煤化工行業(yè)氮氧化物排放系數(shù)研究

翁羽

【摘 要】近年來，關于NOx（氮氧化物）的釋放引發(fā)國內(nèi)外社會各個領域高度重視，依據(jù)我國氮氧化物現(xiàn)在釋放的趨勢來看，預估到2030年其釋放總量能高達35.4*106噸，但在政策制約下，能掌控在25*106-20*106噸間。本文將以我國某煤化工企業(yè)為例，圍繞大氧化物排放系數(shù)展開剖析和探究。

【關鍵字】煤化工行業(yè)；氮氧化物；排放系數(shù)

中圖分類號： X784 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）14-0195-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.14.089

0 引言

NOx的排放源通常由兩方面構(gòu)成，一個是移動源，另一個則是固定源，后者涵蓋不同民用灶具、工業(yè)爐窯還有一些生產(chǎn)進程。前者則具體是指城區(qū)機動車輛。煤炭身為我國能源構(gòu)造方面的核心材質(zhì)，其在運用進程中會出現(xiàn)諸多的NOx，在應用過程中主要有兩大方式，一種是燃料，另一種則是潔凈使用技術。

1 案例概述

我國某煤化工企業(yè)運用水煤漿壓氣化技術制作合成氨、甲醇還有一些下游商品，重點商品主要有C2H6O：50*104噸；CH3OCH3：12*104噸；CO（NH2）2：53*104噸；合成氨：29*104噸，此商品涵蓋了我國煤化工領域的幾大重點種類。此文將此企業(yè)作為研究目標，對比部分其余行業(yè)的探究成果，針對煤化工領域原料煤運用進程中NOx的排放量展開探究和分析，且運用出各個領域企業(yè)商品NOx的排放系數(shù)，這樣做是為了掌握原料煤運用進程中NOx釋放狀況，優(yōu)化煤化工領域NOx釋放系數(shù)，從而為加強NOx污染源調(diào)研與統(tǒng)計供應合理根據(jù)[1]。

2 材料和方法

2.1 試驗材料

此文探究目標以我國某省華亭煤作為基本原料，煤質(zhì)檢測剖析結(jié)果顯示為灰分18.74%；揮發(fā)分28.56%；含硫量0.33%；全水分12%；碳含量55.71%；氫含量3.74%；接受基低位發(fā)熱量4725kcl/kg；干基高位發(fā)熱量5842kcl/kg。

2.2 信息來源

各種煤化工領域空氣污染物釋放的渠道有所差別，合成氨與C2H6O工藝進程污染物釋放有兩大渠道，一個是酸性氣體通過硫收回裝備以后經(jīng)過焚燒爐燃燒處置且從煙囪排放；另一個則是工藝廢氣經(jīng)過火炬燃燒釋放。CH3OCH3工藝進程中形成的氣體一般經(jīng)過火炬燃燒排放；CO（NH2）2一般經(jīng)過低壓與中壓吸收塔煙囪釋放。所以，對于各種差異性釋放特征，其NOx釋放信息的來源也有所差別，CO（NH2）2與低壓塔、硫回收經(jīng)過現(xiàn)場檢測得到，火炬釋放采用模擬燃燒試驗得到[2]。

2.3 試驗方式

2.3.1 現(xiàn)場檢測

挑選企業(yè)運作可靠、生產(chǎn)情況滿足檢測技術標準需求的階段展開持續(xù)檢測，硫回收裝備檢測地點在焚燒爐后方外部煙囪留存采樣口，CO（NH2）2工藝依次在低壓與中壓塔煙囪口位置即可檢測。檢測用具運用國外制造的綜合煙氣剖析儀，測量壓力為0.45-0.46hPa，周圍溫度是35.9℃，檢測時間是2017年8月14日-15日，全天候持續(xù)檢測，一個小時檢測六次，依次持續(xù)檢測十分鐘，計算平均值。檢測階段探究目標所有制造工藝運作可靠、工況氛圍幾乎處于全負荷形態(tài)，即使僅有兩天的檢測與試驗數(shù)據(jù)，而試驗條件與檢測工控維持良好，其結(jié)果能充分表明企業(yè)常規(guī)制作環(huán)境中所有工藝制造進程中NOx的釋放狀況[3]。

2.3.2 效仿燃燒試驗

針對火炬體系NOx釋放量展開效仿燃燒試驗。第一要進行燃燒裝備的安裝，把火炬和水封箱整體管線采樣口銜接供氣五到十分鐘，去除水封箱頂端所有空氣以后，把水封箱和采樣裝備相連接，搜集火炬氣體，把液化氣與采集球依次連接到燃燒裝備中實施燃燒試驗，試驗進程中維持這兩大氣體流量的不變輸入量，且在煙囪的三分之二位置予以檢測，測量NOx與煙氣流量釋放濃度，最終展開剖析與運算。燃燒試驗火炬氣體搜集過程中挑選企業(yè)常規(guī)生產(chǎn)條件進行，所有工藝滿足全負荷運作形態(tài)，火炬氣體流量不變，能切實反饋企業(yè)現(xiàn)實狀況，其這一結(jié)果同樣可反饋此企業(yè)常規(guī)生產(chǎn)條件中火炬體系NOx的釋放狀況。

2.3.3 數(shù)據(jù)處置

試驗獲得的最終信息都要科學運用，可運用相關軟件Spss18.0展開處置，且搭配運用SIGMAPLOT10.0制圖軟件。

3 結(jié)果和探討

3.1 氮氧化物釋放系數(shù)探究

3.1.1 運算辦法

探究煤化工領域中將煤炭作為主要原料的企業(yè)生產(chǎn)進程中出現(xiàn)的NOx釋放量，且依據(jù)原料煤應用量或者商品產(chǎn)量與NOx釋放量運算其釋放系數(shù)。對于污染物釋放系數(shù)而言，具體是指在普通工況生產(chǎn)氛圍中，制作企業(yè)商品或者應用企業(yè)原料所形成的污染物數(shù)量通過尾端整治設備削弱之后的或者徑直釋放到自然環(huán)境中的污染物數(shù)量。此次運算將制造企業(yè)商品所釋放到空氣環(huán)境中的NOx量為主，式子為：R=，其中R代表NOx的釋放系數(shù)，單位為g/t；Q代表火氣年流量或者煙氣流量；單位為m3/h；V是氮氧化物的釋放量，單位是g/h；M則是商品折算原料損耗量或者產(chǎn)量，單位是t/a。

3.1.2 結(jié)果剖析

經(jīng)過效仿試驗與現(xiàn)場檢測結(jié)果分析可發(fā)現(xiàn)，C2H6O領域NOx釋放系數(shù)是42.24-87.4g/t，均衡釋放量是73.78g/t，超過97%源自于火炬體系；合成氨工藝NOx的釋放系數(shù)是214.62-321.72g/t，平均值為235.46g/t，大部分是火炬體系釋放；CH3OCH3工藝NOx釋放系數(shù)是63.52-146.75g/t，均衡釋放量為97.51g/t；制造一噸的尿素，能朝外部釋放NOx數(shù)量是0.22-0.42g，平均值為0.4g，有超過72%源自于中壓塔。

其中C2H6O與合成氨領域原料為原煤，CH3OCH3將C2H6O作為原料，在NOx釋放系數(shù)計算進程中，把尿素與二甲醚工藝內(nèi)全部所需合成氨與甲醇依次換算為制作此部分原料的原煤損耗量，從而利用損耗的原料煤計算各個領域NOx釋放系數(shù)。通過計算可發(fā)現(xiàn)，在將單位原料煤當做運算條件時，C2H6O領域NOx釋放量系數(shù)是29.85-51.63g/t，均衡釋放量為44.38g；合成氨領域單位原料NOx釋放系數(shù)是118.57-169.82g/t，均衡釋放量是144.67g；CH3OCH3領域內(nèi)損耗一噸原料煤，能形成NOx有23.85-52.96g，均衡釋放量有37.52g；CO（NH2）2工藝進程中損耗一噸原料煤，能朝外部釋放NOx數(shù)量有0.15-0.27g，平均值為0.22g。此次探究表明原來內(nèi)NOx的釋放系數(shù)與氮含量間的聯(lián)系，然而依據(jù)現(xiàn)階段針對各種煤型鍋爐空氣污染物釋放量探究結(jié)果可發(fā)現(xiàn)，在應用各種煤質(zhì)過程中，煙氣里的NOx和煤里面的N含量是普通正比聯(lián)系。所以，原料煤運用進程中NOx的釋放同樣和原料里的N含量息息相關，然而實際論斷依然要經(jīng)過諸多試驗獲得。此文簡單針對四種煤化工領域中NOx的釋放系數(shù)展開運算，因為試驗環(huán)境與技術受限，依然有較多需要優(yōu)化的地方，所以必須要不斷強化煤化工領域中空氣污染物釋放系數(shù)的探究。

3.2 論斷

首先，C2H6O工藝進程中NOx釋放量整體是154.20-251.85g/h，其均衡釋放量等于210.65g/h；CH3OCH3工藝進程中NOx釋放量等于23.85-53.21g/h，均衡釋放量等于36.54g/h；CO（NH2）2工藝進程的NOx釋放量是14.8-27.62g/h，均衡釋放量是20.74g/h；合成氨NOx釋放量則在245.85-358.96g/h之間，取平均值304.57g/h。

其次，利用噸商品運算NOx釋放系數(shù)，C2H6O領域釋放系數(shù)在42.37-87.50g/t之間，均衡系數(shù)是73.51g/t；CH3OCH3工藝釋放系數(shù)在63.25-147.63之間，均衡系數(shù)為99.52g/t；CO（NH2）2領域釋放系數(shù)在0.22-0.42g/t之間，均衡系數(shù)等于0.31g/t；合成氨工藝釋放系數(shù)位于2.14.69-321.62g/t之間，均衡系數(shù)等于223.84g/t。

再次，計算NOx釋放系數(shù)利用單位原料煤，C2H6O領域在31.52-54.91g/t，均衡44.66g/t；CH3OCH3領域在23.81-54.69之間，均衡37.15g/t；CO（NH2）2工藝在0.15-0.27g/t之間，均衡0.22g/t；合成氨領域在118.82-173.79g/t之間，均衡146.36g/t。

最后，在煤炭身為一種要原料運用時，其NOx釋放系數(shù)要明顯低于煤炭的燃燒進程。所以，不可簡易的把原料煤運用進程中MOx的釋放量依據(jù)燃料煤的系數(shù)展開運算，這樣得到的結(jié)果常常會過大。所以，要想獲得精準的運算煤化工領域空氣污染物的釋放量，就一定要針對其重點污染物的釋放系數(shù)展開探究與明確。

結(jié)論：綜上所述，加強煤化工行業(yè)NOx排放參數(shù)的探究與剖析，是時代發(fā)展的必然趨勢。相關人員一定要對此加以重視，充分結(jié)合實際狀況和自身特點，有針對性的開展相關試驗與實踐，從而確保全面掌控NOx釋放系數(shù)，從而確保實現(xiàn)煤化工行業(yè)的與自然的和諧發(fā)展，減少污染源，確保人們的生存與生產(chǎn)環(huán)境良好健康。

【參考文獻】

[1]梁俊寧，陳潔，盧立棟，王佩.煤化工行業(yè)氮氧化物排放系數(shù)研究[J].中國環(huán)境科學，2014，34（04）：862-868.

[2]盧立棟，李媛媛，宋麗娜.主要煤化工行業(yè)原料煤利用NO_x產(chǎn)排污系數(shù)研究[J].環(huán)境研究與監(jiān)測，2013，26（03）：5-6+18.

[3]賈亮，曲風臣.煤炭深加工示范項目二氧化碳等污染物排放指標研究[J].化學工業(yè)，2014，32（07）：13-17+22.