煤气化废水酚氨回收装置的节能研究论文_聂银元,李乐

煤气化废水酚氨回收装置的节能研究论文_聂银元,李乐

伊犁新天煤化工有限责任公司 新疆伊宁 83500

摘要:随着煤气化工业的快速发展,煤气化废水中的酚氨也得到了回收,其技术需求也在增加。然而,目前仍有大量的回收过程中工业产业化技术的实施有待提高。所以,煤气化废水中苯酚回收新技术的研究与开发是煤气化企业及相关研究。本文主要研究了煤气化废水酚氨回收装置的节能技术。

关键词:煤气化;废水酚氨;回收装置;节能

前言

煤气化是煤化工核心技术之一,是煤制甲醇、煤制油、煤制天然气等煤炭深加工工艺的基础。其中碎煤固定床加压气化工艺因其技术成熟、煤种适应范围广、氧耗少和产出气中甲烷含量高等优点,被广泛运用于城市煤气生产和煤制天然气等行业。该工艺在洗气过程中,会产生大量高浓度的煤气化废水,其成分复杂,含有焦油、二氧化碳、硫化氢、酚、氨、粉尘、脂肪酸等多种杂质,并且杂质的组成随煤质的变化有较大波动。

1回收流程的设计特点

1.1氨的回收

原有酚氨回收技术采用的是双塔模式,能耗较高,且回收效率并不理想。新流程的改进是将双塔改为单塔侧线抽出,采用了单塔脱酸脱氨技术,将脱氨提至萃取前,并实现在同一个塔内脱酸的同时脱氨,进而为萃取脱酚营造优良的PH环境,以利于萃取的进一步进行。首先,单塔工艺可以高效地完成脱酸脱氨任务,相比于双塔工艺更加节能。其次,在塔顶的酸性气中,氨含量可以得到有效的控制,避免了塔顶管线出现碳铵结晶的问题出现,同时塔釜液中酸性气体和氨的含量控制效果很好,因此提升了氨的回收效率。最后,随着粗氨气进入到三级分凝系统,部分挥发酚也会随着三级分凝液循环会流到汽提塔内。

1.2酚的回收

新工艺采用新型MIBK萃取技术,对单元酚和多元酚的分配系数都显注提高。MIBK工艺具有沸点高的特点,可以实现范围广泛的萃取操作温度。此外,萃取温度的提升,脱酸脱氨所需的循环水用量也会随之减少,同时萃取后萃余相和萃取相进入水塔和酚塔所需的蒸汽用量也进一步降低。最为关键的是,MIBK与水能够实现共沸,有利于水塔对酚的回收和利用。新工艺实施后,处理能力大大提升,出水指标中的酚氨浓度都低于标准值,PH值也可以控制在6-7.5之间,进而满足后续生化水处理装置的进水要求。而且处理成本可降低至原有工艺的50%左右。

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2煤气化污水酚氨回收技术的发展趋势

煤气化、煤焦化高污染物废水的处理极其困难,其特点是污染物浓度高,酚类、油及氨氮浓度高,生化有毒及抑制性物质多,在生化处理过程中难以实现有机污染物的完全降解,煤气化污水处理已成为影响和制约我国新型煤化工发展的重要因素。因此,创新和优化原有工艺势在必行。一方面,要在节能减排方向上下足功夫,尤其是废水处理后的循环使用要力争出水无需稀释就可直接进入常规生化处理,同时出水还要达到国家一级排放标准进而直接排放,或循环回生产区作为工业回水。另一方面,提高酚氨回收效率,进一步增强产品的收益和企业的经济效益,以抵消运行能耗和其他操作费用。最后,加大对污水酚氨回收技术的研发力度,确保与时俱进,不断吸收国外先进技术并与之接轨。

3节能技术在煤气化废水酚氨回收装置的应用

3.1空气氧化法

在实际的工作过程中,含有硫污水存在的硫化物都是通过以铵盐和钠盐的形式存在的,当他们接触到氧气的时候就会发生化学反应,当硫化氢和氧气产生化学反应之后,生成了三氧化二硫和水分子。然后硫离子和氧气和水一起发生化学反应就会生成三氧化二硫和氢氧根,最后三氧化二硫与氧气以及氢氧根发生化学反应,会生成硫酸根离子和水。通常来说,这种方式主要适用于原油转化所产生的污水处理,但是在排放的废气中,存在硫化氢,只有通过处理之后,才能满足需求。

3.2汽提法

在实际的应用过程当中,汽提法可以分为两种,一种是双塔加压汽提法,另一种就是单塔高压汽提法。这两种方式主要就是在实际的工作处理过程当中,对废水中存在的可用物质进行处理,这两种方式的区别就在于先脱酸后脱氨塔重叠在一个塔内,再通过相应的技术处理,就可以达到非常良好的效果。

3.3在精馏工作中不改变流程的节能技术应用

在精馏工作中总共包含了四个工作流程,那就是预热加料、回流比的合理性、加料位置的合理性、增加热换器。在精馏工作中往往会产生非常多的热量,所以相关技术的工作人员在预热的时候进行加料,从而实现节能。在预热加料工作完成之后,能够降低热量的需求,并且能够加强低温的热能,从而实现有效的节能,然后保证回流比的最小值数,能够保证耗能量最小化,从而实现能源的节约。通过在合理的位置进行加料,在实际的工作中,根据不同的组成成分和物料的成分当中的含量各不相同,所以只有在合理的位置进行选择加料才能够实现对能源的节约,进而实现节能。增加热换器,能够回收热量,进而实现对能源的节约。

3.4在精馏工作中改变流程的技能技术分析

3.4.1热泵精馏塔。热泵精馏塔这项技术是应用最广泛的,同时也是节能最有效果的一项技术,并且这项技术已经被广泛的应用于很多的行业当中,并且取得了非常良好的效果以及取得了非常可观的经济效益。热泵精馏塔的主要特点就是具有非常良好的节能效果,并且运行系统非常的简单方便。通过对喷射原理的应用,促使系统中不存在节流损失,从而提高了能源利用率,进而达到了节能的效果。

3.4.2热偶精馏塔。热偶精馏塔主要分为内热和外热的精馏塔,我国现在最广泛应用的就是外热的精馏塔,这项技术在运行的过程当中,能够有效的省去压缩机和节流阀等等一系列设备,能够有效的降低设备的成本,并且在使用的时候也非常的方便。在使用这项技术的时候,工作人员往往会对精馏流程进行详细的分析,然后确认相应的工作方式和工作流程,这项技术具有非常好的节能效果和优异的经济效益,但是我国的这项技术暂时还没有成熟完善,相对国外的这项技术我们国家还需要更加深入的进行研究。为了对这项技术的充分利用,进而达到节能的效果,我们需要在这项技术上面进行更加深入的研究和利用,才能够有效的达到节能的效果,实现我国可持续发展的战略方针。

3.4.3煤气化污水酚氨回收

煤气化的污水酚氨回收基本上就是在工作处理的过程中,对产生相应的一些化学物质进行回收,还有一些酸性物质以及对环境有污染的一些有机物质,基本上包含二氧化碳、硫化氢等等酸性物质,还有就是一些分子氨等等有机污染物质进行回收。

结束语

在煤化工企业为了提高能源的利用率的时候,要积极的去研发节能技术,不断的在技术上进行更新,才能更加有利于资源的利用能够得到最高的利用率,并且对废弃的煤气化的废水物质进行有效的回收,将可以再次利用的物质有效的进行回收,从而达到节能的效果。我们国家在工业的制造中,煤气化工程的应用也越来越普遍,针对煤气化污水酚氨的回收技术的要求也越来越高,本文通过对煤气化污水的危害进行了客观的分析,对煤气化污水的回收做出了简单的分析,期望能够促进行业的进步。

参考文献:

[1]王振宇,樊彩梅.煤气化废水酚氨回收装置中脱酸脱氨塔的操作优化[J].煤化工,2018,46(01):51-55+76.

[2]杨富翔.煤气化废水酚氨回收装置的节能研究[D].青岛科技大学,2013.

论文作者:聂银元,李乐

论文发表刊物:《建筑细部》2018年1月下

论文发表时间:2018/8/16

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