H酸染料中間體清潔技術(shù)盤點

H酸

　　H酸的化學(xué)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(chǎn)藥物。 國內(nèi)H酸生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)在仍多采用間歇式鐵粉還原工藝，反應(yīng)收率低、廢水廢酸排放量大、鐵泥廢渣產(chǎn)生量大，且由于是間歇操作，每批物料都需要升溫、降溫循環(huán)操作，不僅浪費了能源，還存在著極大的安全隱患。2011版《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》已明確要求淘汰鐵粉還原工藝。

　　今年年中眾多生產(chǎn)企業(yè)因環(huán)保風(fēng)暴而停產(chǎn)，讓H酸成為了當(dāng)時染料行業(yè)內(nèi)的最熱門詞匯。 H酸催化加氫連續(xù)生產(chǎn)工藝，2014年被工信部列為清潔生產(chǎn)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(jīng)進一步處理可基本實現(xiàn)“三廢”的零排放。除連續(xù)加氫工藝外，部分企業(yè)一直在研發(fā)雙胺法等連續(xù)生產(chǎn)新工藝，但目前還是儲備技術(shù)，尚未產(chǎn)業(yè)化。

　　連續(xù)加氫實現(xiàn)綠色安全高效生產(chǎn)

　　我國已有少數(shù)H酸生產(chǎn)企業(yè)實現(xiàn)其生產(chǎn)過程的全流程自動化和連續(xù)化，采用該工藝的2萬噸/年生產(chǎn)裝置已在江蘇吉華化工有限公司實現(xiàn)了連續(xù)穩(wěn)定運行，被工信部列為清潔生產(chǎn)示范項目。此外，楚源集團、江蘇錦雞等公司也在積極開發(fā)H酸加氫工藝。

　　2009年，浙江吉華在引進吸收國際先進技術(shù)的基礎(chǔ)上對其進行跨越提升，形成了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的H酸全流程連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù)，在磺化、硝化、加氫還原等危險工藝的工業(yè)連續(xù)化方面取得了突破性的技術(shù)進步。2014年6月，4萬噸/年H酸技術(shù)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(diào)試和試生產(chǎn)，在國內(nèi)第一個成功實現(xiàn)了H酸全流程自動化、連續(xù)化生產(chǎn)。H酸連續(xù)化清潔生產(chǎn)工藝與技術(shù)也在2016年8月通過了中國染料工業(yè)協(xié)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(shù)具有顯著的創(chuàng)新性，達到國際先進水平。

　　該項目裝置采用全過程連續(xù)生產(chǎn)方式，替代了傳統(tǒng)間歇式生產(chǎn)方式，實現(xiàn)了裝備水平跨越式提升。裝置從投料到包裝，均采用連續(xù)化工藝，控制了廢氣排放，改善了工作環(huán)境，降低了勞動強度，避免了傳統(tǒng)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(xiàn)酸堿的循環(huán)綜合利用，避免了高濃度難處理污水的產(chǎn)生，廢水產(chǎn)生量不足原工藝的一半甚至1/4；以連續(xù)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(yè)難題；副產(chǎn)的氮氧化合物和二氧化硫、硫酸鈉等經(jīng)過配套集中處理實現(xiàn)資源化利用；不同工段的反應(yīng)熱、冷凝熱，進行嚴格的熱力學(xué)分析，實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)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(chǎn)連續(xù)化、裝置密閉化、“三廢”資源化的方式最終實現(xiàn)了H酸清潔化綠色生產(chǎn)，也體現(xiàn)了本質(zhì)安全和環(huán)境友好化工生產(chǎn)的發(fā)展目標(biāo)。

　　吉華相關(guān)負責(zé)人表示，十分愿意將先進的技術(shù)與兄弟企業(yè)分享，改變行業(yè)在公眾中的形象。

　　有機廢水資源化利用一舉兩得

　　H酸生產(chǎn)中產(chǎn)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(fā)出一種綜合物化和生化兩種工藝的處理方法，結(jié)合引進的高壓濕氧化技術(shù)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(fā)。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(jīng)生化法處理達標(biāo)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(shè)備有限公司的高壓濕氧化技術(shù)和裝置，使其染料中間體污水處理技術(shù)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(guī)模的防治行動。該公司對高濃度的有機廢水進行預(yù)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(shè)了熱電聯(lián)產(chǎn)項目，用2臺140噸/小時循環(huán)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(xiàn)年減排二氧化硫870噸、節(jié)約標(biāo)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(guān)停了“四醚”、對氯苯酚、1，4-二羥基蒽醌、高鹽染料小品種、毛發(fā)氨基酸等10多條生產(chǎn)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(chǎn)展開環(huán)境整改和治理。目前，楚源的“三廢”排放經(jīng)環(huán)保部門和第三方監(jiān)測，實現(xiàn)了穩(wěn)定達標(biāo)排放。

　　相較于環(huán)保設(shè)備的一次性投資，環(huán)保設(shè)備的持續(xù)運行費用很驚人。過去，楚源環(huán)保設(shè)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(huán)經(jīng)濟這條路子上。他們對生產(chǎn)過程中的各種廢水、廢渣和廢氣進行回收，實現(xiàn)了“三廢”的資源化利用。如H酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)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(xiàn)了污水的閉路循環(huán)。氯化氫氣體、醋酸蒸氣、二氧化硫、各種稀硫酸經(jīng)都實現(xiàn)了循環(huán)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(chǎn)廢水中提取副產(chǎn)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(zhuǎn)化為硫化堿，同時實現(xiàn)了回收產(chǎn)品和降低廢水處理難度。