200 kt/a 焦?fàn)t氣制甲醇裝置污染的產(chǎn)生及處理

潘 振

（定州天鷺新能源有限公司，河北 定州 073000）

甲醇工業(yè)自生產(chǎn)以來(lái)一直伴隨著環(huán)境污染的問題，如何降低能耗、減少污染，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)回收利用，是化工企業(yè)孜孜追求的目標(biāo)。某公司擁有2 套100 kt/a 焦?fàn)t煤氣制甲醇裝置，在設(shè)計(jì)上除保證工藝的先進(jìn)性外，還一直比較注重安全和環(huán)保，既減少了污染，又取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

1 污染物的產(chǎn)生及危害

1.1 廢水

1）焦?fàn)t氣中的殘液：從焦化送入甲醇界區(qū)的焦?fàn)t氣中含有大量的雜質(zhì)及水分，如果不及時(shí)分離和排放，就會(huì)堵塞管道和設(shè)備，重則影響系統(tǒng)的正常生產(chǎn)，冬季時(shí)還會(huì)凍裂管道。

2）工藝?yán)淠海恨D(zhuǎn)化工段的蒸汽經(jīng)過(guò)反應(yīng)冷卻后有大量的水分，再通過(guò)各換熱器冷卻后至最終水冷器出口降至40℃，經(jīng)過(guò)氣液分離器和精密過(guò)濾器分離的水分。

3）轉(zhuǎn)化廢鍋及合成汽包的間排、連排污水，主要污染物為可溶性固體。

1.2 廢氣

主要有合成塔后的馳放氣、精餾不凝氣、開車時(shí)轉(zhuǎn)化不合格的轉(zhuǎn)化氣、精餾及公用裝置的多余蒸汽、空分多余的液氧放空氣、預(yù)熱爐煙道氣，這些氣體雖然排放量不大，但還是會(huì)污染局部的空氣質(zhì)量。

1.3 廢油

主要是來(lái)自各大型壓縮機(jī)的正常潤(rùn)滑后的廢油及各動(dòng)力設(shè)備的換油及漏油，如沒有及時(shí)的處理回收，隨雨水進(jìn)入地溝，造成油污染。

1.4 廢渣

主要從精脫硫、轉(zhuǎn)化和合成3 個(gè)工段產(chǎn)生的。精脫硫工段排放的廢渣主要是吸油劑、預(yù)脫硫槽活性炭、鐵鉬加氫催化劑、鈷鉬加氫催化劑、中溫鐵錳脫硫劑和氧化鋅脫硫劑。廢舊催化劑卸出設(shè)備后遇到空氣發(fā)生放熱反應(yīng)，散發(fā)出強(qiáng)烈的刺激性氣體，而且粉塵較多，嚴(yán)重污染周邊空氣質(zhì)量，還易燃，存在安全隱患。其中廢轉(zhuǎn)化和合成催化劑量分別約9.4 和46.4 t/a。

1.5 噪音

主要來(lái)源有焦?fàn)t氣壓縮機(jī)、合成氣壓縮機(jī)、空壓機(jī)、氧壓機(jī)、循環(huán)水泵及各種大小的機(jī)泵，尤其是空分往復(fù)式氧壓機(jī)，不但噪音大，而且振動(dòng)大，嚴(yán)重影響其他設(shè)備及人身的安全。

1.6 輻射

主要來(lái)源有轉(zhuǎn)化爐燒嘴、化驗(yàn)室做精甲醇時(shí)用的硝酸雙氧鈾、配電室中的高壓配電柜，這些放射源的放射性都比較小，一般短時(shí)間接觸對(duì)人體無(wú)大礙，但要注意防護(hù)。

2 處理措施及改進(jìn)

2.1 廢水

1）焦?fàn)t氣中的殘液。通過(guò)技改排至隔油池，隔離掉大部分焦油雜質(zhì)后通過(guò)泵輸送到化產(chǎn)的澄清槽后，分離出焦油送的焦油池，雜質(zhì)通過(guò)回收車回收，水分混合氨水后可再利用。

2）工藝?yán)淠?。生產(chǎn)操作中，因及時(shí)消除跑冒滴漏，各導(dǎo)淋正常情況下該關(guān)閉的就關(guān)閉，化驗(yàn)分析人員取樣時(shí)用塑料桶接好物料，集中回收，比如現(xiàn)在甲醇車間化驗(yàn)人員取甲醇樣用桶接后，剩余大半桶倒在精餾地下槽，就可以再精餾精甲醇，避免了原先的直接倒在地溝造成浪費(fèi)和污染隱患。

轉(zhuǎn)化工段滿負(fù)荷條件下氣液分離器和精密過(guò)濾器分離掉水分約15 t/h。原設(shè)計(jì)的是把這些水排入循環(huán)水池，但是其中氨氮的質(zhì)量濃度14 mg/L、COD為120 mg/L、pH 為8.5，排到循環(huán)水池以后，造成循環(huán)水質(zhì)惡化，影響系統(tǒng)各換熱設(shè)備的換熱效果?，F(xiàn)計(jì)劃通過(guò)技改排至園區(qū)污水處理后做為熄焦水，節(jié)省目前使用的一次水。

3）間排、連排污水。將其經(jīng)過(guò)排污膨脹罐減壓降溫后，排入污水池中，再打入園區(qū)污水站處理后也做為熄焦水或煤場(chǎng)噴灑水。

2.2 廢氣

1）合成馳放氣、精餾不凝氣。精餾不凝氣里主要成分為H2、CO、CH3OH 等，將其先通過(guò)軟水吸收完甲醇后再摻入馳放氣里一起利用。馳放氣排放量高達(dá)15×103m3/h（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)），主要組分是H2、CO2、CO、N2、CH4，其燃燒值較高，用于返回焦化摻入焦?fàn)t中充作回爐煤氣（8×103m3/h），以置換出大量的回爐煤氣制造甲醇；用作轉(zhuǎn)化工段預(yù)熱爐的燃燒氣（4.6×103m3/h），加熱參與轉(zhuǎn)化的焦?fàn)t氣與蒸汽；用于鍋爐燃料（2.3×103m3/h），產(chǎn)生蒸汽。

2）開車時(shí)轉(zhuǎn)化不合格的轉(zhuǎn)化氣。此類廢氣是通過(guò)放空管排入大氣，由于是短時(shí)間高含量排放，會(huì)對(duì)環(huán)境造成短時(shí)間的不利影響，因此設(shè)計(jì)了火炬系統(tǒng)，將其引入火炬系統(tǒng)燃燒后排放，燃燒后的產(chǎn)物主要是CO2、N2、水蒸汽等。

3）精餾及公輔多余的蒸汽全部送往焦化的粗苯精餾工段與硫銨工段，可完全保證焦化的正常生產(chǎn)?？辗侄嘤嗟囊貉醴趴諝馄浔旧韺?duì)環(huán)境沒有污染，因此可在放空管直接排放。預(yù)熱爐煙道氣主要成分為CO2、N2、水蒸汽，通過(guò)17 m 的煙筒排入大氣。

2.3 廢油

一是將大型壓縮機(jī)潤(rùn)滑后的廢油回收后再次利用在各小型動(dòng)力設(shè)備，如轉(zhuǎn)化的燒嘴保護(hù)泵，二是將余下的壓縮機(jī)廢機(jī)油經(jīng)粗濾后將其回收后再利用，將全廠的潤(rùn)滑油進(jìn)行統(tǒng)一回收、集中到一起進(jìn)行統(tǒng)一處理。

處理方法：采用加熱、離心分離或真空過(guò)濾將水和雜質(zhì)分離掉，然后根據(jù)需要添加添加劑，可使再生油完全達(dá)到國(guó)標(biāo)，重新使用。

2.4 廢渣的處理

吸油劑、預(yù)脫硫槽活性炭、鐵鉬加氫催化劑、鈷鉬加氫催化劑、中溫鐵錳脫硫劑和氧化鋅脫硫劑，均由廠家回收。

2.5 噪聲的處理

對(duì)于噪音主要在聲源，傳播途徑中，聲音接受處三部分進(jìn)行預(yù)防。

1）在設(shè)備選型時(shí)選用低噪聲設(shè)備，降低聲源噪音。將各種大型壓縮機(jī)設(shè)備集中放置在獨(dú)立廠房中，房頂裝設(shè)混音室，使不同頻率的噪音在混音室內(nèi)發(fā)生疊加干涉，最大程度的減弱噪聲振幅。如將焦?fàn)t氣往復(fù)式壓縮機(jī)和合成氣離心式壓縮機(jī)統(tǒng)一放置在聯(lián)合廠房?jī)?nèi)。

2）設(shè)立隔音操作室，對(duì)于一些空氣動(dòng)力性噪聲加設(shè)消聲器，如在各工段的一些放空管頂部加設(shè)消聲器，可實(shí)現(xiàn)10～25 dB 降噪量.

3）為焦?fàn)t氣壓縮工段、儀表工段等頻繁接觸噪音的員工購(gòu)買耳塞、耳罩或頭盔等護(hù)耳器。

通過(guò)以上措施，使噪聲降到了86 dB 下，完全符合GB 12348—90 的要求，使噪聲對(duì)環(huán)境的影響減至最小程度。

2.6 輻射

1）轉(zhuǎn)化爐燒嘴內(nèi)部溫度極高，可能高達(dá)1 200℃，散發(fā)出大量輻射熱。采取轉(zhuǎn)化爐爐體的砌筑要符合隔熱要求，爐墻使用了LKJ-澆注料并保證有足夠的厚度，外層采用了絕熱性較好的高純剛玉磚，減少了金屬爐殼向外部散發(fā)的熱輻射，其設(shè)備筒體外還加設(shè)了一層循環(huán)水水夾套，熱量傳導(dǎo)到環(huán)境時(shí)基本已達(dá)到室溫，故完全消除了對(duì)環(huán)境的輻射。

2）化驗(yàn)室分析精甲醇時(shí)用的硝酸雙氧鈾具有放射性元素鈾，急性中毒可致腎損害，慢性損害為造血系統(tǒng)損害。要求操作人員必須經(jīng)過(guò)專門培訓(xùn)，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。操作時(shí)需佩戴自吸過(guò)濾式防塵口罩，戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡，穿抗輻射防護(hù)服，戴抗輻射手套。物品存放處遠(yuǎn)離火種、熱源，工作場(chǎng)所嚴(yán)禁吸煙。遠(yuǎn)離易燃、可燃物。避免產(chǎn)生粉塵，防止粉塵釋放到車間空氣中。避免與還原劑接觸。配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。

3）配電室中的高壓配電柜。世衛(wèi)組織已經(jīng)將工頻磁場(chǎng)列入可疑致癌物質(zhì)，根據(jù)國(guó)家《電磁輻射環(huán)境保護(hù)管理辦法》中規(guī)定，電壓在100 kV 以上送、變電系統(tǒng)；電流在100 A 以上的工頻設(shè)備為工頻強(qiáng)輻射系統(tǒng)，部分配電柜也具有輻射性，因此需要電工人員專門防護(hù)。

一般來(lái)說(shuō)，穿著防電磁輻射的服裝是比較方便有效的方法，降低電磁輻射方面的個(gè)體防護(hù)用品主要包括防護(hù)服裝、防護(hù)眼鏡及輻射防護(hù)屏，此外還有用于設(shè)備屏蔽的屏蔽布等。高壓配電柜單獨(dú)設(shè)置在一密閉操作間，操作間墻壁水泥厚實(shí)，可有效隔絕對(duì)環(huán)境的輻射污染。

3 總結(jié)

焦?fàn)t氣制甲醇是一項(xiàng)新工藝，任何新工藝都有其需要完善改進(jìn)之處。因此要不斷創(chuàng)新，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，預(yù)防各種污染物的產(chǎn)生，以保護(hù)環(huán)境、節(jié)能降耗。