大庆石化公司化工二厂丙烯腈联合车间 黑龙江省大庆市 163714
摘要：随着丙烯腈工业生产的扩大，丙烯腈废水的污染也日益严重，它有与氢氰酸类似的毒性，无论是吸入还是附着在皮肤上，都会产生毒害作用，甚至中毒致死，并被认为是一种可疑的致癌物，属于我国确定的58种优先控制的有毒化学品之一，属难降解有机污染物，高浓度的丙烯腈废水的处理越来越引起了环保工作者的重视，处理工艺成为工业废水处理领域的研究重点。
关键词：丙烯腈装置；含氰污废水；节能减排；技术；分析
引言：
早在七十年代，我国引入了首套丙烯腈装置；到了上世纪末，丙烯腈装置的总数迅速增多，与此同时也扩大了丙烯腈化工生产规模。随着生产工艺成熟，人们对过程的经济性的理解也越发的深刻。生产过程中一个重要的指标就是生产设备的成本以及运行成本，伴随着生产的优化，各种节能降耗技术陆续涌现出来，针对燃料消耗，电能消耗，循环水消耗，氮气消耗等成本环节都有相应的措施，例如余热回收，废水浓缩技术，新型催化剂等。
1.丙烯腈装置外排污水指标超标原因
1.1急冷塔PH值对外排污水指标的影响
调整急冷塔下段PH值时，丙烯醛与氢氰酸聚合的量会发生变化。聚合量小时，丙烯醛会进入回收系统，在回收系统高PH值处与氢氰酸发生聚合形成丙烯醛氰醇，随回收塔釜液排入四效系统处理。过多的丙烯醛氰醇进入四效系统，导致四效外排污水总氰及COD的超标。
1.2提高精制回收率项目的投用对外排污水指标的影响
丙烯腈装置进行了提高精制回收率的改造，急冷塔下段实施加酸工艺，减少丙烯腈在急冷塔下段的聚合，提高了丙烯腈的回收率，精制回收率由改造前的90％提高到改造后的94％，取得了较好的经济效益。但实施急冷塔下段加酸工艺后，急冷塔下段PH值降低，由过去的8以上降至7.3～7.5，使本来应大部分在下段聚合的丙烯醛没聚合，过多的丙烯醛随反应气体进入回收系统，在回收系统PH值较高处丙烯醛与氢氰酸聚合，聚合物从回收塔塔釜排入四效，使四效系统的处理负荷急剧增大，超出其处理能力。由于急冷塔上下段均加酸，较好地除去了反应剩余的氨，贫水PH值较改造前有所下降，从7.5下降至6.5左右，这使得丙烯醛与氢氰酸的聚合物不稳定，在四效系统分解，产生过多的游离氰根，使外排污水中总氰持续超标。而有机物总量的增加，导致外排污水中COD含量的增加。
1.3丙烯腈装置产品质量控制对外排污水的影响
油田驱油用聚丙烯酰胺级的丙烯腈，其产品质量的控制比丙烯腈的控制严格得多，对产品中各项杂质含量的要求，使丙烯腈装置回收塔的灵敏点温度控制偏低。100％负荷时灵敏点温度能达到85℃，而到130％负荷时，灵敏点温度仅能达到81～83℃。同行业生产国标级丙烯腈的装置，回收塔灵敏点温度可控制在95℃。过低的灵敏点温度，使回收塔釜液中有机物含量增多，这部分有机物进入四效系统后，增加了外排污水COD的含量，对外排污水的控制极为不利。由于以上各原因，导致丙烯腈装置外排污水COD及总氰的超标。
2.丙烯腈装置实现节能减排主要技术手段
2.1减少四效外排污水总氰、COD浓度和排放量
2.1.1丙烯醛的脱除
丙烯醛是影响外排污水中总氰含量的重要物质，其脱除方式基本上有以下办法：一是适当提高反应器氨比，可使丙烯醛反应较为完全，丙烯醛的量减少了，外排污水中总氰含量相应下降。二是在T101脱除丙烯醛。丙烯腈车间将T101下段PH值控制在7.4-7.8，使反应副产的丙烯醛大部分在T101与HCN聚合掉，生成的丙烯醛氰醇随T101釜液排到生化焚烧掉。
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2.1.2调整四效外排污水PH值
在V138及T504下段补加Na2CO3溶液，为了稳定控制PH值，在V138及T504补加Na2CO3管线增加了调节阀，在贫水线及外排污水线上增设了PH计，通过调节阀及远传PH计来控制贫水及外排污水的PH值，使HCN的聚合物不会大量分解，避免了外排污水总氰化物的超标。
2.2提高焚烧炉的焚烧效果
2.2.1四效E511凝液流程的优化
一是燃烧器的换型。对焚烧炉7台燃烧器进行更换。采用BHDG-300型二级可调式焚烧炉专用燃烧器专利技术，获得了良好焚烧的效果。二是废水喷嘴的改进。改造的方法是将废水喷嘴由蒸汽雾化改造成机械雾化。采用机械雾化的废水喷枪的废水流量是0.6 t/h，雾化角度45°。新型的废水喷嘴雾化效果好，看不到明显的废水射流，炉膛内部明亮。焚烧炉安装26支新型的废水喷嘴，总共废水烧量为15.6t/h，满足了废水焚烧的需求。三是废水喷嘴卡座改造。将焚烧炉原有的废水喷嘴卡座部分进行改造，去掉卡座上的观察孔，相应的增加废水喷嘴的长度，使废水枪头远离焚烧炉内壁，避免废水贴炉壁流下形成淹炉，加强了焚烧的效果。
2.2.2焚烧炉改造后的效果
焚烧炉燃料消耗有了显著的降低，每年节约瓦斯气3206 t；减少焚烧尾气排放量4233.5×104m3。
2.3减少含氰废水生成量
2.3.1分析废水来源
通过对各车间需焚烧的废水进行测算，有针对性的进行技术改造，减少废水生成量。
2.3.2硫铵车间的技术改造
一是硫铵车间的结晶器冷凝器管束由于腐蚀泄漏导致的堵管量逐年增加，水环真空泵使用急冷水，当急冷水的温度在90℃时，急冷水自身汽化而破坏了真空泵的水环，影响真空度。由于真空度不能满足高负荷生产需要，所以生产一直采用间歇出料方法。间歇式出料过程中蒸发量增大，急冷水量是5.0 t/h，而丙烯腈装置回收急冷水的流量稳定在4.0 t/h，这样外排废水1.0 t/h。硫铵车间通过整体更换了冷凝器，蒸发量增加至5 t/h，改善蒸发系统真空效果，真空度最好状态达到-0.08MPa，实现连续生产，并且急冷水温度也保持在18℃，蒸发系统温度达到工艺要求，减少了急冷水量，杜绝了急冷水外排焚烧。二是母液槽内部没有折流构件，流程分配不合理，单纯靠增加聚合物清理次数和净化泵的切换频率已不能满足聚合物的分离操作，平均开工25天就由于聚合物混入硫铵结晶，堵塞干燥器，影响产品质量，需进行停工碱洗。停工碱洗的频次增加，也增加了废水量。母液槽内部增设折流构件，减少了聚合物清理次数和净化泵的切换频率，减少了由于聚合物混入硫铵结晶，堵塞干燥器而进行停工碱洗的次数，从而减少了该环节废水量。硫铵车间经过技术改造后，实现了长周期连续开车，平均减少废水量1.1 t/h。
总结：降低含氰污水中氰化物、COD的浓度和排放总量，实现装置每年减少污水排放量1.6万t，减少COD排量168t，减少总氰排量0.28t。提高焚烧炉的焚烧效果，每年节约瓦斯气3206t，减少焚烧尾气排放量4233.5×104m3。技术改造每年减少含氰废水排放量58400t。取得了良好的经济效益和社会效益。
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论文作者:周俭平
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/6/28
标签：丙烯腈论文; 废水论文; 丙烯醛论文; 污水论文; 装置论文; 聚合物论文; 氢氰酸论文; 《防护工程》2019年第6期论文;