氯化苯生產(chǎn)的清潔工藝改造

孫建如

（濟寧市化工設計院，山東濟寧272000）

氯化苯生產(chǎn)的清潔工藝改造

孫建如

（濟寧市化工設計院，山東濟寧272000）

介紹了氯化苯生產(chǎn)過程中“三廢”的回收利用改造情況，總結(jié)了廢水、廢氣、廢渣回收改造的過程、特點和效益，經(jīng)過改造實現(xiàn)了氯苯生產(chǎn)過程的清潔化和廢物的資源化。

氯化苯；三廢；回收利用；改造

氯苯是非常重要的農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料等精細化學品的中間體，也是性能優(yōu)良的溶劑，同時是氯堿生產(chǎn)系統(tǒng)平衡氯氣的重要耗氯產(chǎn)品。國內(nèi)傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法是采用三氯化鐵為催化劑，在氯化塔中與原苯進行沸騰氯化，酸性氯化液再經(jīng)水洗、堿洗、粗餾和精餾得到成品，同時伴有鹽酸、多氯苯等副產(chǎn)品。因該生產(chǎn)工藝過程介質(zhì)復雜，腐蝕性較大，三廢排放量大，生產(chǎn)過程的控制效果直接影響氯苯生產(chǎn)企業(yè)各項環(huán)保指標的完成。

濟寧中銀電化公司以“廢物減量化”和“廢物資源化”為目標，走出了一條生產(chǎn)過程節(jié)能減排和廢物資源化利用的新路，各項消耗不斷降低，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的清潔化和廢物的資源化，使環(huán)境得到顯著改善。

1 水洗酸的綜合利用

1.1 原有水洗酸廢水的排放情況

水洗工序是利用三氯化鐵在水和氯化液中溶解度的不同，被水萃取出來，部分氯化氫和三氯化鐵也溶解在水相中形成水洗酸，利用酸與氯化液的密度差進行分離。國內(nèi)氯化苯企業(yè)有的將水洗酸直接出售，有的因水洗酸品位低，銷路不好，漲庫時不得不中和后直接排放。根據(jù)水洗加水比例為5%計算，年產(chǎn)5萬t氯苯，廢酸量約為每天50 t，其質(zhì)量分數(shù)為8%~16%。因排放量不穩(wěn)定，時常造成混合水偏酸而對地溝產(chǎn)生腐蝕，造成地面下陷，危及廠房安全與地下水的水質(zhì)。

1.2 水洗廢水的回收利用工藝

針對水洗酸成分復雜的特點，確定了分步對雜質(zhì)進行處理凈化的原則。首先，對含有的黑色固體懸浮物如碳化物、多氯苯等以石英砂為填料的過濾器進行過濾；運行一段時間后過濾器阻力增大到一定程度，切換過濾器進行反洗操作，返洗出的水經(jīng)過中和后曝氣處理，進一步除去廢水中的苯等有機物。經(jīng)過初步過濾后的水洗酸清澈透明，基本不含碳化物等固體雜質(zhì)。然后，針對水洗酸濃度低的問題，采用絕熱吸收塔增濃，同時除去苯等有機物。過濾后的水洗酸用泵送到水洗酸提濃工序，經(jīng)過HCl絕熱吸收塔進行提濃。利用HCl吸收產(chǎn)生的熱能控制一定的反應溫度，在吸收塔頂部蒸出含有苯類的有機物，經(jīng)過尾氣冷凝器冷凝后進入苯水分離器，分離出其中的苯，累積到一定量后，自動溢流到回收苯罐。提濃后的質(zhì)量分數(shù)為26%以上的水洗酸經(jīng)過酸冷卻器冷卻至40℃以下，流入成品水洗酸罐。未反應完的尾氣進入尾氣塔進一步吸收，不凝氣體由噴射泵抽吸后排空。尾氣塔產(chǎn)生的稀酸進入膜吸器生產(chǎn)鹽酸，避免直接加入絕熱塔而增加水洗酸的量。經(jīng)過濾提濃后的水洗酸可滿足用戶的要求，直接出售。處理回收工藝如圖1所示。

圖1 水洗廢水的回收工藝流程

處理過的水洗酸因含有一定量的三氯化鐵，品質(zhì)稍低于工業(yè)鹽酸，但可采用大孔螯合樹脂吸附，除去三價鐵離子，達到工業(yè)酸的品質(zhì)。整個水洗酸回收利用項目總投資大約100余萬元，按每天產(chǎn)水洗酸50 t，水洗酸銷售價200元/t計，每年增加銷售額300萬元。扣除增加電費約5萬元，多消耗HCl價值100余萬元，每年的凈利潤達200萬元左右，半年就可收回全部投資成本。

2 洗塔廢水的綜合利用

采用板式浮閥塔精餾氯苯，因氯化過程的副產(chǎn)多氯化物和精餾塔釜的高溫，精餾塔系統(tǒng)有碳化物產(chǎn)生，這些產(chǎn)物的累積將會影響到精餾塔的分離效率，正常情況下每個月要對精餾塔進行清洗。原洗塔操作是直接向塔內(nèi)加水，塔釜通蒸汽加熱到沸點，洗塔后的廢蒸汽和塔釜廢水直接排放，對環(huán)境污染極大。

洗塔廢水的綜合利用是將洗塔廢氣通過塔頂?shù)娜髦苯永鋮s，部分回流多余的冷卻水回到水洗罐回收生成水洗酸。塔釜廢液因為含有多氯殘渣和碳化物，排入廢水處理池經(jīng)過沉淀過濾后達標排放，廢渣送到鍋爐焚燒進行無害化處理。

3 廢氣的治理

氯苯生產(chǎn)過程中的廢氣主要包括精餾廢氣、各貯罐的排氣和鹽酸吸收尾氣等，這些廢氣成分復雜，需要分類進行處理。

（1）精餾廢氣主要是精餾塔真空泵排放廢氣，主要成分為苯和氯苯蒸氣。首先，采用降低精餾排氣溫度的措施，盡量降低排氣中有機蒸氣的含量，使用-5℃低溫冷凍水代替循環(huán)水降低排氣溫度，大大降低了排氣中苯和氯苯的含量。另外，對真空泵排氣采用活性炭吸附，再用蒸汽解析的方法對排氣中的微量有機蒸氣進行吸附，基本可以達標排放。

（2）對各貯罐的排氣采用了把多個苯或氯苯中間罐排氣管集中排放，再用尾氣冷凝器冷凝的辦法，降低尾氣排放濃度。對鹽酸貯罐的酸性排氣采用集中排放，接入真空吸收系統(tǒng)，保持貯罐系統(tǒng)微負壓的辦法，徹底杜絕了酸霧的排放，大大改善了環(huán)境。

（3）氯化反應后期，氯化塔的氯化尾氣中有游離氯，鹽酸吸收后尾氣含氯嚴重。為徹底解決這一問題，采用了對噴射泵下水中間罐再串聯(lián)1個廢氯吸收系統(tǒng)，使用5%左右的稀堿液對尾氯再吸收，較好地解決了氯化反應后期的游離氯氣排放問題。

4 廢渣的處理

氯化苯生產(chǎn)過程的廢渣主要有堿洗廢水沉淀后形成的氯化殘渣和洗塔廢水殘渣。在生產(chǎn)規(guī)模較小時，將廢渣自然晾干后送鍋爐焚燒處理。隨著氯苯生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，廢渣處理池已不能滿足生產(chǎn)的需要。采用板框式壓濾機對廢渣進行壓濾處理，壓濾后的廢渣直接送鍋爐焚燒，大大提高了處理效率，解決了廢渣的處理問題。

Cleaner production transformation of chlorobenzene production

SUN Jian-ru
（Jining chemical design institute，Jining 272000，China）

The recycling transformation of the waste in chlorobenzene production process was introduced.The characteristics,process and benefits of the recycling transformation were summarized.After recycling transformation,the cleaner production and utilization were achieved.

chlorobenzene;waste;recycling;transformation

文獻標識碼：B

1009－1785(2011)02-0045-02

2010-10-09