煤制甲醇工藝的污染物處理的有效性措施
眾所周知，我國能源從整體上來說，煤炭、天然氣資源相對比較豐富，而石油資源則較為匱乏。隨著近年來國內(nèi)石油資源的日趨緊張，加之國家在煤炭資源開發(fā)利用方面更加重視，并且天然氣液化技術(shù)更多的向民用方向推廣，甲醇汽油技術(shù)也逐步得到研究與推廣，使得傳統(tǒng)的通過渣油、天然氣為基本原來制備甲醇的工藝逐步為煤炭制甲醇的新型技術(shù)所替代。國內(nèi)煤制甲醇行業(yè)也迎來了巨大的發(fā)展機遇。然而隨著煤制甲醇技術(shù)的大氛圍推廣和應(yīng)用，在煤制甲醇生產(chǎn)環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的污染物如何處理，也成為了擺在甲醇生產(chǎn)企業(yè)面前的必須正視和解決的問題。運用煤為基本原料制備甲醇的工藝流程比較復(fù)雜，涉及到空分、氣化、合成、精餾等多個不同的生產(chǎn)工段，而在上述各個環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的污染物形式也有所差異。煤制甲醇生產(chǎn)環(huán)節(jié)會產(chǎn)生大量的廢氣、廢水等污染物質(zhì)，具體來說，氣體污染物主要包括碳氧化合物、氮氧化合物、硫化物以及NH3等多種不同的有毒有害污染氣體，廢水中則主要包括氯化物、氰化物、以及P、As等具有污染性的化學(xué)元素和固體廢渣。這些廢水廢氣污染物危害程度各異，然而都會對生產(chǎn)工作者以及設(shè)備造成損害，也會嚴(yán)重的威脅當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境，故而在生產(chǎn)中需要重視對于煤制甲醇工藝中產(chǎn)生的污染物進(jìn)行有效的處理再進(jìn)行排放。
一、煤制甲醇工藝流程中氣體污染物主要來源以及處理措施
1.粉塵氣體污染物
這類污染物的主要來源是煤炭儲倉、粉煤氣化儲倉及煤粉制作環(huán)節(jié)上產(chǎn)生的粉塵，在上述儲倉的頂端排放點應(yīng)該設(shè)置高效袋式除塵裝置。除塵裝置收集到的煤塵應(yīng)該盡可能回收到儲倉以提高利用效率。在廢氣高空排放時必須符合排放標(biāo)準(zhǔn)，廢氣含塵濃度不能超過120mg/m3。
2.工藝氣體污染物
為了保障生產(chǎn)裝置運行的穩(wěn)定、現(xiàn)場員工的生命安全以及盡可能的保護化工企業(yè)周圍環(huán)境，通常會設(shè)置火炬裝置，在生產(chǎn)開車、日常運行、緊急停車和事故處理時流程中產(chǎn)生的無法回收以及有毒有害的氣體污染物進(jìn)行燃燒處理。煤制甲醇工藝流程中氣化裝置剛開車后制備的煤氣后系統(tǒng)不能及時的接氣，產(chǎn)生的這部分氣體通常都通過火炬燃燒進(jìn)行處理，而且在生產(chǎn)穩(wěn)定后一旦發(fā)生生產(chǎn)事故也能夠?qū)饣b置生產(chǎn)的煤氣通過火炬燃燒出來，待解決了生產(chǎn)事故后在接氣生產(chǎn)。工藝廢氣還可以通過燃燒和換熱進(jìn)行體系內(nèi)的換熱循環(huán)。例如對于甲醇合成工藝流程的尾氣、甲醇精餾環(huán)節(jié)回收的不凝氣，其主要包括H2、CH4、CO、甲醇等。通過這些廢氣燃燒，為將熱量送至整體的換熱網(wǎng)絡(luò)供其他用戶使用。煤質(zhì)甲醇生產(chǎn)中硫回收裝置可以同時回收硫磺成品，通過把凈化工段收集到的硫化氫氣體進(jìn)行處理，盡可能的回收硫，以保證尾氣能夠達(dá)標(biāo)排放。
二、煤制甲醇工藝流程中水污染物主要來源以及處理措施
煤氣化是煤制甲醇工藝中不可或缺的重要工藝，對于不同的煤氣化工藝，產(chǎn)生的污染物無論是種類還是數(shù)量都有較大的差異。為了提高甲醇生產(chǎn)企業(yè)對于水資源的重復(fù)利用效率，絕大多數(shù)的煤制甲醇企業(yè)都將其工業(yè)廢水的循環(huán)使用作為了工藝設(shè)計的重點，在降低水資源消耗的同時，也降低了污水處理系統(tǒng)的處理負(fù)荷？梢院侠淼脑诠に囍幸腩A(yù)處理系統(tǒng)，先在體系內(nèi)部循環(huán)，再進(jìn)行污水處理。例如在德士古水煤漿氣化工藝中通過灰水處理裝置的運用，能夠?qū)饣^程中收集的黑水通過閃蒸、沉降、壓濾等工藝的處理，將絕大多數(shù)的灰水回收利用，僅將很少一部分的污水送至污水處理體統(tǒng)中;煤氣冷凝液，能夠被用來洗滌煤氣。利用污染物質(zhì)含量低的新鮮水與循環(huán)水，減少污水系統(tǒng)里污染物的含量，排放污水通過換熱器將潛熱回收后，進(jìn)入生化污水處理裝置進(jìn)行凈化，以滿足排放標(biāo)準(zhǔn);氣化工藝污水、甲醇裝置污水和生活廢水同直接進(jìn)入污水處理裝置，完成凈化處理后再進(jìn)入循環(huán)體系回收利用。鑒于煤制甲醇工藝污水中氨氮含量較高實際情況，結(jié)合目前行業(yè)內(nèi)對于氨氮廢水處理的有效方法，絕大多數(shù)的煤制甲醇生產(chǎn)企業(yè)都采用了預(yù)沉降+SBR+多介質(zhì)過濾工藝。SBR生化凈化工藝流程較為簡單，處理效率高、占地面積小。此外，使用效果好，處理時間快，凈化后的水質(zhì)佳。并且能夠根據(jù)不同工段的工藝條件，靈活的進(jìn)行調(diào)整;最后，這種方式對于氮、磷物質(zhì)的脫除效果好，且不易產(chǎn)生污泥膨脹，便于污水的循環(huán)利用。
三、煤制甲醇工藝流程中廢渣污染物主要來源以及處理措施
與廢水、廢氣相比，廢渣等固體污染物對于人員以及設(shè)備的危害程度相對較低，只需要及時將污染物進(jìn)行清理避免對土地資源的長期占用。在廢渣存放時，應(yīng)該用布遮蓋污染物，避免由于天氣原因造成的揚塵，影響廠區(qū)的空氣質(zhì)量。煤制甲醇生產(chǎn)中會使用到一些含貴金屬催化劑廢渣。應(yīng)該將這些廢渣收集起來返回至生產(chǎn)廠家回收利用。對無法加以回收利用，有具有危險性的廢渣，需委托具有危險污染物處理資質(zhì)的企業(yè)進(jìn)行處置。
四、結(jié)論
綜上所述，用煤炭為基本原料制備甲醇的工藝，生產(chǎn)流程十分復(fù)雜，并且各個環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的污染物種類也很多，只有切實研究污染物的基本類型和來源，有針對性的采取合理有效的污染物防治措施，一方面能夠?qū)⒓状忌a(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物排放控制在合理的范圍內(nèi)，保護了化工企業(yè)周圍環(huán)境;另一方面通過對污染物的治理也能夠提高熱量和物料的回收利用率，提高了企業(yè)生產(chǎn)中的經(jīng)濟回報。
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