藥企揮發(fā)性有機物全過程污染控制分析(以醫(yī)藥中間體4一AA生產為例) | |
發(fā)布時間:2017-10-11 16:18:22 | |
以醫(yī)藥中間體4一AA生產為例,對醫(yī)藥中間體行業(yè)生產過程中VOCs主要產排過程進行了分析。從企業(yè)層面提出了VOCs全過程污染控制思路:嚴格控制工藝廢氣VOCs排放、生產設備密封點泄漏、儲罐和裝卸過程揮發(fā)損失、廢水廢液廢渣系統(tǒng)逸散等環(huán)節(jié)及非正常工況排污。通過采用先進的生產工藝、實施工藝改進,做好生產環(huán)節(jié)和廢水廢液廢渣系統(tǒng)密閉處理,采用先進的罐型和裝卸方式等措施,從源頭減少VOCs的泄漏排放;對具有回收價值的工藝廢氣、儲罐呼吸氣和裝卸廢氣進行回收利用;對難以回收利用的廢氣按照相關要求處理。
醫(yī)藥中間體行業(yè)經過近30年的發(fā)展,已經成為產值數(shù)十億元的新興行業(yè),為社會帶來了巨大的經濟效益。但是,作為醫(yī)藥化工原料至原料藥和藥品這一產品鏈中的重要環(huán)節(jié),醫(yī)藥中問體行業(yè)橫跨化工與醫(yī)藥兩大行業(yè),屬于高污染、高環(huán)境風險行業(yè),尤其是醫(yī)藥中間體生產過程中產生的揮發(fā)性有機物(簡稱VOCs),對大氣環(huán)境、人體健康都會產生嚴重危害。根據(jù)《大氣揮發(fā)性有機物源排放清單編制技術指南(試行)》,VOCs是指在標準狀態(tài)下飽和蒸氣壓較高(標準狀態(tài)下大于13.33Pa)、沸點較低、分子量小、常溫狀態(tài)下易揮發(fā)的有機化合物。VOCs包括烷烴、烯烴、芳香烴、炔烴的C2~C12非甲烷碳氫化合物(NMHCs),醛、酮、醇、醚、酯、酚等c1~CIO含氧有機物(OVOCs),鹵代烴,含氮有機化合物,含硫有機化合物等幾類152種化合物。多數(shù)VOCs有毒、有惡臭氣味,部分有致癌性,特別是苯、甲苯及甲醛會對人體造成很大危害;其次,一些VOCs也有易燃易爆性,存在安全隱患;VOCs中的鹵代烴還可破壞臭氧層。
目前,我國大氣污染形勢嚴峻,區(qū)域性大氣問題日益突出,VOCs污染越來越受到關注。VOCs是我國大氣關鍵污染物O和PM2.5的重要前體物,控制VOCs的排放將有利于降低o,和PM2.5的濃度,減少污染事件的發(fā)生。2013年國務院發(fā)布的《大氣污染防治行動計劃》,已將“推進揮發(fā)性有機物污染治理”列為大氣污染防治行動計劃重要內容之一。
4一乙酰氧基氮雜環(huán)丁酮(簡稱4-AA)是所有碳青霉烯培南類抗生素產品的關鍵共同中間體,具有一定的行業(yè)代表性。本文以某醫(yī)藥中間體4一AA生產企業(yè)為例,分析其VOCs全過程污染控制,旨在從工業(yè)企業(yè)層面控制VOCs產排,對環(huán)保部門管理及區(qū)域層面VOCs減排具有一定參考意義。
1基本情況介紹 河南某藥業(yè)有限公司年產100t/a醫(yī)藥中間體4一AA,以L一蘇氨酸經重氮化環(huán)合反應、氨基?;磻?、環(huán)合反應、硅醚化反應、Bayer—Village反應、臭氧脫保護反應制得產品。生產中使用的主要有機溶媒有氯仿、甲醇、三乙胺、乙酸乙酯、丁胺等。
2VOCs全過程污染控制思路 2.14一AA生產過程及VOCs產生環(huán)節(jié)
4一AA生產過程見圖1。VOCs主要產生環(huán)節(jié)有:工藝廢氣VOCs排放、生產設備密封點泄漏、儲罐和裝卸過程揮發(fā)損失、廢水廢液廢渣系統(tǒng)逸散等環(huán)節(jié)及非正常工況排污。
2.2VOCs全過程污染控制思路
嚴格控制工藝廢氣VOCs排放、生產設備密封點泄漏、儲罐和裝卸過程揮發(fā)損失、廢水廢液廢渣系統(tǒng)逸散等環(huán)節(jié)及非正常工況排污。具體思路:通過采用先進的生產工藝,做好生產環(huán)節(jié)和廢水廢液廢渣系統(tǒng)密閉處理,采用先進的罐型和裝卸方式等措施,從源頭減少VOCs的泄漏排放,對具有回收價值的工藝廢氣、儲罐呼吸氣和裝卸廢氣進行回收利用,對難以回收利用的廢氣按照相關要求處理。
3VOCs全過程污染控制措施 3.1大力推行清潔生產
3.1.1優(yōu)先選用低揮發(fā)性原輔材料、先進的生產工藝。本文4一AA生產企業(yè)采用了國內先進的生產工藝,在生產中選用符合清潔生產要求的原輔材料,生產涉及使用的有機溶劑氯仿、甲醇、三乙胺、乙酸乙酯、丁胺等均進行溶劑回收利用。
目前,國內先進的4一AA生產企業(yè)浙江九州、浙江海翔,工藝路線均在典型生產工藝路線基礎上進行優(yōu)化和改進,由于商業(yè)和技術保密的原因,詳細的工藝路線無法詳細敘述。本文4一AA生產企業(yè)主體工藝路線為:以蘇氨酸經重氮化環(huán)合反應、氨基?;磻?、環(huán)合反應、硅醚化反應、Bayer—Village反應、臭氧脫保護反應制得產品,與浙江九州、浙江海翔主體工藝路線基本相同,生產工藝較為先進。
3.1.2強化生產、輸送、進出料、干燥以及采樣等易泄漏環(huán)節(jié)的密閉性,加強無組織廢氣的收集和有效處理。無組織廢氣的主要產生點有反應釜、離心機、真空泵等設備及物料輸送管線等。本文4一AA生產企業(yè)各生產設備與各廢氣收集管道點對點對接,通過管道輸送至廢氣處理裝置進行處理,最大限度地減少了車間無組織廢氣。生產車間反應生成氣/置換氣體、干燥尾氣及不凝氣雖然經過與各廢氣收集管道點對點對接,通過管道輸送至廢氣處理裝置進行處理。生產過程中由于設備密封不嚴、管線泄漏等原因,仍會產生少量無組織揮發(fā)廢氣。工程擬通過設備選型(選擇密閉加料設備、密閉離心機等)、加強溶劑回收不凝氣的收集、加強設備檢修維護等措施,盡可能建沙鷗廢棄物組織排放。
3.2加強有組織工藝廢氣治理
本文4一AA生產企業(yè)生產系統(tǒng)內分別設置蒸餾塔、精餾塔等回收利用裝置,對4一AA生產中氯仿、甲醇、三乙胺、乙酸乙酯、丁胺等有機溶媒進行回收再利用。生產過程中有組織工藝廢氣有反應生成/置換氣、干燥尾氣及不凝氣。企業(yè)對有組織工藝廢氣經各收集管道收集后經“低溫冷凝+活性炭吸附+15m ̄氣筒”后達標排放。
3.3嚴格控制儲存、裝卸損失
企業(yè)有機溶媒年用量約為:氯仿500t/a、甲醇50t/a、三乙胺60t/a、乙酸乙酯65t/a、丁胺10t/a。在符合安全等相關規(guī)范的前提下,企業(yè)氯仿儲存采用高效密封的浮頂罐(不銹鋼),甲醇、三乙胺、乙酸乙酯、丁胺采用內塑鐵桶包裝儲存。液體有機溶媒裝卸均采取全密閉、液下裝載等方式。
3.4強化廢水廢液廢渣系統(tǒng)逸散廢氣治理
企業(yè)廢水廢液廢渣收集、儲存、處理處置環(huán)節(jié)主要包括:廢水廢液收集池、輸送管道、廠廢水處理站,廢渣收集、臨時貯存間,高鹽廢水及危險廢物焚燒系統(tǒng)等。在廢廢液廢渣收集、儲存、處理處置過程中,對逸散VOCs和產生異味的主要環(huán)節(jié)采取“密閉收集+活性炭吸附+15m排氣筒”后達標排放。
3.5加強非正常工況污染控制
非正常工況是指項目生產運行階段的開車、停車、檢修等工況。根據(jù)企業(yè)工藝流程,4一AA生產過程為批量間歇生產,每批均進行開車、停車、檢修。因此,要對生產過程事故排放、非計劃性操作進行嚴格控制。非計劃性操作應嚴格控制污染,杜絕事故性排放,事后及時評估并向環(huán)境保護主管部門報告。企業(yè)及時向社會公開非正常工況相關環(huán)境信息,接受社會監(jiān)督。
4結論 (1)醫(yī)藥中間體行業(yè)橫跨化工與醫(yī)藥兩大行業(yè),屬于高污染、高環(huán)境風險行業(yè)。醫(yī)藥中問體生產過程中產生的VOCs,對大氣環(huán)境、人體健康都會產生不利影響。
(2)工業(yè)企業(yè)層面控制VOCs產排,是區(qū)域層面VOCs污染控制的基礎,做好醫(yī)藥中間體生產VOCs全過程污染控制是解決該行業(yè)環(huán)境空氣污染影響的當務之急。
(3)醫(yī)藥中間體行業(yè)企業(yè)層面VOCs全過程污染控制的思路為:嚴格控制工藝廢氣VOCs排放、生產設備密封點泄漏、儲罐和裝卸過程揮發(fā)損失、廢水廢液廢渣系統(tǒng)逸散等環(huán)節(jié)及非正常工況排污。通過采用先進的生產工藝、實施工藝改進,做好生產環(huán)節(jié)和廢水廢液廢渣系統(tǒng)密閉處理,采用先進的罐型和裝卸方式等措施,從源頭減少VOCs的泄漏排放;對具有回收價值的工藝廢氣、儲罐呼吸氣和裝卸廢氣進行回收利用;對難以回收利用的廢氣按照相關要求處理。
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