大宗有机化学品工业的污染综合防治最佳可行技术

0绪论1

0.1内容摘要1

0.1.1文件范围和结构1

0.1.2背景资料2

0.1.3LVOC基本生产工艺2

0.1.4通用生产工艺和技术3

0.1.5LVOC工艺常规污染物排放3

0.1.6通用BAT备选技术3

0.1.7通用BAT技术5

0.1.8典型工艺：低碳烯烃11

0.1.9典型工艺：芳香烃13

0.1.10典型工艺：环氧乙烷/乙二醇15

0.1.11典型工艺：甲醛17

0.1.12典型工艺：丙烯腈18

0.1.13典型工艺：EDC/VCM19

0.1.14典型工艺：甲苯二异氰酸酯21

0.1.15结束语22

0.2序言23

0.2.1本书的地位23

0.2.2IPPC指令的相关法律义务和BAT技术定义23

0.2.3本书的编写目的24

0.2.4资料来源24

0.2.5本书的理解和使用24

0.3范围与文件组织25

1背景资料29

2 LVOC生产的基本单元过程操作和设备设施及其管理34

2.1单元过程35

2.1.1氧化35

2.1.2卤化37

2.1.3加氢38

2.1.4酯化38

2.1.5烷基化39

2.1.6磺化39

2.1.7脱氢40

2.1.8水解40

2.1.9重整41

2.1.10羰化41

2.1.11氧乙酰化41

2.1.12硝化41

2.1.13脱水42

2.1.14氨解42

2.1.15缩合42

2.1.16脱烷基化43

2.1.17氨氧化43

2.2单元操作43

2.2.1吸收44

2.2.2蒸馏45

2.2.3萃取45

2.2.4固体分离46

2.2.5吸附46

2.2.6冷凝47

2.3工艺设备和基础设施47

2.3.1反应器47

2.3.2污染物减排48

2.3.3能源供应49

2.3.4冷却50

2.3.5制冷50

2.3.6储存和处理50

2.3.7释压51

2.3.8真空51

2.3.9泵、压缩机和风机52

2.3.10管道52

2.3.11阀门52

2.3.12公用流体53

2.4管理系统53

3 LVOC生产通用工艺技术及其环境问题54

3.1低碳烯烃54

3.2芳香烃56

3.3含氧化合物59

3.3.1醇61

3.3.2醛类67

3.3.3酮类67

3.3.4羧酸68

3.3.5酯72

3.3.6乙酸乙烯酯73

3.3.7醚73

3.3.8环氧化物74

3.3.9酐74

3.4含氮化合物77

3.4.1胺77

3.4.2酰胺80

3.4.3含氮/硝基/硝酸盐化合物81

3.4.4腈82

3.4.5氰酸酯/异氰酸酯82

3.4.6其他83

3.5卤代化合物85

3.6硫化合物88

3.6.1磺化反应88

3.6.2主要硫化合物89

3.6.3硫化合物生产的一般环境问题90

3.7磷化合物92

3.8有机金属化合物92

4 污染防治通用技术95

4.1废气96

4.1.1排放源96

4.1.2污染物类型97

4.2废水99

4.2.1排放源99

4.2.2污染物类型100

4.3固体废弃物101

4.3.1排放源101

4.3.2污染物类型102

4.4消耗和排放的影响因素102

4.4.1工厂边界的定义和工艺集成102

4.4.2排放基准103

4.4.3监测技术103

4.4.4固体废弃物的定义103

4.4.5厂址103

5 通用BAT备选技术105

5.1管理技术105

5.1.1管理保证106

5.1.2组织责任106

5.1.3培训107

5.1.4工艺设计研发107

5.1.5产业规划和物流108

5.1.6工艺控制109

5.1.7装置维护109

5.1.8运行监控110

5.1.9运行核查110

5.1.10成本和融资111

5.2污染预防111

5.2.1污染物源头削减113

5.2.2回收116

5.2.3固体废弃物源头最小化116

5.2.4工艺集成案例117

5.3废气污染控制123

5.3.1挥发性有机化合物（VOCs）124

5.3.2燃烧废气135

5.3.3颗粒物136

5.3.4废气污染控制技术的处理效果136

5.3.5废气排放监测137

5.4废水污染控制137

5.4.1常规废水污染防治技术138

5.4.2减排技术140

5.4.3废水污染物监测142

5.5固体废弃物控制143

5.5.1固体废弃物防治143

5.5.2固体废弃物处置143

5.6热量144

5.7震动控制144

5.8噪声控制145

5.9技术评价方法146

5.10现有设施的技术改造147

6 通用BAT技术（最佳可行技术）150

6.1引言150

6.2管理体系151

6.3污染预防152

6.4废气污染控制156

6.5废水污染控制159

6.6固体废弃物污染控制160

7 典型工艺：低碳烯烃161

7.1概述161

7.1.1产能162

7.1.2原料164

7.1.3经济因素165

7.2应用工艺技术169

7.2.1催化裂解169

7.2.2蒸汽裂解169

7.2.3原料的影响172

7.2.4产率的影响因素175

7.2.5丁二烯分离176

7.2.6丙烷催化脱氢制取丙烯178

7.2.7辅助化学品和公用设施178

7.3消耗和排放179

7.3.1消耗和排放的影响因素179

7.3.2废气排放181

7.3.3废水排放184

7.3.4固体废弃物排放187

7.3.5能耗187

7.3.6应用案例190

7.4BAT备选技术193

7.4.1替代工艺193

7.4.2废气污染防治194

7.4.3废水污染防治200

7.4.4固体废弃物污染防治202

7.4.5能量202

7.4.6降噪、大气监测203

7.5BAT技术203

7.5.1工艺选择203

7.5.2装置设计203

7.5.3工艺控制和运行204

7.5.4废气污染防治205

7.5.5废水污染防治206

7.5.6固体废弃物污染防治207

7.6新技术208

7.6.1传统原料新工艺208

7.6.2新型原料工艺209

8 典型工艺：芳香烃210

8.1概述210

8.1.1苯210

8.1.2甲苯211

8.1.3二甲苯211

8.1.4环己烷212

8.1.5产能212

8.1.6经济性214

8.2应用工艺技术216

8.2.1裂解汽油制备苯219

8.2.2重整油和裂解汽油制备苯和甲苯220

8.2.3重整油制备苯和对二甲苯220

8.2.4环己烷221

8.2.5辅助化学试剂221

8.2.6环境保护集成装置222

8.3消耗和排放222

8.3.1消耗和排放的影响因素223

8.3.2能耗和原料消耗223

8.3.3废气排放224

8.3.4废水排放226

8.3.5固体废弃物排放226

8.4BAT备选技术227

8.4.1废气污染防治227

8.4.2废水污染防治229

8.4.3固体废弃物污染防治229

8.4.4特定工艺技术230

8.5BAT技术232

8.5.1工艺选择232

8.5.2废气污染防治232

8.5.3废水污染防治233

8.5.4固体废弃物污染防治233

8.6新技术234

9 典型工艺：环氧乙烷和乙二醇235

9.1引言235

9.1.1产能236

9.1.2经济性236

9.2应用工艺技术238

9.2.1工艺化学238

9.2.2生产过程239

9.2.3相关设备和化学药品242

9.2.4其他生产路线242

9.3消耗和排放243

9.3.1原材料和能耗243

9.3.2废气排放246

9.3.3废水排放247

9.3.4固体废弃物排放248

9.3.5应用案例248

9.4BAT备选技术250

9.4.1工艺设计原则250

9.4.2原料消耗251

9.4.3公用工程的消耗251

9.4.4废气污染防治252

9.4.5废水污染防治254

9.4.6固体废弃物污染防治254

9.5BAT技术255

9.5.1工艺选择255

9.5.2原料和能耗256

9.5.3工厂设计256

9.5.4废气污染防治256

9.5.5废水污染防治257

9.5.6固体废弃物污染防治258

9.6新技术258

10 典型工艺：甲醛259

10.1引言259

10.2应用工艺技术261

10.2.1银催化工艺（甲醇完全转化）261

10.2.2银催化工艺（甲醇部分转化）263

10.2.3氧化工艺263

10.3消耗和排放264

10.3.1原材料和能耗264

10.3.2废气排放265

10.3.3废水排放268

10.3.4固体废弃物排放269

10.4BAT备选技术269

10.4.1工艺设计原则269

10.4.2设备设计270

10.4.3原材料消耗270

10.4.4公用工程的消耗270

10.4.5废气污染防治271

10.4.6废水污染防治273

10.4.7固体废弃物污染防治273

10.5BAT技术274

10.5.1工艺选择274

10.5.2原材料和能耗275

10.5.3废气污染防治275

10.5.4废水污染防治275

10.5.5固体废弃物污染防治276

10.6新技术276

11典型工艺：丙烯腈277

11.1引言277

11.2应用工艺技术280

11.2.1原材料280

11.2.2反应单元281

11.2.3淬冷单元281

11.2.4硫酸铵单元282

11.2.5回收单元282

11.2.6净化单元282

11.2.7辅助化学试剂283

11.2.8能源283

11.3消耗和排放284

11.3.1原材料和能耗284

11.3.2废气排放286

11.3.3废水排放288

11.3.4副产物和固体废弃物排放289

11.3.5案例290

11.4BAT备选技术290

11.4.1工艺设计原则290

11.4.2废气污染防治292

11.4.3废水污染防治294

11.4.4固体废弃物污染防治294

11.4.5液体残留物污染防治295

11.5BAT技术295

11.5.1工艺选择295

11.5.2工厂设计296

11.5.3废气污染防治296

11.5.4废水污染防治297

11.5.5副产物和固体废弃物污染防治297

11.6新技术298

12典型工艺：二氯乙烷/氯乙烯单体299

12.1引言299

12.2应用工艺技术302

12.2.1原材料302

12.2.2直接氯化工艺303

12.2.3氧氯化工艺304

12.2.4EDC纯化305

12.2.5EDC裂解305

12.2.6VCM纯化306

12.2.7储存和装卸306

12.2.8环境保护集成单元306

12.2.9辅助化学品和公用工程307

12.2.10能量307

12.3消耗和排放308

12.3.1原材料和能耗308

12.3.2废气排放308

12.3.3废水排放312

12.3.4液体残留物排放313

12.3.5固体废弃物排放314

12.4BAT备选技术314

12.4.1工艺设计314

12.4.2废气污染防治316

12.4.3废水污染防治319

12.4.4副产物和废弃物污染防治320

12.4.5排放削减成本321

12.4.6ECVM章程322

12.4.7OSPAR323

12.5BAT技术323

12.5.1工艺选择324

12.5.2工厂设计324

12.5.3废气污染防治325

12.5.4废水污染防治326

12.5.5副产物（残留物）污染防治327

12.5.6固体废弃物污染防治327

12.6新技术327

12.6.1基于乙烯的生产工艺327

12.6.2基于乙烷生产工艺328

12.6.3其他技术进展329

13典型工艺：甲苯二异氰酸酯330

13.1引言330

13.2应用工艺技术331

13.2.1硝化331

13.2.2加氢332

13.2.3光气化333

13.2.4替代工艺333

13.3消耗和排放334

13.3.1消耗334

13.3.2废气排放334

13.3.3废水排放335

13.3.4固体废弃物排放336

13.4BAT备选技术336

13.4.1工艺设计336

13.4.2废气污染防治338

13.4.3废水污染防治340

13.4.4固体废弃物污染防治341

13.4.5工厂安全342

13.5BAT技术343

13.6新技术344

14结束语345

14.1技术交流345

14.1.1工作计划345

14.1.2资料来源347

14.2未来工作建议347

14.2.1未来典型工艺347

14.2.2与其他BREFs衔接348

14.2.3废水整体评估349

14.2.4排放和消耗数据349

14.2.5成本数据349

14.2.6其他污染物/问题350

14.2.7与化学品风险削减战略的协调350

14.2.8独立的典型工艺文件350

14.2.9大气污染物分类系统350

14.2.10典型工艺的“更广泛价值”351

14.2.11生物技术351

14.2.12逸散性损耗的修复阈值351

14.2.13BREF修订时间计划351

15新技术352

15.1单元过程352

15.2生物技术354

15.3催化剂的研发355

附录Ⅰ成员国LVOC排放限值356

附录Ⅱ泄漏损失［InfoMil,2000#83］374

附录Ⅲ火炬系统［InfoMil,2000#83］377

附录Ⅳ焚烧炉［InfoMil,2000#83］380

附录Ⅴ工业废水处理策略［InfoMil,2000#83］382

附录Ⅵ催化剂的工业应用［InfoMil,2000#83］385

附录Ⅶ化工项目中的环境、健康与安全活动387

附录Ⅷ成员国的大气污染物分类系统392

附录Ⅸ词汇及缩略词434

参考文献437

《大宗有机化学品工业的污染综合防治最佳可行技术》为《污染综合防治最佳可行技术参考丛书》中的一分册，由环境保护部科技标准司组织翻译，期望本丛书的出版能为我国的环境污染综合防治以及环境保护技术和产业的发展提供借鉴。《大宗有机化学品工业的污染综合防治最佳可行技术》以欧盟大宗有机化学品生产的污染综合防治最佳可行技术（BAT）为主要内容，系统介绍了欧盟有机化工行业实际生产和污染控制技术现状，并详细介绍了有机化学品基本生产工艺（第2章）、生产工艺与技术（第3章）、污染排放（第4章）、BAT确定考虑的通用技术（第5章）、通用BAT技术（第6章）以及低碳烯烃（第7章）、芳烃（第8章）、环氧乙烷和乙二醇（第9章）、甲醛（第10章）、丙烯腈（第11章）、二氯甲烷与氯乙烯（第12章）、甲苯二异氰酸酯（第13章）的生产与污染控制技术现状，具体包括主要的生产工艺与技术现状、污染物排放及能量与原料消耗水平，以及各生产工艺可供选择的资源节约与污染控制BAT技术等。《大宗有机化学品工业的污染综合防治最佳可行技术》内容翔实，实用性强，将在我国石油化工行业污染综合防治领域引进先进理念，促进工程管理能力提高和科学技术研究与应用发展。