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密度（g/cm3）
1.3
玻璃转化温度（℃）
265
导热率（kcal/m•h•℃）
0.16
T0（℃）
250
T2（℃）
440
w400%
7
w800%
29
弯曲强度（kg/mm2）
9.2
拉伸强度（kg/mm2）
4.3
注：
T0、T2为沥青树脂热失重实验中的起始热分解温度和失重为一半时的热分解温度。
沥青树脂产品目前在世界上仅日本住金化工（株）生产，牌号为SK树脂。
SK树脂是以纯芳烃为原料合成得到的。
该项目研制开发的树脂在所要求的十项指标上和SK树脂基本相差无几，在性能上可与SK树脂相媲美，树脂与石墨的复合体所具有的耐高温性和滑动性，在机械制造、汽车、电极等方面已经得到广泛的应用。
在日本，沥青树脂的应用不断得到开拓，重要的发展趋势将是结构材料向功能材料的转化，例如磁性、超导材料、光电材料等，其社会效益、经济效益非常可观。
该项目以石油炼制的副产品——重质渣油为原料，整套技术路线简单易行，生产成本低，预处理得到的轻质油可进一步加工为汽、煤、柴油产品，重质油部分用来合成沥青树脂。
合成的沥青树脂具有一系列的优良特性：
（1）高比强，高比模；
（2）高耐特性：
由于不存在含有两个碳以上的长链脂肪族结构，树脂的热分解温度在450℃以上，实际在空气中加热到270℃，2000小时无明显变化；
（3）亲和性和优异的滑动性能；
（4）十分优异的可成型性以及可纺性；
（5）高炭化收率；
（6）磁性；
（7）低介电常数；
（8）耐腐蚀性。
在一些领域所做的实验表明其价格性能比优于目前使用的一些树脂材料。
拟建中试装置在**************，院内现有闲置空地，并有充足的电力、水力供应及配套设施，完全可以满足该项目的能源需求。
同时，由于其优越的地理位置，交通运输十分便利，周边有多家炼油厂，主要原材料——FCC油浆的供应也十分充足且运输方便。
拟建厂址处已经有一些闲置的厂房及办公室，因此该工程不再另建厂房及办公室。
该项目属于中试阶段，初定生产规模为200吨/年沥青树脂（COPNA树脂）产品，生产工艺采用由FCC油浆经抽提后聚合生成沥青树脂的方法。
该项目的总投资为220万元。
与项目有关的原有污染情况及主要环境问题
该项目建设性质为新建，拟建厂址原为一废弃庭院，仅有部分闲置的厂房及办公室。
厂区的四周有几家材料加工厂，长期的无序生产对评价区的大气及地表水环境产生了一定的污染。
建设项目所在地自然环境社会环境简况
环境质量状况
建设项目所在地区域环境质量现状及主要环境问题（环境空气、地面水、地下水、声环境、生态环境等）
一、环境质量现状
1环境空气：
参考有关现场监测数据，该评价区SO2、NO2小时/日浓度均不超标，符合《环境空气质量标准》（GB3095-1996）中的二级标准，但是TSP、PM10日均浓度的部分监测值超过二级标准限值。
2地表水：
该评价区主要河流为***，根据有关监测数据，该水体的COD、石油类超过《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）所规定的Ⅴ水质要求。
3噪声：
评价区内噪声的监测数据表明，该区域噪声基本低于《城市区域环境噪声标准》（GB3096-1993）中的3类标准。
二、建设项目所在地主要环境问题
地表水环境质量达不到V类水质要求。
主要环境保护目标（列出名单及级别）：
该项目运行后不产生废水；
整个工艺流程在密闭条件下进行，正常运行情况下大气污染物产生浓度和产生量都很小，在常压热处理釜、反应釜以及轻质油临时储罐发生“跑、冒、滴、漏”以及发生污染事故的情况下释放出甲醛、非甲烷总烃等污染物。
因此主要环境保护目标是厂区周围的大气环境，保护级别为《环境空气质量标准》（GB3095-1996）中的二级标准。
评价适用标准
环
境
质
量
标
准
环境空气：
执行《工业企业设计卫生标准》表1中的居住区大气中有害物质的最高容许浓度标准，标准代号：
TJ36-1979。
标准限值：
二甲苯0.30mg/m3（一次）；
苯2.40mg/m3（一次），0.80mg/m3（日平均）；
甲醛0.05mg/m3（一次）。
地表水：
执行《地表水环境质量标准》中规定的Ⅴ类水质标准，标准代号：
GB3838-2002。
CODCr40mg/L；
石油类1.0mg/L。
环境噪声：
评价区执行《城市区域环境噪声标准》中的3类标准，标准代号：
GB3096-1993。
昼间：
65dB；
夜间55dB。
污
染
物
排
放
废气：
甲醛、非甲烷总烃、苯、甲苯、二甲苯及沥青烟执行《大气污染物综合排放标准》表2中所规定的无组织排放监控浓度限值，标准代号：
GB16297-1996。
浓度限值：
甲醛0.20mg/m3；
非甲烷总烃4.0mg/m3；
苯0.40mg/m3；
甲苯2.4mg/m3；
二甲苯1.2mg/m3；
沥青烟0mg/m3。
废水：
执行《污水综合排放标准》中表4所规定的二级标准，标准代号：
GB8978-1996。
噪声：
评价区执行《工业企业厂界噪声标准》中的Ⅲ类标准，标准代号：
GB12348-1990（昼间65dB；
夜间55dB）。
总
控
制
指
建设项目工程分析
工艺流程简述（图示）：
FCC油浆的基本组成是含有大量的2环～4环芳烃，沸点主要集中在300℃～500℃的馏分[1]。
FCC油浆体系的芳香性较大，是制备多种炭材料的良好原料，同时也是制备沥青树脂的优良原料。
富含芳烃组分（FCCDF）的沥青树脂的合成通式可表示为[2-3]：
（Aro为2～4环缩合芳烃，n值为3～5）
该项目技术由***********和**************联合研制，在实验室小样实验的基础上，进一步进行中试放大。
具体的工艺过程有二：
一是原料的制备；
二是树脂的合成。
其特点也有二：
一是工艺过程不连续，只能间歇运行；
二是加热温度最高450℃，能耗较高。
根据《合成树脂项目技术说明书》，该装置的年生产规模为200吨。
年开200～300天，每天1～2个生产装置，每周期产量为0.5吨。
该中试装置的技术路线具体为：
第一步进行减压馏分油浆的热缩聚处理，在热处理釜内，加热到400～450℃，在保持最高压力为650kPa的情况下，反应4小时，分解蒸馏出的轻质油馏分，经过冷凝进入到轻质油储罐作为副产品，剩余的主要为富芳烃组分，经换热到120℃，进入到减压热处理釜。
第二步，在减压热处理釜内，在-2.6kPa压力下，加热到320℃为止，分离出的轻质油进入储罐，剩余重组分为合成树脂原料，其主要成分为单环或多环芳烃，经过换热到100℃进入合成反应釜。
第三步，在合成反应釜内，按比例投入催化剂和交联剂，常压与130℃的条件下，同时进行N2保护，反应3～4小时左右，合成沥青树脂产品。
反应生成的水蒸汽经冷凝后集中回收。
合成树脂中试项目工艺流程示意图如下：
合成树脂中试项目工艺流程示意图
该装置在运行过程中压力要求较低，温度较高，变化也较大。
加热方式是一个较难确定的问题。
由于装置间歇运行，用明火加热时需短周期频繁点火和灭火，不仅操作麻烦、不安全，且对炉子寿命有较大的影响；
因为导热油的可靠使用温度仅在340℃以内，不能用通常的导热油作为加热热媒。
为此该方案确定：
凡温度320℃以上的用热点采用熔岩做热媒，凡温度320℃以下的用热点采用导热油做热媒，均以电为热源。
加热部分选在如下几处：
一是常压热处理釜，因为该处温度要求最高达450℃，用电加热熔岩，再以熔岩加热原料油；
二是设置一组专用电加热器加热导热油，通过泵将热量送到各用热点；
三是在各个釜的加热套中设置电加热器，以防温位不够时稍作补充。
另外，为确保中试时变更温度的快速和灵活性，该装置设置高温、中温和低温（设空冷器）三个导热油罐，以便随时通过泵送调整各个部位的物料温度。
为节约用电，流程中增加了原料预热罐、原料换热器等设备，以便回收部分热量。
回收率可达到20～25%。
同时，为防止热量散失，装置的设备、管道均按不同温位选用不同的保温材料和厚度进行保温。
在对原料进行热处理时，有部分热裂解成小分子烃类。
该油气相经空冷成液相得轻质油。
由于两级热处理不是同时进行，装置只设计一套轻质油冷凝冷却回收和外运设施供其共用。
如果轻质油后馏出部分含粘稠物，空冷器可停止冷却，改用电伴热。
同时，为防止气相进入轻质油罐，在空冷器出口设有一只疏水器。
该项目投产运行后，物料平衡及主要参数分别为：
1）常压热处理
主要反应条件参数：
反应温度：
400～450℃
最高工作压力：
650kPa
反应时间：
4小时
N2保护，搅拌，密闭
物料平衡：
热处理釜进料：
富芳烃组分（减压馏分油浆Rb）630吨/年，物化性质见表[1,4]。
比重
凝点
闪点
燃点
0.9873g/cm3
<
0℃
200℃
242℃
元素分析w%
芳香比H/C
四组份w%
C
H
N+S+O
饱和份
芳香份
胶质+沥青质
88.18
9.48
2.34
1.27
33.68
52.48
13.19
热处理釜出料：
常压富芳烃原料（Rb0）590吨/年，物化性质见表。
0.9411g/cm3
22℃
253℃
299℃
油气（Q0）40吨/年，物化性质见表。
比重（20℃）
0.7309g/cm3
-20℃
120℃
275℃
就烃组成而言，油气（Q0）中链烷烃53.50%，环烷烃25.54%，总芳烃20.96%（其中单环芳烃9.92%，多环芳烃11.04%），具体如下[5]。
链烷烃
环烷烃
总芳烃
一环
二环
三环
单环芳烃
多环芳烃
烷基苯
茚满、萘满
茚类
萘类
苊类、苊烯
三环芳烃
胶质
53.50
14.48
8.63
2.43
6.2
3.72
1.83
4.39
4.04
0.00
0.78
2）减压热处理
120～320℃
-2.6kPa
减压热处理釜进料：
富芳烃组分（Rb0）590吨/年。
减压热处理釜出料：
合成树脂原料（P0）195吨/年，物化性质见表[1,4]。
软化点
1.0269g/cm3
287℃
331℃
77℃
93.15
6.36
0.49
0.82
9.50
87.33
3.17
油气（V0）395吨/年，物化性质见表。
0.8319g/cm3
-6℃
150℃
180℃
就烃组成而言，油气（V0）中链烷烃23.83%，环烷烃13.61%，总芳烃62.56%（其中单环芳烃23.23%，多环芳烃39.33%），具体如下[5-7]。
23.83
9.4
3.09
1.12
15.38
7.85
1.71
15.29
16.41
4.66
1.26
3）沥青树脂的合成制备
富芳烃原料与交联剂在130℃与常压条件下，反应3～4小时后，得到合成树脂产品。
①反应釜进料
合成沥青树脂原料（P0）195吨/年
交联剂三聚甲醛的实际反应量7.8吨/年（25:
1）
酸催化剂6.1吨/年
②反应釜出料
沥青树脂200吨/年（比重（20℃）：
1.325g/cm3；
软化点118℃）
③反应釜烟气部分
反应生成水蒸汽量：
1atm条件下水的沸点：
100℃
1atm条件下三聚甲醛的沸点[8-9]：
115℃
油浆与甲醛反应摩尔比：
缩合反应的产率[1]：
60%
反应过程中，甲醛（气态）与水蒸汽的混合气体溶液是反应釜混合汽的主要组成物质，甲醛随水蒸汽冷凝后导入密闭贮罐。
由于FCC油浆经常压蒸馏与减压蒸馏处理后，剩余组分为重芳烃等高沸点物质，在130℃与常压条件下很难挥发，因此水蒸汽与甲醛携带出的烃组分量也相应的很少。
因此，冷却罐废水中的主要污染物为甲醛，集中回收后作为钻井采油的杀菌剂。
反应过程中甲醛的损失量计算过程如下：
水蒸汽携带的甲醛量等于甲醛的损失量：
混合汽冷却后甲醛浓度：
年生产树脂200吨物料平衡如下表所示：
全年物料平衡表吨/年
常压热处理
减压热处理
合成
合计
原料油
630
590
195
进630
交联剂（三聚甲醛）
13.0
进13.0
催化剂
1.88
进1.88
合成树脂
200
出200
轻质油
40
395
出435
水蒸汽冷却水
4.68
出4.68
甲醛
出5.2
温度℃
400～450
120～320
130
压力kPa
常压
时间h
4
～3
3～4
该项目运行后，由于整个反应体系完全密闭，原料及产品均在各储罐中临时储存，根据设备施工设计的要求，非甲烷总烃、苯、甲苯、二甲苯及沥青烟等污染物的无组织排放监控浓度须低于相应的标准限值。
该中试装置设计规模较小，生产工期短且间歇操作，在加强日常监测的情况下，设备“跑、冒、滴、漏”而产生无组织排放的量很小。
常压柴油的沸程为200～350℃，减压柴油的沸程（按标准大气压计）为350～500℃，而苯、甲苯、二甲苯以及挥发性硫化物的沸点均远远低于200℃，因此以上各污染物在两种类型柴油中的含量极少，其无组织排放浓度与排放量极少。
对于非甲烷总烃而言，单烃组分的蒸汽压随分子量的增加而降低，并受分子异构化程度的影响。
FCC油浆热处理及储存过程中，非甲烷总烃（按
计）的无组织排放量计算工程为：
[10]
非甲烷总烃扩散最大落地浓度
及其下风向距离
为：
，
该中试装置运行后，热处理过程得到直馏柴油40t/a与减压柴油395t/a。
由于常压热处理产生的非甲烷总烃的无组织排放最大落地浓度略小于《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）表2中所规定的无组织排放监控浓度限值4.0mg/m3，为了100～200m范围内的污染物浓度超标，要求及时将这两部分柴油外输或它用。
减压热处理釜出料与交联剂甲醛的反应过程中，以气体形态存在的甲醛因无组织排放而对评价区大气环境产生污染。
甲醛的无组织排放浓度及排放量计算过程如下：
甲醛无组织排放量
甲醛扩散最大落地浓度
甲醛无组织排放的浓度限值为0.20mg/m3，基于甲醛的最大落地浓度计算式要求反应釜的泄漏率小于0.013%。
热处理与反应过程中所需热量采用熔岩和导热油做热媒，采用电加热方式为整个反应体系提供能量，因此在热量供应方面不会产生污染。
部分原料为固体状，由于所有原料采购均以实际用量为标准；
反应产物除主要固体树脂产品与轻质油副产品外，仅很少量的废渣（石油焦），经收集后返回炼厂进行集中加工处理。
参考文献：
1.查庆芳等.FCC油浆芳烃富集前后的反应性.新型炭材料,2002,17（4）:
43-48
2.郭燕生等.富芳烃原料合成沥青树脂的研究.炭素技术,2002,
（2）:
11-14
3.山下晋三等编,纪奎江等译.交联剂手册.北京:
化学工业出版社,1990:
48
3.查庆芳等.减压渣油与FCC油浆共炭化的化学组成变化.新型炭材料,2002,17
（2）:
4-8
4.朱豫飞等.我国轻柴油产品的烃组成部分.炼油设计,2001,31（12）:
43-45
5.李怿等.柴油烃族组成分布的GC-MS测定.分析测试学报,2002,21
（1）:
29-32
6.蔡智鸣等.色谱-质谱测定市售0号柴油成分.同济大学学报,2002,30
（1）:
124-126
7.徐广通等.近红外光谱测定柴油组成及其应用.石油学报（石油加工）,2002,18（4）:
65-71
8.张秋华等.水-三聚甲醛、1,2-二氯乙烷-三聚甲醛系统的汽液平衡.华东理工学报,1996,22
（1）:
7-12
9.迪安JA.兰氏化学手册.北京:
科学出版社,7-281,7-642
10.胡名操.环境保护实用数据手册.北京:
机械工业出版社,1990:
97
主要污染工序：
1、常压蒸馏釜、反应釜及轻质油临时储罐等设备“跑、冒、滴、漏”而产生甲醛、非甲烷总烃的无组织排放。
2、部分未反应的甲醛与水蒸汽形成反应釜内混合汽，冷凝后产生含甲醛废水（甲醛浓度约35.7%），集中回收后作为钻井采油的杀菌剂外输。
3、常压蒸馏釜、减压蒸馏釜、反应釜及空压机等运行过程中产生的噪声。
4、常压蒸馏釜、减压蒸馏釜、反应釜生产运行过程中产生的很少量石油焦。
项目主要污染物产生及预计排放情况
内
容
类型
排放源
（编号）
污染物
名称
处理前产生浓度
及产生量
排放浓度及排放量
大
气
常压热处理釜
非甲烷总烃
产生浓度：
4.0mg/m3
产生量：
0.064吨/年
排放浓度：
排放量：
反应釜
0.15mg/m3
0.00052吨/年
水
52.6%
5.2t/a
集中回收，无外排
固体
废物
减压热处理釜
石油焦
噪
声
常减压热处理釜、反应釜、空压机、泵等
噪声强度
75～85dB（A）
厂界低于55dB（A）
其
它
无。
主要生态影响（不够时可附另页）：
该中试装置的规模较小，施工建设主要包括原料与轻质油两个临时储罐、中试反应釜及其它辅助设备的安装，所在地原来为闲置空场地，工程建设不另占用地，因此该项目建设对土壤、植被的生态影响较小。
环境影响分析
施工期环境影响简要分析：
施工期间主要为设备安装，将产生扬尘以及设备噪声。
由于设备安装工程量较小，因此该项目施工期间环境影响很小。
营运期环境影响简要分析：
（1）大气环境影响分析
该项目采用的装置为密闭系统，原料与产品通过泵进行密闭传输。
合成反应过程中将产生部分水蒸汽，携带出部分未反应的甲醛经冷却形成废水。
由于FCC油浆经常压热处理和减压热处理后，其中的轻组分绝大部分分离作为轻质油，剩余的重组份在130℃与常压的合成反应条件下挥发量很少。
日常生产过程中，对可能发生“跑、冒、滴、漏”处进行定期和非定期监测，并注意对储罐、反应釜等设备的防腐蚀处理，加强日常保养与维护，各类污染物的无组织排放浓度与排放量可得到有效控制。
（2）地表水环境影响分析
该项目投入运行后，合成反应产生的水蒸汽将未反应的甲醛携带至冷凝管，冷却后集中贮存，最后作为钻井采油的杀菌剂外输，因此运行过程中没有生产废水的排放。
厂区内生产工作人员很少，生活污水经化粪池处理后外排量很小，因此不会对地表水环境产生严重影响。
（3）噪声环境影响分析
该项目在设计过程中，优先选用低噪声设备，对空压机和循环水泵等主要产生噪声的设备采取减震、消声等措施，并对整个设备体系进行合理化布局，由于该所在地周围无聚集居民区与其它敏感目标，所以项目产生的噪声不会产生扰民问题。
建设项目拟采取的防治措施及预期治理效果
内容
防治措施
预期治理效果
4.1加强对热处理釜、反应釜的日常维修及维护，并定期对非甲烷总烃、甲醛进行监测，对釜体加工及安装过程中进行防泄漏处理，要求常压热处理釜的泄漏率不大于0.1kg烃/m3油，反应釜的泄漏率小于0.013%。
达标排放
甲醛与水蒸汽形成的混合汽经冷凝后，导入密闭贮罐，集中回收后作为钻井、采油用剂外输。
无废水外排
常压热处理釜、减压热处理釜、反应釜
集中回收进行循环利用
无固体废物
外排
噪声
采取减震、消声等降噪措施，并对整套设备进行合理化布局，噪声对环境影响无明显影响。
其它
生态保护措施及预期效果：
该项目的建设地点位于************************。
项目建设完成后，即行平整地面，稳定环境，通过科学、合理化的绿化过程对厂区内生态环境进行改善。
结论与建议
一、结论：
该项目以石油炼制厂的FCC油浆为原料，利用常压、减压热处理分
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