环氧乙烷产能扩大项目的环境影响与环境风险管理研究

环氧乙烷产能扩大项目的环境影响与环境风险管理研究

柳学健

江苏奥克化学有限公司

摘要：环氧乙烷产能扩大项目对环境的影响及风险管通过实施先进的污染控制技术、建立环境监测与预警系统、制定详尽的应急预案和事故响应流程，项目旨在最小化对空气质量、水质和土壤的影响，同时提高资源的循环利用效率。本研究结果表明，通过采取综合性的环境管理和风险控制措施，环氧乙烷产能扩大项目能够在保障环境安全的前提下实现经济效益的增长。

关键词：环境影响评估；环境风险管理；污染控制技术；应急管理

引言

环氧乙烷作为现代化工产业中不可或缺的基础原料，广泛应用于洗涤剂、医药、农药等多个领域。随着市场需求的不断增长，环氧乙烷产能的扩大成为行业发展的必然趋势。然而，这一过程可能伴随着对环境质量的潜在影响，包括空气污染、水体污染、土壤侵蚀及噪声干扰等环境问题。为了实现工业发展与环境保护的和谐共生，对环氧乙烷产能扩大项目进行全面的环境影响评估及环境风险管理研究显得尤为重要。

1环氧乙烷生产及应用概述

1.1环氧乙烷的生产原理

环氧乙烷的生产过程是基于乙烯与氧气的氧化反应，这一化学反应在工业上是通过精心设计的工艺流程实现的。

（1）环氧乙烷合成

环氧乙烷通过乙烯和氧气进行氧化反应生成，反应方程式如下：

发生的主要副反应如下：

C2H4 +3O2 →2CO2+2H2O

C2H4 +1/2O2 → CH3CHO

C2H4 + O2 → 2HCHO

值得注意的是，上述反应过程乙烯的转化率可以达到99.7%，而环氧乙烷的选择性则为87.05%，这表明工艺的效率和选择性都相当高。这样的高转化率和选择性是通过精确控制反应条件和使用特定的催化剂来实现的，从而确保了环氧乙烷生产的经济性和产品质量。

1.2环氧乙烷的生产工艺流程与产污分析

环氧乙烷（EO）装置包括EO反应与回收单元、CO2去除单元、轻组分去除和EO精制单元、乙二醇反应和回收单元、乙二醇精精制单元等5个主要的生产单元，生产过程的工艺流程与产污环节见图1。

图1 EO装置生产工艺流程及产排污节点图

环氧乙烷（EO）的生产涉及到一个复杂的化学反应和回收过程，其中包括多个单元操作，具体如下：

反应与回收单元：新鲜乙烯气体与循环气混合，氧气与循环气混合后加入抑制剂（一氯乙烷）以控制不希望的副反应；乙烯经过脱硫处理，以保护EO催化剂免受硫中毒；混合气体在反应器R-101中进行EO合成反应，反应热通过生成蒸汽带走；反应后的气体进入EO吸收塔C-203，使用水吸收EO，富吸收液经过预热后进入EO汽提塔C-204进行EO回收；

二氧化碳脱除单元：循环气体经过CO2吸收塔C-201，使用热碳酸钾溶液脱除CO2，生成碳酸氢钾；富碳酸盐溶液在碳酸盐闪蒸罐V-204中闪蒸，脱除CO2后，剩余的凝液部分回收利用；

轻组分去除和EO精制单元：轻组份脱除系统去除EO吸收塔中的CO2和轻组分，包括乙烯和甲烷；EO精制塔C-401进一步纯化EO，高纯度的EO作为产品存储。

乙二醇反应和回收单元：EO与水在乙二醇反应器R-501中反应生成乙二醇；反应器产生的乙二醇水溶液经过蒸发和闪蒸，脱除多余的水分。

乙二醇精制单元：乙二醇经过脱水塔C-502和精制塔C-504进一步提纯；精制过程中产生的不凝气和蒸发废水被收集并送往污水处理系统。

整个生产过程涉及到多个化学反应、气体分离、热量交换和压力控制步骤，以确保高效率和高纯度的产品产出。同时，为了环境保护和资源循环利用，产生的废气、废水和固体废物都需经过妥善处理。

1.3环氧乙烷的应用领域

环氧乙烷（EO）是一种重要的基础化工原料，因其独特的化学性质，广泛应用于多个领域。洗涤剂：环氧乙烷是制造非离子表面活性剂的重要原料，这些表面活性剂广泛应用于洗涤剂和清洁剂中；纺织工业：用于生产纺织物的柔软剂和抗静电剂，善纺织品的手感和性能；农药工业：作为合成某些农药的中间体，如杀虫剂和除草剂。聚合物和塑料：用于制造多种聚合物，如聚醚、环氧树脂等，这些材料用于涂料、粘合剂、电子器件封装和复合材料；精细化工：用于生产香料、染料、润滑油添加剂、润滑剂和增塑剂等[2]。

2环氧乙烷产能扩大的环境影响分析

2.1项目扩建对周边生态环境的潜在影响

环氧乙烷项目扩建对周边生态环境的潜在影响主要涉及大气污染、水体污染、土壤污染和噪声污染等方面。首先，项目在生产过程中可能会排放一定量的有害气体，如未完全处理的环氧乙烷、乙二醇精制过程中产生的不凝气以及其他挥发性有机化合物，这些气体的排放可能对周边空气质量造成影响，并对附近居民健康构成潜在风险。其次，项目产生的废水如果未经妥善处理，可能会通过渗漏或直接排放进入地表水体或渗入地下，导致水体污染，影响水生生物和人类饮水安全[3]。此外，固体废物如废催化剂、活性炭等若处理不当，也可能对土壤造成污染。同时，项目运行期间的机械噪声可能对周边环境产生干扰。

2.2污染物排放对空气质量、水质和土壤的影响

环氧乙烷生产过程中产生的污染物排放对空气质量、水质和土壤的影响是环境评估的重要组成部分。在空气质量方面，有组织排放的废气，可能含有易挥发的有害物质，这些排放物在不经过适当处理的情况下，会直接或间接地对空气质量造成影响，增加大气中的污染物浓度，可能导致光化学烟雾和其他呼吸问题；在水质方面，环氧乙烷装置工艺废水如急冷闪蒸废水、过剩工艺凝液等，若未经处理或处理不当，直接排放或渗入地下水，将对水体造成污染，影响水质安全；土壤污染方面，固体废物如废催化剂和活性炭等，如果处理和处置不当，可能会对土壤造成污染，破坏土壤结构和生态系统。

2.3对周边居民生活质量和健康的影响

环氧乙烷生产过程中的污染物排放对周边居民的生活质量和健康可能产生显著影响。空气质量方面，如果废气未得到有效控制和处理，有害气体的排放不仅会降低空气质量，还可能导致居民出现呼吸道疾病和其他健康问题。长期暴露于污染空气中，可能会增加慢性疾病的风险，影响居民的身体健康和生活质量；水质方面，未经处理的废水如果排入当地的水源，可能会污染饮用水和自然水体，对居民的饮水安全构成威胁；土壤污染也会对居民健康产生影响，受污染的土壤可能会影响农作物的生长，导致食物链中有害物质的累积，长期食用这类农作物可能对人体健康造成危害[4]。

3环境风险管理策略

3.1环境监测与预警

环境监测与预警是环氧乙烷项目扩建中不可或缺的环节，旨在确保及时识别和响应潜在的环境风险。项目通过建立一个全面的监控体系，对大气、废水、土壤和地下水质量进行定期监测。该体系包括在关键位置布设监测点，使用先进的监测设备和技术，以及科学、合理地设置地下水污染监控井。监测内容覆盖了多种污染物，如甲醛、石油烃、高锰酸盐指数等，确保全面评估环境状况。此外，项目还制定了详细的预警和应急响应措施，一旦发现异常情况，能够立即启动应急预案，采取有效措施控制和缓解污染。这包括事故应急池的设置、初期雨水池的配备、以及与园区综合应急处置平台的联动，确保在发生突发环境事件时能够迅速、有效地进行应急处置。

3.2环境治理技术

环氧乙烷项目扩建中采用了一系列先进的环境治理技术，以确保污染物的有效控制和环境质量的持续改善。在废气治理方面，项目依托现有的废气焚烧炉，通过低温、低氧燃烧技术，有效处理乙烯回收放空气、甲烷吸附放空气和废水预处理蒸醛废气；废水治理技术包括蒸醛预处理和“A/O池+ST-生物床”工艺，专门针对急冷闪蒸废水和过剩工艺凝液中的有机物进行去除，确保废水达到接管标准后送至集中处理设施；项目还实施了清污分流、雨污分流原则，优化了废水收集和处理流程；固体废物治理方面，扩建项目产生的危废如废催化剂、废活性炭等，均交由有资质的单位进行安全处置，而一般固废则通过回收利用的方式进行处理；在噪声控制上，项目通过在生产车间内安装循环泵、对管道进行包扎等措施，有效降低了设备运行产生的噪声；同时，项目建立了地下水和土壤污染防治措施，通过分区防渗、污染监控及应急响应等手段，有效预防了地下水和土壤的污染风险。

3.3应急管理与事故响应

环氧乙烷项目扩建在应急管理与事故响应方面采取了一系列全面和细致的措施，以确保在潜在的环境风险发生时能够迅速有效地进行处理。项目建立了分级响应机制，根据突发环境事件的严重性和紧急程度，划分为重大、较大和一般三个级别，并制定了相应的应急预案。这些预案涵盖了从事故指挥、现场处理、人员疏散到物资调配的各个环节，确保了在不同级别的事故中都能有条不紊地进行应急响应。

项目还设置了专门的应急救援指挥中心，负责协调和指导应急救援行动，同时组建了应急救援队伍，配备了必要的应急救援装备和物资；在事故防范方面，项目通过建立企业-园区-周边水体三级环境风险防控体系，确保了水体环境安全；此外，项目还考虑了事后处理措施，包括事故责任调查、污染危害评估、保险赔偿以及善后处理等，以减轻事故带来的影响，并从中吸取教训，优化应急预案。

4结论

环氧乙烷产能扩大项目在实施过程中，通过采取一系列环境管理和风险控制措施，能够有效降低对环境的负面影响。废气和废水的处理技术、固体废物的安全处置、噪声的有效控制以及地下水和土壤的污染防治措施，均显示了项目在环境保护方面的积极努力。此外，项目还建立了完善的环境监测与预警系统，制定了详尽的应急预案，并通过定期培训和演练提高了应急响应能力。这些措施不仅提高了项目的环境管理水平，也增强了对环境风险的预防和控制能力。研究结果强调了在工业发展中整合环境保护的重要性，为类似项目提供了宝贵的经验和参考。

参考文献

[1]沈菊华.国内外环氧乙烷生产发展概况[J].化工科技市场,2003,26(2):10-1231.

[2]李新,聂涛.国内外环氧乙烷发展及应用概况[J].石化技术,2022,29(8):231-233.

[3]刘永盛.环氧乙烷生产废水的产生及处理现状分析[J].市场周刊·理论版,2019,0(43):0186-0186.

[4]李学梅,代东升,徐传燕.石油脱水剂生产过程中环氧乙烷污染及职业危害调查[J].劳动医学,2000,17(1):31-31.

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