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H酸染料中间体清洁技术盘点

文章来源:中国化工报    时间:2019-01-24 14:48

  

  H酸

  H酸的化学名为1-氨基-8-萘酚-3,6-二磺酸,是制造偶氮染料的重要中间体,主要用于制造活性染料、酸性和直接染料,这些染料用于毛纺、棉织物的染色,也可用于生产药物。 国内H酸生产企业现在仍多采用间歇式铁粉还原工艺,反应收率低、废水废酸排放量大、铁泥废渣产生量大,且由于是间歇操作,每批物料都需要升温、降温循环操作,不仅浪费了能源,还存在着极大的安全隐患。2011版《产业结构调整指导目录》已明确要求淘汰铁粉还原工艺。

  今年年中众多生产企业因环保风暴而停产,让H酸成为了当时染料行业内的最热门词汇。 H酸催化加氢连续生产工艺,2014年被工信部列为清洁生产示范项目。作为H酸先进工艺的代表,其污水排放大大减少,经进一步处理可基本实现“三废”的零排放。除连续加氢工艺外,部分企业一直在研发双胺法等连续生产新工艺,但目前还是储备技术,尚未产业化。

  连续加氢实现绿色安全高效生产

  我国已有少数H酸生产企业实现其生产过程的全流程自动化和连续化,采用该工艺的2万吨/年生产装置已在江苏吉华化工有限公司实现了连续稳定运行,被工信部列为清洁生产示范项目。此外,楚源集团、江苏锦鸡等公司也在积极开发H酸加氢工艺。

  2009年,浙江吉华在引进吸收国际先进技术的基础上对其进行跨越提升,形成了拥有自主知识产权的H酸全流程连续化生产技术,在磺化、硝化、加氢还原等危险工艺的工业连续化方面取得了突破性的技术进步。2014年6月,4万吨/年H酸技术改造项目在江苏吉华完成项目筹建和施工,2015年10月完成一期项目(2万吨/年)装置调试和试生产,在国内第一个成功实现了H酸全流程自动化、连续化生产。H酸连续化清洁生产工艺与技术也在2016年8月通过了中国染料工业协会组织的科技成果鉴定,专家组一致认为该装置的工艺技术具有显著的创新性,达到国际先进水平。

  该项目装置采用全过程连续生产方式,替代了传统间歇式生产方式,实现了装备水平跨越式提升。装置从投料到包装,均采用连续化工艺,控制了废气排放,改善了工作环境,降低了劳动强度,避免了传统工艺带来的安全隐患;采用高效萃取工艺直接对硝化物进行分离,实现酸碱的循环综合利用,避免了高浓度难处理污水的产生,废水产生量不足原工艺的一半甚至1/4;以连续加氢还原替代铁粉还原,革除了铁泥固废,同时解决了混盐固废难处理的行业难题;副产的氮氧化合物和二氧化硫、硫酸钠等经过配套集中处理实现资源化利用;不同工段的反应热、冷凝热,进行严格的热力学分析,实现系统内部能量梯级使用,减少外部供热,综合能耗水平明显提升。通过控制自动化、生产连续化、装置密闭化、“三废”资源化的方式最终实现了H酸清洁化绿色生产,也体现了本质安全和环境友好化工生产的发展目标。

  吉华相关负责人表示,十分愿意将先进的技术与兄弟企业分享,改变行业在公众中的形象。

  有机废水资源化利用一举两得

  H酸生产中产生的高浓度有机废水处理是一个全国性的难题。楚源集团开发出一种综合物化和生化两种工艺的处理方法,结合引进的高压湿氧化技术和装置,成功破解了该项难题。

  该方法由楚源集团前董事长杨志成及其团队开发。他们先将高浓度、高有机物的H酸母液水、T酸母液水回收蒸干,生成硫铵和芒硝,其他低盐分、低有机物废水输送到污水处理厂,经生化法处理达标排放。为彻底处理好废水,楚源出资600万欧元引进德国IPP国际设备有限公司的高压湿氧化技术和装置,使其染料中间体污水处理技术走在了前列。

  “十二五”期间,楚源投资近8亿元开展了全方位、大规模的防治行动。该公司对高浓度的有机废水进行预处理,减少废水总量和处理难度;并对两座污水厂进行扩容改造,使其废水处理能力达到1.2万吨/天。他们还建设了热电联产项目,用2台140吨/小时循环流化床大锅炉替代原来热效低、能耗高、污染大的19台小锅炉,实现年减排二氧化硫870吨、节约标煤4万吨;并对各车间尾气全面吸收或回收利用,基本杜绝无组织排放。楚源还先后关停了“四醚”、对氯苯酚、1,4-二羟基蒽醌、高盐染料小品种、毛发氨基酸等10多条生产线,日减少污水排放近5000吨。2016年以来,楚源又投入1亿多元全面停产展开环境整改和治理。目前,楚源的“三废”排放经环保部门和第三方监测,实现了稳定达标排放。

  相较于环保设备的一次性投资,环保设备的持续运行费用很惊人。过去,楚源环保设施的年运行费用达1.26亿元,资金压力很大。为解决这个问题,杨志成把思路定在循环经济这条路子上。他们对生产过程中的各种废水、废渣和废气进行回收,实现了“三废”的资源化利用。如H酸生产过程中产生的母液水及洗水,以往均作为废水排放掉,如今楚源将废水全部用作H酸离析底水,大部分母液套用作T酸一次洗水,实现了污水的闭路循环。氯化氢气体、醋酸蒸气、二氧化硫、各种稀硫酸经都实现了循环利用。此外楚源还投资了1000多万元建成3套10000吨/年芒硝回收装置,分别从H酸、J酸、对位酯生产废水中提取副产物芒硝;又投资900多万元建成15000吨/年硫化碱装置,将回收的芒硝转化为硫化碱,同时实现了回收产品和降低废水处理难度。

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