环境影响评价报告全本公示，简介：13清洁生产分析0.doc

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1、山东恒伟化工科技有限公司焦炉气综合利用项目环境影响报告书 13-1 第第 1313 章章 清洁生产分析清洁生产分析 2002 年 6 月 29 日九届全国人大常委会第二十八次会议审议通过了中华人民 共和国清洁生产促进法 ，并于 2003 年 1 月 1 日开始实施；根据 2012 年 2 月 29 日 十一届全国人大常委会第 25 次会议关于修改中华人民共和国清洁生产促进法 的决定修正， 中华人民共和国清洁生产促进法自 2012 年 7 月 1 日起施行。这 是我国第一部以污染预防为主要内容的专门法律，标志着我国可持续发展有了历史 性的进步，推行和实施清洁生产走上了法制化和规范化管理的轨道。因

2、此，推行清 洁生产是走新型工业化道路，实施可持续发展战略的必然选择。 13.113.1 清洁生产概述清洁生产概述 13.1.113.1.1 清洁生产的意义清洁生产的意义 清洁生产对整个生产过程的再思考，要超越当前末端控制污染的方法，它旨在 节约原材料和能源、取消毒性物质使之离开任何既定的生产过程、减少所有的排放 物和废物的数量及其毒性、对于产品则在整个存在圈内从原材料提取到处理过程中 减少其对环境的影响。 清洁生产的核心是通过发展新技术做到清洁生产不断深化、升级，做到资源的 充分综合利用与良性循环。 清洁生产是将污染预防的战略持续应用于生产过程、产品和服务中，以减少人 类的风险。因此，将清洁生

3、产纳入环境影响评价制度后，环境影响评价制度更加完 善，在预防和控制污染方面发挥更大的作用。 13.1.213.1.2 清洁生产谋求达到的目标清洁生产谋求达到的目标 通过资源的综合利用、短缺资源的代替、二次资源的利用以及节能、节水、合 理利用自然资源，减少资源的枯竭。 减少废料和污染物的生成和排放，促进工业产品在生产、消费过程中与环境相 容，降低全部工业活动对人类和环境的风险。 清洁生产追求的目标是生产过程、产品的设计和开发以及服务过程中，充分提 高效率，减少污染物的产生，从而达到环境效益和经济效益“双赢”这一理想环保 状况。 13.1.313.1.3 清洁生产包括的内容清洁生产包括的内容 山东

4、恒伟化工科技有限公司焦炉气综合利用项目环境影响报告书 13-2 清洁生产主要包括以下内容： （1）清洁的能源：包括常规能源的清洁利用，可再生资源的利用，再生能源 的开发；各种节能技术等。 （2）清洁的生产工艺过程：包括尽量少用、不用有毒有害的原料，保证中间 产品的无毒、无害；减少生产过程中各种危险因素；采用少废、无废的工艺和高效 的设备；进行物料再循环；完善管理等。 （3）清洁的产品：指节约原料和能源，少用昂贵和稀缺的原料的产品；利用 二次资源作原料的产品；产品在使用过程中及使用后不会危害人体健康和生态环境； 易于回收、复用和再生的产品等。 清洁生产不但要有技术上的可行性，而且要有经济上的可盈

5、利性，能够体现经 济效益、环境效益和社会效益的统一，这是在市场经济条件下清洁生产得以实现并 能够不断发展的前提条件和生命线。 新的中华人民共和国清洁生产促进法自 2012 年 7 月 1 日起施行。要求 “新建、改建和扩建项目应当进行环境影响评价，对原料使用、资源消耗、资源综 合利用以及污染物产生与处置等进行分析论证，优先采用资源利用率高以及污染物 产生量少的清洁生产技术、工艺和设备” ，同时要求企业在进行技术改造过程中， 应当采取以下清洁生产措施： （1）采用无毒、无害或者低毒、低害的原料，替代毒性大、危害严重的原料； （2）采用资源利用率高、污染物产生量少的工艺和设备，替代资源利用率低、

6、污染物产生量多的工艺和设备； （3）对生产过程中产生的废物、废水和余热等进行综合利用或者循环使用； （4）采用能够达到国家或者地方规定的污染物排放标准和污染物排放总量控 制指标的污染防治技术。 可见，清洁生产已经是国家依法推行的控制污染、改善环境的有效措施之一。 拟建项目主要利用煤及焦炉气生产乙二醇，由于目前国内还没有相关的清洁生 产标准，因此本次环评中将依据中华人民共和国清洁生产促进法的要求，从清 洁生产的基本原则方面对拟建项目的工艺设备水平是否符合清洁生产的原则要求进 行分析。 山东恒伟化工科技有限公司焦炉气综合利用项目环境影响报告书 13-3 13.213.2 清洁生产方案分析清洁生产方

7、案分析 13.2.113.2.1 清洁生产方案清洁生产方案 拟建项目建成投产后，公司将环保、健康和安全放在其经营的首位，重点从以 下三个方面开展清洁生产工作： （1）强化清洁生产的管理，包括完善生产工艺和生产过程的控制能力，优化 操作，尽量减少“三废”的产生； （2）建立和健全相应的规章制度及奖惩原则，提高员工的环境保护意识； （3）技术改造和开发方案，包括生产工艺和设备的改良、新型无废或少废技 术和环境友好设备与材料的应用；将清洁生产的概念和工艺设计贯穿到技术改造中， 力图在生产工艺设计中考虑将对环境的影响降到最低。 13.2.213.2.2 清洁生产方案分析清洁生产方案分析 13.2.2.

8、113.2.2.1 建立企业内部质量管理体系，强化企业管理建立企业内部质量管理体系，强化企业管理 企业管理措施是推行清洁生产的重要手段。由于管理措施一般不涉及生产的工 艺过程，花费较少，却可以取得较大的效果。清洁生产要贯穿生产的全过程，落实 到公司的各个层次，分解到生产过程的各个环节，并与企业管理紧密地结合起来。 实践表明，切实可行的企业管理措施可能削减约 40%的污染物，并使生产成本大为 降低。 13.2.2.213.2.2.2 优化生产工艺优化生产工艺 在生产工艺、技术和设备的使用上，注重清洁生产意识，努力提高产品的质量、 生产效率和合格率，不仅能降低生产成本，取得很好的经济效益，也减少了

9、污染物 的产生和排放，具体体现清洁生产的宗旨。 根据拟建项目甲醇溶剂生产用量大的特点，在生产的各个环节进行控制，提高 甲醇的循环利用率和重复利用率。 对生产区的各装置、中间储罐的放空尾气收集后统一送火炬焚烧处理。将原有 的低空无组织多点排放改为集中深度处理后高空排放，减少了对厂区近距离范围内 的环境污染。 在噪声控制方面，公司的辅助动力设备在设计选型时，注意选用低噪声设备， 很大程度上减轻了动力设备的噪声对周围环境的影响。 13.2.2.313.2.2.3 设备选型设备选型 全厂设备均采用国产设备。其中，选用的反应釜、计量罐、冷凝器、压缩机、 山东恒伟化工科技有限公司焦炉气综合利用项目环境影响

10、报告书 13-4 各种泵等，多为定型设备或专业制造设备。定型设备均选用标准高质量产品，有利 于提高材料及配件的标准化程度。非标准设备由企业提出技术参数和使用条件，委 托国内有甲级设计资质的设计院进行设计，然后选择有一定实力、具有压力容器制 造资质的厂家生产。 13.2.2.413.2.2.4 严格管理原辅材料严格管理原辅材料 公司对于消耗材料应制定严格的定额、保管和领料制度。从化学品购进、检验、 标注、储存到每月安全检查记录以及化学品的转移都有严格的规定，应有专门的环 境工程监督员管理，有一套完善的组织机构负责管理。在使用化学品的作业场所， 设置有废液收集容器，避免污染物流失。 13.313.

11、3 清洁生产指标先进性分析清洁生产指标先进性分析 拟建项目以煤及焦炉气为主要原料，原料煤经煤气化制取煤气，经脱硫脱碳后 深冷制得氢气和 CO，氢气部分作为燃料气，其余氢气与 CO 作为原料同甲醇、氧 气反应制取乙二醇；原料焦炉气经脱硫脱碳等预处理后，将其中的甲烷液化制取 LNG，同时分离氢气作为原料合成乙二醇；脱硫过程副产固态硫磺，乙二醇合成过 程副产醇酯混合物、轻质醇和重质醇。主要节能措施如下： 13.3.113.3.1 煤气化装置煤气化装置 按照气固相间相接触的方式不同，可将煤气化工艺分为四类，分别是固定床气 化、流化床气化、气流床气化和熔融床气化。熔融床气化的特点是有一温度较高 （一般为

12、 16001700）且高度稳定的熔池，粉煤和气化剂以切线方向高速喷入熔 池内，池内熔融物保持高速旋转。此时，气、液、固三相密切接触，在高温条件下 完成气化反应，生成 H2 和 CO 为主要成分的煤气。在现代煤气化技术开发中，熔 融床技术并未完全商业化，故在此不再详述。国内外开发过的流化床技术较多，但 是很多停留在中试装置和示范阶段。已经有工业化装置的流化床技术有德国 Davy Mokee 公司的 Winkler 工艺，美国 IGT 的 U-gas 工艺、中国抚顺恩德机械有限公司 的恩德气化炉。上述流化床技术的反应压力一般为 0.20.3MPaG，在生产能力上， 难以和加压气化工艺相比较。虽然流

13、化床技术在原料煤的适应性上比固定床气化有 优势，但是对于需要大量合成气的现代煤化工产业来说，目前采用流化床技术的很 少。 第二代清华炉水煤浆水冷壁气化技术的工业装置于 2011 年 8 月在山西丰喜投 山东恒伟化工科技有限公司焦炉气综合利用项目环境影响报告书 13-5 入运行，至 2012 年元月九日计划检修，实现首次投料安全、稳定、连续运行 141 天。水冷壁清华炉气体成份与水煤浆耐火砖炉气体成份相当，且不必每年数次更换 锥底砖，定期更换全炉向火面砖，节约运行费用并提高单台气化炉的年运转率。为 煤气化生产装置的“安稳长满优”运行创造了条件。与第一代清华炉相比，第二代 清华炉具有以下优点： （

14、1）气化炉采用水冷壁型替代耐火砖，提高燃烧室温度，对气化煤种的灰熔 点要求由 1300以下提高到 1500以下，利于使用高灰熔点煤种，此外，水冷壁 结构可以利用废热产生蒸汽。 （2）采用独特的水冷壁结构设计，气化炉的燃烧室容积比耐火砖炉壁增大， 系统的负荷可以提高 150%。 目前国内为以煤为原料进行气化生产的技术中以水煤浆气化工艺运行最为稳定， 且拟建项目原料煤的成浆性较好，适合于水煤浆气化，所以采用水煤浆气化工艺。 第二代清华炉水煤浆水冷壁气化技术对煤种灰熔点适应性更广，气化炉水冷壁能副 产中压蒸汽，气化炉不需因更换耐火砖而设置备炉，整套气化装置均已国产化能使 设备投资相对较低。目前国内第

15、二代清华炉有一台在运行，而一代清华炉有六台在 运行。而且与国外同类技术相比专利费用较低，所以拟建项目采用北京盈德清大科 技有限责任公司的第二代清华炉水煤浆水冷壁气化技术。 同时，气化采用激冷流程的水煤浆水冷壁气化工艺，主要有以下节能特点： 1、采用成熟、可靠、安全、先进的工艺流程，动设备选用国内先进的设备， 节省能耗。 5、反应产物温度高、热量大，产生蒸汽并采用深度换热技术，通过多级换热 回收热能。尽可能回收余热及尾气中物料。充分利用有效能，对冷却热负荷，尽量 按照有效能合理方式去组合流程。 3、蒸汽管道设流量计并回收利用蒸汽冷凝液逐级产生蒸汽，热水系统用于系 统伴热。热水作为装置的伴热及采暖

16、。 4、选用高效率、低电耗的压缩机及机泵等设备，以降低电耗。 5、余热回收工序工艺冷凝液回用至气化装置，减少新鲜水用量。 13.3.213.3.2 酸性气体脱除工序酸性气体脱除工序 酸性气体脱除技术国内外均有较为成熟的技术来源，脱硫和脱碳的工艺技术目 前种类很多。脱硫工艺从使用的脱除剂的形态可分为干法脱硫和湿法脱硫。脱碳工 山东恒伟化工科技有限公司焦炉气综合利用项目环境影响报告书 13-6 艺有溶液法和吸附法两种，从脱除原理来讲常用的溶液脱硫脱碳工艺又分为物理吸 收法、物理化学吸收法和化学吸收法三种。 拟建项目酸性气体脱除的主要任务包含脱除原料气中的 H2S、少量有机硫及脱 除 CO2满足下游

17、甲醇合成及乙二醇合成气体要求。 从脱除 CO2、H2S 及少量有机硫来看，项目粗煤气中 CO2含量高、分压适中 （粗煤气中 CO2浓度为 17.74(v)%，CO2分压约为 0.638MPa，H2S 和有机硫的总含 量约为 654ppmv） 。酸性气体处理量小，分压适中，宜采用化学吸收法。化学吸收 法以碳酸钾溶液为基础和以醇胺类溶液为基础的二种工艺，两种化学洗涤法均需添 加活化剂或促进剂以提高对 CO2的吸收能力和解吸能力。 （1）碳酸钾系列脱碳工艺 热钾碱系列脱碳工艺是世界上应用最广泛的，迄今世界上各种类型的热钾碱脱 碳装置已逾千套，最近还有新装置投产，我国约有 60% 的大、中型合成氨装置

18、采 用该工艺。该工艺早期以美国苯菲尔脱碳工艺和意大利 GV 脱碳工艺为主，同期的 还有美国的 Catacarb 脱碳工艺，它们只是采用了不同的活化剂。该工艺具有溶液吸 收能力强、净化度高、再生气纯度高、溶液价格便宜等优点，但再生热耗高是其主 要缺点。 （2）醇胺系列脱碳工艺 醇胺脱碳工艺在初期应用时，是所有脱碳工艺中能耗最高、腐蚀性最大的，经 过不断更换溶液化学成份和改进工艺技术，逐渐发展成为目前能耗最低、腐蚀性最 小的化学吸收工艺之一。 醇胺工艺最初采用一乙醇胺（MEA） 。MEA 为伯胺，是一种有机强碱，对酸性 气体（H2S 和 CO2）具有吸收速率快、吸收能力强、残留 CO2少、投资省等

19、优点， 但也存在再生能耗高、降解损耗大及对设备腐蚀严重等缺点。针对这些问题，国外 开发了一系列胺保护技术，如 DOW 化学公司的气/标 FT-1 技术及 FS-1 溶剂，在一 定程度上解决了设备腐蚀及能耗高等问题。虽然 MEA 工艺不断改进，但是人们一 直努力寻找新的醇胺化合物，新的醇胺化合物应具有腐蚀性小、不易降解、更易于 再生、挥发性小、水溶性好、脱除 CO2 性能好等性能。仲醇胺类化合物，如二乙 醇胺（DEA） 、二甘酸胺（DGA） 、二异丙醇胺（DIPA 或 ADIP）都被选用于气体 的脱硫、脱碳，而甲基二乙醇胺（MDEA）是其中性能最好的醇胺类物质，广泛用 于原料气体的脱硫，1971

20、 年德国 BASF 公司开发了以哌嗪为活化剂的活化 MDEA 山东恒伟化工科技有限公司焦炉气综合利用项目环境影响报告书 13-7 脱碳工艺。MDEA 稳定性较好，在使用过程中很少发生降解；MDEA 的蒸气压较 低，在吸收过程中溶剂损失小，溶剂年补充率为 2%3%；溶液无毒，对碳钢设备 无腐蚀。 热钾碱脱碳工艺操作费用及车间成本比活化 MDEA 脱碳工艺操作费用及车间 成本高很多，但投资只相差 10%，采用 MDEA 脱碳工艺所节省的操作费用在几个 月内可收回多增加的投资。因此，本项目的脱碳工艺采用活化 MDEA 工艺技术。 同时考虑到本项目粗煤气中硫含量低，处理负荷小，栲胶脱硫剂 MDEA 无

21、法脱除 原料气中的 COS，及无法将原料气中硫含量脱至 0.1ppmv。因此本项目采用 COS 水解+栲胶脱硫+MDEA 脱碳+精脱硫分步除有机硫，脱硫脱碳的工艺。 项目酸性气体脱除采取的主要节能措施有： 1、湿法脱硫溶液再生采用空气喷射再生，减少了能源消耗。 2、机泵、压缩机等设备采用高效能节能电机，减少能耗。 13.3.313.3.3 PSAPSA 提氢工序提氢工序 变压吸附（PSA）技术源于二十世纪六十年代。我国起步于七十年代，在九十 年代进入了快速发展的阶段，并在某些技术领域达到了世界先进水平。目前，我国 变压吸附技术正在向大型化、小型化以及高纯度三个方向发展。 变压吸附技术在我国的工

22、业应用也有 20 多年历史。我国第一套 PSA 工业装置 由西南化工研究设计院开发，于 1982 年在上海吴淞化肥厂建成，用于从合成氨弛 放气中回收 H2，并于 1991 年在湖北襄阳氮肥厂建成第一套 PSA 从合成氨变换气中 脱除 CO2的工业装置。变压吸附的基本原理是利用气体组分在固体材料上吸附特性 的差异以及吸附量随压力变化而变化的特性，通过周期性的压力变换过程实现气体 的分离或提纯，于 1962 年实现工业化。20 世纪 70 年代以后，变压吸附技术发展迅 速，工艺不断完善，成本不断下降，规模不断增大，使用范围越来越广，逐渐成为 一种重要的高效节能的气体分离技术。 拟建项目 PSA 工

23、艺具有流程简单、投资少、能耗低、自动化程度高、产品纯度 高、成本低等优点，与其他工艺相比，更具有可靠性、灵活性及经济合理性。整个 吸附分离循环过程由计算机控制，全部实现自动化操作，装置弹性大，能适应原料 气量和组成的波动。 项目 PSA 提氢工序采取的主要节能措施有： 1、压缩机等设备采用高效能节能电机，减少能耗。 山东恒伟化工科技有限公司焦炉气综合利用项目环境影响报告书 13-8 2、采用 PSA 工艺，具有能耗低、产品质量好、 “三废”排放量少等特点。 3、在满足产品气要求的基础上，解吸出来的解吸气含有大量的一氧化碳和氢 气，加压后送至燃料气管网，对于整个 PSA 提氢工序，原料气全部都得

24、到利用。 13.3.413.3.4 乙二醇装置乙二醇装置 乙二醇装置是以净化装置来的 CO 和 H2为原料，经过草酸二甲酯合成及乙二醇 合成反应生成粗乙二醇，粗乙二醇精制后得到优等品乙二醇、合格品乙二醇等产品 送至罐区。拟建项目乙二醇装置采用由中国五环工程有限公司、华烁科技股份有限 公司和鹤壁宝马(集团)实业有限公司三方共同开发的具有完全自主知识产权的合成 气生产聚合级乙二醇工艺技术。 乙二醇（EG）是最简单和最重要的脂肪族二元醇，也是一种重要的有机化工原 料，1859 年，Wurtz 首次将乙二醇二乙酸酯与氢氧化钾反应制得乙二醇，次年开发 出由环氧乙烷直接水合制得乙二醇的方法。1937 年美

25、国 UCC 公司建成了世界上第 一套以空气为氧化剂的乙烯气相氧化法生产环氧乙烷工业装置，1958 年 Shell 公司 建立了第一套以氧气为催化剂的工业化环氧乙烷生产装置，使得乙二醇的生产转向 水合工艺路线。到目前为止，环氧乙烷水合法仍是目前世界上生产乙二醇的最主要 方法。水合法通常是将环氧乙烷与水以 1:10（摩尔比）混合，然后与离开水解反应 器的乙二醇和水的混合物换热，预热到 120160后进入水解反应器，在 190200水解，停留时间约为 30 分钟，操作压力约为 2.23MPa。过程为放热反应， 在反应 30 分钟后乙二醇水溶液在与进料换热后离开水解反应器，经降温后和降压 后进入蒸发系

26、统。工业上通常采用 3-6 效蒸发，之后再进入精馏系统，在乙二醇塔 塔顶得到纯产品。塔釜为副产的二乙二醇（DEG） 、三乙二醇（TEG）以及高分子 量的聚乙二醇。送入后续各塔逐个回收处理。 现行乙二醇生产采用环氧乙烷水合路线，其水的用量超过理论值的 20 倍，而 且约有 9%生产二甘醇，1%生产三甘醇和更高分子量的聚乙二醇，从而降低了单乙 二醇的选择性。因而降低水比的催化工艺已经成为乙二醇新工艺的开发焦点。另外 基于乙烯路线经环氧乙烷的乙二醇生产，由于石油资源的短缺和煤资源相对丰富， 因而开发以合成气为基础的各种新乙二醇生产工艺十分引人关注。 1、基于合成气工艺 其中主要是甲醛和甲醇为原料的

27、DuPont 甲醛羰化法，以一氧化碳和氢气为原 山东恒伟化工科技有限公司焦炉气综合利用项目环境影响报告书 13-9 料的 UCC 直接合成法，以一氧化碳和低碳醇为原料的日本宇部公司和 UCC 公司共 同开发的草酸酯法(氧化偶联法)，以甲醇和甲醛为原料的由 Redox 公司和 Celanese 公司共同开发的 Redox 法以及甲醛缩合法等。 2、环氧乙烷催化水合工艺 其中主要是由 UCC 开发的接于离子交换树脂上的阴离子催化剂（如钼酸盐、 钨酸盐、钒酸盐）和三苯基膦络合催化剂的水合工艺，Shell 公司开发的以季铵型酸 式碳酸盐阴离子交换树脂为催化剂的水合工艺。 3、通过中间体合成乙二醇工艺

28、其中最主要的是由日本三菱化学公司开发的经碳酸乙烯酯（EC）路线，由 Texaco 公司开发的联产乙二醇和碳酸二甲酯路线以及 Shell 公司开发的经二氧戊环 的工艺路线。此外，以乙烯与醋酸为原料，经亚乙基二醋酸酯的直接法工艺研究也 十分活跃。 近期，由日本三菱化学公司开发的以环氧乙烷为原料经碳酸乙烯酯生产乙二醇 的新工艺取得了突破性进展。三菱化学公司于 1997 年在鹿岛建成一套生产能力为 1.5 万吨/年的中试生产装置，并于 2001 年 7 月投入运转。经过 1 年多的中试试验，结 果表明该工艺在性能、操作性、稳定性、安全性、环境、产品质量及规模扩大等方 面均有独特之处。三菱化学公司催化工

29、艺具有如下特点：(a)乙二醇的选择性超过 99%， 因而既可减少原料乙烯的氧气的消耗，又可删除多余的二乙二醇和三乙二醇精制设 备和运输设备，从而节省了投资费用；(b)水比为 1.21.5：1，接近化学计算值，从 而大大降低了蒸汽所需能量；(c)由于反应采用低温、低压过程，所以新工艺中采用 中压蒸汽即可，且用量很少。两步反应所需用的压力均为传统工艺的 1/2，且可制 得高质量的乙二醇产品。三菱化学公司开发的工艺以环氧乙烷装置制得的含水 40% 的环氧乙烷与 CO2为原料，并使催化剂完全溶解在反应液中，反应几乎可使所有的 环氧乙烷全部转化成碳酸乙烯酯和乙二醇，然后碳酸乙烯酯在加水分解反应器中全 部

30、转化成乙二醇，此过程生成的 CO2大部分循环又可再利用，小部分排放，所以一 般不会引起不锈钢设备的腐蚀问题，故反应器可采用不锈钢材。在三菱化学公司的 新乙二醇生产工艺中，催化剂是至关重要的因素。据称该工艺采用的是基于四价磷 的均相催化剂，结构式为（Ri）4P+X-，其中 Ri 为烷基和芳基基团，X 为卤素。采 用这种催化剂时，环氧乙烷转化成乙二醇的速率比不采用催化剂时快数百倍，因此 反应体系中乙二醇浓度高，环氧乙烷浓度低，副产二乙二醇和三乙二醇更少，所以 山东恒伟化工科技有限公司焦炉气综合利用项目环境影响报告书 13-10 乙二醇的选择性可高达 99.3% 99.4 %。为配合新催化剂的工业化

31、，三菱化学公司 还同时解决了反应器材质和高效反应器的开发、包括低催化剂消耗量在内的工艺条 件优化以及产品质量提升等问题。 新工艺的技术经济性极为明显，由于乙二醇装置流程简化，设备配置及运输设 备减少，因此包括催化剂初装费用在内的建设费用比传统工艺减少 10%。当然与传 统工艺相比，虽然减少了乙烯和氧气的原料费、设备费及排水处理费，但却损失了 二乙二醇和三乙二醇作为商品销售的收益，并增加了乙二醇催化剂的补加费，不过， 由于装置占地面积和维修费用减少，整体投资费用仍可降低 5%10%。 4、草酸酯法（氧化偶联法） 草酸酯法主要是指 CO 气体首先合成草酸二酯，再经催化加氢制取乙二醇的方 法。其中，

32、液相合成草酸酯首先由美国联合石油(Unoca1)公司于 1966 年提出 ，采 用 PdCl2-CuCl2催化剂，在 125、7.0MPa 下反应： 2ROH+2CO+1/2O2（COOR）2+H2O 1978 年，宇部兴产公司和美国 UCC 公司联合开发了合成草酸二酯的新工艺路 线，采用 2%Pd/C 催化剂，在反应条件为 90、9.8MPa 下，引入亚硝酸酯，使 CO 与丁醇发生偶合，并建成一套 6kt/a 草酸二丁酯的工业装置，但该方法草酸酯生成 速率慢，副产物多，且加氢要在 20MPa 以上进行。后来，宇部兴产公司开发了气 相催化合成草酸酯的工艺，反应压力 0.5MPa，温度为 801

33、50 。此工艺方法 已通过中试， 连续运行 480h，草酸二甲酯平均时空收率为 432g/(Lh)，据报道， 宇部兴产公司已建成工业化生产装置。此法也使加氢制 EG 取得了重要进展，加氢 压力降为 3MPa。据美国 ARC0 公司申请的草酸酯加氢制 EG 专利介绍，采用 Cu-Cr 催化剂，EG 收率可达 95%。Engelhard 公司 1994 年的专利主要采用了 Cu-Zn 的氧 化物和少量 Al2O3作催化剂，也取得了不错的效果。 20 世纪 80 年代初，国内也开始了 CO 催化合成草酸酯及其衍生物产品草酸、 EG 的研究。中国科学院福建物构所与南靖合成氨厂合作，利用合成氨装置回收的

34、 CO，在常压、1500下催化偶联合成草酸二甲酯，然后以 Pd 为催化剂，进行草酸 二甲酯的低压加氢，转化率达 95%100%，EG 选择性为 85%90%，应用此专利 技术，于 2005 年在江苏丹化集团建成中试装置。应用此技术，2009 年在内蒙古通 辽建成年产 20 万吨乙二醇装置。 山东恒伟化工科技有限公司焦炉气综合利用项目环境影响报告书 13-11 近年来，中国五环工程有限公司与湖北华烁公司开发了草酸酯法工艺路线和催 化剂，已具备用合成气工业化生产合成 EG 的条件。 CO 偶联羰化工艺主要是指 CO 通过氧化偶联制草酸酯，然后再加氢合成乙二 醇，C1C4 醇与三氧化二氮反应生成亚硝

35、酸酯，在 Pd 催化剂上实现氧化偶联，得 到草酸酯；氧化产品中的 NO 再化成 N2O3循环使用。这一过程实际并不消耗醇和 亚硝酸，只是 CO 与 O2合成草酸酯。再加氢即可制得乙二醇，低碳醇可循环使用。 这是一条非石油原料合成乙二醇的路线。 拟建项目乙二醇生产过程中采用的主要节能措施： 1、乙二醇合成采用草酸二甲酯法工艺路线，以草酸二甲酯为中间产品，经草 酸二甲酯加氢生产乙二醇。草酸二甲酯合成及草酸二甲酯加氢反应均采用专有设备 等温列管式反应器， 2、通过副产蒸汽，控制催化剂床层温度平稳。一方面控制了床层热点温度， 另一方面利用了反应余热。 3、草酸二甲酯合成及草酸二甲酯加氢采用高性能催化剂

36、提高反应转化率和产 品选择性、减少反应气体循环量；优化反应器结构、工艺流程及操作条件等措施， 降低系统阻力降和压缩机的压比，大幅节省公用工程消耗。 4、采用高效填料、先进分离技术、优化控制等措施，从工艺上简化流程并优 化操作条件，提高塔的抗干扰能力，降低公用工程消耗。 5、 、采用高效、低压降换热器，提高传热效率，减少能耗；选用高效机泵和高 效节能电机，提高设备效率。 13.3.513.3.5 设备先进性分析设备先进性分析 拟建项目采用新一代的集散型控制系统（DCS） ，为全面监视和控制全装置的 检测点和控制点，保证装置的平稳操作和安全生产，并发挥 DCS 系统的优势，装 置所有远传的过程信号

37、都将送入 DCS 系统中；这些信号经过处理将分别用于实时 控制、实时显示报警、并生成各种生产和管理用的记录和报表。在设计 DCS 系统 的配置时，将充分考虑其硬件、软件的可靠性、主流型和先进性、以及系统的可扩 展性、网络开放性，网络通讯的硬件平台及其相应接口，使采用的 DCS 系统能适 应现阶段的要求。生产过程安全稳定运行，确保产品质量，节能降耗，改善操作条 件，提高劳动生产率。 为了保证装置长期、安全、可靠运行，控制系统的控制器（CPU） 、I/O 卡件、 山东恒伟化工科技有限公司焦炉气综合利用项目环境影响报告书 13-12 供电单元、通讯网络和接口单元等均有双重化冗余。根据本装置现场情况，

38、仪表控 制回路及检测回路选用隔爆型仪表。 在选择仪表（如变送器、安全栅、报警设定器、信号转换器、执行器、分析器 等）时，将充分考虑目前现在装置中仪表的运行情况，在国产仪表和国外仪表中的 筛选出性能价格比最好的仪表，使设计出的每个控制或监测回路都能在安全、可靠、 长周期、自动状态下运行，提高整个装置的仪表投用率和自动化管理水平。 温度仪表：进控制室指示、控制的全部采用铂热电阻和热电偶，就地指示的采 用双金属温度计。 压力仪表：进控制室指示、控制的压力仪表采用智能压力变送器，就地指示的 用弹簧管压力表和耐震、隔膜压力表。 液位仪表：液位测量用浮筒或智能差压变送器。 流量仪表：选用椭圆齿轮流量计、超

39、声波流量计、威力巴流量计，一般流量采 用节流装置和差压变送器。 分析仪表：可燃气体报警选用国内合资产品。 从上述的分析可以看出，拟建项目采用的工艺设备先进，自动化程度高，处于 国内先进水平的生产线。 13.3.613.3.6 项目能耗分析项目能耗分析 拟建项目建成投产后，综合能耗约为 282190.7 吨标准煤，项目可实现年营业收 入 242310 万元，实现工业增加值 174036 万元，项目单位产值（万元）综合能耗为 1.16tce/万元，单位工业增加值（万元）能耗 1.62tce/万元。单位产值综合能耗高于 2012 年山东省 0.82tce/万元和 2012 年菏泽市 1.02tce/

40、万元的能耗指标，项目单位工 业增加值能耗高于 2012 年山东省 1.15tce/万元和 2012 年菏泽市 1.59tce/万元能耗指 标。 拟建项目各装置采用了一系列的先进工艺技术，使以焦炉煤气为主、煤为辅合 成气制乙二醇的单位乙二醇的综合能耗为 37.58GJ/t，折标煤 1.28tce/t。目前国内河 南煤业洛阳 20 万吨乙二醇项目（在建，计划明年投产）的综合能耗为 3.903tce/万 元。与国内煤制乙二醇装置相比，拟建项目的综合能耗（1.16tce/万元）是较低的， 项目的实施有利于降低菏泽市甚至国内化工行业总体能耗标准，项目的实施具有重 要的节能意义。体现煤制乙二醇工厂煤炭利用

41、效率的主要指标之一是工艺碳效率， 本项目以焦炉气分离甲烷后的氢气为原料，一氧化碳来自水煤浆煤气化装置，不需 山东恒伟化工科技有限公司焦炉气综合利用项目环境影响报告书 13-13 要变换，无变换二氧化碳排放，工艺装置碳效率为 50.30%，这是目前技术条件下所 能获得的较高的煤炭利用效率。 通过与煤发电、煤制合成氨、煤制尿素、煤制甲醇、煤制烯烃、煤制天然气、 煤制油等其他煤炭利用路径进行万元产值能耗的对比，结果如表 13.3-1 所示。 表表 1 13 3. .3 3- -1 1 不不同同煤煤炭炭利利用用途途径径万万元元产产值值能能耗耗表表 能耗价格万元产值能耗相对值 序 号 产品单位 GJ元G

42、J/万元% 1大型煤制合成氨t47.41130419.47100 2大型火电103kWh9.079370245.3858.5 3大型煤制甲醇t562700207.4149.45 4大型煤制天然气103Nm349.3742180226.4953.99 5大型煤制烯烃t 207.6511273184.2043.91 6大型煤制尿素t35.22450143.6734.25 7大型煤间接液化制油t105.9178067131.3031.30 8拟建项目t37.58750050.1111.95 由上表可知，本项目单位产品产值能耗低于不同煤炭利用途径的万元产值能耗， 拟建项目乙二醇、LNG 具有良好的市场

43、需求前景，表明焦炉煤气制乙二醇是延长煤 炭产值链，提升煤炭最终价值的良好途径。拟建项目的实施有利于降低煤化工行业 的综合能耗。 13.3.713.3.7 环境管理要求环境管理要求 根据工程分析结论，拟建工程符合国家有关产业政策，污染物排放浓度达到了 相关标准的要求。 拟建工程建成后，该公司将设置专门的环境管理机构和专职管理人员，建立健 全环境管理制度，严格控制各种污染物的产生及排放。 13.413.4 清洁生产方案清洁生产方案 拟建项目所选择的工艺方法是先进的，但仍需进一步改进和提高，特提出以下 清洁生产方案。项目在建设时应注意以下问题： （1）严格生产组织管理，保证各项清洁生产措施的贯彻落实

44、。 （2）积极采用各种节水措施，降低生产过程中新鲜水的用量；进一步降低电耗、 煤耗，降低单位产品的消耗水平，从而降低产品成本，增强市场竞争力。 （3）维护好各生产环保设备，减少跑冒滴漏现象发生，保证生产有效平稳进行。 山东恒伟化工科技有限公司焦炉气综合利用项目环境影响报告书 13-14 （4）设备选型时也要充分考虑节能降耗的要求，首先选用国家推荐的节能产品。 （5）对生产过程中水、油、气均设置计量仪表，加强节能监督。 （6）加强设备维护保养，从而使设备经常处于高效运转状态，以降低能源损失。 （7）建议建设单位投产后建立清洁生产审计领导机构与管理机构，负责组织 全厂职工按清洁生产促进法的要求促进

45、全厂的清洁生产工作，通过清洁生产审 核，找出不符合清洁生产的问题和原因，从而推进企业的清洁生产工作。 13.513.5 小结小结 拟建项目在采取了相应的防范措施后，可保证生产安全和环境安全；项目生产 过程中采用了清洁原料，先进的生产工艺和设备，清洁生产水平较先进；所选用的 生产工艺具有国内先进水平，污染物排放浓度和排放量，满足相应的标准要求。 另外建议在项目建成投产后继续根据中华人民共和国清洁生产促进法的要 求，本着“循环经济”的原则，健全、完善公司的环境管理制度，符合国家和地方 环保法律法规标准，积极开展清洁生产审计，进一步节能降耗，多方面考虑资源的 重复利用，在生产过程、环境管理和相关服务方面均贯彻清洁生产的理念和要求。 综合看来，拟建项目清洁生产指标处于国内先进水平，符合清洁生产的要求。从清 洁生产角度，项目建设是可行的。