H酸
H酸的化學名為1-氨基-8-萘酚-3,6-二磺酸,是制造偶氮染料的重要中間體,主要用于制造活性染料、酸性和直接染料,這些染料用于毛紡、棉織物的染色,也可用于生產藥物。 國內H酸生產企業現在仍多采用間歇式鐵粉還原工藝,反應收率低、廢水廢酸排放量大、鐵泥廢渣產生量大,且由于是間歇操作,每批物料都需要升溫、降溫循環操作,不僅浪費了能源,還存在著極大的安全隱患。2011版《產業結構調整指導目錄》已明確要求淘汰鐵粉還原工藝。
今年年中眾多生產企業因環保風暴而停產,讓H酸成為了當時染料行業內的最熱門詞匯。 H酸催化加氫連續生產工藝,2014年被工信部列為清潔生產示范項目。作為H酸先進工藝的代表,其污水排放大大減少,經進一步處理可基本實現“三廢”的零排放。除連續加氫工藝外,部分企業一直在研發雙胺法等連續生產新工藝,但目前還是儲備技術,尚未產業化。
連續加氫實現綠色安全高效生產
我國已有少數H酸生產企業實現其生產過程的全流程自動化和連續化,采用該工藝的2萬噸/年生產裝置已在江蘇吉華化工有限公司實現了連續穩定運行,被工信部列為清潔生產示范項目。此外,楚源集團、江蘇錦雞等公司也在積極開發H酸加氫工藝。
2009年,浙江吉華在引進吸收國際先進技術的基礎上對其進行跨越提升,形成了擁有自主
知識產權的H酸全流程連續化生產技術,在磺化、硝化、加氫還原等危險工藝的工業連續化方面取得了突破性的技術進步。2014年6月,4萬噸/年H酸技術改造項目在江蘇吉華完成項目籌建和施工,2015年10月完成一期項目(2萬噸/年)裝置調試和試生產,在國內第一個成功實現了H酸全流程自動化、連續化生產。H酸連續化清潔生產工藝與技術也在2016年8月通過了中國染料工業協會組織的科技成果鑒定,專家組一致認為該裝置的工藝技術具有顯著的創新性,達到國際先進水平。
該項目裝置采用全過程連續生產方式,替代了傳統間歇式生產方式,實現了
裝備水平跨越式提升。裝置從投料到包裝,均采用連續化工藝,控制了廢氣排放,改善了工作環境,降低了勞動強度,避免了傳統工藝帶來的安全隱患;采用高效萃取工藝直接對硝化物進行分離,實現酸堿的循環綜合利用,避免了高濃度難處理污水的產生,廢水產生量不足原工藝的一半甚至1/4;以連續加氫還原替代鐵粉還原,革除了鐵泥固廢,同時解決了混鹽固廢難處理的行業難題;副產的氮氧化合物和二氧化硫、硫酸鈉等經過配套集中處理實現資源化利用;不同工段的反應熱、冷凝熱,進行嚴格的熱力學分析,實現系統內部能量梯級使用,減少外部供熱,綜合能耗水平明顯提升。通過控制自動化、生產連續化、裝置密閉化、“三廢”資源化的方式最終實現了H酸清潔化綠色生產,也體現了本質安全和環境友好化工生產的發展目標。
吉華相關負責人表示,十分愿意將先進的技術與兄弟企業分享,改變行業在公眾中的形象。
有機廢水資源化利用一舉兩得
H酸生產中產生的高濃度有機廢水處理是一個全國性的難題。楚源集團開發出一種綜合物化和生化兩種工藝的處理方法,結合引進的高壓濕氧化技術和裝置,成功破解了該項難題。
該方法由楚源集團前董事長楊志成及其團隊開發。他們先將高濃度、高有機物的H酸母液水、T酸母液水回收蒸干,生成硫銨和芒硝,其他低鹽分、低有機物廢水輸送到污水處理廠,經生化法處理達標排放。為徹底處理好廢水,楚源出資600萬歐元引進德國IPP國際設備有限公司的高壓濕氧化技術和裝置,使其染料中間體污水處理技術走在了前列。
“十二五”期間,楚源投資近8億元開展了全方位、大規模的防治行動。該公司對高濃度的有機廢水進行預處理,減少廢水總量和處理難度;并對兩座污水廠進行擴容改造,使其廢水處理能力達到1.2萬噸/天。他們還建設了熱電聯產項目,用2臺140噸/小時循環流化床大鍋爐替代原來熱效低、能耗高、污染大的19臺小鍋爐,實現年減排二氧化硫870噸、節約標煤4萬噸;并對各車間尾氣全面吸收或回收利用,基本杜絕無組織排放。楚源還先后關停了“四醚”、對氯苯酚、1,4-二羥基蒽醌、高鹽染料小品種、毛發氨基酸等10多條生產線,日減少污水排放近5000噸。2016年以來,楚源又投入1億多元全面停產展開環境整改和治理。目前,楚源的“三廢”排放經環保部門和第三方監測,實現了穩定達標排放。
相較于
環保設備的一次性投資,
環保設備的持續運行費用很驚人。過去,楚源環保設施的年運行費用達1.26億元,資金壓力很大。為解決這個問題,楊志成把思路定在循環經濟這條路子上。他們對生產過程中的各種廢水、廢渣和廢氣進行回收,實現了“三廢”的資源化利用。如H酸生產過程中產生的母液水及洗水,以往均作為廢水排放掉,如今楚源將廢水全部用作H酸離析底水,大部分母液套用作T酸一次洗水,實現了污水的閉路循環。氯化氫氣體、醋酸蒸氣、二氧化硫、各種稀硫酸經都實現了循環利用。此外楚源還投資了1000多萬元建成3套10000噸/年芒硝回收裝置,分別從H酸、J酸、對位酯生產廢水中提取副產物芒硝;又投資900多萬元建成15000噸/年硫化堿裝置,將回收的芒硝轉化為硫化堿,同時實現了回收產品和降低廢水處理難度。