面向精细化工领域的水处理剂全产业链资源节约与高效综合利用技术
(1)以先进的塔式、管式或釜式连续化绿色高效合成工艺代替传统的单釜式间歇反应工艺,实现单套万吨级规模装置的连续化、智能化生产,在提升装置安全性和生产效率、稳定产品质量的同时,在节水、节能、降耗、减排上效果显著。
(2)以高效阻垢缓蚀剂、螯合剂2-膦酸基-1,2,4-三羧酸基丁烷(PBTCA)为例,开发了水解与蒸馏耦合工艺,反应生成的甲醇和水经分离后分别回用到酯化和水解反应中,实现物料循环利用和水的零排放,同时利用反应中多余的热量为水解和精馏提供热量,实现能源的多效、梯级充分利用,有效地降低了能耗物耗。
(3)以羟基亚乙基二膦酸(HEDP)为例,选择三氯化磷和冰醋酸为主要原料,酯化无水环境节水减排效果显著;采用多步水解、多步蒸馏、多釜联用,充分循环利用蒸馏产出的不同浓度醋酸溶液;同时,反应产物从管式反应器出来进入气液分离器分离,气相组分乙酰氯和氯化氢进入冷凝塔在塔顶冷凝得到高浓度的乙酰氯和高纯氯化氢,用于生产下游产品或直接销售,多余的氯化氢进入多级吸收装置生产工业级盐酸,充分利用了其他水处理剂产品产生的低浓度盐酸;先进工艺装备及产业链综合作用下,无低酸废水产生,实现水资源高效利用;水解分步分级进行,物料与蒸汽逆流接触或物料底部通入蒸汽,蒸汽能源得到充分利用,单位产品能耗降低40%左右,同时提高了水解效率和产品质量。
(4)蒸汽冷凝水回用到锅炉二次利用,或用作工艺水,如水解用水或者产品溶剂用水,充分利用水资源,间接减少了去离子水制水量,同时尾气吸收水回用到产品中,节水效果显著。
(5)充分发挥自身高效水处理剂资源和先进水处理技术上的优势,开发了冷却水稳定控制与节水减排回用技术,在循环冷却水系统中率先使用,浓缩倍数在2.5-3.5之间,使用反渗透去离子水作为冷却反渗透、超滤、纳滤、MVR多效蒸发等处理后用作循环水补充水或反渗透原水,最终实现水的全部循环利用,较原有定期排污的循环冷却水处理方法节水达50%以上。
(6)在水处理剂全产业链推广应用精细化工连续化、智能化生产技术,促使了全厂节水20%以上,实现水平衡,同时在提升全厂安全环保水平,提高生产效率,以及节能降耗减排上取得了巨大成就。
本技术改变了精细化工传统工业化生产方式,借助源头设计、工艺技术、生产设备、智能化装备和系统、绿色体系、整体规划布局等方面等科技创新,实现水处理剂全产业链的能源流与物质流的协调运转,全厂节能环保和清洁生产取得突破性进展,实现生产过程节水和水资源高效利用,节能降耗减排和生产制造成本降低效果显著,安全、环保、人员健康、质量、效率全面改善提升。
(1)采用水处理剂及其相关精细化学品连续化、智能化高效生产技术代替原来的间歇式生产方式,工艺和设备双重创新,达到节能环保与清洁生产的目的。
(2)先进工艺与在线控制设施、智能控制系统的协同作用,使得温度控制精度在±1℃以内,流量控制精度在±1kg以内,压力控制精度在±10KPa以内;产品纯度达到97%以上,联副产品甲醇、乙酰氯、氯化氢等纯度达到99%以上,可直接用作原料或销售,不给环境带来此生危害。
(3)循环冷却水水质控制在pH 8.5-9.5、电导率1000-2000uS/cm、钙硬≤250mg/L、总碱度≤400mg/L、氯离子≤300mg/L、铁离子≤1mg/L,浓缩倍率控制在2.5-3.5之间。
在资源消耗方面,该技术主要针对降低物耗、节约用水及水资源综合利用方面做出了积极贡献,水资源节约及物耗降低分别有望达到30%和20%以上。
在环境与生态方面,“三废”得到有效控制,排放量降低50%以上,不对周边生态做出危害。
在经济社会发展影响方面,该技术的推广应用,可促使相关产业技术升级,实现新旧动能转换,整体经济效益增长50%以上,可吸纳现有规模1/3以上的人员就业或提升技能,相关企业社会责任感显著提升,社会影响力进一步增强。
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