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| 藥企揮發性有機物全過程污染控制分析（以醫藥中間體4一AA生產為例） | |
| 發布時間:2017-10-11 16:18:22 | |
以醫藥中間體4一AA生產為例，對醫藥中間體行業生產過程中VOCs主要產排過程進行了分析。從企業層面提出了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損失、廢水廢液廢渣系統逸散等環節及非正常工況排污。通過采用先進的生產工藝、實施工藝改進，做好生產環節和廢水廢液廢渣系統密閉處理，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。
醫藥中間體行業經過近30年的發展，已經成為產值數十億元的新興行業，為社會帶來了巨大的經濟效益。但是，作為醫藥化工原料至原料藥和藥品這一產品鏈中的重要環節，醫藥中問體行業橫跨化工與醫藥兩大行業，屬于高污染、高環境風險行業，尤其是醫藥中間體生產過程中產生的揮發性有機物(簡稱VOCs)，對大氣環境、人體健康都會產生嚴重危害。根據《大氣揮發性有機物源排放清單編制技術指南(試行)》，VOCs是指在標準狀態下飽和蒸氣壓較高(標準狀態下大于13.33Pa)、沸點較低、分子量小、常溫狀態下易揮發的有機化合物。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，減少污染事件的發生。2013年國務院發布的《大氣污染防治行動計劃》，已將“推進揮發性有機物污染治理”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，具有一定的行業代表性。本文以某醫藥中間體4一AA生產企業為例，分析其VOCs全過程污染控制，旨在從工業企業層面控制VOCs產排，對環保部門管理及區域層面VOCs減排具有一定參考意義。
1基本情況介紹 河南某藥業有限公司年產100t/a醫藥中間體4一AA，以L一蘇氨酸經重氮化環合反應、氨基?；磻h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產生環節
4一AA生產過程見圖1。VOCs主要產生環節有：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損失、廢水廢液廢渣系統逸散等環節及非正常工況排污。
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損失、廢水廢液廢渣系統逸散等環節及非正常工況排污。具體思路：通過采用先進的生產工藝，做好生產環節和廢水廢液廢渣系統密閉處理，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優先選用低揮發性原輔材料、先進的生產工藝。本文4一AA生產企業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化和改進，由于商業和技術保密的原因，詳細的工藝路線無法詳細敘述。本文4一AA生產企業主體工藝路線為：以蘇氨酸經重氮化環合反應、氨基?；磻h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節的密閉性，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生產企業生產系統內分別設置蒸餾塔、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范的前提下，企業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逸散廢氣治理
企業廢水廢液廢渣收集、儲存、處理處置環節主要包括：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節采取“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。根據企業工藝流程，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境保護主管部門報告。企業及時向社會公開非正常工況相關環境信息，接受社會監督。
4結論 (1)醫藥中間體行業橫跨化工與醫藥兩大行業，屬于高污染、高環境風險行業。醫藥中問體生產過程中產生的VOCs，對大氣環境、人體健康都會產生不利影響。
(2)工業企業層面控制VOCs產排，是區域層面VOCs污染控制的基礎，做好醫藥中間體生產VOCs全過程污染控制是解決該行業環境空氣污染影響的當務之急。
(3)醫藥中間體行業企業層面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損失、廢水廢液廢渣系統逸散等環節及非正常工況排污。通過采用先進的生產工藝、實施工藝改進，做好生產環節和廢水廢液廢渣系統密閉處理，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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