化工项目环评的工程分析要点和关注点

发表时间:2021/5/19   来源:《基层建设》2020年第35期   作者:陈钟
[导读] 摘要:工程分析是环评特别是化工项目环评最重要的内容。
        江苏锡澄环境科学研究院有限公司  江苏省无锡市  214000
        摘要:工程分析是环评特别是化工项目环评最重要的内容。文章以某聚氨酯树脂生产项目为例探讨化工项目环评的资料收集与整理、工艺流程分析、物料平衡及污染源源强及核算、产能匹配性等方面的要点和关注点,为做好化工项目环评的工程分析提供一些参考。
        关键词:化工项目;环评;工程分析方法
        引言
        化学工业是我国国民经济发展的重要产业,种类多、生产工艺复杂、产品种类多样,导致生产过程中排放的污染物种类多、数量大、成分复杂、毒性大。随着我国环境污染问题日益突出,尤其是江苏响水天嘉宜化工有限公司“3•21” 特别重大爆炸事故的发生,人们的环保意识逐渐增强,国家和地方各级政府对化工行业的环保门槛也越来越高。
        对于化工环评项目来说,工程分析非常重要,是污染防治工作的基础,所采用的分析方法对分析结果和环评报告的质量有很大的影响。因此,在正确认识化工项目环境影响评价意义的基础上,选择合适的分析方法,把握分析要点,提出有效的解决方案,以促进化工行业的健康发展。
        本报告以某聚氨酯树脂项目为例,探讨化工项目环评的资料收集、工艺流程分析、物料平衡及污染源源强及核算、产能匹配性等方面的要点和关注点,为做好化工项目环评的工程分析提供一些参考。
        1、资料收集与整理
        该聚氨酯树脂项目主要生产溶剂型聚氨酯树脂和无溶剂型聚氨酯树脂,项目不在化工园区而属于化工监测点。同时项目所在地位于太湖流域三级保护区,不得排放含氮磷废水。因此工程分析编写之前,需要收集、查找企业生产所需要的原辅料如MDI、DMF、醇类等的用量、分子式、纯度、理化性质、包装形式等,并结合相关资料收集生产所需要的反应釜生产设备,包括其加热、冷却、搅拌方式、控制模式等。然后查阅国内外相关产品的研究进展及同类产品即有案例,结合项目可研报告等,对比分析工程所选工艺如预聚、扩链、缩脲基反应等的优缺点,在初步判断污染物产生种类、数量的情况下判别选定工艺可能的污染环境程度,从而做出最优工艺选择。最后,通过搜集到的工程拟采取的污染防治措施情况,简要分析其先进性和污染控制水平,剖析其对环境产生影响的程度。
        2、工艺流程分析
        工艺流程是工程分析的基础和核心。一般情况下,工艺流程需要在收集资料的同时结合设计资料或可研的基础上完成,化工项目因其装置复杂,涉及化学反应步骤多,常将工艺流程划分为若干个工艺单元分别描述,举例来说,无溶剂聚氨酯树脂分A料和B料的生产并最终A料和B料反应生成所需要的产品,故报告分别将其工艺流程和描述列出,并详细列出其中投料、反应、冷却、包装等过程的原辅料、反应温度、反应压力、反应时间、使用设备、物质及污染物流向等内容,为后续污染物排放分析列出最详实的数据。
        各工艺单需明确各环节废气、废水、噪声和固废污染物名称,主要污染因子及处理方式。对存在有毒有害物质如DMF、MDI等应详细明确其可能的转移过程及最终走向,便于后续污染物计算。
        3、物料平衡及污染源源强及核算
        物料平衡是项目污染物产排分析和污染物源强的重要依据。常用的方法有类比分析、查阅资料法、实验法、实测法和物料衡算法。聚氨酯项目主要使用物料衡算法。
        首先,在产排污环节分析中,需要明确涉及化学反应的如扩链反应等,要明确其化学反应原理,给出化学反应方程式及可能能发生的副反应,计算各步骤的回收率及转化率,并给出产品总收率。其次,需要进一步明确参与主反应和别反应的原辅材料消耗、工艺设备、产品的转化率及收率等元素。这与编制环评人员对化工装罝各工段化工原理及化学反应熟练程度相关。


        在聚氨酯项目中,根据实际调查,有如下内容作为物料平衡的重要节点:原料纯度均为99.9%,不参与反应的甲苯、丁酮、DMF,有机溶剂冷凝效率按90%计;原料中的杂质约有50%进入产品,其余50%被过滤筒拦截成为滤渣。再结合物料批次使用情况、反应回收、转化效率等,最终得以完成物料衡算计算内容。
        化工项目—般为涉水项目,水作为化工项目生产过程中的重要原料和载体,任一个单元内均存在水平衡关系。为此,水平衡也是化工项目工程分析的重点。通过类比分析或物料衡算,详细分析项目工艺过程和公用工程各环节用水量,然后以项目水平衡图的方式给出各环节的废水产生量、损失量、循环量及排放量。
        聚氨酯项目主要用水节点包括生活用水、蒸汽、循环冷却水、地面冲洗水、设备冲洗水、真空泵废水、绿化用水等,在水平衡环节不仅需要根据相关依据计算用水量,还需要结合太湖流域三级保护区的相关要求明确废水的去向,如含氮磷废水不得外排,则需要明确此类废水处理后循环使用的可行性,不含氮磷废水及生活污水接管的可行性等。从而作为项目环境可行性的结论依据。
        同时,因为项目涉及到有毒有害物质及有机废气种类较多,故另外列出MDI、DMF、甲苯及VOCs的物质平衡,以作为后续污染物计算的主要依据。
        项目的污染源产排需要结合前述工艺流程、物料平衡和水平衡进行分析,主要参考污染源源强核算指南,或依据工程化的实验数裾进行分析。
        同时需要特别关注的是根据资料收集整理得出的项目是否存在非正常排放情况、抽真空废气排放情况、超压排放等相关情况,这些情况需要同步作为污染因子进行计算。如聚氨酯树脂项目存在水环式真空泵抽真空情况,此类废气易被忽视,但经计算其污染物产生量较大,直接排放对大气环境可能造成很大影响。
        在聚氨酯树脂项目中,以废气产排计算为例,主要废气污染物包括锅炉废气、工艺废气、污水站恶臭等,主要产排污计算依据是《第一次全国污染源普查工业污染源产排污系数手册》、相关聚氨酯树脂文献资料,具有很强的说服力和可信度。
        另外,污染源产排应列表进行统计,分单元、分类别给出各种污染物在采取相关措施后的排放速率及浓度、排放方式、排放频次等。只有详尽列出这些数据,才能在后续环境影响分析等章节进行进一步的环境影响论证,确保准确论证项目的环境影响程度。
        4、产能匹配性
        化工项目工程分析还需要特别关注产能匹配性分析。举例来说,若设备的理论状态产能远高于设计产能,则设备可能存在超负荷生产状态。此时设备产排的污染物可能远高于物料衡算计算出的污染物量,使得整个环评项目严重低估项目对环境的影响程度;同样,如果设备理论产能远低于设计产能,则存在后续新增设备的情况,一方面属于未批先建,另一方面设备数量的增加会同步增加相关配套设施的污染物产排量。因此设备产能匹配性显得尤为重要。
        在计算产能匹配性的过程中,一方面应实事求是,忠于收集和整理的资料,另一方面应结合国内外已经实施的相关案例以及各类化学反应理论最佳反应条件下的反应时间、操作频次等,最终计算出合乎实际的匹配程度。
        结语
        总而言之,在化工行业环境保护管理工作中,项目环评是非常关键的环节,工程分析是环评报告的核心,要整合工程分析内容、难点和重要性,落实更加完整的生产过程中污染排放监督管理制度,减少污染物排放对环境质量造成的不利影响,进一步推动经济效益、环保效益的并行发展。
        参考文献:
        [1]孙悦.化工项目环评工程分析要点论述—以聚氨酯树脂项目为例[J].环境与发展,2019,31(03):184-185.
        [2]齐鑫,王雯彦.浅谈化工项目环评工作中的工程分析要点与方法[J].科技创新导报,2020,17(15):126-127.
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