高沸物資源回收利用項(xiàng)目的技術(shù)應(yīng)用

樊慶霈，韓 巍，帕爾哈提·買買提依明

（新疆中泰（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，新疆 烏魯木齊830009）

氯乙烯高沸物簡稱“高沸物”，是聚氯乙烯樹脂行業(yè)生產(chǎn)過程中特有的有機(jī)廢棄物，也是氯乙烯單體生產(chǎn)過程中氯乙烯蒸餾產(chǎn)生的重餾分，其外觀為黃黑色易燃液體。并被明確列入《國家危險廢物名錄》第11 類，廢物類別屬于“HW11 精（蒸）餾殘渣”。聚氯乙烯生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的一定比例的高沸物，未精餾處理前有回收資質(zhì)的單位以500 元/t 的價格進(jìn)行回收。高沸物主要以二氯乙烷為主，屬于資源能源補(bǔ)給，其產(chǎn)品用途廣泛，疆內(nèi)市場均可以消化，市場前景廣闊。“高沸物”產(chǎn)品的主要提取物為1，1-二氯乙烷、二氯乙烯和1，1，2-三氯乙烷。 其用途主要涉及化工、化學(xué)行業(yè)，主要用作黏合劑、涂料、絕緣材料、合成纖維、化學(xué)中間體或溶劑，也可用于橡膠溶液或清漆等， 可用于電鍍或油漆噴涂前五金件的去污，不銹鋼制品的清潔劑，印刷電路板清洗，電子元件制造，皮革制造，衣物干洗，斑點(diǎn)去污，配置地氈除漬劑，殺蟲劑，有機(jī)合成，印刷油墨，黏膠制造，化妝品制造，冰箱制冷劑，熏蒸殺蟲劑和麻醉劑等。

1 現(xiàn)狀分析

新疆中泰（集團(tuán)）有限公司氯乙烯精餾高沸物排放量占0.1%～0.5%，高沸物通過特制的精餾塔進(jìn)行處理， 處理后的高沸物中氯乙烯含量仍在27%～30%，而且運(yùn)輸過程存在很大的安全風(fēng)險。處理后高沸物中含有大量氯乙烯，且組分多，無法按工業(yè)產(chǎn)品銷售，造成大量氯乙烯氣體浪費(fèi)。目前，該公司產(chǎn)生的高沸物只能交給有回收資質(zhì)的企業(yè)進(jìn)行回收，公司目前的高沸物外排量為四千噸左右，在外部回收廠家出現(xiàn)生產(chǎn)異常時，高沸物存儲液位高，可能會導(dǎo)致生產(chǎn)降量甚至停車，影響生產(chǎn)的平穩(wěn)運(yùn)行。同時，公司還需按照環(huán)保要求，繳納一定的危險廢物處理費(fèi)用。現(xiàn)通過投建此項(xiàng)目，對氯乙烯氣體進(jìn)一步回收，對高沸物進(jìn)一步提純、脫色處理，處理后預(yù)計二氯乙烷的含量將達(dá)到80%以上， 可以處理高沸物4 000 t/a，回收VCM（95%）1 960 t/a，回收有機(jī)溶劑1，1-二氯乙烷（89.86%）1 672 t/a，塔底殘液20.96 t/a，按工業(yè)品進(jìn)行銷售，變廢為寶，進(jìn)一步增加公司的經(jīng)濟(jì)效益。

2 環(huán)保問題

隨著新疆氯堿企業(yè)的增加和原有氯堿企業(yè)產(chǎn)能的增大，氯乙烯高沸物產(chǎn)生量也在不斷增加。一般聚氯乙烯樹脂生產(chǎn)企業(yè)采取燃燒的辦法來處理其產(chǎn)生的高沸物，高沸物在燃燒過程中除吸收大量氧氣外，還會排放二氧化碳、炭黑、煙塵及硫化氫氣體等，如果采取回收利用的處理方式，除可減少大量氧氣的耗費(fèi)外，還將減少同等數(shù)量的碳排放量。該公司按照廢物綜合利用，變廢為寶的原則，計劃投建聚氯乙烯樹脂生產(chǎn)副產(chǎn)有機(jī)溶劑項(xiàng)目，用于高沸物的深度提純加工，旨在消除生產(chǎn)過程中有機(jī)廢物造成的環(huán)境污染，在提高資源利用率的同時，通過技術(shù)創(chuàng)新，努力探索一條循環(huán)經(jīng)濟(jì)環(huán)保之路。

3 工藝描述

（1）工藝技術(shù)方案

本工藝主要采用逐一精餾提純處理的技術(shù)，用于聚氯乙烯樹脂生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生氯乙烯回收及其含有機(jī)溶劑的提純、脫色處理。通過將氯乙烯單體回收和有機(jī)溶劑的提純處理，不僅可以減少有用物質(zhì)的排放，還可以回收二氯乙烷，取得較大的經(jīng)濟(jì)效益。

首先投建一套VCM 分離塔，將高沸物與氯乙烯分離，氯乙烯由塔頂進(jìn)入成品冷凝器，經(jīng)冷卻后變?yōu)橐簯B(tài)單體進(jìn)入單體貯槽；而高沸物殘液則從VCM分離塔排放出來。再投建一套有機(jī)溶劑低沸精餾塔，用于高沸物殘液的統(tǒng)一脫色、提純等工藝處理，以獲得高附加值的有機(jī)溶劑。

（2）工藝流程描述

氯乙烯工序所產(chǎn)生的的高沸物經(jīng)過特制VCM精餾塔，首先經(jīng)過精餾塔分離出來的是氯乙烯產(chǎn)品，VCM 分離塔塔項(xiàng)用7 ℃水冷卻，塔頂在開車初采用全回流，待溫度降至最低后升高到適當(dāng)溫度開下料調(diào)節(jié)閥收料，液位低于一定程度后再次進(jìn)料。重復(fù)上述操作，塔釜采用熱水自控，保證塔釜溫度不至過高，將回收的氯乙烯產(chǎn)品返回到精餾工段氯乙烯原料氣柜中循環(huán)回收，氯乙烯含量可降至5%以下。精餾后的高沸殘液進(jìn)入中間產(chǎn)品罐，并通過有機(jī)溶劑低沸精餾塔進(jìn)行精制、提純、脫色處理后，得到的是氯乙烷產(chǎn)品。氯乙烯精餾高沸殘液間隙排至有機(jī)溶劑低沸精餾塔進(jìn)料槽，用調(diào)節(jié)閥使物料進(jìn)入精餾塔釜，塔釜利用蒸汽進(jìn)行加熱，并使液體汽化產(chǎn)生蒸汽。通過氣相、液相的多次接觸，冷凝器提供回流液，精餾汽化過程依據(jù)氯乙烯高沸物中各成份的沸點(diǎn)差異性進(jìn)行餾分回收，不同溫度下產(chǎn)生出不同的產(chǎn)品。將有機(jī)溶劑中二氯乙烷純度提升至80%以上，引導(dǎo)其進(jìn)入二氯乙烷有機(jī)溶劑成品罐。塔底將產(chǎn)生含有三氯乙烯、1，1-二氯乙烷等塔底殘液，通過外售處理，用于下游的膠水、瀝青、涂料、油氈等加工，工藝流程示意圖見圖1。

4 投資估算

本項(xiàng)目計劃投資總估算值為1 089.74 萬元。

5 經(jīng)濟(jì)效益分析

根據(jù)該公司現(xiàn)有PVC 產(chǎn)能規(guī)模在生產(chǎn)滿負(fù)荷的條件下， 可從VCM 分離塔及低沸塔分別回收VCM 和有機(jī)溶劑。 高沸物中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：氯乙烯20%～25%；1，1 二氯乙烷50%～55%；二氯乙烯20%～25%；此外，還含有水、三氯乙烷、三氯乙烯、自聚物、炭化結(jié)焦物等。經(jīng)過VCM 精餾塔對高沸物提取VCM 并回收后，VCM 的組分含量達(dá)到94.89%； 經(jīng)過低沸塔對高沸物進(jìn)一步提純、 脫色后，得到有機(jī)溶劑中1，1 二氯乙烷的組分含量達(dá)到89.86%.

（1）回收VCM 經(jīng)濟(jì)效益分析。經(jīng)過VCM 分離塔精餾分離后，VCM 的分離組分達(dá)到95%，流量為245 kg/h，，可得到VCM1 960 t/a，按照3 500 元/t 計算，回收VCM 帶來的效益為686萬元/a。

（2）回收有機(jī)溶劑的經(jīng)濟(jì)效益分析。經(jīng)過低沸塔提純、脫色、精餾后，有機(jī)溶劑1，1-二氯乙烷分離組分將達(dá)到89.86%，流量為209 kg/h，每年可得到有機(jī)溶劑1 672 t/a，若此部分有機(jī)溶劑按商品出售，按照1 700 元/t 計算，預(yù)計效益284.24 萬元/a。

（3）回收塔底殘留液的經(jīng)濟(jì)效益分析。經(jīng)過低沸塔精餾后，塔底將產(chǎn)生含有三氯乙烯、1，1-二氯乙烷等塔底液，此部分將產(chǎn)生殘液20.96 t/a，按照800 元/t 計算，預(yù)計效益1.68 萬元/a。

總收益：686+284.24+1.68=971.92（萬元/a）

（4）運(yùn)行費(fèi)用分析。

a.年總消耗。蒸汽24 萬元/a；循環(huán)水1.5 萬元/a；冷卻水2.45 萬元/a；電1.12萬元/a；儀表空氣0.03萬元/a；氮?dú)?.02 萬元/a；

b.年人工工資：56 萬元/a；

c.設(shè)備折舊：41 萬元/a；

f.高沸物原料費(fèi)用：200 萬元/a；

e.運(yùn)行總費(fèi)用：326.1 萬元/a。

（5）總體經(jīng)濟(jì)效益。 該項(xiàng)目實(shí)施后，可以回收VCM 量為1 862 t/a；回收有機(jī)溶劑量為1 672 t/a；回收塔底殘液20.96 t/a。共產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益為645.82 萬元/a。

圖1 聚氯乙烯樹脂生產(chǎn)副產(chǎn)有機(jī)溶劑工藝流程示意圖

6 結(jié)語

通過高沸物資源的回收利用，每年可以減排氯乙烯1 960 t、產(chǎn)生高附加值的有機(jī)溶劑量1 672 t、塔底殘液20.96 t，減少了對生態(tài)環(huán)境造成的污染，實(shí)現(xiàn)了較好的環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益。結(jié)合國內(nèi)大力推行減量化、資源化、再利用的清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求，根據(jù)現(xiàn)有裝置運(yùn)行情況，該公司在努力通過源頭削減及末端控制的方式，減少高沸物及其衍生物的排放，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)PVC 行業(yè)清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、資源節(jié)約提出新的思路和見解。