合成氨污水"零排放"的實(shí)踐

第28卷第2-3期化學(xué)工業(yè)2010年3月CHEMICAL INDUSTRY●43.合成氨污水“零排放”的實(shí)踐張子君1，盧秀紅2，張宏松1(1.豐源化肥有限公司，河南商丘476000; 2.葉縣龍泉二中,河南葉縣467222)摘要:化肥生產(chǎn)循環(huán)水水質(zhì)變差、水溫升高的矛盾不斷出現。為維持正常生產(chǎn),就不得不定期用一次水置換,將大量的循環(huán)水外排。因外排水中的氨氮、COD等超標,污染了環(huán)境。為了解決此問(wèn)題,實(shí)現化肥生產(chǎn)的廢水“零排放”，針對循環(huán)水的有效利用,提出了具體方案,實(shí)現了合成氨清潔生產(chǎn)。關(guān)鍵詞:合成氨;循環(huán)水;化學(xué)耗氧物;氨氮;污染控制文章編號: 1673- -9647 (2010) 2-3- 0043-03中圖分類(lèi)號: TQ209文獻標識碼: B .豐源化肥公司現有合成氨生產(chǎn)能力6萬(wàn)V/a,的煤焦油、煤灰、COD、懸浮物等,水質(zhì)較差。采用固定床間歇制氣工藝產(chǎn)生半水煤氣，經(jīng)造氣、污染物主要產(chǎn)生于軟水生產(chǎn)、脫硫液置換和脫硫、壓縮、變換、碳化或脫碳、精煉、合成等造氣循環(huán)水置換工序。軟水生產(chǎn)時(shí)，會(huì )有酸堿廢工藝制得碳銨產(chǎn)品，日產(chǎn)液氨70t、碳銨380 t。水的排放，盡管豐源化肥公司軟水消耗較少,制豐源化肥公司位于河南東部，屬淮河流域。取軟水的過(guò)程中，每次因清洗、再生陰床需外排隨著(zhù)國家對淮河水系環(huán)保治理，淮河流域1 500鹽酸水(1.6%-1.8%) 也有四十余噸;外排稀氨多家排污企業(yè)有毒化學(xué)物質(zhì)廢水排放問(wèn)題成為企水(0.69%~0.8%) 六十余噸;脫硫液的置換方面,業(yè)發(fā)展的瓶頸。本文介紹了豐源化肥公司在治理豐源化肥公司半水煤氣脫硫采用的是氨水液相催循環(huán)水方面的思路、方案?；摿蚬に?。氨水吸收半水煤氣中的硫化氫,1循環(huán)水 “零排放”方案設計思路及原則同時(shí)利用對苯二酚等催化劑，將溶液中被吸收的1.1 思路硫化氫與氧反應生成單質(zhì)硫后，從脫硫液中分離為解決豐源化肥公司生產(chǎn)用水和廢水零排出來(lái)，脫硫液同時(shí)得以再生循環(huán)利用。其主要化放”問(wèn)題，分析了生產(chǎn)中一次水使用和廢水產(chǎn)生學(xué)反應如下。的實(shí)際情況，參照國家治理淮河流域工業(yè)用水進(jìn)吸收反應: NH;+H2S一+ NH,HS,行清潔生產(chǎn)的要求進(jìn)行設計。再生反應: 2NHJHS+O2對羊二瞥2NH,+2S+2H2O。1.2 原則生產(chǎn)中，由于煤氣帶走-一定量的氨，造成脫以清潔生產(chǎn)、標本兼治為總原則，按照切斷.硫液中的氨濃度降低，影響脫硫效果，需要補加減少污染物源為主，必排廢水終端治理為輔。設稀氨水。通常是首先排放適量脫硫液，再補加氨計出具有可操作性的整套技改方案，最終實(shí)現循水，以穩定脫硫液總量。正常情況下，排放脫硫環(huán)水的閉路循環(huán)或達標排放,徹底解決化肥生產(chǎn)液約12v/d (含量1%)。造氣循環(huán)水的置換方面,的水污染問(wèn)題。豐源化肥公司造氣循環(huán)水池面積約300 m2,蓄水2治理前循環(huán)水水質(zhì)、 污染狀況量600m',于2005年4.5萬(wàn)t“兩水閉路循環(huán)"豐源化肥公司循環(huán)水主要包括冷卻循環(huán)水和改造時(shí)所建。隨著(zhù)產(chǎn)能的擴大，加之煤質(zhì)低劣,造氣冷卻水。冷卻循環(huán)水用于全廠(chǎng)各類(lèi)換熱設備,煤氣含粉塵多，煤焦油含量高，造成造氣循環(huán)水水質(zhì)好，生產(chǎn)用量大，在涼水塔等處會(huì )發(fā)生汽水水質(zhì)極差.煤焦油、煤泥、懸浮物夾雜其中，致?lián)p失，總水量不斷減少，需補充;造氣冷卻水用使熱中國煤化工高，在夏季,水于造氣洗滌塔、除塵塔等設備,它將半水煤氣中收稿CHCNMHG的焦油、粉塵等洗滌下來(lái)并把煤氣溫度降下來(lái)，作者簡(jiǎn)介:張子君(1974-),男,河南省人，工程師，主要從事主要起洗塵和降溫作用。造氣冷卻水中含有大量煤化工、造氣技術(shù)及麥草制漿方面技術(shù)性研究?；瘜W(xué)工業(yè)●44.CHEMICAL INDUSTRY2010年第28卷溫時(shí)常達50~609C，無(wú)法降低脫硫煤氣溫度，嚴|補~次水重地影響了羅茨風(fēng)機和高壓機打氣量，最終影響( 造氣循環(huán)水)-一 +(集水池.水泵(尿素高位塔)合成氨產(chǎn)量。由于經(jīng)濟利益的驅使，大多數企業(yè)，在夏季不得不外排>200 V/d循環(huán)水，以提高水質(zhì)和降低水溫。外排水含大量油污、懸浮物、COD除塵塔積水池等，是化肥廠(chǎng)水污染主要原因之一。豐源化肥公水司生產(chǎn)用水、排水量、污染物及數量見(jiàn)表1。集水池排水溝過(guò)濾池2表1豐源化肥公司生產(chǎn)用水、 排水t、污染物及數量圈1閉路循環(huán)流程類(lèi)別排放量/t污染物污染物占污染表2工程內容與投資含量物比/%冷卻循環(huán)水項目?jì)热軹程量T程價(jià)/萬(wàn)元軟水再生系統改造曝氣冷卻塔改造50洗滌循環(huán)水00COD 800 mg/L 10新建預沉降池0.154 8軟水再生稀氨水0氨氮0.6%~0.8% 74集水池2個(gè)1.4 m’0.064脫硫液置換排放氨氮%積水池1個(gè)2.4 m'0.072 5過(guò)濾池2個(gè)20m'0.643循環(huán)水清潔生產(chǎn)工藝方案ISS0- 32- -200型水泵2臺3.1 技術(shù)改進(jìn)措施φ57管材60 m0.15(1)軟水生產(chǎn)改用酸堿再生法，大幅降低循明溝70m.0.12環(huán)水中的氨氮含量。過(guò)程中排放的稀氨水通過(guò)架管件0.1設專(zhuān)用管道輸入碳化T.段氨水系統;排放的稀鹽噴頭酸水用堿性爐渣中和后，采用河南化工研究所專(zhuān)合計54.011 3利水處理劑(M1、 M2)處理后，達標排放。表3循環(huán)水技改工程運行費用(處理300 t/d計)(2)在脫硫液置換時(shí)，以氣態(tài)氨替代稀氨水項目費用/(元門(mén))作為脫硫系統補充氨，脫硫液不再排放。藥劑1.2電0.54(3)高壓機等設備油冷由一次水改為二次水;人工).2降低合成、精煉等凈氨塔軟水用量。維修與折1舊0.2(4)加大造氣循環(huán)水水處理劑用量，加大循減少補水節約環(huán)水池容量，加強循環(huán)水水池清污工作。定期清減少氨氮攢失-1.59污，降低懸浮物及有機物濃度，造氣循環(huán)水不再合計運行0.45補水置換。從表3可看出，每天增加處理費用0.45元/1x(5)地表雨水與循環(huán)水分流，防止下雨時(shí)循300t/d=135元，費用較低，具有可操作性。環(huán)水溢流外排。5循環(huán)水清潔生產(chǎn)效果3.2循環(huán)水閉路 循環(huán)處理工藝流程實(shí)行清潔生產(chǎn)前，在生產(chǎn)過(guò)程中，含高濃度部分造氣循環(huán)水沿廠(chǎng)區水溝流人集水池，經(jīng)氨氮、COD的生產(chǎn)用水有間斷排放情況，對地表泵打人冷卻塔(本廠(chǎng)的廢棄尿素塔)中部，污水水環(huán)境造成--定的污染。通過(guò)此次閉路循環(huán)改造經(jīng)噴淋曝氣、冷卻后，匯集在塔下積水池內;經(jīng)和清潔生產(chǎn)治理，實(shí)現了化肥生產(chǎn)用水“零排放"濾池過(guò)濾后，再經(jīng)砌筑的明溝流人脫碳集水池;或達標排放,徹底解決了化肥生產(chǎn)用水外排問(wèn)題。經(jīng)水泵打人除塵塔使用，污水經(jīng)脫硫水溝進(jìn)人造治理前后循環(huán)水*質(zhì)外排水量對比見(jiàn)表4。氣循環(huán)水系統,循環(huán)使用。閉路循環(huán)流程見(jiàn)圖1。中國煤化工4工程內容及投資、 運行費用TYHCN MH責頭噴水要均勻,工程內容及其投資列于表2，循環(huán)水技改工曝氣應充分，及時(shí)更換過(guò)濾用爐渣。程運行費用統計列于表3。(下轉第50頁(yè))化學(xué)工業(yè)●50.CHEMICAL INDUSTRY2010年第28 卷燃燒、爆炸。改進(jìn)方案:在停車(chē)狀態(tài)下，向系統基亞砜和二甲基砜的混合物，若用空氣破真空,中充人氮氣，使系統保持正壓，防空氣進(jìn)入系統,混合物與高速流動(dòng)的空氣接觸，極易產(chǎn)生爆炸。改以確保安全。進(jìn)方案:用N2破真空,從根源上杜絕爆炸的隱患。33 氧化塔易燃、易爆問(wèn)題4物耗指標考核氧化塔爆炸主要有以下二個(gè)原因。經(jīng)過(guò)一-年多的生產(chǎn)運行，該裝置的主要物料(1)二甲硫醚不合格，導致爆炸。二甲硫醚計劃和實(shí)際消耗見(jiàn)表1。不合格的主要原因是硫醚精餾塔壓力不穩，造成.表1項目二甲基亞砜產(chǎn)品計劃和實(shí)際單耗/t精餾條件不穩定，進(jìn)而導致二甲硫醚不合格。改物料計劃實(shí)際進(jìn)方案:將硫醚精餾塔尾氣管線(xiàn)接至甲醇吸收塔,CHOH1.151.1CSr0.650.62這樣不僅可以保證壓力穩定，二甲硫醚合格，而NaOH0.250.07且可回收利用尾氣中的硫化物，降低消耗。(2)氧化不全的二甲硫醚在氧化塔頂聚集,5結論導致爆炸。改進(jìn)方案:在開(kāi)車(chē)過(guò)程中，向氧化塔新絳公司充分利用資源優(yōu)勢,通過(guò)技術(shù)改造,頂氣相區通入適量的氮氣，及時(shí)將氧化塔頂聚集新建二甲基亞砜裝置，在加強管理、科學(xué)操作基的二甲基硫醚吹除,有效地防止了爆炸。礎上，實(shí)現了二甲基亞砜的清潔化安全生產(chǎn)，形.3.4 濃縮罐易爆問(wèn)題成了有效的循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展模式。目前，二甲基亞濃縮罐中是高溫的硝酸鹽、亞硝酸鹽、二甲.砜這種循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展模式，國內僅新絳公司一家。Technical Economic Estimation after Extending Dimethyl Sulphoxide Plantin Yangmei Fengxi GroupLIU Li-yuan, ZHANG Yong-jun(Shanxi Yangmei Fengxi Group, ShanxiXinjiang 043100, China)Abstract: To describe the cleaner production of extending dimethyl sulphoxide plant in Yangmei Fengxi Group. The DMS plant andother workshop are making an integrated circular production chain. By doing s0 the spent acid, waste water and waste gas arecontolled and treated.Keywords: dimethyl sulphoxide; extended construction; technical economical efect; circular economy; safety production;environmental protection(上接第44頁(yè))表4治理前、后循環(huán)水水質(zhì)、外排水量對比門(mén)的監督檢查。氨氮質(zhì)量濃度/ COD 質(zhì)量濃度/外排水 量/7結論項目(mg:L)(mg.L")(t.d州) .(1)化肥生產(chǎn)中循環(huán)水 “零排放"清潔生產(chǎn)治理前150800250是可行性的，豐源化肥公司依據此方案已實(shí)施運治理后5202行，達到了預期效果。(2)加強管理，增強職工環(huán)保意識，杜絕跑、(2)該方案經(jīng)國家環(huán)保部門(mén)多次論證和現場(chǎng)冒、滴、漏現象。驗收,認定豐源化肥公司為污水“零排放"，并給(3)生產(chǎn)用水與生活用水分開(kāi)，接受環(huán)保部予了政策和資金支持。Wastewater“Zero Emission”in Fertilizer ProductionZHANG Zi-jun', LU Xiu-hong, ZHANG Hong-song'(1.Fengyuan Chemical Fertilizer Co., Itd, HenanShangqiu 476000, China;Abstract: Along with gradually deterioration and raising temperature of r中國煤化Iduction, the reyeledwater has to be replaced by water from time t0 time. A lot of reyeled watlMYHyen, C0OD etc. will bedrained away, leading to serious pollution to the environment. In order to 8.CNM H Gea ihe lete werecyeled water in fertilizer production. It also present a speeific plan of realizing wastewater" zero emission” and achieve aneffective way to ammonia cleaner production.Keywords: synthetic ammonia; circulating water; chemical oxygen consumption; ammonia nitrogen; pollution control