PTA氧化工段噪音污染及降噪措施

韩宝玲

摘 要：“保护环境”在我们的生活中是一个高频词汇，那么对应的就是“环境污染”，噪音污染就是其中之一。随着人们对环保的重视，各行各业都开始加大环境保护力度，近几年石油化工行业也开始通过各种措施减少环境污染。本论文针对PTA氧化工段的空气压缩部分管线的工程实例，从噪音来源，工程设计中如何降噪，以及进一步的改进等多方面入手，论述了化工装置中降噪的可行性和降噪材料选择的注意事项

关键词：环境污染;降噪;PTA氧化工段;降噪材料

Abstract：“Protecting the environment” is a high-frequency vocabulary in our life， so the corresponding is "environmental pollution"， noise pollution is one of them. With people's attention to environmental protection， all walks of life have begun to strengthen environmental protection. In recent years， the petrochemical industry has begun to reduce environmental pollution through various measures. Based on the engineering example of air compressed pipeline in PTA oxidation section， this paper discusses the feasibility of noise reduction in chemical plant and the matters needing attention in choosing noise reduction materials from noise sources， how to reduce noise in engineering design and further improvement.

Key words：Environmental pollution;Noise reduction;PTA oxidation;Acoustic insulating material

目前工程项目中噪音污染是普遍存在的。各工业企业和工程公司对降噪的处理方案多种多样，降噪效果也各不相同。本文以某PTA项目氧化工段空气压缩单元为例，从噪音的产品，解决措施以及进一步改进方案等多方面探讨噪音污染及降噪的措施。

1 项目概况

该项目是一套年运行时间为8，000小时、生产能力为246万吨/年的PTA装置来生产精对苯二甲酸产品，考虑到目前环保要求，此工艺装置采用BP公司TA/PTA先进环保型工艺，可使废水和气体污染排放减少3倍，固体废物减少一半，挥发性有机化合物（VOC）排放基本消除，噪音量也有很大的改善，以满足PTA项目的环保要求。PTA工艺分三个部分：氧化工段、精致工段和污水预处理工段。在氧化工段，原料对二甲苯、醋酸溶剂、液体催化剂和氢溴酸（HBr）混合后送入氧化反应器，与空气中的氧气发生反应，生成粗对苯二甲酸（TA）。在精制工段，由氧化工段生产的对苯二甲酸经过净化处理，降低4-羧基苯甲醛（4-CBA）和其他杂质含量，获得满足产品质量要求的PTA。

2 情况分析

2.1 噪音污染的产生

该项目中空气压缩机1AC-101/1BC-101两台空气压缩机本身产生较大噪声，压缩机出口及附属管线噪声参数见表1，经计算压缩机及附属管线均存在噪音超标的现象。

2.2 噪音控制的基本要求

根据《工业企业噪音控制设计规范》（GB/T50087-2013）规定各工作场所的噪声限值如表2。

3 降噪措施

3.1 可参考的降噪方法

《工业企业噪音控制设计规范》（GB/T50087-2013）要求，工业管道设计时在满足工艺要求的情况下，管道设计应从以下几个方面考虑，以达到减少噪音的要求。

①应降低管道内流速，管道截面积不能突变，管道连接宜选择顺流走向;

②管线上阀门宜选用低噪音产品;

③管道与振动强烈的设备连接，应采用柔性连接;

④辐射强噪声的管道，宜布置在地下或者采取隔音、消音等处理措施。

3.2 项目中应用的降噪方法

该项目中在管道设计阶段通过以下几个方面来减少噪音污染：

①设备出口与管道中间加膨胀节;管道端部加消音器;

②阀门采购过程中要求厂家考虑低噪音产品;空气压缩机及附属管线PID（见图1）。

③管道部分通过隔声系统结构，通过选用合适的降噪吸声材料，进一步减少噪音污染。

管道的隔声系统结构如图2。

所有建筑和机械噪音的传播总结起来主要是结构传播和空气传播两种，而隔声系统结构主要是综合考虑以上两种情况分别进行处理，针对空气传播的噪音，主要通过吸音和隔音来解决。吸音指當声音进入某种材料时因粘滞性和热传导效应，声能转化成热能而导致声音的消散和吸收。用于吸音的材料主要有开孔发泡材料，毡类制品，矿物棉，纺织材料等，该项目在采用离心玻璃棉。隔音指材料能对空气传播的声音起到物理阻隔的作用。隔音材料的性能在根本上与其质量相关联。针对结构传播分别通过隔振和阻尼来实现降噪的效果。隔振材料起到将噪音源和其他能高效传播噪音的结构或部件分离的作用。隔振材料包括发泡材料，弹簧，橡胶层等。阻尼材料是典型的黏弹性材料，这意味着该类材料对外部激励（运动）具有延时和消耗作用，当直接将阻尼材料用于某表面时能使振动的能量耗散在阻尼层中，减少该表面的噪音发射。阻尼材料包括：厚层材料，沥青，特殊混合物和覆层材料等。

此项目中针对材料层部分，项目中采用3EPlus软件根据不同工况计算出满足降低噪音需求的材料层厚度。项目中根据计算以后给出了一个总的厚度表，具体数值见图3。

4 进一步改进措施及建议

目前随着环保意识的提高，不仅在PTA项目中会考虑降噪问题，其他石油化工行业都存在降噪问题。目前降噪存在两种情况，一个是旧装置通过改造来降低噪音以满足环保的要求;另一个就是新项目建设过程中考虑降噪问题。

此项目是在设计阶段经确认空气压缩机及附属管线噪音超标，根据标准要求和相关经验，通过设置软连接，采购低噪阀门，管端设置消音器以及管线进行隔音降噪处理来减少噪音，最终达到工业噪音许可要求。在进行管道隔音处理时，经与专业的隔热厂家进行交流，了解到目前厂家可以通过专业的噪音测试软件，在项目设计的前期通过一些基础数据，可以提前预测这个项目中哪些区域会有噪音超标的可能，这样可以在项目的前期提前采取解决方法，避免了项目再改造的问题，从而降低了项目成本。另外根据环保降噪需求越来越高，目前市场中关于吸音降噪的新型材料也顺应时代陆续产生，因而在后续化工装置的设计阶段可以综合考虑管道布置以及管道材料等多个方面，选择最优的隔音降噪方案，以满足环保进一步的要求。

5 管道降噪的实施建议

随着环保要求越来越严格，石油化工装置中降噪也会成为不可缺少的一个环保考查项目，为了避免产生噪音污染之后再治理，在项目前期就考虑降噪十分有必要，以下几个方面可以在项目初期优先考虑。

①噪音高的动设备连接管道，需要重点采取降噪措施;

②高压高速流体管道需要重点采取降噪措施，特别在弯头、变径等流向流速发生变化的位置，并应适当延长管道降噪长度;

③靠近办公室、值班室、休息室等人员驻留区域的管道，应采取重点降噪措施;

④靠近厂界和居民区的管道，应重点采取降噪措施。

参考文献：

[1] GB/T50087-2013，工业企业噪声控制设计规范[S].中华人民共和国住房和城乡建設部，2013.

[2] SH/T3146-2004，石油化工噪声控制设计规范[S].中国石化集团洛阳石化工程公司，2004.

[3]毛旭君.城市环境噪声污染与监测技术探讨[J].环境与生活，2018（02）.