甲醇系統節能減排技術(shù)總結

第37卷第8期化工技術(shù)與開(kāi)發(fā)Vol.37 No.82008年8月Technology & Development of Chemnical IndustryAug.2008甲醇系統節能減排技術(shù)總結季文普，陳海英(兗礦魯南化肥廠(chǎng),山東滕州277527)摘要:以甲醇系統運行9年的實(shí)際經(jīng)驗,從工藝流程、節能技改、廢氣廢水資源化、廢水終端處理四個(gè)方面總結節能減排的技術(shù)和經(jīng)驗。關(guān)鍵詞:甲醇;節能;減排;資源化中圖分類(lèi)號: X 786文獻標識碼: B .文章編號: 1671-9905 (2008) 08-0053-03兗礦魯南化肥廠(chǎng)始建于1967年,是以生產(chǎn)尿2采用節能新技術(shù)回收工藝氣素、甲醇為主的化工企業(yè),主導產(chǎn)品年生產(chǎn)能力為合成氨50萬(wàn)t、尿素80萬(wàn)t、甲醇17萬(wàn)to多年來(lái),企(1)甲醇弛放氣中有效氣約70%，傳統做法業(yè)一直把節能減排、清潔生產(chǎn)作為降本增效工作的是作為燃料氣燒掉,轉換成熱能在生產(chǎn)系統中回-項要務(wù)。本著(zhù)“源頭控制、合理用能、減少排放、污用，我廠(chǎng)把它作為原料氣回用于合成氨生產(chǎn)裝置。水回用”的節能減排策略,通過(guò)多項技術(shù)改造,實(shí)現根據甲醇催化劑使用時(shí)間的長(cháng)短不同，甲醇馳放氣了甲醇氣相全回收、放空氣回用,機泵冷卻水回用、2300~2800 m3.h~1,壓力4.2 MPa,配管φ50并凈化系統二氧化碳氣回用、甲醇廢水回用。人合成氨凈化系統人工段分離器前，進(jìn)入變換系統生產(chǎn)合成氨，年可增產(chǎn)合成氨6300 to ,1工藝流程技術(shù)先進(jìn)節能(2)投用新型全收率甲醇分離器,可減少甲(1)采用三塔精餾流程。目前甲醇精餾常用醇放空量,提高甲醇分離效果,減少甲醇人塔量,的方法有三塔工藝流程與雙塔精餾工藝流程,相對提高甲醇單程轉化率，降低動(dòng)力消耗。雙塔工藝流程而言，三塔工藝流程有如下優(yōu)點(diǎn):在5.0 MPa, 35 C工況下，大約只有80%左(1)能耗低。三塔精餾工藝節能的核心是將加壓塔右的甲醇變?yōu)橐簯B(tài)甲醇，全收率甲醇分離器用少量塔頂氣(130 七左右)的冷凝潛熱作為常壓塔塔底水吸收氣態(tài)甲醇，使其液化后再分離出來(lái),分離較的熱源。-方面節約了再沸器蒸汽用量，另一方面徹底，分離器出口氣相中甲醇含量小于0.1%，出節約了冷卻水用量。(2) 產(chǎn)品質(zhì)量高。三塔精餾對塔液甲醇濃度大于60%，提高了甲醇合成催化劑提高產(chǎn)品質(zhì)量有明顯效果，可生產(chǎn)符合GB 338~的轉化率，甲醇放空量降低20%，每h可降低放2004要求的優(yōu)等品，有利于市場(chǎng)競爭?？樟?00 m3.h-',每h增產(chǎn)0.2t甲醇，則每年增(2)充分利用來(lái)自各再沸器的蒸汽冷凝熱。產(chǎn) 1584 t精甲醇。t甲醇降煤耗12 kgo因為蒸汽冷凝液中含有10%左右的蒸汽，其氣化新增加全收率分離器每h需要增加2 m3.h-1潛熱和冷凝液的顯熱可利用于粗醇預熱器的熱源。脫鹽水用量，可以省去水洗塔用水量0.5 m3.h-1,(3)常壓塔和氣提塔的放空氣經(jīng)過(guò)不凝氣冷預塔每h補水2 m3.h-1,所以每h節約用水量0.5卻器進(jìn)- -步回收甲醇后放空,既降低了消耗，又減m3.h~1,則每年可節約用水量3960 m'。少了污染。(3)兩臺中2800甲醇合成塔并聯(lián)運行，合成塔(4)甲醇凈化脫硫的酸性氣-部分經(jīng)克勞斯設計能力提高，降低了合成運行壓力，節約電耗,硫回收裝置制備固體硫磺,作為副產(chǎn)品出售, -部柔性調節醇氨產(chǎn)量,以求效益最大化。分送我廠(chǎng)自主研發(fā)、成功應用的硫化氫提濃裝置提甲醇系統原始設計為10萬(wàn)t"a~'的生產(chǎn)能力,濃后生產(chǎn)高附加值的精細化工產(chǎn)品二甲基亞砜。甲醇合成塔為中2800的合成塔,現再上一中2800的作者簡(jiǎn)介:季文普(1969-), 男，1991年畢業(yè)于華東師范大學(xué)應用化學(xué)系，工程師，主要從事尿素、甲醇的生產(chǎn)管理和工藝技術(shù)收稿日期: 2008-04-2754化工技術(shù)與開(kāi)發(fā)第37卷合成塔,兩臺42800甲醇合成塔并聯(lián)運行，甲醇轉三爐的時(shí)間仍能達到半年以上。3臺氣化爐裝置的化率提高，系統壓力降低，放空量減少,達到20資產(chǎn)為1.385億元，這樣能夠盤(pán)活至少4600萬(wàn)元萬(wàn)ta~'的甲醇生產(chǎn)能力，而實(shí)際只要求增產(chǎn)2萬(wàn)t氣化裝置的資產(chǎn)， 足以提供年增產(chǎn)2萬(wàn)t甲醇產(chǎn)能●a-1,所以可有效降低合成系統運行壓力約0.2~的原料氣需求。0.3 MPa,降低聯(lián)合機的電耗，t甲醇降低電耗20(7)新上- -套廢水塔,提高廢水中甲醇回收kWh。達到節能增產(chǎn)的效果。同時(shí)，在尿素價(jià)格率,降低消耗。低，沒(méi)有效益時(shí),可以將氣量向甲醇系統傾斜,甲常壓塔底排出的廢水中甲醇含量- -般在1%以醇系統產(chǎn)能達20萬(wàn)t,實(shí)現生產(chǎn)效益最大化。上，當采出乙醇含量較低的優(yōu)質(zhì)精甲醇時(shí)，需要降(4)新上一臺精甲醇水冷器,降低精甲醇溫低常壓塔低溫度，這時(shí)廢水中甲醇含量可高達度，減少精甲醇的揮發(fā)量，降低損耗。8%，改造后甲醇廢水中甲醇含量約5%，每h產(chǎn)現精餾系統只有一臺精甲醇水冷器，精甲醇采生廢水(2+21.5/0.94) +0.95=3.6 m3。經(jīng)過(guò)廢出溫度較高，可達40~50 C,而甲醇沸點(diǎn)較低為水塔處理后甲醇含量可降至0.1%以下，每h可回64.5C，在此溫度下，大量的甲醇蒸氣隨著(zhù)保護收甲醇0.1764m',即年可回收1397t甲醇。.氮氣進(jìn)入大氣。新上一臺精甲醇水冷器,不但可以3實(shí)施清污分流，廢水廢氣資源化降低甲醇損耗，也降低了污染指數?；赜?5)精餾新上一臺粗甲醇預熱分離器，提高粗甲醇人預塔的溫度，充分回收蒸汽冷凝液的熱(1)甲醇廢水處理主要有文丘里萃取法、微生能，降低預塔蒸汽用量。物處理法、燃燒裂解法等方法。我廠(chǎng)綜合利用甲醇據天津大學(xué)精餾技術(shù)國家工程研究中心和北洋廢水，送往氣化磨制煤漿，做到廢水資源化處理,國家精餾技術(shù)工程發(fā)展有限公司試算，預精餾塔在減少了污染和治理耗能。不更換填料的情況下已達操作.上限，長(cháng)期運轉時(shí)抗(2)含有H2S、NH-N的變換冷凝液經(jīng)熱力波動(dòng)能力較差,在預塔前加一-臺粗甲醇預熱分離除氧后送氣化系統洗滌煤氣,節約了煤氣洗滌用器，直接用蒸汽冷凝液將出E5501的粗甲醇溫度水，杜絕了凈化界區的排放。由55C加熱至110C,可以充分回收蒸汽冷凝液(3)甲醇凈化濃縮塔放空氣CO2回收送至碳中的熱能，還能減少預塔的蒸汽用量,降低消耗。酸鉀車(chē)間作碳源使用，可減少0O2排放量250 m3.(6)充分利舊,優(yōu)化運行。h-',年可減排二氧化碳3535 t。①將原低溫煤煉油廢置凈化裝置稍加改造，盤(pán)(4)脫碳閃蒸CO2氣在我廠(chǎng)新上醋酐項目中活大量資產(chǎn)。原低溫煤煉油凈化裝置試驗完畢后，設計為 00制備系統作原料氣，可減少CO2排放量脫硫、脫碳設備-直處于閑置狀態(tài)，主要有水煤氣3000 m2'.h-'。加熱器、循環(huán)水冷卻器、氣氣換熱器、氨冷器、精(5)氣化界區、甲醇凈化界區、甲醇合成界區脫前加熱器、精制氣冷卻器、水解分離器、脫硫分機泵冷卻水全部回收,并人循環(huán)水系統作循環(huán)水補離器、二次分離器、脫碳分離器、有機硫水解槽、水。 每h回收水50 m3'.h-1,年回收二次水36萬(wàn)精脫槽、脫硫塔、脫碳塔、脫硫泵、脫碳泵、貧液m'。泵、富液泵、鍋爐給泵等20臺設備,投人少量資4實(shí)施終端污水綜合治理，實(shí)現可持金將此裝置進(jìn)行改造，新增一臺直徑為1.6 m的精脫硫槽,對煤煉油脫硫脫碳裝置新增部分儀表控制續發(fā)展系統。煤煉油凈化裝置改造后經(jīng)計算完全可以滿(mǎn)足結合國家實(shí)施“南水北調”工程要求，企業(yè)加年增產(chǎn)2萬(wàn)t甲醇產(chǎn)能的凈化處理要求。大循環(huán)經(jīng)濟、節能減排工作力度，投資1.17億元，②充分利用空分裝置投產(chǎn)后的富裕氧氣量,不建成了目前全國化肥行業(yè)規模最大、工藝最先進(jìn)的需要新上空分裝置。氣化三爐運行,單爐負荷下污水處理工程。該項目由華東理工大學(xué)工程設計研降,煤氧比下降,運轉設備的滿(mǎn)負荷運行,氣量增究院設計，主體處理工藝采用A/O法+反滲透法,大，產(chǎn)量提高,煤耗、電耗降低,從而降低成本。主要針對魯化和其他化工企業(yè)排放的工業(yè)廢水和生除去氣化爐計劃檢修和機動(dòng)檢修時(shí)間，氣化- -年開(kāi)活污水進(jìn)行處理。第8期季文普等:甲醇系統節能減排技術(shù)總結55默磺閃基CO,氣送鷹酐產(chǎn)品CO制備系統披統塔放空氣CO,生產(chǎn)裝膠師[空分]氧氣生因→一國一四一顆“渣↓o李換冷費液酸性氣黑灰水處灰水|硫化氨提濃|硫回收|↓灰硫磺二甲基來(lái)砜←一來(lái)出合成甲醇←精]←-合成甲的一[壓縮一 精脫碗←菜森甲醇聰放氣遞合成氨系統作原料氣甲醇系統凈化界區、合成界區已經(jīng)實(shí)現污水回污泥部分回流到缺氧池進(jìn)口與初沉池出水匯合,回用，達到零排放, COD、NH3 - N和高濁度的污水流比控制在0.75,其余污泥進(jìn)人生物污泥濃縮池。主要在氣化界區，在保證氣化界區渣水和煤氣洗滌二級出水通過(guò)提升泵輸送進(jìn)人三級深度處理系統,水平衡的同時(shí)，一部分污水需外送處理。甲醇系統首先進(jìn)入USB反硝化池，在厭氧的條件下，通過(guò)污泳和其他系統污水由污水泵加壓后通過(guò)一條向來(lái)水補充碳源，水中的微生物進(jìn)-步去除二級出DN600的管線(xiàn)輸送到污水處理廠(chǎng)。污水進(jìn)人污水水中帶來(lái)的氮元素; USB反硝化池出水進(jìn)入生物處理廠(chǎng)后先經(jīng)過(guò)格柵過(guò)濾除去固體物質(zhì),然后匯人接觸氧化池去除外加碳源所增加的COD,生物接調節池進(jìn)行水質(zhì)調節。調節池內設水下攪拌機，使觸氧化池脫落的生物膜隨出水進(jìn)人反應池與外加絮各路進(jìn)水與三級處理的濾池反沖洗水和脫水機的壓凝劑混合,水中的懸浮物通過(guò)絮凝作用,形成大顆濾液混合均勻,再由提升泵輸送到初沉池，污水在粒狀物，進(jìn)人沉淀池后通過(guò)重力沉淀作用使大部分初沉池內經(jīng)過(guò)初步沉淀，除去水中懸浮物，使固體固體懸浮物被除去,沉淀池出水再通過(guò)由級配石英懸浮物降低到20 mg"L~'以下。初沉池出水匯合好砂組成的濾池進(jìn)--步降低出水的濁度和懸浮物指氧池回流消化液和二沉池回流污泥進(jìn)入缺氧池，缺標。污水經(jīng)過(guò)三級處理后, NH3- N≤0.1 mg.氧池出水進(jìn)人好氧池,好氧池通過(guò)羅茨風(fēng)機往污水L', C0D<10mgL', ss≤0.00 mg*L71,達中鼓人空氣補充溶解氧，好氧池內的溶解氧含量控到I類(lèi)地表水排放標準。制在2.0~3.0 mg'L~l,通過(guò)給水中各種類(lèi)型的微目前該裝置日處理污水2.6萬(wàn)t,其中2萬(wàn)多t生物創(chuàng )造適宜的生存條件，利用它們的新陳代謝作進(jìn)行回用，回用率達70%以上，每年減排廢水330用來(lái)除去水中的各種污染物，從而達到凈化出水的萬(wàn)t、C0D2660t、氨氮1420 t,廢水的排放指標作用。好氧池出來(lái)的消化液部分回流到缺氧池進(jìn)口優(yōu)于《山東省南水北調沿線(xiàn)水污染物綜合排放標與初沉池出口匯合,消化液回流比為3.0。部分消準>要求，對改善區域生態(tài)環(huán)境、節約水資源和能化液進(jìn)入二沉池去除水中懸浮狀態(tài)活性污泥，二沉源具有重要意義，對我國煤化工行業(yè)節水和資源綜池出水NHs -N≤1.0 mg.L~1, COD≤20 mg*合利用將起到積極示范和帶動(dòng)作用。L~I, Ss≤10 mg.L-1,達到了國標規定的一級污(下轉第35頁(yè))水綜合排放標準(GB 8978 - 1996)。二沉池底部第8期王元忠等:微波消化氫化物原子吸收法測定大百合中砷的含量353.8回收率試驗-種較好的分析方法。精密稱(chēng)取樣品(大百合種球,060827批)0.5 g,參考文獻:分別加入已知濃度的對照品溶液,同樣品溶液的制[1] Deletis Flre Reipublice Popularis Sinicae Agendae A-備方法處理樣品并測定砷的含量,結果見(jiàn)表1。caderniae Sinicae Edita(中國科學(xué)院中國植物志編輯委表1加樣回收試驗結果員會(huì )). Flora Reipublicae Popularis Sinicae Tomus 14(中國植物志第14卷)[M]Bejing; Ssience Press(北京:科樣品中已加入量測得值回收率平均回收RSD知量/吧信g/%率/%/%學(xué)出版社),1980.157.0.03408 0.030 0.06142 95.3[2] LIU Run-min(劉潤民).大百合果實(shí)中的異海松燒型0.03371 0.030 0.0607490.1二萜代合物[J]. Acta Botanica Yunnanica(云南植物研0.03434 0.035 0.06977 101.796.955.78究),1984,6(2):219.0.03370 0.035 0.06658 95.6[3] GB/T 5009.11-1996,中國人民共和國國家標準.食品0.03390 0.040 0.06758 97.80.03424 0.040 0.07164 101.2衛生檢驗方法理化部分[S].[4]國家藥典委員會(huì ) .中華人民共和國藥典(一部)[M].3.9 檢出限北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2000.以測定11次標準空白溶液的3倍標準偏差計[S]胡文鷹,尹紅軍,江夕夫 .氫化物發(fā)生原子吸收法測定算檢出限為0.036 pg.kg-'.化妝品中砷[J].中國公共衛生, 1998,14(1):36-37.3.10結論[6] 李小麗,蔣瑾華.微波消化氫化物原子吸收法測定奶本法操作簡(jiǎn)便快速,線(xiàn)性關(guān)系良好,精密度、回粉中的砷[J].中國乳品工業(yè)2000,28(4):30-32.收率都達到痕量測定的要求，為大百合的測定提供Determination of Arsenic in Cardiocrinum Giganteum by MicrowaveDigestion-Hydride Generation Atomic Absorption SpectrometryWANG Yuan- zhong' ,LIU Hong go2 ,LI Tao?, SHA Ben-cai?(1. Laboratory of Yunnan Herbal Biotech in Kumming H-Tech IndustrialDevelopment Zone, Institute of Herb Biotic Resources, Yunnan University, Kunming 60091, China;2. Yunnan Agricultural University, Kunning 650201, China;3. Yuxi Teacher's Cllege, Yuxi 653100, China)Abstract; Hydride generation atomic absorption spectrometry was used to determine arsenic sample by mi-crowave digesting. The detection linit of the method was 0. 036pg4kg, RSD= 5. 48% ,the recovery was in therange of 90% ~ 101%. The method was simple, rapid and with high sensitivity, and∞uld be applied for thedetermination of trace amounts arsenic in Cardiocrinum Giganteum.Key words: microwave digestion; hydride generation atomic absorption spectrometry;Cardiocrinum Giganteum;arsenic(上接第55頁(yè))Technical Summary of Energy-saving and EnvironmentalProtection in Methanol SystemJI Wen-pu, CHEN Hai ying(Luman Fertilizer Plant, Yankuang Group. , Tengzhou 277527, China)