没有进出物料量变的操作单元原则上可在图中简化或省略。三、具体步骤说明5图1氯化苯装置原则工艺流程及污染源分布图三、具体步骤说明6工艺流程简述原料苯计量后与来自初馏塔顶的回收苯一起进入苯干燥器，借助干燥剂氯化钠吸水溶解、沉降性能降低苯中含水量，干燥器底部废盐水送去废水中和。干燥后的苯与来自原氯分配台的氯气从氯化器底部通入，同向顺流而上，氯气首先溶于苯中，与氯化器中装填的铁触媒反应生成三氯化铁，产生的活化氯离子与苯反应，生成氯化苯、氯化氢气体及二氯苯等。反应放出的热量由加入过量的苯气化移出。定期更换氯化器内的废旧触媒。从氯化器顶部出来的氯化尾气经一、二段冷凝器冷却，冷凝下来的苯进入氯化器循环利用。再用低温次品氯化苯进一步喷淋吸收尾气中的苯，定期更换吸收液，用过的吸收液送往水碱洗岗位；然后尾气送去副产盐酸吸收塔。氯化来的氯化尾气从副产盐酸吸收塔底部进入，与从塔顶加入的吸收水逆流进行绝热吸收，塔底流出副产盐酸；塔顶尾气用水力喷射泵抽出后经气液分离被鼓风机吹入尾气净化塔，然后与从塔顶逆流而来的氢氧化钠碱液中和，除去其中的氯化氢和氯气，最终高空排放。中和后废碱液送去废水中和。氯化反应液相生成物粗氯化液从氯化器上部出料口经液封管进入粗氯化液罐，与喷淋吸收使用过的吸收液以及来自废水蒸馏回收的有机物料一起三、具体步骤说明7经加水混合后进入水洗分离器，根据相似相溶原理待静置分层后底部酸性废水排出至废水中和。顶部弱酸性有机物料经加氢氧化钠碱液后进入碱洗中和，底部碱性废水同样排出至废水中和。顶部中性有机物料送入氯化液干燥器用氯化钠干燥，废盐水去废水中和。干燥合格的氯化液泵入预热器预热后进入常压初馏塔，经传热传质低沸点的苯从塔顶采出，经冷凝、冷却后液相进入回收苯罐循环利用，微量气相从二段冷凝器顶排空。高沸点物料从初馏塔釜被抽入精馏塔内，在减压状态下，再经传热传质，从精馏塔顶采出产品氯化苯，分析合格后同样用氯化钠干燥后发往仓库，废盐水送去废水中和。精馏塔釜物料(多氯化物)间断排入精馏塔底采出罐，再经二中塔进一步减压蒸馏提取其中的氯化苯送往次品罐做喷淋吸收液使用，最后将高比重的多氯化物灌装外卖。精馏塔及二中塔真空由水环真空泵保障，这些水环真空泵共用一个真空水罐，抽出废气由真空水罐顶排空，水环泵头直排清江水冷却。酸性废水、碱性废水、尾气净化排出的废碱液及来自各干燥器的废盐水经废水中和控制其pH约7-9（必要时适当补充新鲜氢氧化钠碱液）送至废水蒸馏塔，依据共沸蒸馏原理用低低压蒸汽汽提出其中有机物料回收给水碱洗系统使用，蒸馏后废水送往污水处理站。三、具体步骤说明8装置输入输出物料汇总表是按单个操作单元为单位，填入所有操作单元的所有输入输出物料，用于装置及其各工段输入输出物料平衡测算。以氯化苯装置输入输出物料汇总表（见2010年氯化苯装置物料衡算表）为例，说明装置输入输出物料汇总表的编制方法。具体编制要求如下。1.为了便于以后的计算，采用Excel软件制作该表。2.装置输入输出会汇总表涵盖工段名称、操作单元名称、输入输出物料名称、成分及其含量，如无具体数据，应估标其范围。3.装置输入输出会汇总表应包括装置原则工艺流程及污染源分布图中主要操作单元。如例表中，包括了氯化苯装置的10个主要操作单元的物料输入输出情况，其中氯化工段的冷凝和气液分离因没有工段外输入或者输出物料，故没有作为主要操作单元。4.装置输入输出会汇总表应列出操作单元的所有输入输出物料（不要漏项）。例表中苯干燥单元，列出了进入该单元的三种物料苯、氯化钠、回收苯及其组成（苯：苯大于99.9%，水小于0.1%，氯化钠100%），列出了输出该单元的四个物料苯、盐水、苯计量罐排气、回收苯罐排气及其组成（苯：苯大于97.44%，水小于0.06%，氯苯约为2.5%）。二、装置输入输出物料汇总表编制及其说明三、具体步骤说明9三、装置各工段输入输出物料平衡表编制及其说明装置各工段输入输出物料平衡表是按工段为单位，填入所有操作单元的所有物料输入输出具体数值，用于装置各工段输入输出物料平衡测算。以2010年氯化苯装置物料衡算表中各工段输入输出物料平衡表为例，说明装置各工段输入输出物料平衡表的编制方法。具体编制要求如下。1.为了便于以后的计算，采用Excel软件制作该表。2.装置各工段输入输出物料平衡表涵盖输入输出物料的名称、物料量（实物量）、组份及其含量，如无具体数据，应合理估算出其范围，并有说服力的理论和实践依据。例如，在表中，氯化工段的输入物料分别为苯、氯化钠、回收苯、氯气、触媒、碱液、吸收水、品氯化苯等，输出物料分别为盐水、粗氯化液、旧触媒、尾气、废碱液、盐酸和吸收液，每种物料的成分及其组成分别列在表中，如输入物料苯中含苯99.9%，含水0.1%，3.装置各工段输入输出物料平衡表应列出该工段的所有输入输出物料（不要漏项）。4.为便于开展水平衡和主要组分平衡，输入输出物料应按照其成分及含量数据计算出水及主要组分的量。5.所有输入输出物料的单位均为吨/年。三、具体步骤说明10四、装置输入输出物料平衡表编制及其说明1.装置输入输出物料平衡表是以装置为单位，填入进出装置的所有物料输入输出具体数值，用于装置输入输出物料平衡测算。装置输入输出物料平衡表来源于装置所有工段输入输出物料平衡表数据，是所有工段输入输出物料平衡表数据的整合。以2010年氯化苯装置物料衡算表（链接表蒸馏工段表下方表格）为例，说明装置输入输出物料平衡表的编制方法。具体编制要求如下。2.为了便于以后的计算，采用Excel软件制作该表。3.装置输入输出物料平衡表涵盖输入输出物料的名称、物料量（实物量）、组份及其含量，如无具体数据，应合理估算出其范围，并有说服力的理论和实践依据。例如，在表中，输入物料分别为苯、氯化钠、氯气、触媒、碱液、吸收水、水洗水、低低压蒸汽等，输出物料分别为成品、盐酸、触媒、多氯化物、外排尾气、外排废水、真空排气、水环泵直排冷却水、冷凝排气等，每种物料的成分及其组成分别列在表中，如输入物料苯中含苯99.9%，含水0.1%，4.装置输入输出物料平衡表应列出工段的所有输入输出物料。5.为便于开展水平衡和主要组分平衡，输入输出物料按照其成分及含量数据计算出水量及主要组分的量。6.所有输入输出物料的单位均为吨/年。三、具体步骤说明11五、装置平衡图绘制及其说明装置平衡图是以装置为单位，在完成装置输入输出物料平衡表的基础上，将所有进出物料绘制在平衡图上形成的。装置平衡图一般包括物料平衡图、水平衡图、主要组分平衡图和主要污染因子平衡图。以氯化苯装置物料平衡图、水平衡图、苯平衡图（分别见图2到图13）为例，说明装置平衡图的绘制方法。具体绘制要求如下。1.依据装置输入输出物料平衡表中的数据分别绘制该装置的物料平衡图、水平衡图、主要组分平衡图和主要污染因子平衡图。2.在绘制平衡图时，所有输入物料名称及数量应标示在平衡图框的左侧，输出物料名称及数量应标在平衡图框的右侧，废水、废渣应标在平衡图框下方，废气应标在平衡图框的上方。3.在平衡图框的下面应标示出输入总量和输出总量，输入总量应大于输出总量，否则应该返回到装置输入输出物料平衡表重新核算。4.数据值保留到小数点后两位。三、具体步骤说明12图2氯化工段物料平衡图13图3氯化工段水平衡图14图4氯化工段氯平衡图15图5氯化工段苯平衡图16图6蒸馏工段物料平衡图17图7蒸馏工段水平衡图18图8蒸馏工段氯平衡图19图9蒸馏工段苯平衡图20图10氯化苯装置物料平衡图21图11氯化苯装置水平衡图22图12氯化苯装置氯平衡图23图13氯化苯装置苯平衡图24六、分析三、具体步骤说明以上装置平衡中出现了一定的物料损失，主要因衡算过程中部分物料的物料量及各组分浓度值是由倒推计算或估算得出，存在一定误差。同时我们也从工艺方面分析差值产生原因如下：1、装置总量平衡中输入量大于输出量4044.20吨：氯气带入系统氢氧氮量在外排尾气中未计量等原因各含多氯苯物质计算中均简化为二氯苯计算在外排废水中多氯苯量、次钠量无数据未计入25可能产生误差物料：旧触媒、尾气、盐酸、各储罐排气、外排废水、成品氯苯、直排地沟水、检修废水等六、分析三、具体步骤说明2、苯差值分析：跑冒滴漏计量不准2010年装置收苯流量计一度失准，全年耗苯量一部分来源于公司分摊。装置介质有酸、碱、盐及有毒有害的苯、氯苯等，工况恶劣，跑冒滴漏多。苯易挥发，而装置物料输送过程中温度较高，一部分随储罐排气，水汽挥发流失，且难以准确计量。挥发26六、分析三、具体步骤说明3、氯气差值分析：氯气无计量，由离子膜以NaOH推出，而碱的计量不准外排废水中，次钠及多氯苯中含氯因无分析数据未计入输出量盐酸罐等储罐排气或难于估算或估算不准27六、分析三、具体步骤说明4、水差值分析：脱盐水计量表不准造成水计量误差原料苯中含水量及低低压蒸汽量估值不准水环泵冷却水、检修用水估值不准28四、北化院的建议编制物料平衡图、水平衡图、主要污染因子平衡图和主要组份平衡图的目的是为找出物料损失和分析污染物产生原因提供基础，结合南化公司装置实际，我们建议的平衡图分析提纲和思路如下。1.根据物料输入输出平衡表和平衡图，计算各装置的产品得率、副产品率、转化率等，并对高低、大小情况进行有针对性的分析。2.根据输入输出、物料的总量，计算二者之间的差值，分析损失量和损失率。3.完成物料平衡图、水平衡图、主要污染因子平衡图和主要组份平衡图物料损失原因分析表，从原辅材料、技术工艺、设备、过程控制等方面分析损失原因。4.寻找物料损失途径及去向，并对其进行分析。如“三废”中带走的物料、跑冒滴漏损失的物料、检维修过程损失的物料等。5.寻找主要