二氯三氟甲基吡啶技术改造拟建工程分析环评报告.docx
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二氯三氟甲基吡啶技术改造拟建工程分析环评报告
3拟建项目工程分析
该项目包括2部分，一部分对现有DCTF车间进行改造，新增3台氟化釜，其它均不变，生产规模由原有1000t/a增加到3000t/a；另一部分新建DCTF车间，产能为4000t/a，拟建项目投运后，全厂DCTF车间产能达到7000t/a。
因此，拟建项目实际产能是6000t/a。
3.1项目概况
项目名称：
7000吨/年2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶技术改造项目
建设单位：
山东汇盟生物科技有限公司
项目性质：
改、扩建。
主要产品：
6000吨/年2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶，副产品：
430吨/年2-氯-5-三氟甲基吡啶、12520吨/年盐酸、3000吨/年次氯酸钠。
总投资：
41000万元。
项目位置：
该项目利用山东汇盟生物科技有限公司现有公用工程及基础设施，在原DCTF车间南侧预留地建设新DCTF车间。
现有厂区内。
详见图2.1-1。
劳动定员：
85人。
工作制度：
项目实行四班三运转制度，全年工作天数为300天，工作时数为7200h。
3.2项目建设背景
2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶是一个非常有应用价值的有机中间体，广泛应用于农药，医药，精细化工等领域。
在农药方面，2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶是生产除草剂精稳杀得、高效盖草能、高效杀虫剂啶虫隆、高效杀菌剂氟定胺等品种的关键中间体；还是精细化工中间体，如2-羟基-5-三氟甲基吡啶，2-羟基-3-氯-5-三氟甲基吡啶，2-氨基-5-三氟基甲苯吡啶等。
目前，随着环保要求的提高以及国家对农药毒性要求的严格，新农药品种开发越来越困难。
据国外有关资料介绍，开发成功一个新农药产品需筛选2万个新化合物，历时8-10年，需投资1～1.5亿美元。
基于上述原因，农药剂型的研究和开发己引起农药科研单位、生产企业极大的重视。
新剂型的开发使一些老农药品种焕发青春，延长了“货架寿命”，增加了农药使用安全性，提高了农药使用的效果。
含氟及光学活性农药因其具有应用效果好，新品种研发快等优点，目前已成为世界农药工业发展重点之一。
国外近年来还开发了一些杂环、多环新型除草剂，如吡氟禾草灵、精吡氟氯禾灵等，都是亩用量在克以下的超高效、低毒性、低残留除草剂。
带有三氟甲基以及手性的杂环化合物以其特有的生物活性，受到人们的广泛重视。
2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶是合成吡氟禾草灵（精稳杀得）的重要原料，用于防治稗科杂草的选择性芽后除草剂，用于棉花、大豆、棉花等大田，防治一年生和多年生杂草效果显著。
它具有植物体内迁移性好，药效效力可达到未接触的地下部位，亩用量少，低毒性，低残留的特点。
吡氟禾草灵现在在日本、美国等发达国家已上升为除草剂的骨干品种，但是由于2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶合成条件复杂，反应不宜控制，且产率不高，造成目前国内厂家年批量生产量不高，价格居高不下，因此其开发成了急待解决的问题。
山东汇盟生物科技有限公司从2006年起就与中科院合作，研究开发2-氯-5-三氟甲基吡啶和2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶系列产品。
目前以成世界上产量最大、技术最先进同类产品生产厂家，本次技术改造采用本公司自行研发的定向催化合成技术，选用新型高效选择性催化剂，定向合成2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶，产品收率96%，生产周期由原来的70小时缩短10小时，生产能力提高7倍，山东汇盟生物科技有限公司扩建改造2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶项目，在技术上具有自主知识产权，在市场竞争方面具有独特的优势。
未来几年我国农药年需求量均在40万吨左右，随着农业种植结构的调整和高效低毒农药的发展，结构调整将是未来几年我国农药工业发展的主线。
随着人们生活水平及环境意识的提高，高毒有机磷杀虫剂将逐步淡出市场，安全、高效农药会成为农民朋友的新宠，绿色经营将成为企业经营的新观念和新潮流。
随着低毒类农药需求量的日益增加，作为农药中间体产品的2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶需求量也在进一步扩大，市场缺口较大。
3.3项目组成
主要由主体工程、公用工程、环保工程及服务设施组成，项目组成详细情况见表3.3-1。
表3.3-1拟建项目组成情况表
项目
建设内容
备注
主体工程
新建DCTF车间一座
2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶产能4000t/a
新建
现有DCTF车间进行改造
2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶产能3000t/a（新增产能2000t/a，现有1000t/a）
新增3台氟化釜
公用
工程
供汽
蒸汽有现有10t/h锅炉供应，现有锅炉供应，本项目工艺导热油用热量为6MW，依托现有一台YLW-3500MA、额定热功率为3.5MW，和一台YLW-5800MA、额定热功率为5.8MW导热油炉
依托现有
供水
本项目最高日用水量约900m3/d，依托厂区现有3眼自备井，总供水能力300m3/h
依托现有
制冷
设2台-20℃冷冻盐水螺杆制冷机组，单台制冷量为937kW；设4台7℃冷冻水螺杆制冷机组，单台制冷量为1874kW；制冷机组制冷剂为R22
依托现有
供氮
站房外设1台15m3的立式氮气储罐、1台30m3立式液氮储罐及气化器1台
依托现有
空压
空压系统设3台（开二备一）28.2m3/min水冷螺杆式空气压缩机，站房外设2台（15m3/台）立式压缩空气储罐
依托现有
循环水
本项目循环水用量为1500m3/h，工艺循环水系统共设6座玻璃钢冷却塔，循环水量为2160m3/h
依托现有
辅助工程
办公楼、倒班宿舍、食堂等
依托现有
储运工程
储罐区
酸碱罐区：
共设置5台卧式储罐，其中100m3/台液碱储罐2台；100m3/台次氯酸钠储罐1台；100m3/台盐酸储罐2台。
50m3/台盐酸立式储罐4台。
液氯、氟化氢罐区（乙类）：
室内储存液氯（2台50m3储罐）和氟化氢（3台50m3储罐），并配套设置液氯和氟化氢的卸车设施及液氯气化装置
依托现有
安全、环保
工程
废水
本项目废水采取清污分流，高浓度废水进入蒸发器进行蒸发，蒸发后大部分回用，少部分同生活污水排入现有污水处理厂处理
依托现有
废气
G3-1、G3-2：
水洗+碱洗
蓄热式氧化炉
依托现有
G3-3、G3-4
--
固体
废物
危废由有资质企业处置
--
事故
水池
依托现有1000m3事故水池
依托现有
3.4原料、产品方案及规模
1、原料用量
表3.4-1原料用量表
序号
名称
规格
单位
用量
1
2-氯-5-氯甲基吡啶
99%
吨/年
5053
2
氟化氢
90%
吨/年
1543
3
氯气
99.5%
吨/年
5829
2、产品方案
本项目产品方案见表3.4-2。
表3.4-2产品方案
序号
产品
单位
产量
备注
1
2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶
t/a
6000
外售
2
2-氯-5-三氟甲基吡啶
t/a
430
外售
3
盐酸
t/a
12520
外售
4
次氯酸钠
t/a
3000
外售
3、产品、副产品指标
（1）主要产品、副产品指标见表3.4-3~6。
表3.4-32，3-二氯-5-三氟甲基吡啶产品质量控制指标
序号
项目
指标
备注
1
含量
≥99.7%
色谱法
2
单一最大杂质
<0.1%
表3.4-42-氯-5-三氟甲基吡啶产品质量控制指标
序号
项目
指标
备注
1
含量
≥99.7%
色谱法
2
单一最大杂质
<0.1%
表3.4-5副产盐酸质量指标
序号
项目
指标/%
1
总酸度的质量分数（以HCL计）≥
20.0
2
铁（以Fe计）的质量分数≤
0.01
3
灼烧残渣的质量分数≤
0.15
4
游离氯（以CL计）的质量分数≤
0.01
5
砷的质量分数≤
0.0001
表3.4-6副产次氯酸钠的质量指标
序号
项目
指标/%
1
有效氯（以Cl计）w/%≥
5
2
游离碱（以NaOH计
0.8
3
铁（Fe）w/%
0.005
（2）副产品成分说明
副产盐酸主要是吡啶类化合物氯化后产生的尾气用水吸收后的产物。
吡啶类氯化物沸点较高（常压下在200℃左右）。
氯化氢从反应釜中排出时带有少量吡啶类氯化物，经二级捕集器冷凝回收，吡啶类氯化物回收率接近100%，只有微量有机物进入水吸收系统，所以盐酸中有机物含量很少。
次氯酸钠是吡啶类氯化物生产过程剩余的氯气与烧碱溶液反应的产物，氯化尾气中含有氯化氢和氯气及少量有机物。
有机物经二级捕集冷凝回收后，仍有微量有机物随尾气进入两级水吸收装置。
氯化氢被水吸收制成盐酸，尾气中微量有机物被水洗进入盐酸中，只有不溶于水的氯气进入碱吸收系统生成次氯酸钠，所以次氯酸钠中有机物很少。
4、物化性质
拟建项目产品与原料理化性质见表3.4-7。
表3.4-7原料及产品理化性质表
序号
原料
名称
沸点（℃）
分子量
密度
（克/升）
溶解性
性状
危险标记
1
2-氯-5-氯甲基吡啶
116.5
162.01
0.98
溶于水、醇、醚等多数有溶剂
淡黄色至无色块状结晶体
7（易燃液体），40（有毒品）
2
盐酸
108.6
36.46
1.187
极易溶解于水，也易溶解于乙醇、乙醚
无色有刺激性液体含有杂质时呈微黄色
腐蚀性
3
氟化氢
19.54
20
1.15
无色液体或气体
用于蚀刻玻璃，以及制氟化合物
腐蚀性
4
氯气
-34.6
71
3.214
易溶于二硫化碳、四氯化碳等有机溶剂
黄绿色有刺激性臭味的气体
高毒性
5
2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶
176
290.7
--
--
无色透明液体或白色晶体
--
3.5主要经济技术指标
拟建项目经济技术指标见表3.5-1。
表3.5-1拟建项目经济技术指标表
序号
指标名称
单位
数量
1
生产规模
2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶
t/a
6000
2
职工人数
人
85
3
年操作日
天
300
年操作小时
小时
7200
4
总图
项目总占地面积
m2
4366.6
建筑面积
m2
9743.6
5
投资
项目总投资
万元
41000
固定资产投资
万元
21000
流动资金
万元
20000
6
收益
年均销售收入
万元
150000
税金
万元
10500
利润
万元
45000
3.6厂区总平面布置
3.6.1布置原则
力求工艺流程顺畅，工艺管线短捷，节约投资。
符合防火、防爆、安全、卫生、环保等规范要求，并结合风向、因地制宜进行布置，使多数建构筑物有良好的朝向。
在满足生产、运输需要的前提下，节约用地。
3.6.2总平面布置
1、厂区总平面布置
本次只是新建一个DCTF车间，位于现有DCTF厂房南侧。
拟建项目厂区平面布置详见图2.4-1。
2、合理性分析
（1）从安全生产、交通运输及管理方面分析
总平面布置根据不同功能分成三个区，各区功能明确，便于管理和安全生产。
充分考虑了生产原料、产品的输送，将生产装置和物料储罐区集中布置，便于罐区原料和产品的输送，也便于利用周边各辅助、公用设备。
从装置功能分区及设置来看，总平面布置满足《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）、《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）相关要求。
（2）各新建装置单元周围均设有环形道路，满足运输及消防要求，并且人流和物流不交叉，交通便捷。
项目整体布局符合工艺生产路线，便于运输及生产管理。
总平面布置满足《化工企业总图运输设计规范》（GB50489-2009）要求。
综上所述，拟建项目所在厂区及生产装置布置紧凑，布置基本合理；满足工艺流程、安全生产、消防、检修、运输的要求；人流及车流分开布置，可保证人员安全，确保安全生产，厂区总平面布置基本合理。
3.7工艺流程及产污环节分析
本项目采用2-氯-5-氯甲基吡啶（CCMP）为起始原料，采用山东汇盟生物科技有限公司自行研发的定向合成催化技术，使用高效选择性催化剂直接合成2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶，收率96%以上。
化学反应式如下：
工艺过程如下：
1、氯化
外购2-氯-5-氯甲基吡啶，投入到反应釜中加入定向合成催化剂，然后向反应釜外侧夹套通导热油，保持釜内温度为150℃，同时通过管道向釜内料液中缓慢通氯气，反应时间为8h，反应完毕后静置保温2h,此时釜内2-氯-5-氯甲基吡啶与氯气反应生成2，3-二氯-5-三氯甲基吡啶、氯化氢等。
氯化率为98.5%、氯化工序转化率97.5%
反应结束后，釜内物料主要为2，3-二氯-5-三氯甲基吡啶及少量未反应的2，3-二氯-5-三氯甲基吡啶等。
氯化过程中产生尾气G3-1，主要含有氯化氢及少量未及时反应的氯气等，先采用两级水洗去除氯化氢（氯化氢吸收效率98%），再进入一级碱吸收装置去除多余氯气（吸收效率99%）处理；两级水吸收塔内吸收液达到31%的浓度时，即为副产品盐酸，暂存于盐酸储罐中待售，碱洗产生次氯酸钠溶液，浓度达到30%作为副产品外售。
另外有少量废催化剂S3-1，主要含有钼，由厂家回收。
2、氟化
氯化结束后，通过向氯化釜内通氮气，将二次氯化后的物料压入氟化釜内，并向氟氢酸储罐中通氮气，将氟氢酸压入氟化釜内，然后向反应釜外侧夹套通导热油，保持釜内温度为150℃-155℃，此时釜内2，3-二氯-5-三氯甲基吡啶与氟氢酸反应生成2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶、氯化氢等，反应时间为10h，反应完毕后静置保温2h。
反应结束后，釜内物料主要为2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶及少量未反应2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶等。
氟化工序转化率96%。
氟化过程中产生废气G3-2，主要含有氯化氢及少量氟化氢等，先经两级水吸收塔净化处理后（吸收效率98%），再进入碱吸收装置（吸收效率99%）处理，水吸收塔内吸收液达到30%的浓度时，即为副产品盐酸，暂存于盐酸储罐中待售。
3、精馏
①精馏
氟化反应结束后，通过向氟化釜内通氮气，将该部分物料压入精馏釜，开动水环真空泵对精馏釜抽负压至-0.098MPa，同时向精馏釜外侧夹套通导热油，首先控制釜内温度为100℃，此时物料中的2氟-3氯-5-三氟甲级吡啶、2氯-5-三氟甲级吡啶等前馏分被蒸出，通过三级水冷凝器（一级普通水冷+两级盐水冷）冷凝（效率99.8%）收集后，全部用于下面的前馏分分离；前馏分蒸馏完毕后，使釜内温度升高至110℃，此时釜内产品2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶被蒸出，通过三级水冷凝器（一级普通水冷+两级盐水冷）冷凝（效率99.8%）收集后用于包装工序。
精馏过程中产生少量不凝气G3-3，主要为2氟-3氯-5-三氟甲级吡啶、2氯-5-三氟甲级吡啶、2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶等。
精馏完毕后釜内剩余少量精馏残渣S2，主要含有少量高聚物等，定期清理委托有资质企业进行处置。
②前馏分处理
将上步精馏过程中得到的前馏分通过水环真空泵引入精馏釜内，并继续抽负压至-0.095MPa，同时向精馏釜外侧夹套通导热油，首先控制釜内温度为120℃，此时前馏分中的2氟-3氯-5-三氟甲级吡啶被蒸出，通过三级水冷凝器（一级普通水冷+两级盐水冷）冷凝（效率99.8%）收集后，可作为副产品进行外售；2氟-3氯-5-三氟甲级吡啶蒸馏完毕后，使釜内温度升高至130℃，此时釜内产品2氯-5-三氟甲基吡啶被蒸出，通过三级水冷凝器（一级普通水冷+两级盐水冷）冷凝（效率99.8%）收集后作为副产品外售。
前馏分分离完毕后，釜内剩余少量残渣主要为2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶等全部回用于精馏工段。
前馏分精馏过程中产生少量不凝气G3-4，主要为2氟-3氯-5-三氟甲级吡啶等。
4、包装
将冷凝过程中收集到的产品直接放入250kg/桶的铁桶中，然后送入仓库待售。
污环节及处理措施见表3.7-1；工艺流程及产污环节图见图3.7-1。
图3.7-12，3-二氯-5-三氟甲基吡啶工艺流程图
拟建项目主要产污环节及治理措施见表3.7-1。
表3.7-1污染物产污环节示意图
污染物
编号
污染物
防治措施
废气
G3-1
氯化氢、氯气
两级水洗+两级碱洗G7（60m）
G3-2
氯化氢、氟化氢
G3-3
2,3-二氯-5-三氯甲基吡啶
蓄热式氧化器
G10（40m）
G3-4
2氟-3氯-5三氟甲基吡啶
废水
机泵冷却水
现有污水处理站
固废
S3-1
废催化剂
厂家回收
S3-2
精馏残渣
有资质厂家处置
废导热油
有资质厂家处置
生活垃圾
环卫部门清运
3.8主要设备情况
主要设备见表3.8-1。
表3.8-1主要设备一览表
序号
设备名称
规格型号
单位
现有数量
拟建项目投运后全厂
新增数量
1
氯化釜
3000L
台
24
60
36
2
缓冲罐
500L
台
8
20
12
3
计量釜
8000L
台
2
4
2
4
氟化釜
5000L
台
5
16
11
5
缓冲罐
2000L
台
2
5
3
6
氟化缓冲罐
5000L
台
5
16
11
7
HF计量罐
5000L
台
2
6
4
8
水解釜
8000L
台
3
9
6
9
水蒸釜
8000L
台
6
6
10
水蒸釜
5000L
台
4
4
11
精馏釜
8000L
台
5
12
7
12
粗品罐
14000L
台
4
4
13
粗品罐
10000L
台
4
4
14
精馏塔
￠300＊10000
套
5
12
7
15
成品罐
5000L
台
2
6
4
16
馏份罐
2000L
台
6
16
10
17
盐酸吸收塔
25㎡
台
3
18
15
18
碱吸收塔
20㎡
台
2
6
4
19
冷凝器
20㎡
台
6
18
12
20
盐酸泵
IHF32-25-30
台
6
20
14
21
废水泵
IHF32-25-30
台
2
4
2
22
酸罐
100m³
台
2
10
8
23
盐酸储罐
100m³
台
1
2
1
24
真空泵机组
ZJ150-RPP500
台
4
10
6
25
成品罐
20m³
台
2
6
4
26
分水器
50L
台
4
10
6
27
尾气吸收
套
2
6
4
3.9物料平衡
DCTF车间物料平衡情况见表3.9-1、图3.9-1。
表3.9-1
（1）装置物料平衡表（t/a）
名称
数量
名称
数量
CCMP
2-氯-5-氯甲基吡啶
4903
产品
2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶
5982
杂质
150
杂质
18
液氯
5829
副产2-氯-5-三氟甲基吡啶
2-氯-5-三氟甲基吡啶
423.4
氢氟酸
1543
杂质
6.6
烧碱
氢氧化钠
296
副产次氯酸钠
次氯酸钠
900
水
690
水
2100
水
8836
副产盐酸
氯化氢
3754.5
水
8765.6
精馏釜残渣
2，3-二氯-5-三氯甲基吡啶
0.9
2-氯-5-三氟甲基吡啶
0.3
2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶
0.5
其它
215
氯化尾气G3-1
氯气
0.1
氯化氢
0.1
不凝气G3-2
氯化氢
0.1
氟化氢
0.01
不凝气G3-3
2,3-二氯-5-三氯甲基吡啶
0.02
不凝气G3-4
2氟-3氯-5三氟甲基吡啶
损耗
78.87
合计
22246
合计
表3.9-1
（2）装置物料平衡表单位kg/批次
名称
数量
名称
数量
CCMP
2-氯-5-氯甲基吡啶
2669
产品
2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶
3256.4
杂质
81.7
杂质
9.8
液氯
3173
副产2-氯-5-三氟甲基吡啶
2-氯-5-三氟甲基吡啶
230
氢氟酸
840
杂质
3.6
烧碱
氢氧化钠
161
副产次
氯酸钠
次氯酸钠
490
水
376
水
1143
水
4810
副产盐酸
氯化氢
2044
水
4772
精馏釜残渣
2，3-二氯-5-三氯甲基吡啶
0.49
2-氯-5-三氟甲基吡啶
0.16
2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶
0.27
其它
117
氯化尾气G3-1
氯气
0.054
氯化氢
0.054
不凝气G3-2
氯化氢
0.054
氟化氢
0.22
不凝气G3-3
2,3-二氯-5-三氯甲基吡啶
0.11
不凝气G3-4
2氟-3氯-5-三氟甲基吡啶
0.11
损耗
42.5
合计
12110
合计
12110
图3.9-1拟建项目物料平衡图单位：
t/a
图3.9-2氯物料平衡图单位：
t/a
3.10公用工程
1、给水水源
本项目生产、生活用水水源为厂区供水管网。
2、供水系统
本项目主要包括生活用水、地面冲洗水和消防水系统。
本项目新鲜水用水量158.5m3/d。
项目供水由厂区室外供水管网供给，可满足本项目用水需求。
3、循环水系统
本项目工艺循环水用量300m3/h，设备冷却用水进口水温要求≤30℃，出口水温35℃，供水压力0.40MPa，回水压力0.20MPa。
采用有压回水，余压上塔。
利用厂内现有循环水系统，不需新建。
4、软化水
现有厂区内设软化水间，主要用于蒸汽锅炉锅炉给水，采用反渗透处理工艺。
5、排水系统
项目排水系统主要包括生活污水、生产废水及雨水排水系统。
排水体制采用清、污分流制。
废水产生量为20m3/d，经厂内污水处理站初步处理满足《山东省南水北调沿线水污染物综合排放标准》（DB37/599-2006）及其修改单中一般保护区标准后，排入园区污水处理厂进一步处理。
本方案结合排水现状，排水系统采用PVC-U管，承插粘接。
为防止发生火灾爆炸等事故时产生的被污染的消防废水、泄漏物料、雨水等随清洁排水流出厂外造成对受纳水体的污染，事故状态下排水排至厂区事故水池。
厂区现有事故水池一座，有效容积1000m3。
初期（前10分钟）雨水及事故时的消防排水排入事故水池。
项目用排水情况见表3.10-1、图3.1
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