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2 · Web view本次工程采用的生产工艺为:用稀硝酸将金属铜、锌、氧化铝分别溶解成 Cu(NO 3) 2 、Zn(NO 3) 2 和2Al(NO 3) 3 •9 H 2 O后,按比例混合并加入碳酸钠溶液进行中和反应,生成碱式碳酸铜、碱式碳酸锌和Al(OH)

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义马鑫海新能源科技有限责任公司

年产800吨甲醇合成催化剂项目

环境影响报告书征求意见稿

1项目背景

甲醇是当前不可或缺的化工原料,在全球经济迅猛发展的带动下,甲醇展现除出了越来越强的市场竞争力。而甲醇产业的发展与催化剂的发展息息相关,甲醇催化剂的性质及性能对甲醇行业的发展起到了标志性作用,已成为带动甲醇工业发展的核心技术。目前市场上研制最多和应用最为广泛的甲醇催化剂为铜基催化剂。铜基催化剂主要是氧化铜、氧化锌和氧化铝组合的催化剂。它的主要特点是对一氧化碳的化学吸附能力和物理性质都较好,对甲醇反应有利;选择性高,催化剂活性好,副反应少,甲醇纯度高;与传统的催化剂相比,活性温度和压力都低得多。同时大量研究标明,如果在这一体系的催化剂中添加一些催化助剂,会得到性能更好催化剂。

义马鑫海新能源科技有限责任公司,是一家专业研究和生产铜基甲醇催化剂的民营企业。为了加快发展,经过充分的市场调研论证,企业决定在义马产业集聚区泰山路南段新建年产800吨甲醇合成催化剂项目。该甲醇催化剂项目的建成,将有效解决义马煤化工产业集聚区内三家甲醇合成企业甲醇合成催化剂的问题。项目投资2500万元,项目以铜、锌、氧化铝和硝酸为主要原料制备铜基甲醇催化剂,主要产品为甲醇合成催化剂,同时副产工业硝酸钠。

2工程分析2.1本次工程2.1.1本次工程基本情况

本次工程名称为义马鑫海新能源科技有限责任公司年产800 吨甲醇合成催化剂项目(以下简称“本项目”),其基本情况见表 2.1-1。

表2.1-1 本项目基本情况一览表

项目名称

年产800 吨甲醇合成催化剂项目

建设单位

义马鑫海新能源科技有限责任公司

投资总额

2500万元

产品方案

甲醇合成催化剂 800吨/年

建设地点

三门峡市义马市泰山路南段

建设周期

项目建设周期12个月,计划2019年12月动工,2020年11月建成

项目代码

2019-411281-26-03-018705

主要原料

电解铜、锌、氧化铝、硝酸、碳酸钠、石墨、稀有元素

生产工艺

原料在经过溶液制备、中和、压滤/洗涤、焙烧、压片等工艺后,制备成多种金属铜、锌,铝的氧化物的混合物形态,在混合支模制备成片剂形式的催化剂。

主体工程

3座生产车间、硝酸储罐、材料库、控制室

工程性质

新建

占地面积

项目位于厂区西侧,东侧为预留地。

本次工程占地19822.77m2(合29.73亩),其中建构筑物用地面积5477m2

劳动定员

劳动定员50人

工作制度

年工作300天,每天16小时,2班制

2.1.2工程装置组成

(1)工程装置组成

本次工程装置见表2.1-2。

表2.1-2 本次工程组成一览表

工程

组成

装置组成

建设内容

是否

依托

主体

装置

生产车间2

反应釜、混合罐、中和罐、压滤机、洗涤设备、焙烧机、干燥设备等

新建

生产车间3

一条催化剂压片、包装生产线

新建

公用及辅助

工程

供水

分级水处理池、供水罐

新建

事故水池

一座,容积为120m3

新建

供电

国家电网,新建一座配电房、2X315KVA供电变压器

新建

供热

依托鸿业化工现有蒸汽管网

依托

鸿业

办公设施

依托鸿业化工现有办公设施

储运设施

成品库

一座,建筑面积960m2

新建

硝酸储罐

2×50m3儲罐

新建

环保

工程

废水处理

压滤/洗涤废水

处理

经三级沉淀池沉淀后,经二级反渗透和三效结晶蒸发器处理后,废水部分回用,其他外排

新建

生活污水

依托鸿业化工现有化粪池处理后,经鸿业现有污水管网,排至开祥化工污水处理站处理

依托鸿业

废气处理

溶液制备废气

经“二级酸吸收+一级气相氧化+一级碱吸收+一级还原吸收”处理后,经15m排气筒排放

新建

焙烧废气

新建

储罐大小呼吸

新建

硝酸钠包装废气

经“集气罩+袋式除尘器”处理后,经15m排气筒排放

新建

石墨包装废气

经“集气罩+袋式除尘器”处理后,经15m排气筒排放

(与硝酸钠包装废气共用排气筒)

新建

(2)本次工程与鸿业化工的依托情况

本次工程与鸿业化工现有设施情况详见表2.1-3。

表2.1-3 公用工程依托情况一览表

序号

依托内容

拟依托公司情况

本次工程情况

依托

可行性

单位名称

建设情况

1

办公楼

鸿业化工

3000m2

600m2

可依托

2

低压蒸汽

开祥化工

215t/h(2MPa)

1t/h(2MPa)

可依托

2.1.3主要建构筑物

本次工程主要建设内容包括3座生产车间、1座仓库,本次工程主要构筑物情况见表2.1-4,平面布置见附图2。

表2.1-4 主要建(构)筑物情况一览表

序号

建筑物名称

结构形式

建筑面积m2

备注

1

总控室

钢构

420m2

自建

2

生产车间1

钢构

420m2

自建

3

生产车间2

钢构

960m2

自建

4

生产车间3

钢构

960m2

自建

5

仓库

钢构

960m2

自建

6

硝酸储罐

钢构

100m3

自建

7

沉淀池

砖混

400m3

自建

2.1.4产品方案、规模及规格

2.1.4.1产品方案及规格

项目产品为甲醇合成催化剂,年产量为800吨,同时副产工业硝酸钠。甲醇合成催化剂参考《甲醇合成催化剂》(HG/T 4107-2016)(中低压甲醇催化剂—小粒度)标准,工业硝酸钠参考《 工 业 硝 酸 钠 》(GB/T 4553-2016 )(一般工业型)标准。

表2.1-5 产品规格指标

产品名称

产量

产品规格

标准

甲醇合成

催化剂

800t/a

成分

外观

参照《甲醇合成催化剂》(HG/T 4107-2016)(中低压甲醇催化剂—小粒度)

氧化铜、氧化锌和一定量

的载体

Φ4×6mm

圆柱形片剂

氧化铜 10%,氧化锌 5%,石墨+氧化铝 72%

3%

工 业 硝 酸 钠( 副 产 品 )

321 t/a

白 色 结 晶 或 细 小 结 晶 , 允 许 带 浅 灰 色 、 浅 黄 色 或 淡粉色

参照《 工 业 硝 酸 钠 》(GB/T 4553-2016

表2.1-6 《甲醇合成催化剂》 (HG/T 4107-2016) 表 1

项目

指标(中低压甲醇催化剂—小粒度)

活性

初活性 ≥

1.30

耐热后活性 ≥

1.00

颗粒径向

抗压碎力

平均值 ≥

180

低于90N/cm的颗粒分数/% ≤

7.5

低于160 N/cm的颗粒分数/% ≤

--

磨损率/% ≤

3.0

表2.1-7 《工业硝酸钠》(GB/T 4553-2016 )表1(一般工业型)

项目

指标(合格品)

硝酸钠(NaNO3),w/% ≥

98.0

水分,w/% ≤

2.0

水不溶物,w/% ≤

/

氯化物(以NaCl计),w/% ≤

/

亚硝酸钠(NaNO2),w/% ≤

0.10

碳酸钠(Na2CO3),w/% ≤

0.10

硝酸钙【Ca(NO3)2】,w/% ≤

/

硝酸镁【Mg(NO3)2】,w/% ≤

/

铁(Fe ),w/% ≤

0.005

硼酸(H3BO3 ),w/% ≤

/

松散度,w/% ≥

90

2.1.5主要原辅材料规格、消耗及供应

(1)原辅料材料消耗情况

表2.1-8 原辅助材料一览表

序号

名称

规格

形态

厂区对放

方式

单耗

(kg/t产品)

消耗量

(t/a)

来源及

运输

1

电解铜

一级,99.99%

块状

堆码放

320.93

256.744

外购

2

锌锭

一级,99.9%

块状

堆码放

320.93

256.744

外购

3

氧化铝

一级,99.5%

粉状

袋装码放

160.46

128.368

外购

4

硝酸

一级,浓度60%

液态

储罐

374.8

299.84

外购

5

石墨

一级100%

粉状

袋装码放

29.13

23.304

外购

6

碳酸钠

一级,99.3%

颗粒

袋装码放

1554.15

1243.32

外购

7

稀有元素

的硝酸盐

一级

液态

罐装

67.08

53.664

外购

8

蒸汽

<2.5MPa

/

/

6

4800

依托开祥

化工

9

/

/

/

1875kwh

1.5×106

依托当地

电网

表2.1-9 粗酚中各组分理化性质一览表

序号

物料

名称

化学式

理化性质

1

铜块

Cu

外观与性状:带有红色光泽的金属。分子量:63.55,沸点:2595℃,熔点:1083℃,溶解性:溶于硝酸、热浓硫酸,微溶于盐酸,相对密度(水=1)8.92

稳定性:稳定

2

锌块

Zn

外观与性状:浅灰色金属块。分子量:65.38,蒸汽压:0.13kPa(487℃),

熔点:419.6℃ 沸点:907℃ 溶解性:溶于酸、碱,相对密度(水=1)7.13

稳定性:不稳定

3

稀硝酸

HNO3

外观:无色透明液体。初沸点和沸程:121℃,溶解性:与水混溶,熔点/凝固点(℃):41.6,相对密度(水=1)1.4

4

氧化铝

Al2O3

密度:3.97,熔点:2050℃,沸点:/2980℃,水溶性:不溶

5

石墨

/

粉末状,是碳的一种同素异形体,不溶于水和有机溶剂,常温下化学性质

比较稳定

6

甲醇催化剂

/

由氧化铜、氧化锌加一定量的载体组成,一般为φ5×5mm圆柱形片剂,比重约为1.45Kg/L左右,无毒无害,使用前必须在反应器中用H2还原方具有活性。

2.1.6 主要设备

本工程主要设备情况见表2.1-10。

表2.1-10 本次工程主要设备一览表

序号

设备名你

规格型号

使用温度(℃)/压力(Mpa)

材质

数量

1

程控自动隔膜

压滤机

XAZG100/100-35UK

20-60℃/1-2MPa

聚丙烯、

304不锈钢

2

2

耙式真空干燥机

ZPG-4000

80-150℃

304不锈钢

1

3

双螺旋锥形

混合机

DSH-2

20-50℃

304不锈钢

1

4

旋转式压片机

ZP-19D(GMP)

10-40℃

304不锈钢

4

5

旋转制粒机

ZL-300

10-40℃

304不锈钢

2

6

焙烧炉

MZJX-300-200

250-350℃

310S不锈钢

1

7

不锈钢反应罐

10m3

60-90℃

316L不锈钢

10

8

自动控制系统

西门子S7-300自动

控制系统

-10-60℃

/

1

9

三效蒸发

结晶装置

2000KG/H

80-180℃

304不锈钢

1

10

各类泵

-10-80℃

304不锈钢

23

11

引风机

1

2.1.7储罐规格及数量

本次工程储罐新建情况详见表2.1-11。

表2.1-11 工程主要储罐一览表

介质名称

容积(m3)

罐型

规格mm

数量

备注

硝酸储罐

2×50

固定顶

¢:3000,H:7100

2

新建

2.1.8给排水

(1)给水

本次工程用水主要为生产用水、生活用水、循环冷却水系统补水、车间地面清洗废水等。一次水来源于市政供水管网。

(2)循环水系统

厂区内新建一套循环冷却水系统,循环冷却水系统由循环冷却塔、冷却水池、冷却水泵、无阀过滤器及循环冷却水管网组成。

循环冷却水量为50m3/h。

(3)消防水系统

消防给水系统由消防废水管网、消火栓、消火炮及阀门等组成。项目新建消防泵房一座,采用临时高压给水系统,补水来自市政给水管网。厂区内建设一座200m3的事故水池,当发生消防事故时,消防排水通过厂区污水管网收集排污事故水池。

(4)排水

A、项目废水排放情况

项目废水主要压滤/洗涤废水、车间地面清洗废水、生活污水等。

项目压滤/洗涤废水经“三级沉淀池+二级反渗透+三效蒸发结晶装置”处理后,部分回用,其他废水同车间地面清洗废水混合后,经厂区外100m3废水暂存池暂存,每天定时用污水加压泵将废水打入人民路污水管网,后通过城市污水管网进入义马市第一污水处理厂处理,后排入石河。

项目水平衡图见图2.1-1。

图2.1-1 本次工程水平衡图 单位:m3/d

2.1.9供热

工程需要的低压蒸汽(2MPa)1t/h,主要用于干燥工序和三效蒸发结晶系统。其中干燥工序蒸汽用量为0.5t/h,三效蒸发结晶系统蒸汽用量为0.5t/h。项目需要的低压蒸汽来自于鸿业化工低压蒸汽管网,温度为158℃。

鸿业化工低压蒸汽来源于开祥化工甲醇项目2台130t/h煤粉锅炉,目前开祥化工蒸汽用量为215 t/h,尚有45.252 t/h的富裕能力。可以满足本项目1t/h和鸿业化工4t/h的低压蒸汽需要。

2.1.10供电

项目采用双回路电源供电。外供电源由义马10kV高压电网供给,引一路10kV电源经架空线路引至厂区内高低压配电室内。变电室内设置2台容量315kVA的油浸式变压器,10kV电源经降压至380V后送引至低压配电室,并由配电室向各用电设备供电。另一路项目建设自备电站,作为本项目备用电源。项目全年需要外部电源供电为1.5×106kWh/a。

2.2工艺流程及产排情况

本次工程采用的生产工艺为:用稀硝酸将金属铜、锌、氧化铝分别溶解成 Cu(NO3)2、Zn(NO3)2和2Al(NO3)3•9 H2O后,按比例混合并加入碳酸钠溶液进行中和反应,生成碱式碳酸铜、碱式碳酸锌和Al(OH)3的混合浆液。混合浆液经过压滤、洗涤、干燥后,进行焙烧,使碱式碳酸铜、碱式碳酸锌和Al(OH)3进一步分解成CuO、ZnO、Al2O3,再经混粒加入少量的石墨和水,并经碾压造粒,然后送打片机打片成型、包装为成品。总生产过程约7~8 h。本次工程生产工艺流程及产污环节见图2.2-1。

图2.2-1 本次工程生产工艺及产污环节

详细生产工艺流程:

(1) 硝酸铜溶液、硝酸锌溶液和硝酸铝溶液制备

①硝酸铜溶液制备:将称量好的铜块(含量≥99.99%)用行车运至不锈钢反应釜通过投料孔加入,打开尾气处理装置及风机。然后通过计量罐向反应釜内注加60%稀硝酸,当溶液pH=6.5 ~7.2 时,停止加酸,溶液制备完成。溶液制备过程中铜块过量1%,反应温度为 60~80℃,反应时间约1 ~ 2 h,反应产率为 99.9%,方程式如下:

3Cu + 8HNO3 (稀) →3Cu(NO3) 2 + 4 H2O + 2 NO↑

Cu + 4HNO3 (浓) →Cu(NO3) 2 + 2 H2O + 2 NO2↑

②硝酸锌溶液制备:将称量好的锌块(含量≥99.99%)用行车运至不锈钢反应釜通过投料孔加入,然后关闭投料孔,打开尾气处理装置及风机。然后通过计量罐向反应釜内注加60%硝酸,当溶液pH=6.5 ~7.2 时,停止加酸,溶液制备完成。溶液制备过程中锌块过量1%,反应温度为 60 ~80℃,反应时间约1 ~ 2 h,反应产率为 99.9%,方程式如下:

3 Zn + 8HNO3 (稀) →3 Zn (NO3) 2 + 4 H2O + 2 NO↑

Zn + 4HNO3 (浓) → Zn (NO3) 2 + 2 H2O + 2 NO2↑

溶液制备过程中会产生废气(主要成分为氮氧化物)。

③硝酸铝溶液制备:将称量好的氧化铝(粉状,含量≥ 99.5%)用行车运至不锈钢反应釜,通过加料漏斗插入投料孔缓缓加入,然后关闭投料孔,同时打开尾气处理装置及风机。然后通过计量罐向反应釜内注加60%硝酸,当溶液pH=6.5 ~7.2 时,停止加酸,溶液制备完成。溶液制备过程中氧化铝粉末过量1%,反应温度为 60 ~ 80℃,反应时间约1 ~ 2 h,反应产率为 99.9%,方程式如下:

Al2O3 + 6HNO3 (稀) + 15 H2O→ 2Al (NO3) 3 •9 H2O

(2)混合

将硝酸铜溶液、硝酸锌溶液、硝酸铝溶液按比例(铜、锌、铝质量比为4:4:1)泵入混合槽内混合均匀。同时加入稀有元素的硝酸盐溶液,添加量为铜元素的1%。

(3)中和

①碳酸钠溶液制备:在碱罐内加入适量的水,然后用行车将碳酸钠吊到碱罐加料口处加料并开启搅拌,待碳酸钠全部溶解后,碳酸钠溶液直接完成。控制碱液浓度40 ~ 60%左右,该工段所用碳酸钠为颗粒状,不易起尘。

②中和:将碳酸钠溶液加入中和罐内,缓慢匀速滴加硝酸铜、硝酸锌和九水硝酸铝的混合液,并同时搅拌。当pH值等于6.5 ~ 7.2 时,中和反应结束。中和反应碱液过量少许,反应温度60℃~80℃。方程式如下:

2Cu(NO3)2+3Na2CO3+2H2O→Cu2(OH)2CO3↓+2NaHCO3+4NaNO3

Cu(NO3)2+Na2CO3→CuCO3↓+2NaNO3

Cu2(OH)2CO3→2CuO + H2O + CO2↑

3Zn(NO3)2 + 5 Na2CO3+5 H2O→ ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O↓+ 4NaHCO3+6NaNO3

Zn(NO3) 2 + Na2CO3 → ZnCO3↓+ 2 NaNO3

2 Al (NO3) 3 •9 H2O +3 Na2CO3→2Al (OH) 3↓+ 6 NaNO3 + 3CO2 ↑+ 15 H2O

中和过程中产生大量的CO2气体,为了保证整个生产系统处于负压状态,设计将中和废气引入废气净化系统。

(4)过滤洗涤

将中和反应后的混合液泵入程控自动隔膜压滤机压滤,滤液排入三级沉淀池。滤饼主要成分为碱式碳酸铜、碱式碳酸锌和Al (OH) 3的混合物,滤饼加热水洗涤、压滤,洗涤废水排入三级沉淀池。本工段使用的洗涤水为30~50℃的热水。

(5) 干燥

将过滤洗涤得到的滤饼(含水量小于30~40%)倒入真空干燥机,用 1~ 2Mpa低压蒸汽间接加热干燥 1 小时,去除滤饼中游离水,干燥结束。干燥过程中产生的大量的水蒸气。为了保证整个生产系统一直处于负压状态,设计将中和废气引入废气净化系统。

(6) 焙烧

将干燥后的物料匀速加入焙烧炉,250~330℃焙烧1~1.5h。焙烧目的碱式碳酸铜变为CuO、碱式碳酸锌变为ZnO、Al (OH) 3变为Al2O3。焙烧炉采用电加热。焙烧过程碱式碳酸铜、碱式碳酸锌和Al (OH) 3分解,有废气产生,主要成分为CO2和水蒸气,焙烧废气送入废气处理装置处理后排放。焙烧过程反应方程式如下:

Cu2(OH)2CO3→2CuO + H2O + CO2↑

ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O→ 3 ZnO + CO2↑+3 H2O

2Al (OH) 3→Al2O3 + 3 H2O

(7) 混合、造粒、压片、包装

焙烧好的物料通过输送机输送至混合机内,然后将物料及少量的粉末石墨(含水率0.5~1%)按比例加入混合机内混合。加入目的:焙烧之后加入石墨,方便冲模压片成型,具有光泽感。混合完成后通过管道自流进入相应料仓,再由料仓通过管道输送机进入造粒机进行造粒,再进压片机进行压片成型,压片成型后自动过筛,筛出碎粒及规格不满足要求的物料,筛下物返回混料机。合格物料由筛上进入包装袋内,检验后称重,重量合格后包装、入库。石墨加料过程中会产生粉尘。

(8)副产品硝酸钠制备

将压滤/洗涤工序得到的滤液进行浓缩,浓缩液进行蒸发干燥,得到副产品硝酸钠。废水进入废水处理系统处理。

2.2.1主要产污环节

本次工程主要产污环节及拟采取的治理措施详见表2.2-1。

表2.2-1 本次工程主要产污环节及拟采取的措施

类别

编号

污染源名称

产污环节

主要污染物

拟采取的治理措施

废气

G1

溶液制备废气

硝酸铜制备

NOx

尾气净化系统

+15m排气筒

硝酸锌制备

NOx

G3

焙烧废气

焙烧工段

CO2、水蒸气

G5

储罐大小呼吸

硝酸罐区

氮氧化物

G2

硝酸钠

包装废气

硝酸钠包装工段

粉尘

袋式除尘器+15m排气筒

G4

石墨加料废气

石墨加料工段

粉尘

袋式除尘器+15m排气筒

(与G2废气共用排气筒)

G6

罐区无组织废气

硝酸罐区

氮氧化物

无组织排放

G7

生产车间2废气

生产车间2

粉尘

车间无组织排放

G8

生产车间3废气

生产车间3

粉尘

车间无组织排放

废水

W1

压滤/洗涤废水

压滤/洗涤工序

铝、铜、锌、SS、

总氮、硝酸盐

“三级沉淀池+二级反

渗透膜+三效蒸发结晶

系统”处理后,部分回

用,部分外排

W2

车间地面

清洗废水

车间地面清洗

悬浮物

经厂区总排口

直接外排

W3

生活污水

办公生活

COD、BOD5、NH3-N、总氮、SS

依托鸿业化工化粪池

处理后,经鸿业现有排

水管网排至开祥化工

污水处理站处理。

噪声

N1

泵类

/

/

减振、隔音

N2

引风机

/

/

减振、隔音、消音

N3

压片机

/

/

减振、隔音

N4

真空干燥机

/

/

减振、隔音

固废

S1

废滤布

压滤/洗涤工序

碱式碳酸铜、碱式碳

酸锌、氢氧化铝

暂存于一般固废暂存间,厂家回收

S2

废包装袋/包装桶

原料包装、

产品包装

塑料

综合物资回收

公司回收

S3

沉淀池沉渣

沉淀池

碱式碳酸铜、碱式碳

酸锌、氢氧化铝

返回混合工段,

回用于生产

S4

废分子筛

废气净化装置

氧化铜

厂家回收

S5

废反渗透膜

二级反渗透装置

反渗透膜

厂家回收

S6

袋式除尘器

收集的粉尘

袋式除尘器

氧化铜、氧化锌、

氧化铝

返回混料工段,

回用于生产

S7

生活垃圾

办公生活

生活垃圾

交由当地环卫

部门处理

S8

废分析药品

分析

实验室

酸、碱、盐

厂区危废暂存间暂存后,交有资质单位处理

S9

废矿物油

生产、使用、设备维修过程中产生的含油物质

油脂

2.2.2物料平衡

图2.2-2 本次工程物料平衡图(kg/吨产品)

图2.2-2 本次工程工艺水平衡图(kg/吨产品)

表2.2-13 本次工程元素平衡表(kg/吨产品)

元素

原料中

带入

带出

甲醇催化剂产品

中元素含量

包装废气

带走

硝酸钠

副产品带走

三效蒸发废水带出

合计

320.93

315.53

0.0022

2.16

3.24

320.93

320.93

315.53

0.0022

2.16

3.24

320.93

84.92

83.49

0.0006

0.57

0.86

84.92

2.2.3废气污染源情况分析2.2.3.1有组织废气产排情况

(1)溶液制备废气G1

硝酸铜、硝酸锌溶液制备过程中会产生NOx。根据物料衡算,溶液制备废气NOx产生速率为32.86kg/h,产生浓度为8214mg/m3。企业设计将溶液制备废气送尾气净化装置进行处理,尾气净化装置拟采用“二级酸吸收+一级气相氧化+一级碱吸收+一级还原吸收”(综合处理效率为99.21%)对废气中的NOx进行处理,喷淋液为25%~35%的稀硝酸。单级酸洗(碱洗)对NOx的去除效率为75%,分子筛催化转化吸附处理效率为60%。处理后的尾气经15m排气筒排放。尾气净化装置引风机风量为4000m3/h。

(2)储罐呼吸废气G5

本次工程涉及的储罐为2个50m3的稀硝酸储罐。储罐区的废气包括储罐的工作排放和呼吸排放。

废气污染源源强计算采用中国石油化工系统经验公式进行计算。中国石油化工系统经验公式适用于固定顶罐、浮顶罐和拱顶罐储存原油、汽油及挥发性有机溶剂时的大、小呼吸蒸发损耗的估算,适用于本项目废气污染源源强的计算。

★固定顶罐呼吸排放损耗计算公式

LB=0.191×M(P/(100910-P))0.68×D1.73×H0.51×△T0.45×FP×C×KC

式中:

LB——固定顶罐的呼吸排放量(kg/a);

M——储罐内蒸气的分子量;

P——在大量液体状态下,真实的蒸气压力(Pa);

D——罐的直径(m);

H——平均蒸气空间高度(m);

△T——一天之内的平均温度差,△T=15℃;

FP——涂层因子(无量纲),根据油漆状况取值在1~1.5之间,FP=1.3;

C——用于小直径罐的调节因子(无量纲);直径在0~9m之间的罐体,C=1-0.0123(D-9) 2;罐径大于9m的C=1;

KC——产品因子(石油原油KC取0.65,其他的有机液体取1.0)

★工作排放

本次工程工作排放主要是由于人为的装料和卸料而产生的损失。装料过程中,罐内压力超过释放压力时,蒸汽从罐内压出;卸料损失发生于液体排出,空气被抽如罐内,饱和的气体二膨胀超出蒸汽空间容纳的能力而排出。

固定顶罐工作排放损耗计算公式

LW=4.188×10-7×M×P×KN×KC

式中:

LW——固定顶罐的工作损失(kg/m3投入量)

KN——周转因子(无量纲),取值按年周转次数(K)确定。

K≤36,KN=1;36220,KN=0.26;

工程储罐情况见表2.2-2。

表2.2-2 工程储罐情况一览表

物料

直径(m)

储罐高度(m)

体积(m3)

类型

数量

60%硝酸

3.0

7.1

50

固定顶罐,卧罐

2

表2.2-3 稀硝酸储罐呼吸废气产生情况一览表

介质

排放源

罐型

罐容积

m3

罐个数

单罐源强kg/a

总源强

kg/a

大呼吸

小呼吸

60%稀硝酸

NOx

固定顶

50

2

1.44

0.68

2.12

工程年运行300天(每天运行16小时),稀硝酸年周转次数为28次,每次周转时间约为1小时。储罐大呼吸为间歇排放,产生速率为0.0424kg/h,小呼吸为连续排放,产生速率为0.0001kg/h。拟将储罐呼吸废气通过管道引入尾气吸收净化装置进行处理,处理后经过1根15m排气筒排放。废气量为4000m3/h,储罐呼吸废气收集率按90%计,则储罐呼吸气NOx产生浓度为0.07mg/m3,产生速率为0.0003kg/h。

设计将溶液制备废气、硝酸储罐大小呼吸废气收集,送尾气净化装置处理。

表2.2-4 尾气净化装置进气情况一览表

项目

因子

产生情况

混合后

废气量

m3/h

速率

kg/h

浓度

mg/m3

废气量

m3/h

速率

kg/h

浓度

mg/m3

溶液制备

废气

NOx

4000

32.86

8214

3000

32.86

8214

储罐呼吸

NOx

4000

0.0003

0.07

表2.2-5 尾气净化装置废气产排情况汇总

项目

因子

产生情况

去除效率(%)

排放情况

废气量

m3/h

速率

kg/h

浓度

mg/m3

产生量

(t/a)

酸洗1

酸洗2

碱洗

催化

还原

废气量

m3/h

速率

kg/h

浓度

g/m3

产生量

(t/a)

混合后

废气

NOx

4000

32.86

8214

159.61

75

70

70

65%

4000

0.26

64.68

1.24

综上,本次工程溶液制备工序和储罐大小呼吸废气,废气混合后,送尾气净化装置处理,尾气净化装置采用“二级酸吸收+一级气相氧化+一级碱吸收+一级还原吸收”处理工艺。废气产生量为4000m3/h,NOx产生浓度为8214mg/m3,产生速率为32.86kg/h。废气经尾气净化装置处理后,NOx排放浓度为64.68mg/m3,排放速率为0.26kg/h。排放浓度满足《无机化学工业污染物排放标准》(GB31573-2015)表4要求(NOx≤100 mg/m3)。排放速率满足《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)表2标准要求(15m排气筒:氮氧化物排放速率≤0.77 kg/h)。

(3)硝酸钠包装废气G2

硝酸钠干燥后的粉状物料,包装后入库。硝酸钠包装过程中会产生粉尘。粉尘产生量按副产品硝酸钠产量1‰计算,硝酸钠包装时间每天为10小时,则粉尘产生速率为0.663kg/h。设计将硝酸钠包装废气采用集气罩进行收集,然后送袋式除尘器处理,处理后的气体通过15m排气筒排放。集气罩集气效率按90%核算,硝酸钠包装过程中有组织废气产生速率为0.597kg/h;其他10%的粉尘则以无组织形式散失,即0.066kg/h的粉尘以无组织形式排放。

袋式除尘器引风机风量为1000m3/h,废气中粉尘产生速率为0.597 kg/h,粉尘产生浓度为597.33mg/m3,袋式除尘器除尘效率按照99%计,除尘后,粉尘排放浓度为5.97mg/m3,排放速率为0.01 kg/h,排放浓度满足《无机化学工业污染物排放标准》(GB31573-2015)表4要求(颗粒物≤10 mg/m3)。排放速率满足《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)表2标准要求(15m排气筒:颗粒物排放速率≤3.5 kg/h)。

表2.2-6 硝酸钠包装废气产生排放情况一览表

项目

因子

产生情况

除尘

效率

排放情况

废气量

m3/h

速率

kg/h

浓度

mg/m3

产生量

t/a

废气量

m3/h

速率

kg/h

浓度

mg/m3

排放量t/a

硝酸钠包

装废气G2

粉尘

1000

0.597

597.33

1.79

99%

1000

0.01

5.97

0.02

(4)石墨加料废气G4

工程生产过程中的物料经焙烧后通过输送机输送至混料机,与少量的石墨粉末混合在混料机内混合,石墨为粉料,石墨加料过程中会有少量粉尘产生,粉尘产生量按石墨用量的2‰计算,石墨混合时间为每天为10小时,则粉尘产生速率为0.023kg/h。设计将石墨加料废气采用集气罩进行收集,然后进入一台移动式袋式除尘器处理,处理后的气体通过15m排气筒排放。集气罩集气效率按90%核算,则石墨加料过程中有组织废气产生速率为0.021 kg/h。其他10%的粉尘则以无组织形式散失,即0.0014 kg/h的粉尘以无组织形式排放。

袋式除尘器引风机风量为1000m3/h,废气中粉尘产生速率为0.021 kg/h,粉尘产生浓度为21.18mg/m3,袋式除尘器除尘效率按照90%计,除尘后,粉尘排放浓度为4.24mg/m3,排放速率为0.0042 kg/h,排放浓度满足《无机化学工业污染物排放标准》(GB31573-2015)表4要求(颗粒物≤10 mg/m3)。排放速率满足《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)表2标准要求(15m排气筒:颗粒物排放速率≤3.5 kg/h)。

表2.2-6 尾气净化装置进气情况一览表

项目

因子

产生情况

除尘

效率

排放情况

废气量

m3/h

速率

kg/h

浓度

mg/m3

产生量

t/a

废气量

m3/h

速率

kg/h

浓度

mg/m3

排放量t/a

石墨混合

废气G3

粉尘

1000

0.021

21.18

0.038

90%

1000

0.0042

4.236

0.0076

(5)焙烧废气G3

焙烧过程中,碳酸铜、碳酸锌分解成氧化铜、氧化锌并产生CO2,根据物料衡算,焙烧过程中CO2产生量为163.77 kg/h,为了保证整个生产系统处于负压状态,设计将中和废气引入废气净化系统。

2.2.3.2无组织废气产排情况

(1)硝酸罐区

生产过程无组织排放废气主要产生于硝酸贮罐的大小呼吸,生产区采用全封闭式生产,不会有硝酸的无组织排放。设计将硝酸储罐呼吸废气通过管道引入尾气吸收净化装置进行处理,罐区的收集效率为90%,未收集的NOx以无组织形式散发。散失量为0.212kg/a,折合0.00003 kg/h。

(2)车间无组织排放

生产车间二无组织废气主要为石墨加料过程中袋式除尘器未收集的废气。除尘器集气效率为90%,未收集到的粉尘量为0.0014 kg/h,即生产车间2无组织废气产生量为0.0042 kg/h。

生产车间三无组织废气主要为硝酸钠包装过程中袋式除尘器未收集的废气。除尘器集气效率为90%,未收集到的粉尘量为0.066 kg/h,即生产车间2无组织废气产生量为0.066 kg/h。

3 - 22

表2.2-7 正常工况本次工程主要废气污染源及污染物一览表

污染物名称

废气量

(Nm3/h)

排放参数

污染物

主要污染物

处理措施

或去向

高度

/直径(m)

温度

(℃)

方式

产生情况

排放情况

标准

mg/m3

kg/h

t/a

mg/m3

kg/h

t/a

mg/m3

kg/h

有组织

G1

溶液制

备废气

4000

H=15m

¢0.3m

25

连续

NOx

8214

32.86

157.71

64.68

0.26

1.24

100

0.77

经尾气净化装置处理后,尾气通过15m排气筒排放

G5

储罐区

NOx

0.07

0.0003

1.91

G2

硝酸钠

包装废气

1000

H=15m

¢0.3m

25

间歇

粉尘

597.33

0.597

1.79

5.97

0.01

0.02

10

3.5

袋式除尘器+15m排气筒

G4

石墨加料

废气

1000

H=15m

¢0.3m

25

间歇

粉尘

21.18

0.021

0.0381

4.24

0.0042

0.0076

10

3.5

袋式除尘器+15m排气筒(与G2共用排气筒)

无组织

G6

稀硝酸

罐区

长×宽×高:21×12×3

NOx

/

0.00003

0.212×10-3

/

0.00003

0.212×10-3

0.15

/

/

G7车间2

长×宽×高:90×14×6

粉尘

/

0.0014

0.0042

/

0.0014

0.0042

5.0

/

/

G8车间3

长×宽×高:90×14×6

粉尘

/

0.0664

0.1991

/

0.0664

0.1991

5.0

/

/

2.2.3.3 非正常工况废气污染物排放量核算

非正常工况排放是指生产过程中开停车(工、炉)、设备检修、工艺设备运转异常等非正常工况下的污染物排放,以及污染物排放控制措施达不到应有效率等情况下的排放。本次工程废气非正常排放为废气净化装置中还原吸收塔装置故障,导致NOx去除效率为92.5%。非正常工况下废气排放情况见表2.2-8。

表2.2-8 非正常工况本次工程主要废气污染源及污染物一览表

污染物名称

废气量

(Nm3/h)

排放参数

污染物

主要污染物

处理措施

或去向

高度

/直径(m)

温度

(℃)

方式

产生情况

排放情况

标准

mg/m3

kg/h

t/a

mg/m3

kg/h

t/a

mg/m3

kg/h

溶液制备废气

4000

H=15m

¢0.3m

25

连续

NOx

8214

32.86

157.71

184.81

0.74

3.55

100

0.77

经尾气净化装置处理后,尾气通过15m排气筒排放

储罐区

NOx

0.07

0.0003

1.91

混合后

NOx

8214

32.86

159.61

2.2.3.4 废气污染物排放量核算

本次工程大气污染物有组织排放量核算表详见表2.2-8。

本次工程大气污染物无组织排放量核算表详见表2.2-9。

本次工程大气污染物年排放量核算表详见表2.2-10。

表2.2-8 大气污染物有组织排放量核算表

序号

污染源名称

污染物

核算排放浓度

(mg/m3)

核算排放速率

(kg/h)

核算排放量

(t/a)

1

尾气净化装置出口

NOx

64.68

0.26

1.24

2

袋式除尘器出口(硝酸钠包装废气)

粉尘

5.97

0.01

0.02

3

袋式除尘器出口(石墨混合废气)

粉尘

4.24

0.0042

0.0076

排放口合计

颗粒物

0.0276

NOx

1.2402

有组织排放量总计

1.2676

有组织排放合计

颗粒物

0.0276

NOx

1.2402

表2.2-9 大气污染物无组织排放量核算表

序号

产污环节

污染物

主要污染

防治措施

国家或地方污染物排放标准

排放量

(t/a)

标准名称

浓度限值

(mg/m3)

1

稀硝酸储罐区

NOx

加强车间管理

/

0.15

0.212×10-3

2

车间2

粉尘

加强车间管理

/

5.0

0.0042

3

车间3

粉尘

加强车间管理

/

5.0

0.1991

无组织排放量合计

NOx

0.212×10-3

粉尘

0.2033

表2.2-10 大气污染物年排放量核算表

序号

污染物

年排放量(t/a)

1

颗粒物

0.2033+0.0276=0.2309

2

NOx

1.2402

2.2.4废水产排情况

项目运营过程中产生的废水主要为压滤/洗涤废水、车间地面清洗废水和生活污水。

(1)压滤/洗涤废水(W1)

压滤洗涤工段,混合液经板框压滤机压滤、洗涤后,产生的压滤母液和洗涤废水。该部分废水主要成分为:Al3+、Cu2+、Zn2+、NaNO3等,直接排入三级沉淀池。根据物料平衡及类比《中国石化集团南京化学工业有限公司2000t/a 合成甲醇催化剂建设项目》(产品为 2000t/a 甲醇合成催化剂,生产工艺为金属配解-混合-中和沉淀-洗涤-加入碳酸铝混合打浆-板框过滤-干燥-煅烧-压片-成品。本次工程产品规模为其40%、原料及生产工艺均与其相似),该股废水产生量为该股废水产生量为26.86m3/d,该股废水水质:铝77mg/L、铜85mg/L,锌34mg/L,SS 200mg/L,总氮8956mg/L,硝酸盐39663mg/L。

工程设计在压滤机下方设置三级沉淀池,并在沉淀池附近设置压滤/洗涤废水处理装置。该处理装置处理工艺为“三级沉淀池+二级反渗透膜+三效蒸发结晶系统”。生产过程中共需要洗涤滤饼6次,洗涤液中污染物的浓度是分梯度等级的。设计将第一次压滤的滤液进入第一级沉淀池,第1次~第3次的洗涤水进入第二级沉淀池,第4次~第6次的洗涤水进入第三级沉淀池,然后利用反渗透膜对滤液和洗涤水进行浓缩分离,分离后的废水回用于洗涤工序,分离后的浓缩液进入三效蒸发结晶系统进行浓缩、结晶,生产副产品硝酸钠。

本次工程压滤/洗涤废水经三效蒸发结晶后,冷凝水产生量为26.86 m3/d,废水主要成分为总氮10 mg/L、硝酸盐30 mg/L。此部分废水满足《城市污水再生利用 工业用水水质》(GB/T 19923-2005)“表1再生水用作工业用水水源”中“工艺与产品用水” 标准和《无机化学工业污染物排放标准》(GB31573-2015)表1直接排放标准,此部分水8.86m3/d回用于洗涤工序作为洗涤水,其他18m3/d外排。

表2.2-11 压滤废水处理前后水质情况一览表

压滤/洗涤

废水

水量

(m3/d)

水质(mg/L)

排放

方式

pH

COD

BOD5

氨氮

总氮

NO3-

SS

处理前

26.86

7.5

50

10

8

77

34

85

8956

8956

200

连续

处理后

26.86

6~9

40

8

8

0.2

0.4

0.4

15

66.4

30

连续

《城市污水再生利

用 工业用水水质》

(GB/T 19923-2005)

“表1中“工艺与

产品用水”标准

/

6~9

60

10

10

/

/

/

/

/

/

/

《无机化学工业污染物排放标准》

(GB31573-2015)表1直接排放标准

/

/

50

/

10

/

1

0.5

20

/

50

/

压滤/洗涤废水结晶盐经烘干后产生量为6.63t/d,其中含硝酸钠≥98%,水≤2%,水溶物0.32%,该结晶盐满足《工业硝酸钠》(GB/T 4553-2016 )表1(一般工业型)标准要求,作为副产品外售。

(2)车间地面清洗废水(W2)

项目生产过程中不需对设备进行清洗,生产车间地面采用干式清洁,仅每天进行打扫。本次工程设备和地面清洗废水用水量较少,按1.25m3/d计,废水产生量为1.0m3/d,水质主要为悬浮物,SS100mg/L。此部分废水直接经厂区总排口直接外排。

(3)生活污水(W3)

本次劳动定员50人,生活用水量按130L/人.d核算,则生活用水量为6.5 m3/d,折合1950m3/a。污水产生系数按0.8计,则生活污水产生量为5.2 m3/d,折合1560 m3/a。生活污水中污染物浓度为COD 280 mg/L,BOD5 160 mg/L,NH3-N 20mg/L,总氮40 mg/L,SS 200 mg/L。本次工程依托鸿业化工现有办公楼,因此,项目产生的生活污水将和鸿业化工现有生活污水混合,经化粪池处理后,经鸿业现有排水管网排至开祥化工污水处理站处理。因此,本次工程将不在叙述生活污水产排污情况,其管理和总量核算纳入鸿业化工排污许可证进行管理。

综上,本次工程废水产生量及水质详见表2.2-12。

表2.2-12 本次工程废水产生水量及水质情况一览表

污染源

水量

(m3/d)

水质(mg/L)

排放

方式

治理措施

pH

COD

BOD5

氨氮

总氮

NO3-

SS

压滤/洗涤

废水W1

(处理后)

18

7.5

40

8

8

0.2

0.4

0.4

15

15

30

连续

“三级沉淀+二级反渗透+三效

蒸发”处理后,部分回用,其他外排

车间地面

清洗废水W2

1.0

6~9

100

/

/

/

/

/

30

30

100

间歇

经厂区总排口排放

生活污水

W3

5.2

6~9

280

160

20

/

/

/

40

/

200

连续

经鸿业化工总排口进入开祥化工污水处理站

工程产生的废水为治理后的压滤/洗涤废水、车间地面清洗废水,这两股废水经厂区总排污口经市政污水管网,进入义马市第一污水处理厂处理,排入石河。

37

表2.2-13 本次工程外排废水水量及水质情况一览表

污染源

水量

(m3/d)

水质(mg/L)

排放

方式

治理措施

pH

COD

BOD5

氨氮

总氮

NO3-

SS

压滤/洗涤

废水W1

18

7.5

40

8

8

0.2

0.4

0.4

15

66.4

30

连续

“三级沉淀+二级反渗透+三效蒸发”处理后,部分回用,其他外排

车间地面

清洗废水W2

1.0

6~9

100

/

/

/

/

/

30

30

100

间歇

经厂区总排口排放

混合后

19

6~9

43.2

7.6

7.6

0.2

0.4

0.4

15.8

66.5

33.7

连续

/

《无机化学工业污染物排放标准》

(GB31573-2015)表1直接排放标准

/

/

50

/

10

/

1

0.5

20

/

50

/

/

义马市第一污水

处理厂进水水质

/

/

400

170

50

70

300

/

/

根据上表可以看出,本次工程外排废水可以满足《无机化学工业污染物排放标准》(GB31573-2015)表1直接排放标准和义马市第一污水厂进水水质指标。

根据现场调查,泰山路上现有一条废弃的污水管网与义马市人民路市政污水管网相连。但由于泰山路南段地势较低,污水无法由南向北自流进入北侧人民路市政污水管网。因此,企业拟在厂区西北处建设一座100m3的废水暂存池和一条约700m的污水管网,直接与人民路市政污水管网相连。厂区废水经100m3的废水收集池收集、暂存后,每天定点通过加压泵将废水泵入人民路市政污水管网。

2.2.5固废产排情况2.2.5.1 一般固废

本次工程一般固体废物产生及排放情况详见表2.2-14。

表2.2-14 本次工程一般固体废物产排情况一览表

序号

污染源名称

产生工序

废固体形态

产生量

主要成分

固废性质

排放量

处理措施

S1

废滤布

压滤/洗涤工序

固态

0.025t/a

碱式碳酸铜、碱式碳酸锌、氢氧化铝

一般

固废

0

暂存于一般固废暂存间,厂家回收

S2

废包装袋/包装桶

原料包装、

产品包装

固态

1.83t/a

塑料

一般

固废

0

综合物资回收

公司回收

S3

沉淀池沉渣

沉淀池

固态

0.58 t/a

碱式碳酸铜、碱式碳酸锌、氢氧化铝

一般

固废

0

返回中和工,

回用于生产

S4

废分子筛

废气净化装置

固态

2.5 t/2a

氧化铜

一般

固废

0

厂家回收

S5

废反渗透膜

二级反渗透装置

固态

0.06 t/a

反渗透膜

一般固废

0

厂家回收

S6

袋式除尘器收集的粉尘1

袋式除尘器

粉状

1.80 t/a

硝酸钠

一般

固废

0

作为硝酸钠

副产品外售

S7

袋式除尘器收集的粉尘2

袋式除尘器

粉状

0.02 t/ a

石墨

一般固废

0

返回混料工序

S8

生活垃圾

办公生活

/

7.5 t/a

生活垃圾

一般固废

0

交由当地环卫

部门处理

2.2.5.2 危险固废

根据工程情况,结合设计资料,项目产生的危险固废情况见表2.2-15。

表2.2-15 项目危险固体废物产排情况一览表

序号

危险废物名称

危险废物类别

危险废物

代码

产生量

排放量

产生工序

及装置

形态

主要成分

有害

成分

产废

周期

危险特性

污染防治

措施

S9

废分析药品

HW49

其他废物

900-047-49

0.1t/a

0

分析

实验室

液态

酸、碱、盐

废试剂/药品

1年

T/C/I/R

厂区危废暂存间暂存后,交有资质单位处理

S10

废矿物油

HW08含矿

物质油废物

900-249-08

1t/a

0

生产、使用、设备维修过程中产生的含油物质

液体

油脂

矿物油

1年

T,I

2.2.6噪声产排情况

项目高噪声设备主要有车间内外各类泵、风机、压片机、干燥机等,噪声源强值在75~85dB(A)之间。在设备选型上采用低噪声设备,同时项目采用减振、隔声、加装消声器等措施以降低项目运行对周围环境的影响。采取以上措施后,设备噪声可降低10~15dB(A)。工程设备噪声治理措施及排放情况见表2.2-16。

表2.2-16 工程高噪声设备一览表 单位:dB(A)

噪声源

治理前

噪声源强

数量

治理措施

治理后

噪声源强

泵类

80

23

减振、隔音

65

引风机

85

1

减振、隔音、消音

70

压片机

75

4

减振、隔音

60

耙式真空干燥机

85

1

减振、隔音

70

2.3本次工程污染物产排“三笔账”

项目主要污染物排放情况详见表2.3-1。

表2.3-1 本次工程污染物产排三笔账

项目

污染物

单位

产生量

削减量

排放量

废气

废气量

万m3/a

2.0314

1.8005

0.2309

粉尘

t/a

159.6202

158.3800

1.2402

NOX

t/a

2.0314

1.8005

0.2309

废水

废水量

万m3/a

0.8358

0.2658

0.57

COD

t/a

0.4329

0.1867

0.24624

BOD5

t/a

0.0806

0.0373

0.04332

氨氮

t/a

0.0645

0.0211

0.04332

t/a

0.6205

0.6193

0.00114

t/a

0.2740

0.2717

0.00228

t/a

0.6849

0.6827

0.00228

总氮

t/a

72.1764

72.0864

0.09006

NO3-

t/a

319.6077

319.5176

0.09006

SS

t/a

1.6416

1.4495

0.19209

固废

一般工业固废

t/a

5.565

5.565

0

危险固废

t/a

1.1

1.1

0

生活垃圾

t/a

7.5

7.5

0

2.4 清洁生产

清洁生产涉及到产品的整个生命周期,不仅要考虑产品的生产过程,还要考虑产品的原材料使用和服务等因素可能对环境造成的影响,是一种全新的污染防治战略。由于本次工程生产尚未有行业清洁生产标准,本次评价根据本次工程特点,确定本次清洁生产分析总体思路为:本次工程主要从资源与能源、工艺、设备、过程控制、产品、废物回收、管理、员工等方面,分析本次工程清洁生产水平。

(1)原辅材料及能源

★原辅材料

本次工程不涉毒性很大的物质,采用的原辅材料性质均较稳定,不涉易燃易爆物质,反应过程所用稀硝酸有一定的腐蚀性。项目在生产、使用全过程中加强操作管理,严格控制原辅材料的质量,对原材料进厂前进行严格检验,防止劣质原料进入生产线造成资源的浪费。工程原辅材料按要求选取低杂质、高纯度的化工原料,可以有效的减少在生产过程中的污染物产生量;原辅材料的存储和输送设备选取密封性能好的生产设备,最大程度的减少物料的跑冒滴漏现象;原辅材料的管理应规范化,设置专门人员对物料进行管理,保证项目原辅材料满足清洁生产的要求。

★能源

本次工程能源消耗主要是电能、蒸汽和脱盐水等,三效蒸发结晶器冷凝水全部回用于生产。工程正常运行时,生产用水可以循环使用,自给自足,节省水资源。本次工程供热依托鸿业化工现有蒸汽,减少蒸汽放散量,节约能源。

(2)生产工艺先进性分析

目前铜基甲醇合成催化剂主要制备方法有沉淀法、球磨法、复频超声法、火焰燃烧法、真空冷冻干燥法、碳纳米管促进法等,由于沉淀法操作过程简单、制得的催化剂性能优越,铜基甲醇催化剂的工业生产均采用沉淀法。本次工程选择用Na2CO3作沉淀剂,制得的催化剂CuO晶粒小、比表面积和孔容大,活性及甲醇的选择性明显高于NaOH、NH3H2O、(NH4)2CO3、NH4HCO3做沉淀剂所得到催化剂。

(3)生产设备及过程控制的先进性

★设备水平

不锈钢在硝酸中具有良好的耐蚀性,因此广泛应用于制造硝酸生产与硝酸相接 触的设备和装置。在高压法制造硝酸工艺流程中,304L、321、347不锈钢被广泛采用。本次工程与硝酸相接触的设备均采用321不锈钢。

本次工程设备选型时,优选性能优异的设备设施。根据国内、外生产技术及应用情况,优先选用先进成熟的设备设施,使项目达到国内同类型的先进水平。以实现高产优质、平稳操作、安全生产、利于管理、节能减排。

大部分仪表选用先进、可靠、性能优良的国内合资生产的电子型仪表;重要及关键控制系统采用进口仪表;处于具有爆炸危险环境区域内的现场仪表,采用本安型和部分隔爆型(符合该区域防爆等级)。

★过程控制水平

采用集散控制系统 PLC 在中央控制室对工艺生产过程进行监视和控制,保证生产装置安全稳定、高效低耗长周期地稳定运行,使之达到国内同类装置的先进水平。主要工艺操作参数温度、压力、液位检测仪表配套选用自动化仪表,集中显示,自动控制。生产及中间过程所用液态物料均采用物料泵将物料打入反应罐中,且物料泵均由自动控制系统进行控制;采用自动加料机投料,实现自动化控制及生产。

(4)产品

本次工程产品为固态,采用铁桶内衬内膜袋包装。储存、运输较为便利。本次工程产的产品质量稳定,具有稳定的销售途径。各产品毒性低、安全性高等,产品满足清洁生产要求。

(5)废物回收及循环利用

固废综合利用措施:袋式除尘器收集到的粉尘回用于混合工段。可起到降耗、减排的作用。

废气处理措施:本次工程全厂拟建设1套袋式除尘系统。尾气净化系统主要处理化铜槽、化锌槽尾气;袋式除尘系统主要处理项目生产过程中产生的粉尘。各项废气均采取相应的治理措施处理达标后排放,减轻了对周围环境的影响。

废水处理措施:本次工程压滤废水经沉淀后进入三效蒸发结晶器系统,碱吸收 废水、地面清洗废水、三效蒸发结晶器系统清洗废水经废水槽储存后每月采用三效 结晶器系统处理1次。三效蒸发结晶器冷凝水回用于生产,回用后剩余部分用作宝发能源脱盐水站原水;生活污水直接排入宝发能源污水处理站处理达标后排入汤。

因此,本次工程废水的排放对周边地表水体影响不大。

(6)管理

企业环境管理的作用主要体现在协调发展生产和保护环境的关系。环境管理应依据清洁生产与末端治理相结合的思路,从生产原料进厂到产品出厂整个过程中对原料使用、能源利用、设备维护、污染物治理等方面认真做到严格管理,加强员工清洁生产意识,严格操作规程,杜绝生产过程中不必要的原料及能源的损耗,保证清洁生产稳定持续发展,协调社会、经济、环境效益的统一。评价建议企业在以下方面加强环境管理:

★制定有利于清洁生产的管理条例及岗位操作规程。严格岗位责任制度和按操作规程作业,杜绝跑、冒、滴、漏的现象发生,实行清洁作业,避免作业现场杂乱无章。

★尽快开展全厂的清洁生产审核及可持续清洁生产计划,推行较为先进的清洁生产管理体系。

★在奖惩方面,充分与清洁生产挂钩,建立清洁生产奖惩激励机制,以调动全体职工参与清洁生产的积极性。

(7)员工

员工素质也是影响清洁生产的重要环节,任何生产过程,无论自动化程度有多高,均需要人的参与,因此员工素质的提高和积极性的激励也是有效控制生产过程和废弃物产生量的重要因素。

★选择有一定工作经验及文化素质较高的员工,并对其进行严格的岗前培训,培训合格方可上岗。

★加强对员工的清洁生产意识教育,制定清洁生产的奖励及惩罚措施,提高员工参与清洁生产的积极性。

综上所述,本次工程采取上述工艺选择、设备选型、过程控制、末端处理、回收利用等措施后,可有效防止浪费潜在的可用的材料,降低原材料的消耗,降低能源的使用,降低污染物的产生,清洁生产水平能达到国内先进水平。

3与相关规划、政策相符性分析

经查《产业结构调整指导目录(2011年本)(2013年修正)》(国家发展和改革委员会第21号令),本次工程不在鼓励类、限制类和淘汰类范围内,属于允许类项目。项目已在义马市发展和改革委员会备案(项目代码:2017-411281-26-03-0178705),项目的建设符合国家相关产业政策要求。

本次工程位于义马煤化工产业集聚区泰山路南段,属于产业集聚区规划的范围内,占地属于三类工业用地。项目的建设符合《义马市城市总体规划(2013-2030)》、《义马煤化工产业集聚区发展规划》等相关规划的要求。项目建设不在义马市饮用水源保护区范围内,不会对义马市的饮用水源地造成影响。项目属于允许类项目,已在义马市发展和改革委员会备案,项目的建设符合国家相关产业政策要求。

4建设项目周围环境现状

4.1建设项目所在地周围环境

项目位于义马市煤化工产业集聚区泰山路南段,厂址东临河南开祥精细化工有限公司,南临义马神豪公司,西侧为泰山路,北临河南鸿业科技化工有限公司。厂址周围1km范围内的敏感点为:东北950m范马岭、西北偏北690m董马岭、西南610m姚李召,东南390m二十里铺。

项目厂址不在陕州区饮用水源地保护区范围内义马市秦汉新安故城遗址位于项目厂址西北150m,不在其保护范围内。

4.2环境质量现状调查与监测结果

4.2.1 环境空气

常规因子SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO、O3引用三门峡市环境空气质量监测站发布的长期监测数据,2018年三门峡市大气环境常规因子PM10、PM2.5、O3超过《环境空气质量标准》(GB3095-2012)中二级标准限值,拟建项目所在区域属于非达标区。

特征因子:本项目环境空气特征因子为PM10和NO2,均为基本污染物,本次评价环境空气现状调查不涉及其他污染物。

4.2.2 地表水环境

本项目废水经厂区总排污口经市政污水管网,进入义马市第一污水处理厂处理,排入石河,最终汇入涧河。纳污水提涧河水体功能区划为Ⅲ类。

为了解区域地表水水质现状,本次评价引用《河南开祥精细化工有限公司20万吨/年乙二醇项目环境影响报告书》,河南松筠检测技术有限公司于2018年9月22日至9月23日的监测结果。共设置了5个监测断面:1#涧河--礼召断面、2#石河--石河桥断面、3# 涧河--常村桥断面、4#涧河--段家沟水库入库断面、5#涧河--石佛断面。监测因子:pH值、化学需氧量、氨氮、高锰酸盐指数、悬浮物、石油类、总磷、铅、汞、铬(六价)、镉、铜、锌、砷、氰化物、氟化物、阴离子表面活性剂、粪大肠菌群共计18项。由监测结果可知:涧河和石河水质现状均不能满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类标准要求,1#断面涧河水质总磷和氟化物超标,导致3#-5#断面中总磷、氟化物也超标;石河2#断面位于污水处理厂下游处,一方面石河流量较小,大部分时间处于断流状态,另一方面污水处理厂排水造成该断面处COD、氨氮、总磷超标,石河汇入涧河后经过河流的稀释自净作用,5#石佛断面处COD、氨氮达标,超标因子为总磷、氟化物。涧河水质超标主要原因是区域生活污水没有全部集中处理,污水处理厂的脱氮除磷效果不佳以及区域内有较多工业循环排污水排放导致。

4.2.3 地下水环境

依据《环境影响评价技术导则地下水环境》(HJ610-2016),本次地下水评价工作等级为一级。调查评价区域地下水流向为西北向东南,为了了解区域地下水水质现状,本次评价在环评办理期间就厂址区域地下水环境进行了现状监测,由河南省化工研究所有限责任公司于2019年9月10日进行了现场取样。项目共设置8个水质监测井和7个水位监测井。监测因子:K+、Na+、Ca2+、Mg2+、CO32-、HCO3-、Cl-、SO42-、pH、亚硝酸盐、挥发性酚类、硝酸盐、总硬度、溶解性总固体、高锰酸盐指数、氨氮、铜、锌、铝、总大肠菌群、细菌总数,共22项。

由监测结果可知,本次地下水监测设置的8个水质井监测点位的各项指标总硬度在4#~7#出现超标现象,溶解性总固体在5#和6#出现超标现象,硫酸盐在6#出现超标现象,总大肠杆菌在4#和6#出现超标现象,细菌总数在3#、6#出现超标现象。

通过对比分析,超标现象均出现在浅层地下水中,可见项目区周围浅层地下水由于受到农业或者工业污染,水质受影响较大,中深层地下水水质较好。浅层地下水中总硬度、溶解性总固体超标分析是原生水质问题导致;硫酸盐超标分析可能由于附近工业或者农业污染导致;总大肠杆菌和细菌总数超标是因为取样水井使用较少,保护不周,村民生活污染所致。其他因子均能满足Ⅲ类水要求。

4.2.4 土壤环境

根据《环境影响评价技术导则土壤环境(试行)》(HJ 964-2018)相关规定,本项目属于污染影响型项目,评价工作等级为二级。本次评价共设置6个监测点位,厂内4个点位(3个柱状样点,1个表层样点),厂外2个表层样点,委托河南省化工研究所有限责任公司于2019年9月4日进行了土壤取样。由监测结果可看出,拟建项目厂址占地范围内和其他企业内各监测点位各监测因子均能满足《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600-2018)表1建设用地土壤污染风险筛选值和管制值(基本项目)第二类用地筛选值标准要求;厂外农用地各监测点位各监测因子均能满足《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB15618-2018)表1 农用地土壤污染风险筛选值标准要求。

4.2.5 声环境

本次评价对厂址处声环境进行监测,在厂界四周设置4个监测点位,对照《声环境质量标准》(GB3096-2008)3类标准,各厂界昼、夜值都能满足标准要求,厂址周围声环境质量现状良好。

5企业开展公众参与的形式

目前企业公开环境信息的次数、内容、方式等详见表5.1-1。

表5.1-1 公众参与过程、方式、时间及范围

公众参与时段与方式

公示时间

参与对象

在义马党政网上发布公告,对项目进行二次公示

报告书编制中期

社会公众

在当地三门峡日报上发布公告,

对项目进行二次公示

在近距离环境敏感点进行张贴公示

环评报告书征求意见稿

报告书编制中期:

二次公示网站或我单位

6厂址可行性分析

本次工程位于义马煤化工产业集聚区泰山路南段,属于产业集聚区规划的范围内,占地属于三类工业用地。项目的建设符合《义马市城市总体规划(2013-2030)》、《义马煤化工产业集聚区发展规划》等相关规划的要求。项目建设不在义马市饮用水源保护区范围内,不会对义马市的饮用水源地造成影响。项目属于允许类项目,已在义马市发展和改革委员会备案(项目代码:2017-411281-26-03-0178705),项目的建设符合国家相关产业政策要求。厂区周围多为工业企业,厂界四周300m范围内无环境敏感点。工程产生的污染物可以做到达标排放,对区域的环境影响较小。工程选址符合卫生防护距离要求。项目环境风险可以接受。厂区内配套设施完善,功能布局较为合理。因此,评价认为项目所选厂址是可行的。

7环境风险分析

项目涉及的风险物质主要为硝酸、一氧化氮和二氧化氮,工程构成重大危险源。综合确定环境风险评价等级为一级。本次评价针对项目最大可信事故进行了预测,并提出了针对性的环境风险防范措施和应急预案,尽可能的将环境风险的影响程度控制在最低状态。在此基础上,项目对周边环境风险可以接受。

8结论

义马鑫海新能源科技有限责任公司年产800吨甲醇合成催化剂项目,符合国家相关产业政策,选址符合义马煤化工产业集聚区发展规划。项目所采取的污染防治措施技术可行,能保证各种污染物稳定达标排放,污染物的排放符合总量控制的要求。项目建成后,对周围环境影响较小,环境风险可以接受。项目设置的卫生防护距离内无环境敏感点。从环保角度分析,本项目建设环境可行。

9联系方式

建设单位名称:义马鑫海新能源科技有限责任公司

联系人:联系人:郭经理,联系电话:0398-5612388,电子邮箱:[email protected],通讯地址:河南省义马市煤化工产业集聚区泰山路南段

环境影响评价机构名称:河南省化工研究所有限责任公司

联系人:张工 联系电话:0371-67957157 电子邮箱:[email protected]

通讯地址:河南省郑州市二七区建设东路37号

车间地面清洗废水

生活用水

6.5

5.2

洗涤用水

碳酸钠溶液配水

压滤洗涤废水(处理后)

1.25

1.0

8.86

18

4.1

26.86

75.35

18

一次水

29.85

19

厂区总排口

人民路污水管网

义马市第一污水处理厂

石河

并入鸿业化工污水管网

开祥化工污水处理站

鸿业化工总排口

加压泵

1.3

0.25

硝酸铜溶液

制备

硝酸锌溶液

制备

60%硝酸

60%硝酸

混合

中和

碳酸钠溶

液制备

碳酸钠

过滤洗涤

干燥

造粒

焙烧

混料

石墨

压片/

筛分

包装

成品

浓缩

滤饼

滤液

蒸发干燥

滤液

包装硝酸钠

副产品

硝酸铝溶液

制备

氧化铝

60%硝酸

低压蒸汽

G3

G1

G4

G2

洗涤水

水蒸气

水蒸气

CO2

稀有元素

的硝酸盐

硝酸铜溶液制备

硝酸锌溶液制备

铜60%硝酸

锌60%硝酸

混合

中和

碳酸钠溶液制备

碳酸钠水

过滤洗涤

干燥

造粒

焙烧

混料

石墨水

压片/筛分

包装

成品

浓缩

滤饼

滤液

蒸发干燥

滤液

包装

硝酸钠

副产品

硝酸铝溶液制备

氧化铝60%硝酸

低压蒸汽

G3

G1

G4

G2

CO2

洗涤水

水蒸气

水蒸气

稀有元素的硝酸盐

硝酸铜溶液

制备

硝酸锌溶液

制备

60%硝酸

60%硝酸

混合

中和

碳酸钠溶

液制备

碳酸钠

过滤洗涤

干燥

造粒

焙烧

混料

石墨

压片/

筛分

包装

成品

浓缩

滤饼

滤液

蒸发干燥

滤液

包装硝酸钠

副产品

硝酸铝溶液

制备

氧化铝

60%硝酸

低压蒸汽

G3

G1

G4

320.93

1400.44

G2

洗涤水

320.93

1359.37

160.46

981.98

100.03

97.10

197.13

1142.45

1621.341583.20

1142.45

4346.99

4414.07

1554.15

1554.15

3108.30

458.15

7064.22

7064.22

1504.14

40881.15

28256.86

12624.29

10135.43

2488.86

2.49

2488.37

1368.77

135.37

1000

399.11

970.93

29.13

0.29

0.05

1000.29

1000

1000

水蒸气

水蒸气

CO2

稀有元素

的硝酸盐

67.08

水分

0.29

空气中氧

1.26

硝酸铜溶液制备

硝酸锌溶液制备

铜60%硝酸

锌60%硝酸

混合

中和

碳酸钠溶液制备

碳酸钠水

过滤洗涤

干燥

造粒

焙烧

混料

石墨水

压片/筛分

包装

成品

浓缩

滤饼

滤液

蒸发干燥

滤液

包装

硝酸钠

副产品

CO2

硝酸铝溶液制备

氧化铝60%硝酸

低压蒸汽

G3

G1

G4

G2

320.931400.44

320.931359.37

洗涤水

水蒸气

水蒸气

160.46981.98

100.03

97.10

197.13

1142.45

1621.34

1583.20

1142.45

4346.99

4414.07

1554.151554.15

3108.30

458.15

7064.22

7064.22

1504.14

40881.15

28256.86

12624.29

10135.43

2488.86

2.49

2488.37

1368.77

135.37

1000

399.11

970.93

29.130.29

0.05

1000.29

1000

1000

稀有元素的硝酸盐

67.08

水分

0.29

空气中氧

1.26

硝酸铜溶液

制备

硝酸锌溶液

制备

60%硝酸

60%硝酸

混合

中和

碳酸钠溶

液制备

碳酸钠

配水

过滤洗涤

干燥

造粒

焙烧

混料

石墨

配水

压片/

筛分

包装

成品

浓缩

滤饼含水

滤液含水

蒸发干燥包装硝酸钠含水

副产品

硝酸铝溶液

制备

氧化铝

60%硝酸

低压蒸汽

G3

G4

560.18

G2

洗涤水

543.75

392.79

680.31660.36

477.03

1817.70

1844.54

1554.15

216.74

3181.94

7064.22

136.74

38366.28

28256.86

10109.41

10071.94

38.15

0.04

38.11

1.37

135.37

0

214.86

0

0.29

0.29

0

0

水蒸气

水蒸气

反应消耗

稀有元素的

硝酸盐带入水

26.83

水分

0.29

反应生成

213.49

反应

生成

120.13

反应

生成

116.61

反应

生成

84.24

1554.15

滤液含水

反应生成

0.68

硝酸铜溶液制备

硝酸锌溶液制备

铜60%硝酸

锌60%硝酸

混合

中和

碳酸钠溶液制备

碳酸钠配水

过滤洗涤

干燥

造粒

焙烧

混料

石墨配水

压片/筛分

包装

成品

浓缩

滤饼含水

滤液含水

蒸发干燥

滤液含水

包装

硝酸钠含水

副产品

硝酸铝溶液制备

氧化铝60%硝酸

低压蒸汽

G3

反应生成

120.13

G4

560.18

G2

洗涤水

543.75

反应生成

116.61

反应生成

392.79

680.31

660.36

477.03

1817.70

1844.54

1554.15

1554.15

216.74

3181.94

7064.22

136.74

38366.28

28256.86

10109.41

10071.94

38.15

0.04

38.11

1.37

135.37

0

214.86

0

0.29

0.29

0

0

水蒸气

水蒸气

反应消耗

稀有元素的硝酸盐带入水

26.83

水分

0.29

反应生成

213.49

84.24

反应生成

0.68

车间地面清洗废水

生活用水

6.55.2

洗涤用水

碳酸钠溶液配水

压滤洗涤废水

(处理后)

1.251.0

18

8.86

18

4.1

26.86

75.35

一次水

29.85

19厂区

总排口

人民路

污水管网

义马市第一

污水处理厂

石河

并入鸿业化工污水管网

开祥化工污

水处理站

鸿业化工

总排口

加压泵

1.3

0.25