刘肸

（重庆市环境工程评估中心重庆401147）

浅析pvb树脂生产项目环境影响评价中的工程分析重点

刘肸

（重庆市环境工程评估中心重庆401147）

环境影响评价制度是我国环境保护法中的一项重要的法律制度，其要求建设单位在进行对环境有影响的建设和开发活动时，应开展环境影响评价工作，对可能给周围环境带来的影响进行科学的预测和评估，制定防止或减少环境损害的措施，编写环境影响报告书或填写环境影响报告表，并报经环境保护部门审批。近年来我国汽车工业发展迅猛，各类汽车配件及原料生产企业也不断涌现，其中Pvb树脂胶片因其无毒、无臭、无腐蚀性、不易燃，具有良好的透光性、绝缘性、耐候性，对无机和有机玻璃有特殊的粘结性和透光性能，被广泛应用于汽车挡风玻璃生产中，同时Pvb树脂也是建筑、工程机械特种安全玻璃以及太阳能光伏组件封装的重要原料。本文以国内某Pvb生产项目为例，简要分析其环境影响评价工作中开展工程分析所需主要关注的要点。

环境影响评价；PVB树脂；工程分析

1　工艺分析

PVB即聚乙烯醇缩丁醛，属聚乙烯醇和丁醛的缩合物，目前被广泛应用的工业化生产方法从所用的初始原料区别主要分为两大类，即以聚醋酸乙烯酯及一般的乙烯酯聚合物为原料的“一步法”和以聚乙烯醇(PVA)为原料的“二步法”。“一步法”中根据反应后期溶液的相态区别，可分为“一步溶解法”和“一步沉淀法”，“二步”法根据所用溶剂的不同，可分为“二步溶解法”和“二步沉淀法”。“二步沉淀法”以美国杜邦公司PVB生产工艺为典型代表,即先将PVA用水溶解，然后在低温下加入HCl和正丁醛进行缩合反应，反应完成后过滤、洗涤、干燥得到产品。此法产品回收、水洗容易，可制得高纯度PVB树脂，且不需要昂贵的溶剂和溶剂回收装置，因而被广泛采用，目前我国绝大部分PVB生产厂家均采用此法生产。

1.1PVB生产工艺原理

PVB“二步沉淀法”工艺反应原理为：在酸性催化剂（盐酸）的催化下，PVA分子中的羟基与正丁醛的羰基进行缩合反应，生成半缩醛，半缩醛因为其内在的不稳定性，很少以游离态存在，会进一步与相邻的羟基反应，脱去一分子水生成稳定的缩醛结构。该反应正丁醛过量，正丁醛转化率可达97%以上。

1.2工艺流程

PVB生产工艺流程可分为PVA溶解、缩合反应、PVB水洗、脱水干燥和包装等环节。

PVA原料经拆包气力输送至PVA储罐及中间罐，称重计量送入溶解釜，加入纯水搅拌均匀后通入水蒸汽直接加热溶解形成PVA水溶液。PVA水溶液再经过滤、降温后输送至缩合釜，同时按计量投入添加剂和盐酸。

PVA在缩合釜中待搅拌均匀并达到反应温度后加入正丁醛，发生缩聚反应，当缩醛化达到一定程度后，PVB沉淀析出，反应由均相变为非均相，稳定一段时间后再升温继续反应，完成缩合反应。反应时丁醛过量，检测釜内剩余正丁醛的含量达到规定浓度时，达到反应控制终点，再加碱中和盐酸，稳定后排料至水洗釜中。

水洗釜分步加入纯水降低PVB悬浊液的粘接性能，反复多次进行加水、放水、脱水，直至检测残存丁醛合格，形成分散均匀的PVB悬浊液。水洗结束后，向水洗釜加入烧碱，将PVB悬浊液的pH值调至碱性，稳定后再次使用冷水水洗。

用离心机分离PVB悬浊液中的绝大部分水份，脱去水分的PVB经气力输送至湿料罐，再进入脉冲气流干燥系统，经干燥后的PVB通过振动筛进入PVB称重罐以及待分析罐，分析合格后经气力依次输送至PVB混料罐、成品罐，最后经包装机打包获得产品。

2　物料平衡

项目生产单批物料平衡图见图1。

图1　物料平衡图

3　产排污分析

3.1废气

3.1.1生产装置

（1）PVA储罐、中间罐、称重罐、待分析罐、混料罐、成品罐排放粉尘。PVA原料、中间产品和PVB产品输送过程中会产生粉尘。每个储罐安装袋式除尘器，去除效率一般不低于99.5%，收集到的粉尘返回罐内，废气排放满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）分别经不低于15m排气筒排放。

（2）缩合釜及水洗釜废气。正丁醛原料及盐酸辅料具有挥发性，缩合釜将产生正丁醛和氯化氢废气；在缩合釜反应的后续工段，由于加入烧碱中和盐酸，则水洗釜中只产生正丁醛废气。这两股废气经管道收集经过“一级碱液喷淋+活性炭吸收”处理，废气排放满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）通过不低于15m排气筒排放。

(3)气流干燥塔尾气。PVB经气流干燥塔干燥产生的尾气，经脉冲式除尘器处理后，收集到的PVB粉尘进入PVB称重罐中，废气可与处理后的PVB称重罐粉尘一起合并，满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）通过不低于15m的排气筒排放。

（4）装置区无组织排放废气。装置区其他无组织排放的废气为正丁醛、氯化氢。由于项目采用目前国内先进成熟的生产技术和设备，操作水平和管理水平较规范，生产中的无组织泄漏量可按1‰取值。

3.1.2公辅设施

（1）锅炉房采用清洁能源天然气作为燃料，锅炉烟气主要为烟尘、二氧化硫和氮氧化物，经不低于8m排气筒直接排放，可满足《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2014）。

（2）污水处理站废气主要为曝气搅拌过程中挥发出来的正丁醛，及废水处理过程中产生的H2S和NH3，经“碱液喷淋+活性炭吸附”装置处理后满足《恶臭污染物排放标准》（GB14554-1993）经15m高的排气筒排放。

3.1.3贮运工程

贮运工程废气主要包括正丁醛和30%盐酸溶液储罐大小呼吸废气、装卸作业排放废气和清扫作业废气。

正丁醛储罐采用内浮顶罐，30%盐酸储罐采用拱顶罐。正丁醛浮顶罐无组织排放大、小呼吸蒸发损耗采用美国石油学会（API）推荐的经验公式进行估算；盐酸固定顶罐无组织排放大、小呼吸蒸发损耗采用美国环保署（EPA）推荐的经验公式估算。正丁醛储罐采用内浮顶罐+氮封，可控制80%正丁醛的无组织排放；盐酸储罐呼吸阀的排气引入碱性水封罐中，HCl气体可考虑全部被吸收。

正丁醛、盐酸装卸过程中无组织排放量采用美国石油学会（API）推荐的公式估算。

储罐一般每3～5年清洗一次，需用氮气吹扫残留在储罐及管道中原储存的物料，吹扫废气通过储罐的大小呼吸阀排放，其量难以确定，因其清洗频率低，可不予考虑。

3.2废水

3.2.1生产装置

生产装置排放的废水主要包括水洗釜废水、离心废水、喷淋系统废水和车间地面冲洗废水，主要污染物为COD、SS、氯化物、正丁醛等。水洗釜废水包括水洗釜前部工序缩合釜冲洗带入水、缩合釜发生缩聚反应产生的中和水、PVA/纯水换热器产生的热纯水进入水洗釜洗涤产生的热冲洗废水及常温纯水进入水洗釜洗涤产生的冲洗废水；离心废水包括PVB甩干离心废水及PVB甩干机冲洗废水；喷淋系统废水主要为缩合釜及水洗釜废气碱液喷淋系统排水。

3.2.2公辅工程

公辅工程排放的废水主要为分析化验废水和厂区生活污水，分析化验室废水主要污染物为COD、SS、正丁醛等；生活污水主要污染物为COD、SS、NH3-N、动植物油等；另锅炉排水、循环水系统排水、冷冻站排水、纯水站排水因其浓度均低于《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级排放标准，通过厂区清净下水系统排放。

3.2.3贮运工程

PVB装置区与贮罐区为露天装置，初期雨水应考虑收集处理，主要污染物为COD、SS，由雨污切换阀切换至厂区废水应急池收集。盐酸储罐及正丁醛储罐呼吸废气接入水封罐吸收，主要污染物为COD、BOD5、氯化物等。

3.3噪声

项目主要噪声源主要为生产装置及公辅工程的各类风机、物料输送泵、压缩机、冷却塔等，具体情况见表1。

表1　项目主要噪声源一览表

3.4固体废物

项目固体废物产生、处理及处置情况见表2。

表2　项目固体废物产生、处理及处置情况

4　结语

化工类建设项目一般工艺流程长、产污环节多、污染物种类多且成分复杂，按照《环境影响评价技术导则石油化工建设项目》（HJ/T89-2003）要求，化工项目在工程分析中必须有详细的工艺方法、工艺过程和反应方程式，污染源分析及治理措施分析。在工程分析方法上，除综合的利用物料衡算、类比分析和资料服用等工程分析方法外，还需采用综合工艺路线与生产方法分析、工艺过程与污染因素分析、化工单元过程污染分析等方法。本文以pvb树脂生产项目环境影响评价的工程分析为例，从分析产排污节点、绘制物料平衡图、计算污染物源强等方面简要分析了该类项目环境影响评价所需关注的重点以及采取的方法。

刘肸（1981—），男，重庆人，硕士研究生，工程师，主要从事环

[1]林方敏.化工项目在环境影响评价中的工程分析——以聚氨酯树脂生产项目为例[J].广西轻工业,2010,08:121-123.

[2]郑海涛.聚乙烯醇缩丁醛树脂及其制品行业建设项目环保验收监测方法的研究[D].吉林大学,2014.