聚丙烯污染物防治与处理

聚丙烯污染物防治与处理

摘要：本文论述了在聚丙烯实际生产中出现的尾气、废油、废渣、粉尘、及静电等不利于安全环保的问题，对产生原因进行了阐述，并提出了解决这些问题的方法。

关键字：安全环保聚丙烯废气污染

引言：全世界在享受工业文明带来的成果的同时也尝受到环境污染带来的恶果，随着人们环保意识的逐渐增加，环境保护受到越来越多人们的重视，以牺牲资源和环境为代价，换取城市发展的传统模式已经不适合了，近年来，我国在积极倡导绿色环保、生态环境可持续发展，建设资源节约型和绿色环保型企业。我们公司积极响应国家号召，开展技术攻关，改进工艺流程，更换先进设备等方法，降低污染物的产生。我厂聚丙烯生产是采用间歇式本体法，建厂已经快30年，前期由于当时条件所限，部分污染物直接排放到环境中，通过几次技术改造，大大提高了我厂绿色生产水平。

1、低压尾气回收利用

我厂小本体聚丙烯设计规模为2万吨/年，随着CS-1型、N型等高效催化剂的开发与成功应用，实际生产能力已达4万吨/年。生产过程中，聚合釜一次回收后的尾气及闪蒸釜闪蒸出来的尾气均被送至丙烯回收气柜，再由压缩机压缩至1.6～2.0MPa ，经冷凝器冷凝后进入尾气回收罐，回收部分丙烯，同时排掉不凝气。由于受汽液平衡条件的限制，不凝气中仍然含有大量丙烯单体，含量在60%～70 %(V/V)。这样就造成大量的丙烯浪费，且污染环境，为了回收利用这部分丙烯，我厂技术人员经过仔细探讨和研究，决定采用有机膜分离法，将其中丙烯进行回收。具体原理是：在一定渗透推动力（压差）的作用下，利用丙烯与氮气、甲烷等渗透高分子膜的速率不同，丙烯渗透率高于氮气和甲烷等气体；将丙烯、氮气和甲烷等混合气体通过膜分离器，丙烯优先透过膜在渗透侧得到富集丙烯物流，进入气柜，经压缩机压缩冷凝得到液体丙烯，截流侧则得到贫丙烯物流，丙烯含量小于15 %( V/V) ，进入火炬系统，从而实现丙烯的回收。

膜回收系统投用后，从原始标定记录上分析，低压尾气回收率达75%,平均单釜回收量增加0.15吨，每月回收丙烯约150吨，效果显著。

2、聚丙烯粉尘污染处理

随着高效催化剂的大面积采用，对降低聚丙烯中氯含量和灰份含量非常有利，但随之带来的聚丙烯粉料粉尘大的问题，在2007年在我厂测得粉尘数据均超出国家标准10倍以上，最大超国标108.3倍，虽然标准中对粉尘没有明确要求，但包装环境粉尘对包装工身体健康有

很大伤害，而且污染较大，针对这一问题，我厂技术人员积极寻找原因及解决办法。

根据生产经验和相关资料显示，催化剂的粒度决定了聚丙烯产品的粒度，即聚合过程是催化活性中心“复制”过程，催化剂的粒度适中、均匀，则聚丙烯粉料粒度就好；还有三乙基铝加入量与粉尘大小有一定关系，三乙基铝加入量多则反应激烈难以控制，易出现多次回收现象，这样一来会造成已形成的聚丙烯颗粒因热量未及时撤出而破碎，使产品颗粒度小，粉尘大。

为了解决这些问我厂做了两个方面的努力：

（1）通过实验，不断调整配方，达到最优配比。

（2）操作人员配发劳保用品，公司统一订购专业防尘口罩，每月下发给每一位操作员工，每年进行职业病防治体检，最大限度的保障员工身体健康。

（3）针对包装粉尘超标从根本上解决粉尘超标、保障员工身体健康，在2011年大修期间，进行技术改造，增加了5套除尘设备，已投用运行半年多，2012年3月29日，经独山子环境监测部门监测，一套闪蒸包装间粉尘量为6.5mg/m³，符合国家标准。

3、废油、废渣、废碱液、废水处理

（1）聚丙烯厂废油主要是设备润滑后产生的，每年用油约10吨，涉及品种有ZL-3锂基脂、46#液压油、68#液压油、15#工业白油、85#重载荷齿轮油等。为了解决废油污染，专设废油过滤回收箱对我厂的废油进行回收，并由公司统一招标，由具备国家相应资质的公司统一处理这些废油。

（2）废渣主要是使用完毕的化学三剂产生的，主要有分子筛、脱硫剂、脱氧剂等，其中脱硫剂、脱氧剂中含有重金属，危害性较大，若直接排放，会对排放地周围环境造成很大影响，直接影响当地居民身体健康。公司为了不污染环境，同时回收利用废渣中的重金属，与具备国家相应资质企业签署转让协议，废渣一旦产生就有该企业直接运走，进行处理，在本地实现零排放。

（3）固碱（固态氢氧化钠）作用为脱除尾气回收罐内丙烯含有的微量水杂质。当固碱吸收足够的水分达到饱和后就会成为碱液从而失去脱出杂质的能力，即成为废碱液。废碱液具有强烈的腐蚀性遇大量水仍可放出大量的热，对周围环境和土壤具有严重的危害性。聚丙烯厂将废碱液集中收集，然后将这些废碱液运送到公司专门的处理中心进行处理。

（4）废水主要是循环冷却水产生的，循环水中可能有少许粉料和品。污染程度较轻，过滤后，排放至石化公司污水池处理。

4、采样废气处理

采样分析是石化生产中工艺和产品质量控制的重要手段。传统的直接采样法将吹扫的大

量有毒、有害、易燃、易爆物料直接排放，既污染环境，又容易造成操作人员中毒。特别是在较为密闭，空气不流通的操作室中采样，采样废气非常容易积聚，当达到一定浓度时，遇到特殊情况，很可能造成中毒或者产生爆炸，后果很严重。

聚丙烯厂在2011年大修中，引进了多台密闭采样器，其原理是通过并联管路将吹扫物料循环回系统内，克服了直接采样的缺点。密闭采样装置很好的解决了有毒、易燃、易爆等危害性气、液介质的无泄漏采样，样品真实性强，准确度高，无残液、残气排放。有效的防止了有毒、有害介质对操作者的伤害。同时对环境污染小，避免了采样过程中发生中毒、着火爆炸等危险事故，符合公司对环保和环保防火、防爆规范的要求。

5、静电防治

聚合成聚丙烯粉料，整个生产过程所用的原料及生产的产品，均属易燃易爆物品，在静电放电时往往造成装置爆炸、燃烧事故。静电的存在严重地威胁着聚丙烯装置的安全生产。我厂曾经发生过一起闪蒸岗位包装聚丙烯粉料时静电造成的着火事故，造成很大的经济损失，给公司带了不良影响。静电的存在严重地威胁着聚丙烯装置的安全生产。因此，如何预防和消除静电，保证装置安全生产，做好装置防静电工作十分重要。

聚丙烯粉料是高分子化合物，其吸水性能差，表面干燥，电阻率高，大于1016Ω·m。粉料在输送、包装过程中与管壁和容器发生摩擦、冲撞，使得粉料颗粒表面带有大量电荷，产生静电。又因为聚丙烯粉料具有良好的绝缘性，其本身所带静电不易消除，当静电数量达到一定时，带电表面场强超过极限值便会放电。

聚丙烯装置在生产中结合自身的特点，对静电的消除采取了以下措施：

（1）为防止静电的产生，装置加大对职工安全教育力度，使大家充分认识到静电对装置安全生产的危害，上班仔细检查防静电设施的完好状况；工作中严格控制好聚丙烯粉料在闪蒸罐和放料管线的流动速度，尽可能减少静电的产生。

（2）丙烯及聚丙烯粉料的输送管线都安装接地，法兰、阀门之间安装符合安全要求的跨线连接，地上管网系统每隔一段距离应与接地干线或专设的接地体相连接。防爆区的设备、储罐及防爆区的关键设备都安装静电接地保护。

（3）聚丙烯厂在五个闪蒸釜放料口均安装AJS-2全自动粉料静电消除器，直接消除聚丙烯粉料携带的静电，保证安全生产。

6、活化剂放空气体处理

在聚丙烯工艺中，三乙基铝（活化剂）是一种无色透明的液体，三乙基铝在浓度高于12%（质量分数）时自燃，暴露于氧气、水或含有活泼氢的混合物如醇和酸中会剧烈反应。我厂使用活化剂浓度高于94%，一旦泄露与空气就会自燃。