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环保部再受理贵州60万吨/年聚烯烃项目环评 工艺流程揭秘

 百战归来 2016-11-21


【本期内容,由上海神农冠名播出】



11月4日,国家环保部网站发布公告,正式受理中国石化长城能源化工(贵州)有限公司60万吨/年聚烯烃项目环境影响评价文件并将受理情况予以公示,公示期为2016年11月4日-17日(10个工作日)。



这是环保部第二次受理该项目的环评文件。第一次受理时,因为该项目在选址、主要污染物排放总量、大气环境影响、废水处理和卫生防护距离设置等五个方面存在一系列问题而未通过。


第一次环评情况



2016年3月,国家环保部曾经发布《关于不予批准中国石化长城能源化工(贵州)有限公司60万吨/年聚烯烃项目环境影响报告书的通知》,正式通告项目环境影响报告书不予批准。



环保部指出,项目及环境影响报告书存在以下主要问题:


一、项目拟选厂址位于岩溶发育地区,厂区内有多条断层,分布有落水洞、岩溶管道等,与下游2公里处洪家渡水库高差约200米且发育有通向水库的地下通道,水环境风险较大。未提出有效的水环境风险防范措施,项目选址的环境可行性需进一步论证。


二、项目二氧化硫、氮氧化物和挥发性有机物总量指标及来源不落实,未明确替代削减方案,不符合《建设项目主要污染物排放总量指标审核及管理暂行办法》要求。


三、大气环境影响预测结果超标,未提出有效的污染治理措施或区域削减方案。环境敏感目标确定不合理,未对氟化物、苯并[a]芘、苯系物等特征污染物进行大气环境现状及预测评价,不符合《环境影响评价技术导则 大气环境》(HJ2.2-2008)要求。


四、废水处理方案的技术可行性论证不充分。项目采用的分盐、脱盐等技术运行可靠性及非正常工况下废水处理措施论证不足。


五、项目卫生防护距离设置不符合标准要求,且未根据周围人口分布和地形条件,提出合理的应急撤离方案。工程分析不完善,污染源强依据不足,部分平衡分析和污染源遗漏。


鉴于上述问题,环保部决定不予批准该项目环境影响报告书。


项目简介



建设项目名称


中国石化长城能源化工(贵州)有限公司60 万吨/年聚烯烃项目


建设单位


中国石化长城能源化工(贵州)有限公司


建设地点


拟建项目属于在贵州省毕节市织金县八步镇和茶店乡境内规划的织金新型能源化工基地(以下简称为“化工基地”,规划面积9255 公顷)的重点项目。将拟建项目规划建设在化工基地的煤化工一期区块内。


拟建项目区位关系及厂外依托工程分布示意图


建设项目主要技术经济指标


项目报批总投资 1677097 万元人民币(以下均以人民币计)。其中建设投资1593351 万元,建设期利息约76250 万元,流动资金7497 万元。项目建设期 3 年,建成投产后可实现年均营业收入543530 万元,增值税59095 万元,利润总额133113 万元,所得税33278 万元,税后利润99835 万元,总税收92373 万元。全部投资所得税后财务内部收益率为9.03%,所得税后静态投资回收期(含3 年建设期)为10.41 年,总投资收益率为7.86%。拟建项目可取得良好的经济效益。


建设项目规模


该项目包括新建180 万吨/年甲醇、180 万吨/年MTO(含OCC 单元)、30 万吨/年LLDPE 和30 万吨/年PP 共4 套生产装置,以及相配套的储运、水、电、汽、空分空压、火炬等公用工程及辅助生产设施。


建设项目方案变更


根据 2013 年2 月27 日国家发改委办公厅《关于同意中国石油化工集团公司贵州织金新型能源化工基地暨一期项目开展前期工作的复函》(发改办产业[2013]502 号),拟建项目的可研方案进行了较大的调整,主要包括:


①水煤浆气化方案改为粉煤气化方案;


②污水近零排放;


③2×135MW 热电联产装置另项建设(由化工基地织金碧云能源公司负责);


④硫回收工艺路线由副产硫磺改为制酸;


⑤原水部分利用附近煤矿经过处理后的矿井水。


工艺路线与生产方案


中国石化长城能源化工(贵州)有限公司60 万吨/年聚烯烃项目总平面布置图


工艺路线选择



拟建项目是以煤为原料生产甲醇(中间产品),甲醇制烯烃、烯烃生LLDPE及PP 的工艺路线。根据中国石化总体发展战略及发展主业、中国石化自有技术开发的要求,拟建项目的工艺确定原则为尽量采用成熟的国产化技术。


经过可行性研究报告的多方案综合比较,确定拟建项目主要装置的技术路线和工艺技术方案。详见下表:


主要生产装置及工艺技术方案


全厂总流程说明


原料煤经原料制备、气化、变换、净化、甲醇合成及甲醇精制生产甲醇产品,为下游的MTO 装置提供原料。MTO 装置借助流化催化裂化工艺,采用流化床的连续反应-再生方式,对甲醇进行转化,再经分离生产乙烯和丙烯等基本有机化工原料。MTO 装置生产的聚合级乙烯为下游的LLDPE 及PP 装置提供原料,生产的聚合级丙烯为下游的PP 装置提供原料。


LLDPE(线性低密度聚乙烯)装置生产的LLDPE 产品作为商品外售。


PP(聚丙烯)装置生产的PP 产品作为商品外售。


主要过程、单元或装置的清洁生产工艺选择



原料输送清洁生产分析


粉煤制备及粉煤仓产生的煤扬尘拟采用布袋除尘器将废气除尘后通过 60m排气筒高空排放,污染物颗粒物排放浓度和排放速率均满足《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996 的二级标准限值。


原料贮存清洁生产分析


原料处理单元


本设计中采用球形煤库来贮存原料煤,采用两座直径为100 米的球形煤库,单库贮存能力为8 万吨总贮存能力为16 万吨,负责向甲醇装置提供原料煤,可满足甲醇装置22 天的贮煤量。


气化单元清洁生产分析


气化单元


拟建项目煤气化装置拟采用科林炉等加压气流床激冷流程粉煤气化技术,通过各种工艺的比对,该工艺的先进性主要体现在以下几个方面:


(1)煤种适应性。相同的炉型试烧不同的煤种,其技术经济指标、三废排放情况和装置稳定性有很大的差异,粉煤气化技术是相对适合高灰熔点、高灰分和低活性特点贵州无烟煤质的煤气化工艺。


(2)装置稳定性。激冷流程粉煤气化工艺采用干煤粉通过锁斗方式进料,加压N2/CO2 输送,目前该技术在国内的应用已逐步成熟,保证了气化炉操作的连续和稳定;其次,气化炉烧嘴的使用寿命较长,跟水煤浆相比有一定的提高;第三,气化炉采用水冷壁结构,以渣抗渣,没有昂贵的耐火砖衬里,维护量较少,气化炉内无传动部件,运转周期长;第四,激冷流程的工艺和设备都相对简单,操作方便;第五,国内已有多套成熟装置,单炉最长连续运行可以达到200 天以上。


(3)装置经济性。单炉生产能力可达1500~2000t/d 投煤量,操作压力4.0MPa,投资规模中等,远低于壳牌废锅工艺,目前与水煤浆相比基本差别也不大;氧耗和煤耗低于水煤浆气化工艺。


(4)环境影响小。气化温度高达1400~1700℃,碳转化率98~99%,产品气中不含重烃、甲烷含量极低、有效气体达到90%左右;粗渣和滤饼都是非活性的,不会对环境造成危害,可作为建筑材料资源化利用;气化废水中不含酚、焦油等有机杂质,处理相对容易。


(5)自动化程度高,劳动强度较小。


综上所述,相对于贵州的无烟煤煤质,选用科林炉等加压气流床激冷流程粉煤气化工艺,符合清洁生产对技术的先进性要求。


净化单元清洁生产分析


变换过程


变换单元


CO 变换工艺技术分为耐硫变换和非耐硫变换工艺。拟建项目采用耐硫的钴钼催化剂宽温变换工艺是合理的。可在较大的温度范围内反应,可适应工艺条件的不同变化,能耗低,催化剂寿命长。


耐硫变换又有两种流程,即高水气比流程和低水气比流程。由于拟建项目原料气中CO含量较高,水/气比偏低,特别是原料气中CO含量和负荷变化大,选用低水气比耐硫变换工艺,能解决高浓度CO原料气变换反应的难题,稳定变换生产操作,显著降低蒸汽用量和工艺冷凝液的排放量,变换反应热和变换气中水蒸气的冷凝热副产各种等级蒸汽,提高总体能效。因此该项目采用低水气比变换流程更符合清洁生产要求。


低温甲醇洗过程


气体净化单元


低温甲醇洗流程简单,操作容易,弹性大,吸收率高,净化率高,设备大部分可以国内制造,有丰富的生产管理经验,甲醇贫、富液及变换气相互换热,合理利用能量,节能效果好。针对该项目以煤为原料生产合成气,其CO2和H2S含量很高,在气化压力较高情况下,采用低温甲醇洗技术是合适的,满足清洁生产要求。


酸性气制酸


酸性气制酸单元


贵州地区本身就是磷矿、磷肥富产区,硫酸的市场容量大、需求旺盛、价格稳定,落实硫酸产品的销路较为容易。该技术已经在国内有多套成功业绩,生产装置稳定运行有把握。此外,制硫工艺主要副产中压饱和蒸汽,而制酸工艺则副产高压过热蒸汽,对于提高工厂整体能效较为有利。拟建项目推荐选择酸性气制酸技术,符合清洁生产要求。


甲醇合成装置清洁生产分析


甲醇合成单元


甲醇合成单元


空分单元


拟建项目推荐采用鲁奇组合塔甲醇合成技术,单程转化率高,合成塔效率高,循环量小,动力消耗和公用工程消耗小,单台生产规模大。合成反应器回收大量反应热,副产蒸汽品位高,可用作工艺单元压缩机蒸汽透平动力,符合清洁生产要求。


甲醇精馏单元


根据专利商的经验以及对国内已经开车的装置运行情况调研得知,聚烯烃产品质量与原料甲醇中的水含量关系不大,而是与微量金属离子、三甲基胺和钠盐含量有关,且须控制在ppm或ppb级精度,要求极高。据此,技术专利商开发出“预精馏 离子交换树脂”技术代替甲醇全精馏,使产品达到了MTO级甲醇质量指标。流程更为简化、投资更省,精馏蒸汽消耗大大降低,符合清洁生产要求。


甲醇制烯烃装置清洁生产分析


甲醇转化部分


轻烯烃回收部分


OCC部分


S-MTO工艺是由上海石油化工研究院(SRIPT)、中国石化工程建设公司(SEI)和北京燕山分公司三家单位联合开发的技术,2007 年在北京燕山分公司化工一厂建设了一套100 吨/天甲醇制烯烃(S-MTO)中试装置。该中试装置在2007 年11 月4 日至2008 年6 月30 日期间进行了两个阶段的工业化试验,从试验中得到了完整的工业数据,积累了开工和操作经验,为大型工业化装置设计、建设和运行提供了坚实的基础和有力保障。两个阶段的工业化试验标定表明:乙烯 丙烯选择性、甲醇转化率等均优于国内外的MTO 工艺。目前已完成180 万吨/年甲醇制烯烃(S-MTO)装置工艺包开发与设计,并于2008 年9 月2 日通过中国石油化工集团公司科技开发部的审查。S-MTO装置已经在中石化中天合创建设了二套180 万吨/年装置,预计2016下半年开车运行。鉴于此,拟建项目MTO装置采用S-MTO工艺技术,符合清洁生产要求。


聚乙烯装置清洁生产分析


LLDPE装置工艺污染流程图


ST技术在技术经济性方面具有较大优势:


1、ST技术是中石化自有技术,无须对外支付高额的技术转让费,同时也可大大降低工艺包的设计费。


2、ST国产化聚合催化剂己在大型化生产装置上得到验证,产品性能完全满足市场要求,但价格低于外商。采用国产化聚合催化剂,可大大降低成本。


3、ST技术已在中石化的6套装置改造中得以证实,目前6套装置运转良好,均达到甚至超过了设计能力。


鉴于此,拟建项目新建LLDPE装置采用ST工艺技术,符合清洁生产要求。


聚丙烯装置清洁生产分析


聚丙烯装置工艺污染流程图


1、ST聚丙烯技术的主要特点是:


①聚合反应在完全充满的环管反应器中进行,同样生产能力的反应器容积比其他工艺都小,这使得牌号转换容易,反应器的制造和安装费用也较低。


②传热效率高


环管反应器通过夹套水撤热,其传热效率比气相法高得多,且温度易于控制。


③稳定和均一的操作


环管反应器中,聚合物直接与急速流动的液相单体接触,整个反应器的温度非常均匀,控制非常稳定,聚合条件包括传热,催化剂和氢气浓度都是完全均匀的,能生产出高质量性质均一的产品。气相反应器与环管串联用于生产抗冲共聚物的橡胶相,它相对较小,易于操作。


④模块化设计优化操作


ST工艺采用组合工艺,每一个单元相对独立操作,使得稳定操作时易控制,产品过渡平稳。


⑤原料丙烯或乙烯的消耗定额比其它工艺路线低,原料消耗的典型值为1.002~1.005kg丙烯/kgPP。


⑥产品范围广,性能好。商品化的产品中造粒产品MFR最大达到100g/10',粉料产品的MFR 达到800 g/10'。分子量分布、等规度、共聚物组成等高度可控,能够生产高刚性/高结晶性产品和抗冲击性/刚性很好的抗冲共聚物产品。


2、ST环管法聚丙烯技术在拟建项目上的使用,将有以下的优势:


①30万吨/年聚丙烯装置达到世界级的经济规模。


②工艺技术成熟先进


ST环管法技术在工艺技术、催化剂、产品牌号、装置性能等方面都达到了国内最高、国际一流的水平。依托中石化的催化剂开发和用于产品牌号开发的两套中试环管装置,该技术还有具有很大的发展前景。


专有设备国内制造。由专利商提供的专有设备也为国内制造厂家生产,仅设备材料需进口。


③工艺设计中充分考虑了原料的回收,最大程度上利用了由反应器排料夹带的未反应单体。


④产品方案灵活多样


既能生产多种类产品,灵活满足市场需求,又大大减少了过渡料。产品牌号切换时间短,聚合区在正常操作时:常规均聚物牌号之间切换3~4 小时。


⑤经济性好竞争力强,单位生产能力投资将处于国内所有聚丙烯装置的最低水平,而技术和产品性能处于最高水平之列。加之能够灵活满足市场需求又减少过渡料,本装置建成后将极具竞争力。


⑥易于扩能改造:如果有更多的原料供应,稍加改造就能够使生产能力提高约20%,技术可行,投资少。


拟建项目聚丙烯装置采用中石化ST环管法聚丙烯成套技术,符合清洁生产要求。

(本文来源煤化工114,环保部,百度图片,由化工707编辑整理。)


以上是该项目建设及工艺的主要情况,更完整的项目背景,环评影响及工艺设备情况,可以去查阅中国石化长城能源化工(贵州)有限公司60 万吨/年聚烯烃项目环境影响报告书 ”:



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