第4章 新建项目工程分析
4.1 本项目概况 4.1.1 项目基本情况
某市某焦化有限公司10万t/a苯加氢项目基本情况见表4-1。
表4-1 10万t/a苯加氢项目基本情况一览表
序号 1 2 3 4 5 6 7 项目名称 内容及规模 建设地点 建设性质 占地面积 总投资 主体工程 生产规模 原料 某市轵城镇虎岭产业集聚区，紧邻某焦化现有厂址东侧 新建 70110m2（合105亩） 34800万元 粗苯处理能力10万t/a，焦炉煤气PSA制氢装置一套 年加工粗苯10万t/a 煤焦化粗苯、焦炉煤气 工艺废水送某焦化现有酚氰废水处理站处理后用于熄焦等，不外排; 生活污水、循环冷却水系统排污水经某焦化现有200m3/h废水处理站处理后，用于循环水系统补充水，不外排 供 水 利用公司现有集中供水 利用公司现有集中供电 8 排水工程 9 公用工程 用 电 10 11 12 建设周期 劳动定员 工作制度 建设期2年 项目劳动定员66人，其中生产人员60人，管理和技术人员4人 年工作333天，8000h，四班三运转工作制 4.1.2 主要建设内容
本项目主要建设内容见表4-2。
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第4章 工程分析
表4-2 本项目主要建设内容
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 设备名称 脱重组分塔 蒸发塔 稳定塔 萃取精馏塔 溶剂回收塔 苯塔 二甲苯塔 甲苯塔 预反应器 主反应器 导热油炉 反应器加热炉 循环氢加热炉 循环氢气压缩机 补充氢气压缩机 变压吸附压缩机 螺杆制冷机 深冷装置 参数及型号 DN2000浮阀塔 DN1200 DN900/1400浮阀塔 DN600/1800浮阀、填料塔 DN2000浮阀塔 DN1600浮阀塔 DN800浮阀塔 DN1000浮阀塔 DN1700 DN1700 0.7MW 1.077MW 1.114MW Q＝15000m3/h Q＝500m3/h / R22 / 数量（台） 1 1 1 1 塔釜类 1 1 1 1 1 反应器类 1 1 1 加热物料 1 2 2 1 2 2 压缩机类 加热精馏设备 备注 4.1.3 项目与现有工程及在建工程的依托关系
项目位于某焦化公司厂区东部，其原料、动力供应、环保设施等主要依托已有设施，具体情况见表4-3。 4.1.4 产品方案
主要产品和副产品组成情况见表4-4。
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第4章 工程分析
表4-3 项目与现有工程及在建工程的依托关系表
依托项目 供汽 已建和在建能力 现有2×40t/h蒸汽锅炉，已用蒸汽40t/h 某焦化厂现有35KV总变电站一座，供电 本工程由老厂区引两条10KV线路作为本项目电源 供水 生产用新鲜水取自焦化厂南侧的泽南水库，生活用水取自地下水 现有工程及在建工程粗苯产量2.6万原料粗苯来源 均可作为项目原料 原料氢气来源 利用现有工程及在建工程焦炉煤气制氢，需焦炉煤气1091.2×104m3/a。 项目依托情况 依托现有工程，可以满足项目需要 本项目用电负荷1168kWh，某焦化公司供电余量可以满足本项目需要。 依托现有工程，可以满足项目需要 依托现有工程、在建工程及周应能力充足 完全可满足本项目需求 t/a，周边焦化厂粗苯产量可达8万t/a，边几个大型焦化企业，粗苯供原料燃气来源 利用现有工程及在建工程焦炉煤气做燃料 某焦化现有酚氰废水处理站一座，处完全可满足本项目需求 本项目工艺废水排入现有酚氰废水处理站处理，生活污水和循环冷却水排入200m3/h废水处理站 本项目可充分利用原有的风险防范系统，消防废水池利用现有5000m3事故池 某焦化水处理站 理规模为120m3/h，废水处理站一座200m3/h 现有工程建设有完善的消防系统、事风险防范系统 故废水处理系统、医疗救护中心等基础设施 表4-4 项目产品组成情况一览表
序号 1 2 3 4 5 6 产品名称 高纯苯 高纯甲苯 二甲苯 非芳烃 重苯 C8+C9 单位 t/a t/a t/a t/a t/a t/a 数量 69750 15100 5100 2400 6760 24 备注 主产品 副产品 副产品重苯指粗苯在150℃~200℃的馏出物，主要是三甲苯、茚、氧茚等的混合物，是无色至淡黄色液体，密度在0.96～0.99之间，含水率小
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第4章 工程分析
于0.5%。
碳八主要指二甲苯精馏时产生的气相冷凝物，主要成分是对二甲苯、邻二甲苯、乙苯、苯乙烯等。
碳九主要指二甲苯精馏时塔底物，主要成分是二甲苯、甲基乙基苯、异丙苯、正丙苯、茚等。
4.1.5 项目原辅材料消耗量及来源 4.1.5.1 主要原辅材料消耗
项目原辅材料主要包括粗苯、焦炉煤气等，氢气利用焦炉煤气变压吸附制得，焦炉煤气来自现有工程、在建工程的焦炉煤气管网，粗苯来自某焦化及周边的焦化企业。项目原辅材料消耗情况见表4-5，粗苯和焦炉煤气技术指标要求见表4-6和表4-7。
表4-5 本项目原辅材料消耗情况一览表 序号 1 2 3 4 5 6 7 名称 苯 甲苯 间位二甲苯 对位二甲苯 邻位二甲苯 乙基苯 1,3,5—三甲苯 1,2,4—三甲苯 1,2,3—三甲苯 戊烯 环戊二烯 苯乙烯 萘 名称 粗苯 焦炉煤气 氢气 萃取剂（环丁砜） 催化剂 硫化机 白土 单位 t/a 万Nm3/a t/a t t t t/a 指标（%） 55～80 12～22 3～5 0.5～1.5 0.4～0.8 0.5～1 0.3～0.4 0.15～0.3 0.05～0.15 0.5～0.8 0.5～1 0.5～1 1.5～2.5 规格 99.9% ≥99% M8-21s 工业级 ≥320m2/g 名称 古马隆 噻吩 二硫化碳 吡啶 甲基吡啶 酚 甲基苯酚 萘 环己烷 正己烷 正戊烷 正辛烷 水 消耗量 100000 1091.2 300 120 4.53 2.7 10 备注 部分自产，部分外购 现有及在建工程提供 焦炉煤气PSA制氢 一次装填量 一次装填量，寿命3年 一次装填量 2年更换一次 指标（%） 0.6～1.2 0.2～0.5 0.3～0.5 0.1～0.5 0.1～0.5 0.1～0.5 0.1～0.5 0.5～2 0.5～1 0.5～1 0.5～1 0.5～1 <0.01 表4-6 粗苯技术指标 -4—4-
第4章 工程分析
表4-7 焦炉煤气成分 组分 V% H2 61.0 CH4 24.0 CO 6.2 CmHn 2.5 CO2 2.2 N2 3.4 O2 0.6 热值（MJ/Nm3） 17.9 其中：H2S含量≤200 mg/Nm3、焦油≤30mg/Nm3，氨≤30mg/Nm3，HCN≤50 mg/Nm3 4.1.5.2 现有及在建工程煤气平衡
现有及在建工程目前的燃气平衡情况见图4-1。
5202940000(一炼焦)25000(二炼焦一期)20000(二炼焦二期)850003415413248501570132971焦炉自用粗笨管式炉制冷机组发电外供图4-1 现有及在建工程燃气平衡图（万Nm3/a）
现有及在建工程共计产生煤气85000万Nm3/a焦炉煤气，其中发电及焦化系统自用52029万Nm3/a焦炉煤气，其余32971万Nm3/a焦炉煤气外供。
4.1.5.3 全厂燃气平衡
由于10万吨/年粗苯加氢工程、6.5亿Nm3/a焦炉煤气综合利用工程、12万吨/年炭黑工程用气，原外供煤气及部分发电用煤气供6.5亿Nm3/a焦炉煤气综合利用工程（二甲醚项目）使用，供原一炼焦2×40t/h燃气蒸汽发电装置改为炭黑尾气发电，炭黑尾气锅炉设计为2×35t/h，其燃气平衡见图4-2。
由图可知：现有焦化系统（一炼焦及二炼焦一期）可产生焦炉煤气65000万Nm3/a，二炼焦二期建成后可产生焦炉煤气20000万Nm3/a，其中53237万Nm3/a用于苯加氢、二甲醚项目、炭黑工程用气，剩余部分用于焦化系统本身；二甲醚项目产生的驰放气9371 万Nm3/a（热值为10MJ/Nm3），1200Nm3/a用于二甲醚项目转化预热炉加热，剩余8171 Nm3/a-4—5-
第4章 工程分析
用于焦化系统本身；炭黑项目产生76800万Nm3/a（热值为2.868MJ/Nm3）炭黑尾气用于燃气蒸汽锅炉发电。
4487苯加氢 40000(一炼焦)850006750炭黑76800炭黑尾气 二炼焦一期)25000(20000( 二炼焦二期) 焦炉自用3415413248503632842000317638171（折煤气4565）（折煤气12305）二甲醚9371（驰放气）1200转化预热炉图例炭黑尾气甲醇驰放气焦炉煤气粗笨管式炉 制冷机组 发电
图4-2 燃气平衡图（万Nm3/a）
4.1.5.4 拟建工程及现有及在建工程衔接关系及发电量变化情况
现有及在建工程煤气平衡可见图4-1，年发电量为10512万kWh；某焦化有限公司拟先建设二甲醚项目，二甲醚项目建设完成后，将需要焦炉煤气42000万Nm3/a，因此原外供煤气将通过协调停止外供，剩余6672万Nm3/a的煤气仍进行发电，加上二甲醚项目本身产生的驰放气折合煤气4565万Nm3/a，也配入煤气管网，则用于发电的煤气量共计11237万Nm3/a，发电量为7523万kWh；炭黑项目及苯加氢项目将同时建设完成，建成后，原用于发电的煤气将全部用于炭黑项目与苯加氢项目生产使用，炭黑尾气全部送入现有锅炉燃烧发电，可折合煤气量为12305万Nm3/a，发电量为8238万kWh。另外有金宁公司10万m3气柜在项目衔接过程中进行调配，保证焦炉煤气的顺利交接。
4.1.5.5 项目依托现有及在建工程可行性分析 本项目依托现有及在建工程产品及设施情况及可行性分析可见表4-8。
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第4章 工程分析
表4-8 工程依托可行性一览表
名称 焦炉 煤气(Nm3/a) 煤焦油(t/a) 废水处理站(t/h) 现有及 在建能力 85000 87000 200 项目建成后现有及在建利用情况 31763 / 28.5 富余 能力 53237 87000 171.5 二甲醚炭黑项项目需目需求 求 6750 118800 89 42000 / 30.3 苯加氢项目 需求 4487 / 10.62 依托可行性 详见煤气平衡图4-2，可依托 部分依托，不足外购 可依托 原一炼焦系统脱盐水站不再供本系统，直接供炭黑项目用，可依托 可依托 可依托 脱盐水站(t/h) 140 10 130 130 / / 蒸汽(t/h) 酚氰废水处理站（t/h） 80 120 36 68.29 44 51.71 8.5 / 7 16.6 1.5 0.11 4.1.6 项目涉及物料理化性质及储运情况
本项目原料及产品涉及粗苯、苯、甲苯、二甲苯等化工产品，项目原辅材料及产品储运情况见表4-9，各物料理化性质见表4-10。
表4-9 原辅材料及产品储运情况 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 储罐名称 粗苯原料罐 纯苯产品罐 甲苯产品罐 二甲苯产品罐 重苯产品罐 非芳烃产品罐 C8+馏分产品罐 苯中间原料罐 合计 储罐数量（个） 2 3 2 2 2 1 1 1 14 单罐容积（m3） 3000 3000 1000 500 500 500 200 3000 总罐容（m3） 6000 9000 2000 1000 1000 500 200 3000 22700 储罐型式 内浮顶罐 内浮顶罐 内浮顶罐 内浮顶罐 内浮顶罐 内浮顶罐 内浮顶罐 内浮顶罐 运输方式 火车、槽车 槽车 槽车 槽车 槽车 槽车 槽车 槽车 表4-10 项目涉及的物料理化性质情况一览表
序号 物料名称 理化性质 粗苯是煤热解生成的粗煤气中的产物之一，经脱氨后的焦炉煤气中含有苯系化合物，其中以苯含量为主，称之为粗苯。粗苯为淡黄色透明液体，比水轻，不溶于水。储存时由于不饱和化合物，氧化和聚合形成树脂物质溶于粗苯中，色泽变暗。粗苯主要用于深加工制苯、甲苯、二甲苯等产品 1 粗苯 -4—7-
第4章 工程分析
序号 物料名称 理化性质 分子式C6H6。为有机化学工业的基本原料之一。无色、易燃、有特殊气味的液体。熔点5.5℃，沸点80.1℃，相对密度0.8765（20/4℃）。在水中的溶解度很小，能与乙醇、乙醚、二硫化碳等有机溶剂混溶。能与水生成恒沸混合物，沸点为69.25℃，含苯 91.2％。因此，在有水生成的反应中常加苯蒸馏，以将水带出。苯在燃烧时产生浓烟，能够起取代反应、加成反应和氧化反应，是一种无色、具有特殊芳香气味的液体，能与醇、醚、丙酮和四氯化碳互溶，微溶于水。苯具有易挥发、易燃的特点，其蒸气有爆炸性。 甲苯是有机化合物，属芳香烃，结构简式为C6H5CH3。在常温下呈液体状，无色、易燃。它的沸点为110.8℃，凝固点为-95℃，密度为0．866g/cm3。甲苯不溶于水，但溶于乙醇和苯的溶剂中。甲苯与苯的性质很相似，是工业上应用很广的原料。 结构式： C6H4 (CH3)2，外观：二甲苯是一种无色透明液体；溶解性：不溶于水，溶于乙醇和乙醚。有毒性。一般为对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯及乙基苯的混合物。级别一般为净水3℃和5℃馏程的优级品和一级品。 焦炉煤气是指用几种烟煤配成炼焦用煤，在炼焦炉中经高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所得到的可燃气体，是炼焦产品的副产品。其主要成分为氢气和甲烷、CO等。主要作燃料和化工原料。 在通常状况下,一氧化碳是无色、无臭、无味、有毒的气体,熔点-199℃,沸点-191.5℃。标准状况下气体密度为l.25g/L,和空气密度(标准状况下1.293g/L)相差很小,这也是容易发生煤气中毒的因素之一。它为中性气体。易燃、易爆，燃烧时发出蓝色的火焰，放出大量的热。一氧化碳作为还原剂，高温时能将许多金属氧化物还原成金属单质，因此常用于金属的冶炼。 无色气体，易燃易爆，氢气是世界上最轻的气体。它的密度非常小，只有空气的1/14。氢是主要的工业原料，也是最重要的工业气体和特种气体，在石油化工、电子工业、冶金工业、食品加工、浮法玻璃、精细有机合成、航空航天等方面有着广泛的应用。 无色液体，主要用作液-汽萃取的选择性溶剂， 在石化工业上用作萃取芳烃的溶剂， 在合成氨工业上用于脱除原料气中硫化氢、有机硫和二氧化碳。可燃，具腐蚀性，可致人体灼伤，遇明火、高热可燃。中文名：四亚甲基砜，分子式：C4H8O2S，熔点(℃)： 27.4-27.8，相对密度(水=1)：1.26，闪点(℃)：166， 无毒、无害，外观为灰白色颗粒状，颗粒均匀、质硬、不易水解，在电显微镜下呈多孔结构，有较强的吸附性，能吸附各类油脂、醇基、水基溶液的色素及杂质。 2 苯 3 甲苯 4 二甲苯 5 焦炉煤气 6 CO 7 H2 8 环丁砜 9 白土 -4—8-
第4章 工程分析
4.1.7 公用工程 4.1.7.1 给、排水
①给水
某焦化厂南距泽南水库约1km，供水由专用管线输入厂区。此外某焦化厂另有备用水源——承留镇南姚水库，该水库库容约为40万m3，承留镇人民政府已同意将其作为某焦化厂的备用水源，因此某焦化的生产用水来源可靠，生活用水采用地下水。
本工程生产、生活新水用量17m3/h，循环水用量625m3/h，脱盐水2.5 m3/h，均由现有工程给水系统供给。
②排水
本次工程工艺废水送某焦化现有酚氰废水处理站，处理后用于熄焦等；生活污水及循环系统排污水废水送现有污水处理站，处理后用于循环冷却水系统补充水等。工程建成后，全厂工艺废水、生活废水及循环冷却水等清净下水均不外排，实现废水零排放。 4.1.7.2 供汽
某焦化现有40t/h蒸气锅炉2台，现有工程用气量约为40t/h。本项目蒸汽需求量为1.25t/h，由现有蒸汽锅炉提供。 4.1.7.3 供电
本项目年用电934.4万kWh。公司现有两条35KV供电线路，均来自某市白涧变电站，公司的35KV总降变电所容量为18MVA，已用容量为14MVA。富余容量可以满足本项目用电需要。 4.1.8 项目设计技术经济指标
项目主要设计技术经济指标情况见表4-11。
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第4章 工程分析
表4-11 项目主要技术经济指标情况一览表
序号 1 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 3 3.1 3.2 3.3 3.4 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 项目名称 建设规模 粗苯加氢精制装置 产品产量 高纯苯 高纯甲苯 二甲苯 非芳烃 重苯 C8+C9 主要原材料消耗量 粗苯 氢气 萃取剂 白土 动力消耗 年耗电量 循环水 脱盐水 焦炉煤气 氮气 投资 投资总额 销售收入 销售税金及附加 总成本费用 利润总额 所得税 税后利润 全部投资内部收益率（税后） 投资回收期（税后） 单位 t/a t/a t/a t/a t/a t/a t/a t/a t/a t/a t t/a t/d t/h 104Nm3/a 104Nm3/a 万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元 % a 数量 100000 69750 15100 5100 2400 6760 24 100000 300 2 10 15000 2.5 1091 56 34800 81839.41 4111.90 65986.09 11741.42 2935.36 8806.06 25.3 5.97 备注 部分自产，部分外购 焦炉煤气PSA制氢 一次装填量 2年更换一次 年平均值 年平均值 年平均值 年平均值 年平均值 年平均值 含建设期 含建设期2年 104kWh/a 934.4 4.1.9 平面布置
本工程布置在某某焦化有限公司整个厂区的东南方向，西南临近在建90万吨焦化二期工程，西侧为现有工程，北侧紧邻炭黑工程，东侧为厂界；
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第4章 工程分析
在本工程厂区内，生产装置布置在西侧，储存装置布置在东侧，汽车装卸站和办公设施布置在厂区北侧；变压吸附制氢布置在某焦化有限公司整个厂区的北侧，紧邻储气柜。具体平面布置见附图6。 4.2 主要生产工艺
本项目主要生产工艺包括：PSA制氢、粗苯加氢精制、萃取蒸馏、芳烃精制等，分述如下。 4.2.1 PSA制氢工艺
本项目采用焦炉煤气作为PSA制氢原料，经变压吸附制取氢气。主要工艺过程包括：预处理净化工序、PSA-H2工序和脱氧干燥工序。
来自某焦化公司的净化后的焦炉煤气作为本项目的原料气进入脱油脱萘器进一步脱出焦炉煤气中的焦油、萘以及烷烃、芳烃等类物质，然后经煤气加压送入进入PSA-H2系统，采用“变压吸附”技术生产纯氢产品（氢气纯度≥99.5%），副产品解析气为高热值气体，进入燃料管网系统，作为导热油炉加热用燃料。
变压吸附法的基本原理是利用吸附剂对不同气体的吸附容量、吸附力、吸附速度随压力的不同而有差异的特性，在吸附剂选择吸附的条件下，加压吸附混合物中的易吸附组份（通常是物理吸附），当吸附床减压时，解析这些吸附组份，从而使吸附剂得到再生。采用两塔或多塔交替循环操作，实现工艺过程的连续。吸附剂采用硅胶、氧化铝等多孔物质。
其工艺流程为：经预处理净化后的焦炉煤气经煤气加压机将压力升到吸附所需的压力，再经过冷却系统使原料气的温度达到吸附所要求的温度，进入吸附系统，吸附系统由6台吸附器组成，吸附压力大约控制在0.65～0.8MPa，从吸附器中出来比较纯净的氢气，氢气纯度≥99.5%。
从吸附器中出来比较纯净的氢气经脱氧器和干燥器除去氧和水，使产品氢气的纯度可达99.9%以上。
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第4章 工程分析
4.2.2 粗苯加氢精制
粗苯加氢工艺采用国内优化的低温气相加氢工艺。低温气相加氢精制工艺是采用焦化行业的生产的粗苯为原料，利用加氢催化的方法去除粗苯中的低链不饱和芳烃和高链不饱和烃，然后通过精馏的方式从粗苯中分离出苯、甲苯和二甲苯等产品的过程。粗苯加氢精制包括粗苯原料预分离、加氢反应（预加氢反应、主加氢反应）、萃取蒸馏和芳烃精制等单元组成。
粗苯在加氢精制单元首先脱出C9以上重组分，再经多级蒸发后，进行两级加氢处理（预加氢和加氢净化），反应所需的补充氢由PSA制氢系统提供。粗苯加氢处理后的产品三苯馏分（BTXS），送萃取蒸馏单元，分离出非芳烃，BTXS馏分经白土吸附后，送芳烃精制分离出的产品纯苯、甲苯、二甲苯被送往储罐，作为产品出厂，同时副产溶剂油。 4.2.2.1 原料预分离
自罐区来的粗苯原料经原料过滤器、与进料换热器换热后进入脱重组分塔，粗苯原料在塔中进行轻、重组分分离，塔顶气体经脱重组分塔顶冷凝器冷凝后（轻苯），进入脱重组分塔顶回流罐，罐中少量气体和漏入系统空气经减压抽空系统后出装置，罐中液体一部分经回流泵升压后回流，另一部分经轻苯泵升压后进入加氢进料缓冲罐，罐中的轻苯经加氢进料泵进入多段蒸发器。
脱重组分塔底重苯一部分进脱重组分塔底重沸器泵升压，并经脱重组分塔底重沸器加热后返回脱重组分塔，另一部分经脱重组分塔底泵升压，经脱重组分塔底冷却器冷却后送重苯储罐。 4.2.2.2 加氢反应
粗苯加氢的目的是除去其中的含硫、氮和氧杂质并生成相应的碳氢化合物和硫化氢、氨和水。而其中的不饱和烃加氢后则生成饱和烃，从而达
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第4章 工程分析
到净化的目的。由于催化加氢过程中的反应条件不同，为避免在一个反应器内的反应过于激烈而影响催化剂的活性与寿命，故在加氢精制部分设置了预反应器和主反应器。
（1）预加氢
预加氢工段的目的是脱除粗苯中的低链烃类物质及小分子有机物等，如乙烯、苯乙烯、二硫化碳等。
制氢工段制得的氢气经循环氢气压缩机加压后进入加氢系统，原料粗苯经换热器换热后与循环氢气压缩机来的氢气混合后进入多段蒸发器，在蒸发器内液态粗苯和氢气被加热蒸发为气态混合物，蒸发器顶逸出的混合气体再经换热器后从加氢预反应器底部进入预反应器，通过催化剂进行烯烃加氢饱和反应，粗苯中的不挥发物在蒸发器底部排出，预加氢后的混合气从预反应器顶部引出，经换热器后送入主反应器。在预反应器中，乙烯、苯乙烯和二硫化碳等物质发生加氢还原反应。并在Ni-Mo催化剂和190～240℃温度下加氢后形成气态物从粗苯中除去，以避免在后续设备中发生聚合反应。其主要反应如下：
二烯烃等不饱和物的加成转化反应： CnH2n-2+H2——CnH2n C6H5 C2H3+H2——C6H5C2H5 含硫化合物的加氢脱硫反应： CS2+4H2——CH4+2H2S
预反应产物经主反应产物/预反应产物换热器、主反应器进料加热炉换热，加热后进入主反应器顶部。
（2）主加氢
预加氢除去低链烃后，粗苯中仍含有噻吩、吡啶、古马隆等大分子有
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第4章 工程分析
机物，由于这些大分子有机物中部分可以和苯、甲苯、二甲苯等粗苯中主要成分形成共沸物，很难通过精馏提纯产品，因此需催化加氢使这类物质形成饱和烃类或打开杂环有机物的环链，使之从粗苯中分离出来。
主加氢工艺过程为：从预加氢工段出来的原料混合气从主反应器的顶部进入主反应器，通过催化剂进行加氢饱和反应，反应完全后从主反应器底部排出，经换热器冷却后进入高压分离器进行气液分离，分离出未反应的氢气，分离后氢气进入循环氢压缩机系统返回加氢工段，液相加氢油则从高压分离器底部进入油水分离器进行油水分离，脱水后的加氢油进入稳定塔蒸馏，稳定塔的作用主要是分离液相中产生的有机废气，将液相加氢油中的H2、NH3、H2S等气态物分离出来，形成稳定塔废气，塔底的液相加氢油则进入精馏系统。
在主反应器中，经预反应器处理后的物料在Co-Mo催化剂和320～370℃温度条件下发生加氢反应。在此，高分子烯烃加氢后生成相应的饱和烃，噻吩等硫化物、氧化物和氮化物加氢后转化成烃类、硫化氢、氨和水。其主要反应如下：
烯烃的加成反应： CnH2n+H2——CnH2n+2 加氢脱硫反应： C2H6S+H2——C2H6+H2S C4H4S+4H2——C4H10+H2S 加氢脱氮反应：
C4H5N+4H2——C4H10+NH3 C5H5N+5H2——C5H12+NH3 C6H7N+5H2——C6H14+NH3
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第4章 工程分析
加氢脱氧反应： C6H6O+H2——C6H6+H2O 副反应、芳烃氢化反应： C6H6+3H2——C6H12 C7H8+3H2——C7H14 C8H10+3H2——C8H16
主反应产物经换热、冷却后进入高压分离器进行三相闪蒸分离。高分气换热后进入循环气分液罐，与PSA制氢送来的氢气混合后作为循环气送至混合器，与反应进料充分混合后循环使用。高分液经稳定塔进料/稳定塔底油换热器换热后进入稳定塔，稳定塔顶气体经稳定塔顶冷凝器冷凝冷却后进入稳定塔顶回流罐。稳定塔顶回流罐中气体经稳定塔顶气冷却器进一步冷却，分离一部分冷凝的碳氢化合物，然后排出。稳定塔顶回流罐中液体经稳定塔顶回流泵升压后回流至稳定塔顶部，水包中积累的部分含硫污水送某焦化厂统一处理。稳定塔底BTXS（三苯馏分）馏分经换热、冷却后送至萃取蒸馏。
主反应器进料加热炉采用导热油炉，燃料采用PSA变压吸附制氢副产的解析气，主反应器进料加热炉为预加氢工段和主加氢工段供热。 4.2.3 萃取精馏和芳烃精制
萃取蒸馏工艺采用中国石化石科院SED环丁砜法工艺包。
萃取蒸馏部分的作用是在溶剂作用下，实现芳烃与非芳烃分离。加氢油C6～C7馏分送入萃取蒸馏原料缓冲罐，作为萃取蒸馏原料，泵送萃取蒸馏进料换热器与贫溶剂换热，然后进入萃取蒸馏塔中部。与萃取蒸馏原料换热后的贫溶剂经过水冷器冷却控温后进入萃取蒸馏塔上部。调节贫溶剂流量，维持设定的溶剂/原料比。在溶剂的选择性作用下，通过萃取蒸馏实
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第4章 工程分析
现芳烃和非芳烃的分离。塔顶蒸出的非芳烃经水冷冷却进入回流罐，一部分作为回流送入非芳烃蒸馏塔塔顶，一部分作为非芳烃副产品送至储罐。塔底得到含芳烃的富溶剂，泵送入溶剂回收塔中部。
溶剂回收塔在减压下操作，通过减压蒸馏实现溶剂和芳烃的分离。在回收塔内，芳烃蒸汽从塔顶蒸出，冷凝、冷却后进入回流罐，从回流罐出来的芳烃一部分作为回流，其余部分送芳烃精馏。溶剂回收塔底溶剂在塔釜液位与流量串级控制下自流进入溶剂闪蒸罐，在高真空下进行绝热闪蒸，蒸汽进入水冷器冷凝冷却后进入凝液罐，凝液与富溶剂合并进入溶剂回收塔，闪蒸罐底得到贫溶剂。贫溶剂经换热后，回萃取蒸馏塔塔顶循环使用；小部分贫溶剂在再生罐再生，在罐内除去溶剂中的机械杂质和聚合物，溶剂从罐顶蒸出，进入水冷器冷凝冷却后进入再生溶剂凝液罐，经泵抽出后做循环溶剂进入萃取蒸馏塔；再生罐罐底残渣定期排出。萃取蒸馏和溶剂回收工艺流程见图4-4。
回收塔回流罐的混合芳烃经换热后进入白土罐精制处理。从白土罐底出来的混合芳烃换热后进入苯塔中部，苯产品从塔顶抽出，经水冷冷却后送苯储罐。塔底的甲苯、二甲苯混合物送甲苯塔蒸馏，甲苯产品从塔顶馏出，塔釜中的二甲苯混合物送二甲苯塔蒸馏，二甲苯塔顶分离出C8以下馏分送入萃取蒸馏塔非芳烃罐；侧线采出产品二甲苯，送二甲苯储罐；塔底产出C8以上馏分，送储罐。
精馏加热炉采用导热油炉，燃料采用PSA变压吸附制氢副产的解析气和净化后的焦炉煤气，为精馏工段供热。
项目工艺及产污流程见图4-3。
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第4章 工程分析
H2G1W1PSA-H2S1不凝气苯G6不凝气甲苯G7G2W3纯苯纯甲苯G9贫溶剂回流罐回流罐C8馏分回流罐回流罐真空泵气相液预主稳相非二加加榷芳白苯甲甲不凝气二甲苯G8烃精苯苯回流罐氢氢定反反ㄋ蒸土副产馏精应应塔馏非芳烃罐回流罐塔馏精器器þ 塔G5塔馏塔脱未真空泵产品二甲苯液相重反S2应加氢油组H罐混合芳烃多段蒸轻苯+H2富回流二甲苯C9馏分分发器2加溶芳烃蒸汽甲苯、二甲苯塔氢剂S5废白土溶蒸发残液S3高压分离器油剂回收重苯C塔9+油水分离器粗苯贫溶剂W2闪蒸罐贫溶剂循环使用再生罐废溶剂S4图4-3 工艺流程及产污环节示意图
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第4章 工程分析
芳烃去精制BTXS贫溶剂油溶剂回收塔回流罐废气萃取原料缓冲罐换热器贫溶剂油水冷却器真空泵系统回流罐水冷凝器萃取蒸馏塔富溶剂凝液罐溶剂闪蒸罐非芳烃水冷凝器贫溶剂凝液罐再生罐废溶剂图4-4 萃取及溶剂回收工艺流程图-4—18-
第4章 工程分析
4.3 产污环节分析及治理措施 4.3.1 废气
4.3.1.1 PSA 制氢变压吸附过程产生的解析气（G1）
PSA变压吸附制氢采用的原料为焦化公司净化后的焦炉煤气，焦炉煤气组分见表4-6。
按照工程设计，变压吸附制氢所需焦炉煤气量为1364 m3/h，制取氢气量为600 m3/h，解析气量为764 m3/h，解析气的主要成分见表4-12。
表4-12 解析气主要组分
组分 比例V% CO 12.5 H2 32.0 CO2 4.4 CH4 40.0 CmHn 3.6 其他 7.5 解析气低发热值约为25MJ/m3，高于焦炉煤气热值。设计将解析气送入燃料管网系统，做燃料使用，不外排。 4.3.1.2 主加氢工段稳定塔废气（G2）
稳定塔废气（G2）是原料粗苯在加氢过程中部分低链烃类和部分含硫、含氮有机物加氢还原形成的有机废气，其主要成分为小分子烃类、H2S、NH3等，将其送回某焦化焦炉煤气净化系统，净化后并入某焦化焦炉煤气管网，不外排。
4.3.1.3 预加氢工段主反应器进料加热炉（导热油炉）燃烧废气（G3）
预加氢工段主反应器进料加热炉（导热油炉）采用解析气为燃料，解析气消耗量为400 m3/h，解析气燃烧产生的燃烧废气（G2）量为3200 m3/h，其主要污染物为SO2和少量烟尘，经20m排气筒排放。 4.3.1.4 萃取蒸馏和苯精制工段精馏加热炉燃烧废气（G4）
精馏加热炉采用焦炉煤气和解析气混合气为燃料，混合气消耗量为4609m3/h，混合气燃烧产生的燃烧废气（G4）量为28000m3/h，其主要污染物为SO2和少量烟尘，经20m排气筒排放。
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第4章 工程分析
4.3.1.5 溶剂回收塔真空泵废气（G5）
溶剂回收塔在负压下操作，通过负压蒸馏实现溶剂和芳烃的分离。溶剂回收塔真空泵在抽真空时产生含BTXS（三苯馏分）废气（G5），对这部份有机废气，经过冷凝系统冷凝后，废气污染物产生量为苯3.2kg/h、甲苯0.8kg/h、二甲苯0.2kg/h。
评价建议对溶剂回收塔真空泵废气送现有焦化厂脱苯塔处理，回收其中的苯类物质，少量不能被回收的作为焦炉煤气燃烧。
4.3.1.6 苯精馏塔不凝气（G6）、甲苯精馏塔不凝气（G7）、二甲苯精馏塔不凝气（G8）
苯精馏塔不凝气（G6）、甲苯塔不凝气（G7）、二甲苯塔不凝气（G8）是在精馏过程中产生的部分不凝气体，其主要成分为苯、甲苯、二甲苯，评价建议对其送现有焦化厂煤气负压管道和煤气一并处理。 4.3.1.7 原料预分离废气（G9）
原料预处理工段的脱重组分塔采用减压蒸馏，塔顶尾气经冷凝冷却器冷却，不凝尾气经真空泵系统后进入某焦化有限公司现有煤气净化车间进行处理，凝缩油返回原料预处理单元。 4.3.1.8 无组织排放废气
本工程无组织排放主要包括生产装置区管道阀门接口、产品苯、甲苯和二甲苯储罐区，无组织排放的污染物主要有苯、甲苯、二甲苯、H2S和NH3等。
对设备、物料输送管道及泵的密封处采用耐腐蚀密封环和无泄漏泵，减少跑、冒、滴、漏现象发生；同时经常检查设备腐蚀情况，对腐蚀严重设备及时进行更换。从而减少生产过程的无组织排放情况。
对于储罐区无组织排放，由于产品苯、甲苯和二甲苯均有一定的挥发性，为了减少其无组织排放，工程设计采用内浮顶罐对项目产品进行存贮，
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第4章 工程分析
大幅减少物料储存、装卸过程的无组织排放量，对呼吸阀产生废气用管道送某焦化现有煤气净化装置处理。 4.3.2 废水
本项目工艺过程不用新鲜水，新鲜水主要用于循环冷却系统补充水和办公生活等。项目废水产污环节主要有PSA制氢工段干燥器废水（W1）、油水分离器废水（W2）、稳定塔回流罐废水（W3）、车间地面清洗废水（W4）、循环冷却废水（W5）和生活污水（W6）等。 4.3.2.1 制氢工段干燥器废水（W1）
焦炉煤气中含有一定的水分，在吸附制氢之后需要对氢气进行干燥处理，煤气中的水分在干燥器中凝结为冷凝水，形成干燥器废水。
根据项目制氢工段焦炉煤气气耗量和含水率等参数核算，本项目干燥器废水产生量为0.06m3/d。干燥器废水中主要含有焦炉煤气中随水凝结的其他杂质成分，本项目类比焦化企业煤气分离废水水质情况，确定本项目干燥器废水水质为COD1500mg/L、NH3-N20mg/L、石油类10mg/L、挥发酚450mg/L、氰化物30mg/L、SS150mg/L。收集后送焦化公司现有酚氰废水处理站处理，处理后用于焦炉熄焦等。 4.3.2.2 分离器废水（W2）
加氢反应分离器废水产生于加氢反应器后的油水分离工段，由于原料粗苯中含有微量的水分，且粗苯加氢过程中粗苯中的含氧有机物加氢后也会生成一定量的水分，因此加氢后油水分离会产生分离器废水。
根据项目物料平衡核算，分离器废水产生量为1.4m3/d。分离器废水是从焦化粗苯中分离出的废水，废水中污染物主要为粗苯中带入的NH3、酚类、HCN等，另外溶解有微量的芳烃，焦化粗苯分离废水也是从焦化粗苯中脱除，其水质和本项目分离器废水有一定的类比性，类比国内焦化企业粗苯分离废水的水质情况，评价确定本项目加氢工段分离器废水水质为
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第4章 工程分析
COD1500mg/L（苯20mg/L、甲苯30mg/L）、NH3-N20mg/L、石油类10mg/L、挥发酚600mg/L、氰化物30mg/L、SS100mg/L。收集后送焦化公司现有酚氰废水处理站处理后，用于焦炉熄焦等。 4.3.2.3 稳定塔回流罐废水（W3）
稳定塔顶回流罐中液体经稳定塔顶回流泵升压后回流至稳定塔顶部，水包中积累的部分含硫污水排至工厂系统处理。稳定塔回流罐废水主要成分为苯类、氨氮、硫化物等污染物，拟收集后送某焦化统一处理。 4.3.2.5 车间地面清洗废水（W4）
为保持车间清洁，需对车间地面进行清洗，产生车间地面清洗废水。项目冲洗频次按一周一次计，每次耗水14m3，车间清洗用水折合2m3/d，废水排放量1m3/d，根据类比焦化企业车间清洗废水水质情况，确定其水质为COD300mg/L、SS400mg/L。收集后送焦化公司现有酚氰废水处理站处理后，用于焦炉熄焦等。 4.3.2.6 循环冷却水排污（W5）
本项目需冷却工段较多，主要有加氢工段、精馏工段、产品储存区等，冷却水主要用于加氢油冷凝、精馏物料冷凝以及物料储罐冷却，根据设计，本项目冷却水循环量为15000m3/d。按企业运行过程中的水消耗量合计，循环冷却排水量为250m3/d，其水质为COD40mg/L，SS100mg/L，经公司管网排入某焦化现有200m3/h废水处理站，处理后用于循环冷却水系统补充水。
4.3.2.7 办公生活污水（W6）
本项目生产岗位的操作人员实行四班三运转制度，部分辅助岗位工人按常白班配置，共有员工66人，其中，生产工人40人，辅助工人20人，管理和技术人员6人，均在厂区内食宿，按用水定额100L/人.d计,生活用水耗水量为6.6 m3/d，污水产生量约为5.2m3/d，其主要污染物浓度为
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第4章 工程分析
COD350mg/L，NH3-N 25mg/L，SS300mg/L。收集后送某焦化现有200 m3/h废水处理站，处理后用于循环冷却水系统补充水。 4.3.2.8 非正常工况废水
化学清洗废水（W7）
在加氢装置开车前，为了避免系统中存在的杂物（如铁锈、轴承磨损渣和残油等）影响产品的质量和产量，因此需要进行化学清洗，目前国内粗苯催化加氢企业采取的化学清洗剂为NaOH、Na2CO3、柠檬酸的混合物，浓度小于2%。
化学清洗废水主要产生在工程开停车时，根据对现有的苯加氢项目调查情况，目前国内苯加氢项目设备和工艺情况均较成熟可靠，工艺检修率较低，一般为1次/2年，因此这部分废水产生量很小，根据核算，产生量为2m3/2年，水质为COD25000mg/L。
前期雨水（W8）
近年来某市最大雨水量为83mm/h，本项目生产区和物料储存区总占地面积为5000m2，按收集10min雨水计，计算得出项目生产厂区和储存区最大前期雨水产生量69m3。本项目在厂区西南角设置事故存液池，容积800m3，前期雨水首先收集进入事故存液池，然后送某焦化厂污水处理站，处理后用于熄焦，不外排。 4.3.3 噪声
本项目正常营运后，产生高噪声的设备主要有压缩机、引风机和各类泵等，其噪声源强一般在80～100dB（A）之间，针对不同的噪声特性，工程中分别采取设置减震基础、置于室内、安装消音隔声装置等防治措施，可有效降低噪声源强。
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第4章 工程分析
4.3.4 固废
4.3.4.1 变压吸附制氢工段废吸附剂（S1）
变压吸附制氢工段吸附剂是以氧化铝、硅胶等多孔物质为主要成分的吸附剂，吸附剂本身属于无毒无害物质，这部分固废属于一般固废，废吸附剂产生量折合0.3t/a。评价建议由生产企业进行回收处理。 4.3.4.2 加氢工段废催化剂（S2）
加氢工段采用的催化剂为Ni-Mo和Co-Mo催化剂，属于化工行业废催化剂类别，为危险固废。三年排放一次，产生量折合为1.51t/a。
由于废催化剂中含有大量的贵重金属，属于可利用资源，目前国内对于化工废催化剂一般都由厂家进行回收，进行再生处理，因此评价建议企业将这部分固体废物送回生产厂家回收。 4.3.3.3 粗苯加氢工段粗苯多段蒸发器残液（S3）
粗苯加氢工段粗苯多段蒸发过程中，粗苯中的不挥发物（残液）在蒸发器底部排出，其主要成分为原料粗苯中的沸点较高不易蒸发的高分子有机物，属于化工产品精馏废液类物质，属危险固废，产生量约为18t/a。
对这部分危险固废，应进行桶装储存，在厂区内设置临时堆场，做好三防措施，待河南省危险废物处置中心建成后送往危废中心集中处理。 4.3.3.4 回收塔废溶剂油（S4）
萃取溶剂回收塔废溶剂油是在萃取溶剂循环使用多次后，溶剂中融入沸点较高不易蒸发的高分子有机物，在溶剂再生过程中定期排出的部分残油，属于化工产品精馏废液类物质，属于危险固废，产生量为21.5t/a。
对这部分危险固废，应进行桶装储存，在厂区内设置临时堆场，做好三防措施，待河南省危险废物处置中心建成后送往危废中心集中处理。 4.3.3.5 废含油白土（S5）
白土罐中的颗粒白土每次装填20t，在芳烃精制过程中需定期更换，
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第4章 工程分析
每二年更换一次，产生量为10t/a。因吸附有苯、甲苯、二甲苯等物质，属危险固废，应进行桶装储存，在厂区内设置临时堆场，做好三防措施，待河南省危险废物处置中心建成后送往危废中心集中处理。 4.3.3.6 废导热油（S6）
本项目供热系统建设两套导热油炉，废导热油产生量为15t/a。废导热油是导热油使用一段时间后可能会碳化形成杂质，需要更换形成的。属于危险固废。
废导热油只是粘度、透明度等指标不符合要求的导热油，造成指标下降的主要原因是导热油在使用过程中带入的悬浮杂质，其通过混凝、过滤等工艺即可再生，一般导热油生产厂家均可以对其进行再生处理，因此评价建议企业将这部分固体废物送回生产厂家处理。
通过上述分析，本项目主要产污环节和治理措施见表4-13。 4.4 污染物产排及达标分析 4.4.1 废气
4.4.1.1 源强确定原则
评价根据物料衡算并结合本项目设计情况和评价提出的污染治理措施，综合分析确定本项目废气污染物源强。 4.4.1.2 物料平衡
（1）工程物料平衡 工程物料平衡详见表4-14。
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第4章 工程分析
表4-13 本项目产污环节、主要污染物及防治措施
类别 产 污 环 节 PSA 制氢变压吸附过程产生的解析气（G1） 主加氢工段稳定塔废气（G2） 预加氢工段主反应器进料加热废 气 炉燃烧废气（G3） 萃取蒸馏和苯精制工段精馏加热炉燃烧废气（G4） 溶剂回收塔真空泵废气（G5） 苯精馏塔不凝气（G6） 甲苯塔精馏不凝气（G7） 二甲苯塔不凝气（G8） 脱重组分塔不凝气（G9） 无组织排放废气（各类贮槽的放散，设备、管道泄漏等） 制氢工段干燥器废水（W1） 分离器废水（W2） 废 水 稳定塔回流罐废水（W3） 车间地面清洗废水（W4） 循环冷却水排污（W5） 办公生活污水（W6） 制氢工段废吸附剂（S1） 加氢工段废催化剂（S3） 废 渣 加氢工段粗苯蒸发残液（S2） 回收塔废溶剂油（S4） 废含油白土（S5） 废导热油（S6） 噪 声 空压机 鼓风机 泵类 主 要 污 染 物 烃类、H2S等 防 治 措 施 作为燃料供导热油炉加热 送入某焦化公司荒煤气管道进行脱硫，综合利用 20m排气筒排放 烃类、H2S等 烟尘、SO2等 烟尘、SO2等 苯、甲苯、二甲苯等 苯、甲苯、二甲苯等 甲苯、二甲苯等 二甲苯等 苯、甲苯、二甲苯等 20m高排气筒排放 送现有焦化厂煤气负压管道 内浮顶罐对项目产品进行存贮； 苯、甲苯、二甲苯等 呼吸废气经管道送现有焦化厂煤气净化车间处理 酚、氰、COD等 酚、氰、COD、苯类等 酚、氰、COD、苯类等 COD、SS等 COD、SS等 油类、COD、NH3-N等 氧化铝、硅胶等 Ni-Mo和Co-Mo 烃类、苯类等 烃类、苯类等 烃类、苯类等 油类等 噪声 噪声 噪声 收集后送焦化公司现有酚氰废水处理站处理后，用于焦炉熄焦等。 收集后送至某焦化厂现有污水处理站，统一处理后循环冷却水系统补充水，不外排 由生产企业进行回收处理 由生产企业进行回收处理 桶装储存，待河南省危险废物处置中心建成后送往危废中心集中处理。 由生产企业进行回收处理 减振基础、室内 减振基础，加装消声器、室内 减振基础，置于室内 -4—26-
第4章 工程分析
表4-14 工程物料平衡表
序号 1 2 装置名称 PSA制氢 合计 苯加氢 合计 进料 物料名称 焦炉煤气 粗苯 氢气 数量 1901万Nm3/a 1091万 Nm3/a 100000t/a 300 t/a 100300 t/a 物料名称 氢气 解析气 苯 甲苯 二甲苯 非芳烃 重苯 C8及C9 稳定塔废气 其他及损失 出料 数量 480万Nm3/a 611万 Nm3/a 1091万 Nm3/a 69750 t/a 15100 t/a 5100 t/a 2400 t/a 6760 t/a 24 t/a 712 t/a 442t/a 100300 t/a （2）硫平衡
本项目原料粗苯会带入元素硫，在加氢反应工段，元素硫被还原为硫化氢，进入稳定塔加氢尾气中，本项目拟将稳定塔废气并入某焦化公司焦炉煤气管网，通过焦炉煤气脱硫设施进行处理脱除硫化氢，另外项目采用焦炉煤气作为热源，会产生SO2，项目硫平衡见表4-15。
表4-15 硫平衡表
收入项 项目 1.粗苯 2.制氢煤气 3.燃料煤气 数量 （t/a） 100000 1091.2×104 Nm3/a 3076×104 Nm3/a 含硫率 (%) 0.35 含H2S 200mg/m3 含H2S 200mg/m3 含硫量 (t/a) 350 2.05 5.79 比例 (%) 97.81 0.57 1.62 项目 1.非芳烃 2.重苯 3.C8及C9 4.稳定塔废气 5.导热油 废气 6.混合气燃烧 7.损失 小计 357.84 100 数量 (t/a) 2400 6760 24 712 小计 产出项 含硫率 (%) 1.5 2.5 0.5 20 含硫量 (t/a) 36.0 169.0 0.12 142.4 1.15 6.69 2.48 357.84 比例 (%) 10.06 47.23 0.03 39.80 0.32 1.87 0.69 100 -4—27-
第4章 工程分析
（3）其他平衡
项目苯、甲苯、二甲苯平衡情况分别见图4-5、图4-6和图4-7。煤气平衡见图4-8。
原料带入69802苯产品6975069794脱重组分塔萃取蒸馏69793.669768溶剂回收塔白土罐69766粗苯精制废气带走8萃取残油带走0.4真空泵废气带走25.6白土带走2不凝气16图4-5 苯平衡(单位：t/a)
原料带入15117甲苯产品1510015115脱重组分塔萃取蒸馏15114.915108.5溶剂回收塔白土罐15108粗苯精制废气带走2萃取残油带走0.1真空泵废气带走6.4白土带走0.5不凝气8
图4-6 甲苯平衡(单位：t/a)
原料带入5102.57二甲苯产品51005102.52脱重组分塔萃取蒸馏5102.55100.9溶剂回收塔白土罐5100.8粗苯精制废气带走0.05萃取残油带走0.02真空泵废气带走1.6白土带走0.1不凝气0.8
图4-7 二甲苯平衡图(单位：t/a)
氢气焦炉煤气44871091480变压吸附制氢6112913396320萃取精馏加热炉导热油炉单位：万m3/a
解析气图4-8 本工程煤气平衡
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第4章 工程分析
表4-16 工程废气产排情况一览表 废污染源名称 气量 (m3/h) 污染物 mg/m3 产生情况 排放情况 mg/m3 kg/h 0 0 0 0 0 0.048 0.288 0.38 2.30 3.30.42 6 13.31.67 8 0 0 0 0 0 0 0 / 500 0.1 0.2 0 / / / / 送某焦化有限公司煤气负压125 二甲苯 苯 脱重组分塔废气G9 500 甲苯 二甲苯 500 0.0625 0.5 0 管道 / / / / / 排放参数 高t/a 温直m / / / / / 去除率 kg/h t/a 度 度 径 m ℃ / / / / / / / / / / （%） / / / / / / / / / mg/m3 kg/h 解析气热值25000kJ/m3，并入燃气管网 送公司焦炉煤气净化系统，不外排 3200 烟尘 SO2 烟尘 SO2 苯 400 甲苯 二甲苯 苯 苯精馏塔不凝气(G6) 甲苯精馏塔不凝气(G7) 二甲苯塔精馏不凝气（G8） 2000 500 12.5 1 0.25 0.006 8 2 0.05 0 0 0 / / / / / 200 400 甲苯 二甲苯 甲苯 二甲苯 15 90 15 60 8000 2000 500 5000 1250 31.25 2500 0.048 0.288 0.42 1.67 3.2 0.8 0.2 2.0 0.5 0.0125 0.5 0.38 2.30 3.36 13.38 25.6 6.4 1.6 16.0 4.0 0.1 4.0 15 90 15 60 20 120 0.3 200 / 850 200 / 850 / / / / 经20m高排气筒排放 经20m高排气筒排放 送某焦化有限公司煤气净化车间处理 标准 治理措施 H2 解析气（G1） 764 CO CH4 稳定塔废气（G2） 导热油炉废气（G3） 加热炉废气（G4） 回收塔 真空泵废气（G5） 32%（体积分数） 12.5%（体积分数） 40.0%（体积分数） H2S 350 NH3 54036 28857 18.9 10.1 151.3 80.8 28000 20 120 0.6 合计：烟尘排放量3.74t/a；SO2排放量15.68t/a -4—29-
第4章 工程分析
4.4.1.3 废气污染物产排及达标分析
（1）有组织废气污染物产排及达标分析
在废气产污环节分析的基础上，根据污染源强确定方法，本工程有组织废气污染物产排及达标分析列于表4-16。
由表4-16可知，工程各污染物排放浓度《工业窑炉大气污染物排放标准》（GB9078-1996）二级标准排放限值要求，达标排放。其中烟尘排放量3.74t/a，SO2排放量15.68t/a。
（2）无组织废气污染物产排及达标分析
根据工程工艺分析，工程无组织排放的气体主要为苯、甲苯和二甲苯，产生部位主要为产品储罐区。
本项目设置产品苯储罐3个，容积均为3000m3，甲苯储罐2个，容积均为1000m3，二甲苯储罐2个，容积均为500m3，均属内浮顶罐，各储罐顶部设有呼吸阀，在物料存储和物料装卸过程中由于罐内压力变化，有部分物料会通过呼吸阀或浮盘向环境中无组织放散。这部分无组织最大产生量按照下述公式进行计算。
内浮顶罐小呼吸最大产生量
小呼吸排放是在物料存储过程中的自然放散，按照《石油库节能设计导则》中的相关要求，计算公式如下：
Ls＝Ks(KcDFmFdKdD2)P*MvKC
Fm＝(NmjKmj)j
Py/PaP*＝[1(1Py/Pa)0.5]2
式中：Ls——呼吸排放量（kg/a）；
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第4章 工程分析
FdKdKcKsFm——顶板接缝长度系数，系指顶板接缝长度与顶板面积的比值； ——顶板接缝损耗系数，焊接顶板，Kd=0，非焊接顶板，Kd＝3.66； ——边圈密封损耗系数，Kc=5.2； ——单位换算系数，Ks=0.45； ——浮盘附件总损耗系数； ——某种附件个数；
NmjPy——油品平均温度下的蒸汽压(kPa)； ——当地大气压 (kPa(A))；
——某种附件的损耗系数，真空呼吸阀Kmj=0.7。
PaKmj 大呼吸最大产生量
大呼吸排放是由于人为的装料与卸料而产生的损失。因装料的结果，罐内压力超过释放压力时，蒸气从罐内压出，按照《石油库节能技术导则》要求，大呼吸无组织最大产生量按下式计算：
LW4Q1CyD(1NcFc)D
式中：LW——工作损失（kg）
NcFc——支柱个数； ——支柱有效直径；
D——罐体直径；
Q1——油罐年周转量(103m3/a)；
C——油罐壁的粘附系数(m3/1000m2)，C=0.00257；
y——油类密度(kg/m3)。
生产装置区无组织排放
生产装置区无组织排放的气体主要有苯、甲苯、二甲苯、H2S、NH3
等，由于反应器、管道、阀门等连接处产生泄漏，会有少量无组织排放的
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第4章 工程分析
气体，排放源包括加氢生产装置区和精馏生产装置区，无组织排放采用下式计算：
GCKCVMT
式中：GC——为管道不严密处的散发量（kg/h）；
K——为安全系数，视设备的摩擦程度而定，一般取K＝1～2； C——随设备内部压力而定的系数，其值例如表4-16，本工程取
0.21。
V——管道的内部容积（m3）；
M——管道内部有害气体和蒸气的分子量； T——管道内部有害气体和蒸气的绝对温度（K）。
表4-17 不同压力时的系数C值
压力（绝对大气压力） 系数C ＜2 0.21 2 0.166 7 0.182 17 0.189 41 0.25 101 0.29 401 0.31 1001 0.37 由公式计算得出生产装置无组织产生量约为苯0.02kg/h，甲苯0.028kg/h，二甲苯0.03kg/h，H2S0.01 kg/h、NH30.007 kg/h。
本项目物料运输周期按每月两次计算，物料周转量苯为69700m3/a、甲苯为15100m3/a、二甲苯为5100m3/a，根据核算，工程储罐小呼吸最大无组织产生量为苯993kg/a，甲苯315kg/a，二甲苯60kg/a；大呼吸无组织最大产生量为苯22180kg/a，甲苯1612kg/a、二甲苯386kg/a。工程无组织产生情况见表4-18。
表4-18 本项目无组织废气最大产生情况一览表
名称 苯 甲苯 二甲苯 H2S NH3 生产装置区 kg/h 0.02 0.028 0.03 0.01 0.007 kg/a 160 224 240 / / 大呼吸 kg/h 2.77 0.20 0.05 / / kg/a 22180 1612 386 / / 小呼吸 kg/h 0.12 0.04 0.08 / / kg/a 993 315 60 / / 全厂合计 kg/h 2.91 0.27 0.09 0.01 0.007 kg/a 23333 2151 686 3.33 2.33 -4—32-
第4章 工程分析
针对本工程无组织废气产生和排放特征，采取特殊设计，尽量减少无组织排放。对设备、物料输送管道及泵的密封处采用耐腐蚀密封环，减少跑、冒、滴、漏现象发生，同时经常检查设备腐蚀情况，对腐蚀严重设备及时更换；对储罐区无组织排放，工程设计了内浮顶罐对产品进行贮存，并采用惰性气体氮气进行密封，顶部设置呼吸阀、安装呼吸挡板，无组织排放最少减排80%，呼吸阀排放的废气经负压管道送某焦化厂煤气净化装置处理，不排放。
经过以上措施后，项目无组织废气排放情况见表4-19。
名称 苯 甲苯 二甲苯 H2S NH3 表4-19 本项目无组织废气排放情况一览表 生产装置区 kg/h 0.05 0.028 0.03 0.01 0.007 kg/a 400 224 240 80 56 4.4.2 废水 4.4.2.1 工程水平衡
（1）本次工程水量平衡图
本工程总新水用量407.8m3/d，主要为循环系统补充水及生活用水。其中循环系统用新水量400m3/d，循环水量15000m3/d，循环利用率97.3%。循环系统排污水属清净下水，直接排入桑榆河。本项目劳动定员66人，用水定额按100L/人.d计,生活用水耗水量为6.6 m3/d。
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第4章 工程分析
本工程水量平衡图见图4-9。
蒸发风吹渗漏 150 15000 冷却塔 15150（循环回水） 冷却 循环 水泵 15400 精馏系统及加氢系统冷却器 物料带入 400 物料带入及生成 0.06 吸附制氢工段干燥器废水 0.06 250 送某焦化统一处理
1.4 加氢工段物料带入及生成 1.4 物料带入及生成 0.08 稳定塔回流罐水包中积累的含硫废水 0.08 0.8 1.8 车间地面清洗 1 1.4 6.6 生活用水 前期雨水及化学清洗废水 5.2 (污水) 0.1 新水408.4 7.84
送某焦化厂处理
图4-9 水量平衡图（单位m3/d）
（2）全厂水量平衡图
本项目工艺废水送某焦化现有酚氰废水处理站统一处理，处理后用于熄焦补充水，不外排；生活污水和循环系统排污水及脱盐水制备废水送某
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第4章 工程分析
焦化现有200m3/h废水处理站，处理后用于循环冷却系统补充水，不外排。本工程完成后，全厂水量平衡图见图4-10。
地表水468.19地下水32.588976.6
生活污水0.72 地面冲洗水0.28 去炭黑循环水去现有循环水 发电循环排污水72 8966.92炭黑余热锅炉排污水0.3项目 158.42-77风机泵类冷却排污水0.7 中水回 发电锅炉排水15用处理2.5 站中和池脱盐水站排水0.5200m3 /h 生活污水28.5 10.5 现有及 在建酚氰废水68.29-113 26.71工艺循环排污水26.71 废水深 度处理26.71站 去现有及100m3在建循环水生活污水0.3 /h 循环冷却排污水30 二甲醚13 -206.5脱盐水站排水10 酚氰废水16.6 酚氰废 水处理熄焦 8585站工段120m3 -98/h生活污水0.22 循环冷却排污水10.4 苯加氢-6.27 酚氰废水0.11 脱盐水站工艺循环生活水酚氰废水 清净水等排水排污水
图4-10 全厂水平衡图（单位：m3/h）
0.966.9226.71111.87312630.40.2816.72图例由图4-9可知：拟建项目完成后，全厂共用地表水468.19m3/h，地下水32.58m3/h。其中排入200m3/h中水回用处理站废水废水共计158.42m3/h，主要为生活污水和清净下水，经处理后，其中有89m3/h回用于炭黑循环水，-4—35-
第4章 工程分析
另外66.92m3/h回用于现有及在建循环水，不外排；进入酚氰废水处理站废水共计85m3/h，主要为酚氰废水及部分循环排污水，处理后作为熄焦用水；进入中水回用处理站的废水共计13m3/h，主要为脱盐水站排污水及废水处理站反冲洗水，中和后作为熄焦用水；排入废水深度处理站的废水共计26.71m3/h，主要为工艺循环冷却排污水，全部回用于现有及在建工程循环水，不外排。拟建工程完成后，现有及在建项目共需熄焦用水98m3/h，其来源为酚氰废水处理站处理废水85m3/h，及经过中和后的脱盐水站排污水13m3/h。 经以上分析，全厂工程废水均分质处理并回用，均不外排。 4.4.2.2 废水产排分析
正常工况下，本项目废水包括工艺废水、生活污水、循环系统排污水，其中工艺废水利用管道输送至某焦化现有酚氰废水处理站进行处理，处理后用于熄焦等；生活污水及冷却水循环系统排污水一起送某焦化厂现有污水处理站，处理后用于循环冷却水系统补充水，不外排。
非正常工况下废水包括化学清洗废水和前期雨水，送入本项目事故调节水池储池，然后通过管道送往某焦化现有污水处理站进行处理。
本项目废水水质情况见表4-20。
表4-20 项目废水水质情况一览表 单位：mg/L
项 目 水量（m3/d） 制氢工段干燥器废水W1 0.06 加氢工段分离器废水W2 1.4 稳定塔回流罐废水（W3） 0.08 车间地面清洗废水（W4） 1 化学清洗废水（W7） 0.003 初期雨水（W8） 0.1 混合废水 2.643 生活污水（W6） 5.2 循环系统排污水 250 COD NH3-N 石油类 挥发酚 氰化物 1500 20 10 450 30 1500 20 10 600 30 1000 / / / / 300 / / / / 20000 / / / / 300 / / / / 1006 11 5.5 248 16.6 350 25 / / / 40 / / / / SS 150 100 / 400 / / 207 300 100 本项目工艺废水将送某焦化现有酚氰废水处理站处理，该处理站采用A2-O生化处理工艺，处理规模为120m3/h。
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第4章 工程分析
A2-O生化处理工艺是目前较为成熟的焦化废水处理工艺，也是国家鼓励推广的处理技术，在国内焦化企业多有应用，根据对国内焦化厂相同污水处理工艺数据的统计情况，A2-O工艺处理焦化废水，运行稳定可靠。
本项目废水进入污水处理站后基本不影响其进水水质情况，因此也不会影响酚氰废水处理站设计处理效率，其运行仍能达到相关指标要求。项目废水经现有酚氰废水处理站处理后可以满足《钢铁工业水污染物排放标准》表3二级标准要求，也可以满足回用熄焦的要求。项目工艺废水经处理后全部用于熄焦，不外排。
某焦化现有一座200m3/h污水处理站，用于处理全厂生活污水、循环系统排污水及脱盐水制备废水，本工程完成后，现有及在建工程排入污水处理站的水量为28.5m3/h。本项目生活污水和循环系统排污水水量为10.62m3/h，拟建二甲醚及炭黑项目生活污水等需排入该废水处理站的混合水量为119.3m3/h，全厂合计排入该废水处理站的废水量为158.42m3/h，小于该废水处理站200m3/h的处理规模，因此某焦化全厂生活污水及循环系统排污水、脱盐水制备废水排入污水处理站处理的措施可行，废水处理达标后用于循环冷却水系统补充水，不外排。 4.4.3 噪声
本工程的高噪声设备主要有压缩机、引风机和各类泵等，设备声源值在75～95dB（A）之间，工程高噪声设备声源值见表4-21。
表4-21 本工程主要高噪声设备源强一览表
序号 1 2 3 4 5 名 称 数量 声源 [dB(A)] 工作方式 治理措施 治理后源强[dB(A)] 循环泵 10 85 连续 减振、消声 70 离心泵 15 85 连续 减振、消声 70 屏蔽泵 15 75 连续 减振、消声 65 压缩机 5 95 连续 隔声、消声 80 引风机 连续 隔声、减振、消声 2 90 75 本工程营运后，厂界噪声满足《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）2类标准要求，不会造成噪声扰民现象。
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第4章 工程分析
4.4.4 工程固体废物污染物排放情况
本项目固体废物产排汇总情况见表4-22。
表4-22 本项目固体废物产排情况一览表 序号 S1 S2 S3 S4 S5 S6 合计 产污环节 制氢工段 加氢工段 多段蒸发 回收塔 白土塔 导热油炉 / 废渣 氧化铝、硅胶等 废Ni-Mo、Co-Mo 蒸发残液 废溶剂油 废白土 废导热油 / 类 别 产生量（t/a） 处置去向 一般固废 0.3 生产厂家回收 危险废物 1.51 生产厂家回收 危险废物 18 暂存，然后送河南省危废中危险废物 21.5 心处理 危险废物 10 危险废物 15 生产厂家回收 / 66.31 均不外排 本项目产生的各类固体废物采取相应的措施后均得到了合理有效的处置，为避免项目的固体废物储存过程对环境造成影响，评价建议企业在厂区内设置专门的固废存储车间，并且做好防渗措施，各类固废按其性质进行储存，废导热油等利用储罐储存，废催化剂、废吸附剂、废白土等桶装储存，同时设置专人管理，制定有关管理制度，记录固体废物产生、储存、处置情况。同时，一般固废与危险固废、生活垃圾等不得混存，并及时按照规定外运或处理。 4.5 本工程污染物产排汇总
根据以上的工程产排污分析，确定本工程污染物产生及排放状况汇总详见表4-23。
表4-23 本工程主要污染物产排量汇总表 类别 项 目 废气量(万m3/a） 烟/粉尘（t/a） SO2（t/a） 苯（t/a） 甲苯（t/a） 二甲苯（t/a） 硫化氢（t/a） 氨（t/a） 废水量（万m3/a） 氧化铝、硅胶等 废Ni-Mo、Co-Mo 产生量 25983 3.74 15.68 54.39 17.01 2.78 0.08 0.056 8.59 0.3 1.51 削减量* 1023 0 0 53.99 16.786 2.54 0 0 8.59 0.3 1.51 排放量 24960 3.74 15.68 0.4 0.224 0.24 0.08 0.056 0 0 0 废气 废水 固废 -4—38-
第4章 工程分析
蒸发残液 18 18 18 废溶剂油 21.5 21.5 21.5 废白土 10 10 10 废导热油 15 15 0 *废气由于部分可燃废气泵送入本厂煤气管网不排放，因此排放量有所削减； *工艺废水及生活污水由泵送入某焦化污水处理站处理后均不外排，因此废水排放量有所削减。
4.6 非正常工况
在本工程开工时，首先运行所有的废气处理装置，然后再开启车间的工艺流程，使在生产中所使用的各类化学品所产生的废气都能得到处理。车间停工时，所有的废气处理装置继续运转，待工艺中的废气排出之后才逐台关闭。这样，车间在开、停车时排出污染物均得到有效处理，经排放口排出的污染物浓度和正常生产时一致。
本工程以废气污染为主，废气又以精馏工段不凝尾气中污染物毒性最大。本次非正常工况为：假定在开、停车时，精馏工序废气输送装置没有正常运行或者管道接口断裂，废气没有接入现有焦化车间的煤气净化装置，污染物未经处理直接排放到大气环境中，非正常工况时主要污染物排放情况见表4-24。
表4-24 非正常工况污染物排放
污染源 精馏 点位 排放点 高度 (m) 不凝尾气 30 内径 (m) 苯 0.3 1625 甲苯 二甲苯 排气量(Nm3/h) 污染物 污染物产生情况 浓度 速率 标准 浓度 速率 (kg/h) 2.9 18 5.9 mg/Nm3 （kg/h） mg/Nm3 3815 1261 234 6.2 2.05 0.38 12 40 70 由表4-23可知，非正常工况时，精馏不凝尾气中苯、甲苯的排放浓度均超过《大气污染物排放标准》（GB16297-1996）表2 二级标准的要求。因此，在开停车时应及时应打开废气输送系统，避免非正常工况的发生。 4.7 全厂排污量统计
拟建项目完成后，全厂S污染物排放情况见表4-25。由表4-25可知：其中，现有及在建项目SO2、烟粉尘排放量分别为290.83t/a、589.92t/a，
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第4章 工程分析
炭黑项目SO2、烟粉尘排放量分别为217.95t/a、18.784t/a，苯加氢项目SO2、烟粉尘排放量分别为15.68t/a、3.74t/a。由于二甲醚项目建成后，原外供煤气将全部用于二甲醚项目使用；现有工程2台40t/h不再用煤气发电，而用炭黑尾气进行发电，根据现有污染源统计数据，炭黑项目可消减SO2、烟粉尘分别为51.48t/a、11.2t/a。则拟建项目完成后，全厂新增SO2排放量182.15t/a，新增烟粉尘排放量11.324t/a。 本工程和在建工程完成后，全厂污染源排放量统计见表4-25。
表4-25 全厂主要污染物排放量 单位：t/a
污染物类别 SO2 烟粉尘 甲醇 废气 二甲醚 苯 甲苯 二甲苯 废水 现有工程及在建工程 290.83 589.92 0 0 0 0 0 拟建二甲醚项目 0 0 31.68 16.5 0 0 0 本项目（苯加氢） 15.68 3.74 0 0 0.4 0.224 0.24 拟建炭黑项目 217.95 18.784 0 0 0 0 0 零排放 以新代老削减量 -51.48 -11.2 / / / / / 本工程完成后总量 472.98 601.244 31.68 16.5 0.4 0.224 0.24 增加量 182.15 11.324 31.68 16.5 0.4 0.224 0.24 注：本工程完成后总量=现有工程+在建工程+本工程+拟建工程-以新代老削减量。
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