环境影响评价报告公示：碳五综合利用生产环戊烷及环己烷项目02拟建工程分析环评报告2 工程分析2.1 项目概况项目名称：5万t/a碳五综合利用生产环戊烷及环己烷项目建设单位：山东联成化学工业有限公司项目性质：新建。

总投资：15000.43万元。

项目占地： 3.31万m2。

项目位置：拟建项目位于东明新材料工业园区内，项目地理位置详见图2.1-1。

占地类型：项目位于东明县新材料工业园区内，东明县新材料工业园环评已经批复。

劳动定员：45人。

工作制度：项目实行四班三运转制度，全年工作天数为333天，工作时数为8000h。

2.2 项目建设必要性1、建设单位概况山东联成化学工业有限公司是一家新成立的民营股份制化工企业，坐落东明新材料工业园区内，注册资本3000万元。

园区规划区占地面积15.87平方公里，目前有山东洪业集团和山东玉皇化工有限公司等大型化工企业入驻。

山东联成化学工业有限公司以市场需求为导向，以优化产品结构为主线，以提高竞争力为核心，以提高经济增长质量和效益为最终目的，密切跟踪国内外石化行业与煤化工下游延伸行业发展趋势，公司冀望充分发挥区位和资源优势，积极采用高新技术，投资建设环戊烷发泡剂项目，加快替代HCFC—141b（含氢氯氟烃）的新产品的开发和市场投放，投身节能降耗产业并推动产业升级，推动公司在“十二五”期间持续、快速、健康发展。

2、项目提出的背景由于氟里昂对大气臭氧层的破坏作用，中国政府1987年与30多个国家共同签订了“关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书”(简称蒙特利尔议定书)，并于1989和1991年加入了《保护臭氧层的维也纳公约》和《关于消耗臭氧层的蒙特利尔议定书》。

为了履行1987年《蒙特利尔议定书》的承诺，2007年国家环境保护总局、国家发改委、商务部、海关总署、国家质量检验检疫总局等部委联合发布《关于禁止生产、销售、进出口以氯氟烃(CFCs)物质为制冷剂、发泡剂的家用电器产品的公告》，自2007年1月1日起，我国禁止了CFC-11的应用，并以HCFC-14lb、HFC、戊烷等发泡剂作为CFC-11的替代品大量应用于太阳能领域中。

截至2011年我国太阳能领域所采用的聚氨酯发泡剂大部分以HCFC-141b为主。

与CFC-11相比，虽然HCFC-14lb具有导热系数高、泡沫溶胀作用大、导热系数明显等优点，但由于HCFC-14lb中仍含有氯，臭氧消耗潜值(ODP)大于零，对臭氧层仍有危害，因此，在1992年哥本哈根举行的国际保护臭氧层会议上明确了在2030年前全球将禁止HCFC-141b的生产和使用。

由于HCFC-14lb存在许多不足，因而欧盟、美国、日本等国家实际上早在2004年就全面禁止了HCFC-14lb 的应用。

在太阳能领域，目前用来取代HCFC-14lb的发泡剂主要集中于戊烷(环戊烷、正戊烷、异戊烷)、氢氟烃(HFC)和全水等。

HFC发泡剂含有卤素，具有卤烃温室效应潜值，且相容性好，但由于生产成本高，价格贵，因而在应用上受到了一定的限制。

全水发泡剂具有低温室效应潜值(GWP)、无需额外发泡剂、不燃烧、环保等优点，且有很好的密度、绝缘性等，但由于存在粘接性差，泡沫密度高，异氰酸酯用量大等不足，所增加的原料成本抵消了它的环保优势，因而限制了它的推广，迄今为止似乎一直停留在小批量应用阶段。

戊烷(正，异，环)发泡剂属无氟全环保型材料，GWP和生产成本较低，特别是环戊烷综合了化学、物理等诸多优点，对臭氧层无破坏，无温室效应，零ODP，导热系数低，流动性好，低GWP，价格便宜，无健康危害，因而是当前国际上公认的比较合适HCFC-14lb的替代品，并作为环保型发泡剂被首选用于制造聚氨酯硬泡，然而值得一提的是环戊烷发泡剂存在可燃、易爆等不足，因此需要增加大量的安全规范措施和投资。

随着国家对低碳经济、节能减排的日趋重视，我国太阳能领域淘汰HCFC-14lb 的行动近期己被提上了日程。

未来十年，我国太阳能产业将进入聚氨酯发泡剂技术全面升级换代时期，聚氨酯硬泡用环保型戊烷发泡剂替代HCFC-14lb的进程将进一步加快，预计2030年前我国将全面取消HCFC-141b在太阳能领域的使用，提前实现我国停止生产、使用氟里昂等消耗臭氧层物质(ODS)产品的目标。

2.3 主要原料及产品方案拟建项目主要原料和产品方案见表2.3-1。

表2.3-1 拟建项目产品方案主产品环戊烷和环己烷直接外卖，副产品正、异戊烷，也可以直接外卖，C7重油主要成分为甲苯和甲基环己烷，均可提纯外卖或者直接外卖，用来调节汽油的辛烷值2.4项目组成拟建项目主要由主体工程、公用工程、环保工程及服务设施组成，项目组成详细情况见表2.4-1。

表2.4-1 拟建工程项目组成情况表拟建项目经济技术指标情况详见表2.5-1。

表2.5-1 工程主要经济数据与评价指标表2.6 厂区总平面布置2.6.1布置原则力求工艺流程顺畅，工艺管线短捷，节约投资。

符合防火、防爆、安全、卫生、环保等规范要求，并结合风向、因地制宜进行布置，使多数建构筑物有良好的朝向。

在满足生产、运输需要的前提下，节约用地。

2.6.2 总平面布置1、厂区总平面布置本项目占地约33071平方米（49.6亩），主装置地块呈矩形，占地面积1828平方米，位于地块北侧居中。

脱盐水站，循环水池，动力房及导热油系统等公用工程位于主装置西北角，罐区位于地块装置区东侧，装卸区位于地块东北角。

本地块东南侧为综合办公楼、实验楼、维修车间，而西南侧则为二期预留罐区用地和装置用地。

本项目装置与公用工程区域根据建构筑物功能的不同，分别设置了花坛、草坪、观赏性的树种及四季花卉，进行重点绿化；主干道两侧种植绿篱、草坪等进行绿化。

绿化树种应选择当地易种植，易管理，抗污染能力强，有一定观赏价值的工厂绿化树种。

绿化既要保护环境，防止污染，美化厂容，又不应妨碍生产操作，物料运输及防火要求。

厂区共布置2个生产出入口，人流出入口位于厂区东南角靠近办公楼，货流出入口布置在厂区东北角靠近装卸区。

拟建项目厂区平面布置详见图2.6-1。

2、合理性分析（1）从污染气象及周围敏感保护目标、办公区方面分析根据本项目特点，拟建项目对厂区内外环境影响较大的污染源是生产装置排放的废气和非甲烷总烃气体的无组织排放。

根据当地统计气象资料，当地年主导风向为南（S）风。

拟建项目办公区位于厂区东南角，相对于装置区位于常年主导风向上风向。

（2）从安全生产、交通运输及管理方面分析各区功能明确，便于管理和安全生产。

充分考虑了生产原料、产品的输送，将生产装置和物料储罐区集中布置，便于罐区原料和产品的输送，也便于利用周边各辅助、公用设备。

按照要求设置事故水池，确保事故废水不外排，从装置功能分区及设置来看，总平面布置满足《石油化工企业设计防火规范》（GB 50160-2008）、《建筑设计防火规范》（GB 50016-2006）相关要求。

（3）本项目厂区设置2个出入口，各新建装置单元周围均设有环形道路，满足运输及消防要求，并且人流和物流不交叉，交通便捷。

项目整体布局符合工艺生产路线，便于运输及生产管理。

总平面布置满足《化工企业总图运输设计规范》（GB 50489-2009）要求。

综上所述，拟建项目所在厂区及生产装置布置紧凑，布置基本合理；满足工艺流程、安全生产、消防、检修、运输的要求；人流及车流分开布置，可保证人员安全，确保安全生产，厂区总平面布置基本合理。

2.7 工艺流程及产污环节分析2.7.1 甲醇制氢本项目甲醇制氢装置属于配套工程，设计规模2200Nm 3/h 。

1、工艺原理甲醇转化制氢技术是以甲醇、脱盐水为主要原料，甲醇水蒸气在催化剂床层转化成主要含氢气和二氧化碳的转化气。

经过对反应热力学和反应机理的研究，结果表明该转化反应是由两步反应完成的，即甲醇裂解反应和一氧化碳变换反应。

少量的甲醇同时发生副反应，自身脱水生成二甲醚。

各部分化学机理方程式如下。

CH 3OH CO H 22主反应：COH 2O CO 2H 2CH 3OH H 23H 2O CO 2总反应：副反应：CH 3OHCH 3OCH 3H 2O 2CO H 23CH 4H 2O甲醇水蒸气转化反应为吸热反应，为节约能耗和物耗，需保证反应在高单程转化率和高选择性下进行，所以一般控制反应温度应高于230℃，而反应的高选择性是由高选择性的专用催化剂和操作工艺参数决定的。

专用转化制氢催化剂是该转化工艺核心，主要组分为氧化态的铜、锌、铝，活性组分为单质铜。

在投料使用前进行还原活化，将氧化态催化剂变为具有活性的单质铜。

催化剂的还原过程以氢气为还原剂，氮气作为载体和稀释剂。

在催化剂使用初期，催化剂的活性较高，可在较低的温度下进行反应。

随着催化剂使用时间延长，催化剂活性会逐渐下降，需逐渐提高反应温度以提高反应速度、保证甲醇的单程转化率和产气量。

本设计选用的转化催化剂具有裂解和转化两个功能，故该两步反应可同时在转化器内完成。

反应生成的转化气经冷却冷凝及净化后送至变压吸附工段除去杂质，合格后送出界区。

本项目主反应为吸热反应，需外供热，热源为高温导热油。

2、生产工艺流程及产污环节分析本项目甲醇制氢生产包括两步工序：反应工序和分离工序。

生产工艺流程简述如下。

（1）裂解和转化反应工序来自甲醇高位槽甲醇经脱盐水调节系统在原料液储槽中，首先混合配成规定比例的醇水混合溶液，由原料液计量泵加压计量后进入换热器预热，再进入汽化过热器过热至规定温度，醇、水混合蒸汽进入转化器。

在反应器内同时完成催化裂解和转化反应。

汽化、过热及转化反应所需热量由外部过热导热油系统供给。

（2）分离工序反应生成的高温转化气由反应器连续送出，首先在换热器中被原料液冷却，再经冷凝器冷却冷凝降温后，进入气液分离罐分离。

液相主要为甲醇和水，返回至上述原料液储槽循环使用。

气体主要为氢气，进入气液分离缓冲罐分去水雾及残余甲醇后，送入变压吸附工段进行提纯。

提纯气体再经氢气缓冲罐后，氢气送出界区至各装置使用。

解吸气送入导热油炉燃烧处理。

（3）产污环节及排放去向分析根据上述工艺流程分析，甲醇制氢配套装置产污环节较少，主要表现为变压吸附工段排放的解吸气和废催化剂（S1-1、S1-2），具体见表2.7-1。

表2.7-1 拟建项目甲醇制氢配套装置产污环节及排放去向一览表拟建项目甲醇制氢配套装置生产工艺流程及产污环节具体见图2.7-1。

2.7.2 碳五综合利用1、环戊烷分离单元 （1）工艺流程外购抽余C5原料经过泵升压后首先与C7塔底采出的C7重组分物料换热，然后进入C7塔中部。

C7塔用于粗分C5和C7组分，不含环戊烷的C7重组分从塔底采出，进入C7重油罐，而塔顶则采出C5及C6，经泵输送至C6粗分塔。

C7塔在较高压力下操作，以便塔顶冷凝器低压蒸汽，用于C6粗分塔、脱C6塔、戊烷塔底再沸器的热源。