刘宏图
新疆广汇新能源有限公司,新疆 哈密 839303
摘要:煤制甲醇工艺目前正处在改革完善的重要阶段,实现煤制甲醇工艺的研究,并对相应的三废处理措施进行改造,可以为污染物处理综合质量的优化提供较为完整的支持。因此,很多煤制甲醇工艺人员都对三废处理相关工作具备较高水平的关注。
关键词:煤制甲醇;三废处理;改进策略
引言
随着科学技术的发展,煤相关化工生产企业逐渐加大生产力度,与此同时环境污染现象愈演愈烈,严重危害社会的安全和人们健康,因此加强工艺控制,降低废物排放是环境保护的重点任务。
1技术原理
煤制甲醇生产工艺是一种获取甲醇较为经济的生产模式,该模式主要以煤气化生产作为基础。煤气化是指在相对特定的温度、压力条件下,煤气化作用后形成多种新的气体。生产过程中,采取水蒸气与煤层混合加热的方式来获取甲醇,反应过程中主要以吸热反应为主,随着温度的增加,反应会向着正方向前进,同时满足温度与速度的控制要求。甲醇生产过程中需要调整好氢气与一氧化碳的比例,满足摩尔比的控制要求,并将过剩的二氧化碳借助于水吸收去除掉。合成气组成主要以氢气、一氧化碳、二氧化碳和氧气等构成。
2煤制甲醇工艺及三废处理措施
2.1节水、防渗、噪音优化
在节水优化方面,案例项目优先采用空冷换热工艺流程,如稳定塔回流预冷、循环汽压缩机冷器等,同时对透平冷凝水、蒸汽冷凝水循环使用,并选择节水性能优秀的相关仪器;在防渗优化方面,煤制甲醇系统区域基于环保需要针对性开展了地面硬化处理,地面防渗能力大幅提升,系统中的废液排污管道、废液坑等处也针对性开展了防渗加固改造,防渗加固还同时围绕生产区域排污管线沟槽开展;在噪音优化方面,考虑到各类压缩机属于煤制甲醇生产系统的主要噪音来源,因此具体优化主要围绕平面布局、机器型号等方面入手,如优选音量控制出色的机型,加装隔音设备于空冷等噪音较大部件,车间、工人设置隔离保护,辅以合理的平面布局规划设计,降噪充分实现了对距离和系统本身设备作用的利用。
2.2酸性气体二次脱硫
酸脱工序富含H2S酸气,原设计经三级克劳斯硫回收装置处理后生产硫黄,设计产量为4000t/d,年经济效益约300万元,酸气经脱硫后达标排放。为了将废气对环境的污染程度降至最低,龙宇煤化工对硫回收尾气排放进行改造,将反应后的硫回收尾气送入炉外脱硫系统,与锅炉废气一并处理后通过烟囱排放,有效地避免了硫回收尾气放空对环境的影响。
2.3锅炉废渣的处置措施
在制定锅炉废渣处理的技术方案过程中,一定要加强对固体废渣特征的关注,并对相应的气态和液态物质进行特征分析,使处置锅炉废渣的迫切需求可以得到有效明确,更好的实现锅炉废渣处置工作的合理定位。一定要加强对锅炉废渣各方面危害性的研究,并对受到锅炉废渣影响的人员和设备情况进行有效考察,以便煤制甲醇工艺能够在具体应用的过程中,更加充分的满足锅炉废渣处置技术的实际应用需要。一定要加强对土地资源占用等关键性问题的重视,并对垃圾清运车等重要设施的配置情况进行合理设置,以此实现对各类堆积物清理方案的有效设计,为锅炉废渣的妥善处置提供更加完整的支持。要加强对空气污染因素的关注和考察,并对影响空气质量的各类措施进行有效的价值分析,结合碳元素含量特征制定锅炉废渣的具体处置策略。
要在煤制甲醇技术应用的过程中,对催化剂装置的污染物回收能力进行考察,使硫磺等关键性污染物的处置价值可以借此得到有效开发,为锅炉废渣的妥善处理提供更加充分的保障。煤制甲醇工艺的应用人员需要按照综合利用的方式实现对各类污染物的控制处理,尤其要对煤气化装置的现有应用特征进行考察,使炉渣的控制措施能够得到有效改进,为炉渣的有效回收提供帮助,并保证锅炉煤渣的处置措施可以与锅炉排放问题的控制需求相适应。粉煤灰的利用工作需要加强对建筑材料特征的重视,使煤制甲醇工艺在应用的过程中,可以与各类主要建材的制备和应用需求相适应。锅炉废渣的处理技术还需要加强对危险废物处置工作的关注,并对具备危险性的催化剂和吸附剂等装置进行充分应用,为煤制甲醇工艺的有效改进提供必要支持。
2.4废水处理及回收
首先生产过程需要用到大量的水,直接使用矿井水会由于其中盐分过大而造成工艺影响,因此用水前也需要进行处理,而生产工艺过程也会排出大量的污水,可以设计一个污水处理池或是与污水处理厂相结合,将废水处理后循环利用,降低水使用成本,发挥资源循环利用的价值。在进行污水处理时,可以利用SBR技术或AAO技术对废水中的氨氮化物、有机废物进行处理,在进行污水池构建时可以对CASS池进行改造,在池中利用管式曝气器与蝶式曝气器相结合的方式,提高污水处理效率。除此之外,为降低环境影响,应在废水处理前针对废水中含有的异味性气体如杂醇油、氨氮化物、硫化氢等应进行除味处理,即在废水贮存池中利用SBR技术投入活性矿物泥,对污水池进行封闭处理,并将废水池中产生的气体循环通入盛装次氯酸钠和氢氧化钠混合液的吸收池中,及时吸收异味气体平衡污水池中的气压。
2.5合成塔的选择
现阶段,国内的合成塔选择类型主要包括冷激合成塔、冷管合成塔以及多床换热塔和固定管板合成塔等。其中,应用较少的是冷管以及冷激塔,这两种设备的生产效率不高,成本却比较高,逐步被市场所淘汰。在进行合成塔选择时,水管式合成塔是一种基于传统合成塔发展而来的高效合成塔,在工艺实现过程中能够有效转移多余的热量,从而满足蒸汽控制的要求。该技术在国内外应用较为普遍,比较典型的就是水管径向合成塔。固定管板列管合成塔则是通过内部装填催化剂来满足中压蒸汽控制要求的设备,该设备具有逆流换热的技术优势,同时设备的直径、管长受到限制,结构也比较复杂,在实际生产应用中可以通过多个并联的方式来满足生产的要求。多床内换热式合成塔是经过技术改造后形成的工艺模式,该模式配置间接换热设备,能够通过分隔结构来实现装填催化剂的目的。换热器具有不同意的管式类型,同时换热过程中也具有造价控制优势明显,转化率高的特征,能够适应一些大规模甚至超大规模的生产需求。但是,该技术也存在一些缺陷与问题,包括反应热无法直接作用于副产中压蒸汽当中等。根据上述对比分析的结果来看,大规模企业选择水管式合成塔以及多床内换热合成塔更适应于企业生产的要求,更好地满足成本控制需求,同时取得了良好的经济效益与生产效果。
结语
实现煤制甲醇工艺突出价值的研究分析,可以为煤制甲醇质量的优化提供较为充足的保障。因此,针对当前煤制甲醇制品的制备和应用特征,对煤制甲醇工艺进行考察研究,并制定三废处理的具体措施,对提升煤制甲醇工艺的总体构建质量,具有十分重要的意义。
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