降低精醇殘液中COD含量的技術(shù)總結(jié)

吳 培 王玉磊 張本峰 梁 斐 曹真真

(河南心連心化肥有限公司河南新鄉(xiāng)453731)

降低精醇殘液中COD含量的技術(shù)總結(jié)

吳 培 王玉磊 張本峰 梁 斐 曹真真

(河南心連心化肥有限公司河南新鄉(xiāng)453731)

0 前言

河南心連心化肥有限公司甲醇精餾采用三塔雙效精餾流程，甲醇精餾塔釜排出的廢液(殘液)經(jīng)殘液泵送至污水終端進行生化處理。殘液的主要成分為95%(質(zhì)量分數(shù))以上的水和其他有機物，其中的有機成分為終端細菌的營養(yǎng)成分。評判殘液中有機物的含量用COD表示，COD含量過高將造成細菌“消化不良”，嚴重時會導致細菌死亡，存在環(huán)保隱患。

1 現(xiàn)場數(shù)據(jù)分析

為掌握殘液中COD含量情況，進行了生產(chǎn)狀況調(diào)查，污水終端分析人員在殘液外送管線的排污口處取樣分析，每班分析1次，對2011年和2012年的殘液中COD情況進行統(tǒng)計，2011年和2012年殘液中COD月平均質(zhì)量濃度對比數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 2011年和2012年殘液中COD月平均質(zhì)量濃度對比數(shù)據(jù)mg/L

由表1數(shù)據(jù)分析可以得出，2011年殘液中COD平均質(zhì)量濃度為3900mg/L，2012年殘液中COD平均質(zhì)量濃度為7100mg/L，即2012年殘液中COD平均質(zhì)量分數(shù)明顯高于2011年。

2 殘液中COD升高原因分析

2.1蒸汽壓力波動

蒸汽壓力波動會引起甲醇精餾生產(chǎn)系統(tǒng)操作不穩(wěn)定，由于甲醇裝置的精醇系統(tǒng)波動會引起殘液中COD含量升高。通過查詢微機記錄得知，造氣爐下灰時，蒸汽壓力會由0.26MPa瞬間升至0.33MPa(超壓)，約30min后降至約0.26MPa，期間工況極不穩(wěn)定，易出現(xiàn)COD含量升高的情況。此種情況屬于外部不可控因素，且2011年與2012年的情況相似，因此，為非主要因素。

2.2 系統(tǒng)內(nèi)有機雜質(zhì)成分聚集

因粗甲醇中含有部分有機雜質(zhì)成分，如烷烴、羧酸、高級醇等。在甲醇精餾過程中，這些有機雜質(zhì)成分會附著在設備內(nèi)壁上，也可能會被帶至殘液中，造成殘液中COD含量升高，故采取堿洗方法對整個甲醇精餾系統(tǒng)的設備進行了5次堿洗。堿洗前、后殘液中COD質(zhì)量濃度對比如表2所示。

表2 堿洗前、后殘液中COD質(zhì)量濃度對比mg/L

由表2數(shù)據(jù)分析可以得出，對整個生產(chǎn)系統(tǒng)裝置進行堿洗后，殘液中COD含量確有下降，但仍未達到標準(標準值5000mg/L)，因粗甲醇工藝沒有發(fā)生變化，因此，亦為非主要因素。

2.3 取樣點不同，分析結(jié)果不同

污水終端化驗室殘液取樣點設在排污口處，而中心化驗室殘液取樣點設在常壓塔塔底處，因取樣點不同，終端殘液中COD質(zhì)量濃度分析結(jié)果比中心化驗室高2000～4000mg/L。為縮小誤差，采用熱洗方法，即用80～90℃的蒸汽冷凝液對殘液槽至終端的管線進行5次熱洗。熱洗前、后殘液中COD質(zhì)量濃度對比如表3所示。

表3 熱洗前、后殘液中COD質(zhì)量濃度對比mg/L

由表3數(shù)據(jù)分析可以得出，對殘液槽至終端的管線進行熱洗后，殘液中COD含量確有下降，但效果并不明顯，且熱洗前、后終端取樣分析結(jié)果與中心化驗室取樣分析結(jié)果仍有一定差距。因此，斷定為分析方法不同導致分析結(jié)果不一致，即為非主要因素。

2.4 精醇系統(tǒng)工藝指標范圍較寬

由于精醇系統(tǒng)工藝指標范圍控制較寬，操作人員控制工藝指標有所偏差。通過分析2011年與2012年精醇系統(tǒng)工藝指標控制范圍，可以發(fā)現(xiàn)在這2年的工藝指標及操作規(guī)范在塔壓、溫度與回流比等關(guān)鍵指標的控制上有一定的差異。例如，常壓塔塔底溫度工藝指標要求≤112℃，在實際操作中，常壓塔塔底溫度在106℃時經(jīng)常出現(xiàn)殘液中COD含量陡增至10000mg/L的現(xiàn)象，因此，可推斷工藝指標范圍較寬是引起殘液中COD含量升高的主要原因之一。

2.5 常壓塔再沸器泄漏

通過對預精餾塔再沸器、預精餾塔冷凝器、預回流槽、加壓塔再沸器、加壓塔冷凝器、加壓塔回流槽、常壓塔再沸器、常壓塔冷凝器、常壓塔回流槽等設備進行檢查，發(fā)現(xiàn)常壓塔再沸器存在泄漏。常壓塔再沸器管程介質(zhì)為殘液，殼程介質(zhì)為甲醇，且殼程壓力高于管程壓力;泄漏后，有部分精甲醇泄漏至殘液中，引起殘液中甲醇含量升高，這是引起殘液中COD含量升高的另一個主要原因。

3 改進措施

通過比較、分析原因發(fā)現(xiàn)，引起殘液中COD含量升高的主要原因為精醇系統(tǒng)工藝指標范圍較寬和常壓塔再沸器泄漏，為此，提出以下技術(shù)改進措施并根據(jù)措施進行實施。

3.1 工藝指標的改進

經(jīng)過對預精餾塔及常壓塔系統(tǒng)進行2個月的調(diào)節(jié)及測試，調(diào)整了相應的工藝指標及操作規(guī)范。預精餾塔系統(tǒng)工藝指標變動如下，其入料溫度由原來的低于100℃改至(65±5)℃，塔底溫度由原來的低于85℃改至85～88℃，預精餾塔后醇液pH由原來的8～10降低至8～9，并增加預精餾塔放空溫度為55～65℃且回流比為0.3～0.5指標。常壓塔系統(tǒng)工藝指標變動如下，常壓塔塔底溫度由原來的低于112℃改至109～115℃，并規(guī)定常壓塔第6層塔板作為側(cè)線采出雜醇塔板，該塔板上的物料溫度＞85℃，且雜醇常采，流量達到20～40L/h。

3.2 常壓塔再沸器補漏

系統(tǒng)停車，對常壓塔再沸器進行檢修。發(fā)現(xiàn)其管板有約60處泄漏、5根列管泄漏，采取對稱焊接管束，以減少熱應力。常壓塔再沸器檢修完成并開車正常后，殘液中COD質(zhì)量濃度穩(wěn)定在3200～3600mg/L，解決了常壓塔再沸器泄漏的問題。

4 經(jīng)濟效益

采取以上技術(shù)改進措施后，殘液中的COD質(zhì)量濃度在3500mg/L左右，低于2011年的平均水平(3900mg/L)。殘液中COD質(zhì)量濃度下降后，減輕了污水終端的處理負擔，環(huán)保效益顯著。殘液泵檢修周期由2～3d檢修1次延長至約每月檢修1次，既穩(wěn)定了生產(chǎn)，又降低了檢修費用。

2014-06-07)