天津大沽化工股份有限公司年产50万吨苯乙烯装置项目环境影响报告书
来自中间罐区的乙苯与来自蒸汽过热器的稀释蒸汽在串联的混合装置中完全混合（加入高温水蒸气是为了减少催化剂上结碳），混合液与含钾的催化剂稳定剂一起进入一级反应器（加入含钾的催化剂稳定剂是为了延长脱氢催化剂的寿命）中，一级反应器的出料经再热后进入二级反应器，乙苯先后在一级反应器和二级反应器中发生催化脱氢反应。乙苯脱氢转化率为36.1%，苯乙烯的选择性为97.9%。生成的粗苯乙烯经冷凝后进入粗苯乙烯分离罐。为防止由于酸腐蚀而导致碳钢设备的腐蚀，在粗苯乙烯进入冷凝器前加入胺溶液。粗苯乙烯分离罐中产生的水相进入工艺废水处理系统处理，烃相（粗苯乙烯）进入粗苯乙烯罐中，经缓冲后去粗苯乙烯精馏阶段，气相连同冷凝器产生的不凝气进入废气气液分离罐，分离出的气体（G12）进入废气吸收系统，分离出的液体进入废气密封器中。
为了减少苯乙烯聚合物的生成，在粗苯乙烯进入苯/甲苯塔之前加入苯乙烯精馏抑制剂Styrex310和I-5。苯/甲苯塔精馏在真空下操作，系统真空由苯/甲苯塔真空设备提供。塔顶蒸汽经苯/甲苯塔冷凝器/聚集器冷凝后，一部分回流，另一部分进入苯/甲苯分离器。在苯/甲苯分离器中，苯从分离器上部采出，进入循环苯处理器中利用分子筛材料将循环苯中的含氮成分吸收，净化后的循环苯进入轻组分塔；分离器底部产生的甲苯作为副产品外售。不凝气（G22）进入废气吸收系统，苯/甲苯塔冷凝器/聚集器底部产生的倾析废水（W11）被送入热井中进行收集分离。苯/甲苯塔塔底物进入乙苯循环塔。
乙苯循环塔的主要功能是回收未转化的乙苯并控制苯乙烯成品中C8的量。精馏在真空下操作，真空由乙苯循环塔真空设备提供。经过乙苯循环塔的精馏，塔顶产生的乙苯蒸汽经冷凝后返回到脱氢反应器中以转化为苯乙烯，塔底物进入成品塔中。乙苯循环塔塔底物进入成品塔，成品塔的作用是限制苯乙烯产品中α－甲基苯乙烯的含量。成品塔真空设备为系统提供真空。苯乙烯从成品塔塔顶出来，为减小苯乙烯产品在运输和储存过程中的聚合，向苯乙烯产品中加入阻聚剂TBC（对叔丁基邻苯二酚）。加入阻聚剂后的苯乙烯送到苯乙烯日储槽，经检测合格后送至罐区的苯乙烯储罐。成品塔塔底物冷却后进入残余物闪蒸罐，气态馏分返回到成品塔，液态馏分主要是苯乙烯和残余液被分成三股，一股回流，一股作为循环残余物返回到苯/甲苯塔进一步回收其中的苯乙烯，另一股作为最终残余液（S6），交有资质单位处理。
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1.5.2.3 废气吸收系统
由粗苯乙烯气液分离器中分离出来的废气（G12）经废气压缩机压缩后与来自轻组分回流槽的废气（G11）混合，冷却后经废气气液分离器分离，气体部分进入废气吸收塔，液体部分进入粗苯乙烯分离罐。在废气吸收塔中，芳烃被循环贫油（来自乙苯单元的多乙苯残余物）直接接触吸收。回收芳烃后废气吸收塔的塔顶气（G1）去蒸汽过热炉燃烧。
乙苯单元的多乙苯回收塔和苯乙烯单元的苯/甲苯塔、乙苯循环塔和成品塔真空设备产生的不凝气体在热井中收集。液相回到粗苯乙烯分离罐进行再次分离，气相物料流到热井废气洗涤塔，被深冷的贫油吸收以进一步回收痕量的芳烃。热井废气洗涤塔产生的塔顶气（G2）被送到蒸汽过热炉燃烧室燃烧，塔底富油连同废气吸收塔塔底富油一起进入废气汽提塔。在废气汽提塔中，通过低低压蒸汽将被吸收的芳烃从富油中汽提出来，汽提出来的芳烃连同分离汽提塔产生的芳烃一起返回到粗苯乙烯冷凝器中回到苯乙烯系统。多次吸收芳烃后的稀油清洗油一部分在系统中循环，另一部分（S8）作为固体废物交有资质单位处理。 1.5.2.4 工艺废水处理系统
苯/甲苯塔分离器产生的废水（W13′）与真空系统不凝气一起进入热井中，分离产生的气体进入热井废气洗涤塔吸收，液相部分（W13）进入与乙苯单元轻组分塔回流罐倾析水（W11）、苯/甲苯塔冷凝器器/聚集器倾析水（W12）以及废气气液分离器分离出的废水（W14）一起进入粗苯乙烯分离罐中进一步分离，分离出来的工艺冷凝物进入分离汽提塔中分离出芳烃后通过过滤器滤出其中的固体，工艺冷凝物（W1）去公用工程作锅炉给水。 1.5.2.5 非正常工况处理措施
在设备维修前，先向火炬系统卸压，此时有废气排向火炬。乙苯单元非正常工况时的物料送至不合格乙苯罐，苯乙烯单元非正常工况时的物料送至粗苯乙烯罐，待恢复正常时送至各自系统中。维修过程中乙苯单元的工艺排污排入乙苯单元分离密闭排污系统，苯乙烯单元的工艺排污排入苯乙烯单元分离密闭系统。两个密闭排污收集总管排放到各自的排污罐中，以确保双密封。排污罐中收集的排污工艺流体回到粗苯乙烯分离罐中进行分离处理。
苯乙烯生产过程总工艺及污染流程示意图见图2.7-1，乙苯单元、苯乙烯单
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元以及废气吸收系统工艺及污染流程图见图2.7-2－图2.7-4。
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S4 烷基转移反应 多乙苯回收 残余物 去废气汽提塔作贫油补充 S5废催化剂 苯 S废催化剂 2 乙烯 烷基化反应 苯回收 乙苯净化 脱氢反应 W11 不凝气 苯处理 S废催化剂 1 W12 冷凝 轻组分回收 W13 G 12 分离汽提 W11 S3废吸收剂 粗苯乙烯分离 G11水相 W14 不 密封器 液相 废气气液分离 W1 凝 粗苯乙烯 过滤 作锅炉给水 气相 气 蒸天然气 苯 废气压缩 汽G3烟道气 甲苯 S7 过苯/甲苯回收 W和W′ 1213W12 G 热22废气气液分离 循环乙苯 炉 G 1 乙苯回收 废气吸收 G 真23空 S8稀油清洗油 不废气汽提 凝G24 吸G 2气残余物闪蒸 苯乙烯净化 收 热井废气洗涤 芳多乙苯回收 G21 苯乙烯成品 S6苯乙烯残液 烃 W13 热井 W13′ 图2.7-1 苯乙烯生产工艺流程示意图 16
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1.6 主要污染物排放及治理措施 1.6.1 废气排放及治理情况
本项目废气产生和治理情况如下所述： G1：废气吸收塔未吸收气
脱氢反应废气经废气压缩机压缩后与轻组分塔不凝气混合，在气液分离罐中进一步冷却分离，液相去粗苯乙烯分离罐回收，废气进入废气吸收塔，废气中的芳烃被吸收塔中的贫油（多乙苯残余液）吸收，再经废气汽提塔通过低低压蒸汽将吸收的芳烃汽提出来，回到苯乙烯精馏过程中。废气中未被吸收的气体主要含有氢气、甲烷，去蒸汽过热炉燃烧。 G11：轻组分塔不凝气
轻组分塔用于干燥新鲜苯进料，并脱除反应系统中生成的少量的轻组分。脱除的轻组分不凝气流量为70.3 kg/h，主要含有苯、乙烷、C3、C4、C5等烃类以及少量水。 G12：脱氢反应废气
乙苯脱氢反应过程中产生的气体，经过冷凝后在气液分离罐中分离出来，废气流量为20957.6 kg/h，主要成分为水蒸汽、苯乙烯、乙苯和氢气。 G2：真空系统废气
多乙苯回收塔、苯/甲苯塔、乙苯循环塔和苯乙烯成品塔真空系统不凝气进入热井中进一步处理，热井蒸汽进入热井废气洗涤塔中，与贫油接触洗出其中的芳烃，废气部分去蒸汽过热炉燃烧。 G21：多乙苯回收塔真空系统不凝气
多乙苯回收塔在真空下操作，真空设备产生的不凝气流量为8.6kg/h，主要含有氮气、氧气和少量乙苯。 G22：苯/甲苯塔真空系统不凝气
苯/甲苯塔在真空下操作，真空设备产生的不凝气流量为53.2 kg/h，主要含有苯、甲苯和少量二氧化碳。 G23：乙苯循环塔真空系统不凝气
乙苯循环塔在真空下操作，真空设备产生的不凝气流量为253.6kg/h，主要含有空气、乙苯、甲苯和少量苯乙烯。
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