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煤化工主要工艺概述

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煤化工主要工艺概述范文第1篇

关键词:德士古;煤气化;高氨氮;废水处理

中国在国际上的发展速度都是有目共睹的,但是伴随着对于环境的污染和能源的消耗,因此为了我国能够长期稳定的发展下去,可持续发展成为了我国发展的新模式,对于化石能源中的煤炭资源由于其污染较为严重,经常作为环保批判的对象,主要由于煤炭在开采和使用过程中都会对环境产生污染,现阶段的煤化工废物也需要满足新的环保标准,处理技术有待提高。

1关于煤气化高氨氮废水的概述

煤化工企业是由于石油资源紧缺而发展起来的,其生产过程中产生的废水含有大量有毒物质,其中的氨氮含量较高,包含的有机物也很难被降解处理,因此煤化工企业的废水处理成为了环境保护的重要研究内容。基于煤化工对于经济发展的重要性,如何在坚持可持续发展的道路上正确处理煤气化高氨氮废水成为了一项重要的研究课题。德士古煤气化合成化工产品的技术是当前煤化工企业中的创新型技术,在我国北方使用较为广泛,但是这些区域也恰恰是水资源匮乏的区域,对于水资源的保护尤为重要。煤气化高氨氮废水的主要特点是排放量大,处理难度和处理成本始终无法降低,从经济性考虑很多煤化工企业宁愿选择污染环境接受处罚,也不愿意投入高额资金进行废物处理工作。

2现阶段我国煤化工废水处理工艺方法简介

在我国的煤化工领域废水处理基本按照以下几个步骤进行,即物化预处理后开展生化处理,最后再实施物化深度处理。第一步物化预处理。在这一步骤中,主要为了去除废水中所含的大量油脂,为下一步的生化处理奠定基础。目前最常用的方法是隔油池与气浮法相结合,这种方法还可以将油脂进行回收利用,具有很好的经济性,其余集中如均质调节、通过初沉除去大颗粒固体等形式在处理效果上略差。表1进水指标第二步生化处理。在经历了物化预处理后的废水进入到生化处理环节,常用的方法有缺氧生物法和好氧生物法相结合的处理工艺但是传统的生化处理后有些参数指标处于不稳定状态,经常无法通过检测,说明处理效果不佳,为此有些技术人员开发了新的好氧生物处理方法,其中的典型代表是PACT法、厌氧生物法、流动床生物膜法(CBR)和曝气生物滤池BAF法等。具体来讲PACT法是增加了一些活性炭粉末来帮助微生物提高生存率,增强处理能力。厌氧生物法则主要采用上流式厌氧污泥床(UASB)工艺。最后一步是深度处理。当煤气化后的高氨氮废水经过前面两个步骤的处理后,水中的一部分污染物指标已经极大的降低,但是离环保排放的标准还有距离,仍需要进行最后一步的深度处理。当前的深度处理主要有固定化生物技术、混凝沉淀法、吸附法和超滤以及反渗透等膜处理法。实际上固定化生物技术是一种新兴技术,主要通过选择优势菌种有针对性的处理德士古煤气化的高氨氮废水。混凝沉淀法则是利用混凝剂来实现更好的沉淀,有助于物理过滤效果的提升,混凝剂还能够改变废水的PH值,促进其中的悬浮物沉淀,后期再进行简单的固液分离就能够达到良好的清除效果。

3不同废水处理方法的优劣比较

PACT处理方法效率低,但是其处理效果好,且环保性高,适用于含沉淀物固体颗粒较多的废水。厌氧生物法对设备和环境要求较高,需要满足一定压力和温度,因此适合处理有机物含量较高的废水。曝气生物滤池法目前仍处于推广阶段,处理效果好但相对价格较高。固定化生物技术依赖于菌种选择的水平,且针对性较强。

4结语

通过本文上述分析可以看出,现阶段我国德士古煤气化废水具有高氨氮含量、降解难度大等特点,为了能够降低对环境的污染,现有的废水处理技术能够通过三个步骤来实现废水高效处理,具体的工艺优劣不同,仍有待后续研究来推动行业的发展。

参考文献:

[1]冯峰.德士古煤气化灰水工艺分析.化工管理[J],2015(15):166-166.

[2]张,贾明畅.浅析高氨氮废水处理技术的研究.建材发展导向:下[J],2014(11).

[3]谭心舜,程乐斯,贾小平,毕荣山.德士古煤气化工艺CO_2排放分析.化工进展[J],2015(4):947-951.

[4]侯遵辉,董嘉丽,孟祥龙.浅析德士古煤气化炉耐火砖的使用与损蚀.科技信息[J],2014(15):103-103.

[5]兰晶晶.浅析高氨氮废水的处理技术的一些探析.化工管理[J],2014(9):125-125.

煤化工主要工艺概述范文第2篇

【关键字】:煤化工废水、废水处理工艺、深度处理

Abstract:The traditional coal chemical industry is a high energy consumption, high emissions, high pollution, low efficiency with low technology content and low added value products as the leading factor, namely "three high and one low" industry, the excessive consumption of resources, serious pollution of the environment, the extensive unsustainable development mode has been difficult to continue. Integrated application of new technology of clean coal technology, advanced coal conversion technology and energy saving, saving, emission reduction, pollution control and so on, is the core of modern coal chemical industry.

Key words:Coal chemical industry wastewater; wastewater treatment;advanced treatment

中图分类号:X703 文献标识码: A 文章编号:

一、煤化工行业发展概述

煤化工始于18世纪,19世纪形成体系,20世纪成为化学工业的重要组成部分。第二次世界大战后,石油化工消弱了煤化工在化学工业中的地位。20世纪70年代石油能源危机时,煤化工曾一度再受青睐。我国煤炭资源相对丰富,能源消费以煤为主,消费比例高达70%左右,另外,我国的化学工业是以煤化工起家的,过去、现在以致将来,煤化工都是我国化学工业的基础和支柱之一。

二、 煤化工发展趋势

传统的煤化工是以低技术含量和低附加值产品为主导的高能耗、高排放、高污染、低效益,即“三高一低”行业,这种对资源过度消耗、严重污染环境、粗放的不可持续的发展方式己难以为继。洁净煤技术、先进的煤转化技术以及节能、降耗、减排、治污等新技术的集成应用,是现代煤化工的核心。

现代煤化工是技术密集型和投资密集型产业,坚持一体化、基地化、大型化、现代化,形成循环经济园区实施集约经营。 采取最有利于资源利用、降低污染、保护生态、提高效益的建设和运行方式,实现可持续发展。

三、 煤化工废水的基本特点

煤化工企业排放废水以高浓度煤气洗涤废水为主,水质波动大、组分复杂,废水含有大量酚、氰及氨氮等污染物,这些污染物大多以芳香族化合物或杂环化合物的形式存在,其生物可降解性较差难降解,煤化工废水中的氨氮含量很高,是一般城市生活污水的近10倍,碳氮比严重失衡,给处理系统增加了非常大的难度。

目前国内处理煤化工废水的技术主要采用生化法,生化法对废水中的苯酚类及苯类物质有较好的去除作用,但对喹啉类、吲哚类、吡啶类、咔唑类等一些难降解有机物处理效果较差,使得煤化工行业外排水CODcr难以达到一级标准。

同时煤化工废水经生化处理后又存在色度和浊度很高的特点,因含各种生色团和助色团的有机物,因此,要将此类废水处理后达到回用或排放标准,主要进一步降低CODcr、氨氮、色度和浊度等指标。

四、 煤化工废水处理方法

氨氮的达标处理是煤化工废水处理的重点和难点,并已成为处理成败的决定因素,治理工艺路线基本遵行“物化预处理+生化处理+物化深度处理”,以下做简单介绍。

1 、物化预处理

预处理常用的方法:隔油、气浮等。 因过多的油类会影响后续生化处理的效果,气浮法煤化工废水预处理的作用是除去其中的油类并回收再利用,此外还起到预曝气的作用。

2 、生化处理

对于预处理后的煤化工废水,国内外一般采用缺氧、厌氧、好氧的生物法处理,但由于煤化工废水中的多环和杂环类化合物,单独采用好氧或厌氧技术处理煤化工废水并不能够达到令人满意的效果,厌氧和好氧的联合生物处理法逐渐受到研究者的重视。

(1)改进的缺氧生物法

在活性污泥曝气池中投加活性炭粉末,利用活性炭粉末对有机物和溶解氧的吸附作用,固化富集废水中难降解的有机物,为微生物的生长提供食物,从而加速对有机物的氧化分解能力。活性炭用湿空气氧化法再生。

(2)厌氧生物法

一种被称为上流式厌氧污泥床(UASB)的技术,以及由此优化而来的膨胀颗粒污泥床(EGSB)用于处理煤化工废水。废水自下而上通过底部带有污泥层的反应器,大部分的有机物在此被微生物转化为CH4和CO2在反应器的上部。设有三相分离器,完成气、液、固三相的分离。 另外,活性炭厌氧膨胀床技术也被用于处理煤化工废水,该技术可有效地去除废水中的酚类和杂环类化合物。

(3)好氧生物法

CASS工艺是利用自然界的氮循环原理,采用人工控制的方法予以实现的。具体过程为:废水中的有机氮在好氧条件下离解成氨氮,而后在硝化菌的作用下转化为硝酸盐氮(即硝化过程);随后在缺氧条件下,反硝化菌作用并由碳源提供能量,使硝酸盐氮部分变成氮气逸出(即反硝化过程)。整个生物脱氮过程就是氮的分解还原反应,反应能量从有机物中获取。在硝化与反硝化过程中,影响其脱氮效率的因素主要是温度、溶解氧、PH值、碱度以及反硝化所需碳源等。生物脱氮系统中硝化菌增长速度缓慢,所以要有足够长的污泥泥龄。反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行,并且要有充裕的碳源提供能量才可促使反硝化过程顺利进行。

煤化工废水经过厌氧酸化处理后,废水中有机物的生物降解性能显著提高,使后续的好氧生物处理CODcr的去除率达90%以上。其中较难降解的有机物萘、喹啉和吡啶的去除率分别为67%,55%和70%, 而一般的好氧处理这些有机物的去除率不到20%。 采用CASS工艺处理煤化工废水,也得到了比较满意的效果。

3 、深度处理

煤化工废水经生化处理后,出水的CODcr、氨氮等浓度虽有极大的下降,但由于难降解有机物的存在使得出水的COD、色度等指标仍未达到排放标准。因此,生化处理后的出水仍需进一步的处理。深度处理的方法主要有混凝沉淀、固定化生物技术、催化氧化法及反渗透等膜处理技术。

(1)混凝沉淀

沉淀法是利用水中悬浮物的可沉降性能,在重力作用下下沉,以达到固液分离的过程。其目的是除去悬浮的有机物,以降低后续生物处理的有机负荷。

在生产中通常加入混凝剂如铝盐、铁盐、聚铝、聚铁和聚丙烯酰胺等来强化沉淀效果,此法的影响因素有废水的pH、混凝剂的种类和用量等。

(2)固定化生物技术

固定化生物技术是近年来发展起来的新技术,可选择性地固定优势菌种,有针对性地处理含有难降解有机毒物的废水。 经过驯化的优势菌种对喹啉、异喹啉、吡啶的降解能力比普通污泥高2~5倍,而且优势菌种的降解效率较高,经其处理8h可将喹啉、异喹啉、吡啶降解90%以上。

(3)高级氧化技术

由于煤化工废水中的有机物复杂多样,其中酚类、多环芳烃、含氮有机物等难降解的有机物占多数,这些难降解有机物的存在严重影响了后续生化处理的效果。 高级氧化技术是在废水中产生大量的HO·自由基HO·自由基能够无选择性地将废水中的有机污染物降解为二氧化碳和水。高级氧化技术可以分为均相催化氧化法、光催化氧化法、多相湿式催化氧化法以及其他催化氧化法。 催化氧化法可以应用在煤化工废水处理工艺的前段,去除部分COD和增强废水的可生化性,但存在消耗量大,运行不经济的问题,因此该技术在后续的深度处理单元中应用可以获得更好的经济性和降解效果。

(4)膜处理法

考虑用户用水情况,可采用分质膜处理技术,如采用反渗透处理技术处理锅炉补给水、采用纳滤技术处理循环冷却水等。

考虑到设备的节能、运行压力、膜的透过率、膜的脱盐率、出水的含盐量等因素,反渗透膜元件宜采用螺旋卷式结构反渗透膜,与管式、板式和中空纤维式相比,具有水流分布均匀、耐污染程度高、更换费用低、外部管路简单、易于清洗维护保养和设计自由度大等许多优点。

纳滤膜是允许溶剂分子或某些低分子量溶质或低价离子透过的一种功能性的半透膜。它因能截留物质的大小约为纳米而得名,对单价阴离子盐溶液的脱盐低于高价阴离子盐溶液。被用于去除废水中的有机物和色度,脱除废水的硬度,部分去除溶解性盐。

五、结束语

随着煤化工行业的发展,环境问题也越来越突出,对废水处理的问题,越来越受到社会和人们的关注,进一步了解煤化工废水处理技术的相关知识,积极发展废水处理产业,实施污染物的减量化、再使用、再循环,提高资源利用率,以资源节约、环境保护为标志,实施可持续发展的循环经济,是发展煤化工的产业的必经道路。

参考文献:

[1]谢全安,薛丽萍.煤化工安全与环保.化学工业出版社,2011 .

[2]张志华,李龙家,高亚楼.煤化工废水预处理的工艺改进[J].价值工程,2010(22):115-117.

[3]范树军,张焕彬,付建军.铁炭微电解/Fenton 氧化预处理高浓度煤化工废水的研究[J].工业水处理,2010(08)

煤化工主要工艺概述范文第3篇

关键词:DCS系统;故障判别;处理方法

中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)66-0038-02

Distributed Control System简称DCS控制系统,也称集散控制系统。它是相对于集中式控制系统而言的一种集散式控制系统,它以通讯网络为纽带,具有多级计算机系统,由过程控制级和过程监控级组成,综合通讯、计算机、显示和控制等4C技术,在系统功能方面同集中式控制系统没有太大区别,不同的是系统功能的实现方法。因此,下面简单介绍一下DCS控制系统在煤化工业中的应用,以及DCS系统在实际操作过程中遇到故障时,该如何进行故障的检测判别、维护和处理呢?其具体处理方法又是什么呢?

1 DCS系统概述及特点

DCS系统将控制功能分散于各台计算机,系统结构采用容错设计,因此,即便其中一台计算机出现故障也不会影响到系统其他功能停止工作,另外,每台计算机在系统中都承担比较单一的任务,因此,可以对每台计算机配备特定结构和软件的系统,使其有针对需要地实现其功能,同时也提高了每台计算机在系统中的可靠性。

那么,DCS控制系统究竟有什么特点呢?归纳起来大致有以下几点:

1)DCS系统具有相对开放的控制功能

DCS系统控制程序采用任务运行方式,每个任务都可以预先设定运行优先级及运行周期,因此,不仅能实现复杂调节回路的愿望,还能实现开关量的快速控制。其设计也采用系列化的设计,各台计算机可以采用局域网的形式进行通信并实现信息传输,当需要改变其传输方式、系统功能及需要扩充之时,可以直接增设计算机台数,并且简单而方便的连入系统通信网络,如果需要卸下部分计算机,也是同样的道理,根本不会影响到其他系统的正常运作。

2)DCS系统具有配置灵活的功能

DCS系统在软硬件组态过程中,通过不同流程应用对象来实现软件的组态,简单而言就是确定控制信号与测量及它们之间的连接关系,而控制所需要的各种监控和报警画面,是通过控制算法库选择适用的控制规律以及从图形库调用基本图形来实现的,这就简单而直接地实现了所需要的控制系统。

3)DCS系统维护起来更加简单

DCS系统所设置的小型或微型的专用计算机,因为其功能单一,每一台都有属于自己的单一而专业的任务,因此,当出现故障时,也会显得容易更加容易检测,当其中一台出现故障之时,因为不会影响到其余设备的正常运行,所以维修起来也相对简单,可以迅速地找到维修方法并排除故障。

4)DCS系统具有个工作站之间的相互协调性

在DCS系统中,每隔工作站之间通过通信网络来实现各种信息和数据的传送,整个系统之间可以达到信息共享及协调工作,这样对于系统控制及系统总体功能的优化处理有一定的优势。

5)DCS系统具有功能齐全的控制系统,可以实现不同的控制任务

DCS系统的构成方式非常灵活,通常由通用服务器、工业控制计算机和可编程控制器组成,也可以自由搭配专用的管理计算机站、操作员站、工程师站、记录站、数据采集站、现场控制站等,来实现控制系统去控制不同专业要求的各种控制任务。另外,DCS系统可以根据计算机技术的发展,按照更高性能与需要的计算机设备,通过网络连接去实现更高级的管理功能,例如计划调度、仓储管理、能源管理等。

2 DCS系统在煤化工业中的应用

DCS系统作为一种高科技的产物,其诸多的特点及优点,受到煤化工业的青睐,因此,理所当然就被煤化工业广泛地投入了应运。DCS系统在煤化工业中主要有如下应用:

1)DCS系统在煤化工行业合成氨生产工艺中的应用

合成氨生产工艺在煤化工业中占据着重要的岗位,因此,对生产设备以及技术的要求都比较高,因为合成氢工艺中的主要参数值直接影响着合成氢的产量和质量,另外,还直接决定着能源消耗和消耗定额,所以,合成氢工段中主要工艺参数的优化控制显得相当重要。而DCS系统在煤化工业合成氢生产工艺中的应用,也就具有一定的现实意义和必然趋势。

在合成氢生产工艺过程中,不管是对温度的要求还是对氨冷器、冷交换器、氨分离器的三大液位的参数要求都有很高的要求,而DCS系统可以凭借其智能而全面的控制系统,来实现合成氢工艺生产过程中的自动化控制工程。当然,DCS系统控制需要经过精心调试才能使系统的可控性很好的实现,才能确保DCS控制系统在合成氢生产工艺中中稳定长期地工作。

2)利用DCS系统观测重要数据的变化

在煤化工业中,为了让工作人员更为方便地进行操作,通过在设计流程图画面时以操作岗站为单位,在操作界面上制作动态显示图棒,实现比较容易而简单的操作。另外,可以在操作界面上制作一些重要的变量趋势图,让操作员直观而清楚地观测到重要数据的变化趋势,以便于清楚地记录数据的变化顺序,这样一来,当有故障发生时,就可以迅速地参照数据进行分析故障原因。

3)利用DCS系统建立数据库,记录重要过程的数据变量,进行企业数据分析

利用DCS数据来建立数据库,累计记录煤化工业合成氢生产工艺中氨冷器、冷交换器、氨分离器的三大液位的重要数据的变化、变量,以便依据这些累计的数据对合成氢生产工艺进行具体分析,再依据分析得来的数据对生产工艺进行专业而精准地优化,以便提高合成氢的生产质量及效率,带动企业本身经济效益的快速发展。

3 DCS系统在煤化工业应用过程中出现故障时的判别及处理方法

DCS系统在运行中,也会因为发生故障没有得到及时处理而对各配置造成一定的影响,因此,及时判别DCS系统故障并找到正确而有效的处理方法就显得尤为重要,这就要求操作工不仅要掌握一定的判别方法,以便及早发现故障,另外,还应该具备一定的维护经验,以及一套行之有效的故障判别方式和处理方法,以避免或减少对系统控制的影响。

那么,究竟DCS系统在煤化工业应用过程中出现故障时该如何及时做出判别以及该如何快速处理呢?

1)依据DCS系统数据变化及时发现故障,找到合适的方式方法进行故障排除

DCS系统控制系统所控制的数据,通常情况下,如果经常变化的数据长时间不变,另外,其余的数据都不变,假如故障报警呈现红色,应该立即检查卡件运行情况,假如卡件没有故障,那么就应该检查通讯是否正常;如果波动数据对工艺操作并无影响,那么很大程度上是因为计算机某卡件发生了故障,而并非操作系统本身发生故障,应该立即将相关的自调系统打到手动调节,必要时进入现场进行调节,同时,通知维修人员前来维修,并将数据变化情况告诉维修人员。

维修人员可以根据数据故障报警情况去判别故障,这样就能基本确定故障出在了什么地方,一旦能确定故障的具置,那么,相对于具有专业素养的维修人员而言,进行正确的故障排除就显得相对容易。

2)根据DCS系统监控画面运行情况,检测系统是否存在异常及故障

DCS系统对控制画面进行实时监控时,如果发生监控画面数据无法刷新,调节画面不起作用,或者某个操作站存在异常,或者系统报警指示灯存在异常,则说明该操作站有问题,就可以通知维修人员前来维修。

维修人员就要根据这一情况做出准确的判别,用专业的知识去分析问题,解决问题,以致排除系统故障。

3)观察各个控制系统的断电情况

在DCS系统正常运行过程中,突然发现有部分操作站没有显示,那么就说明UPS或市电断电,就应该及时通知维修人员进行维修。假如有电的操作站能够进行正常监控,就不会影响控制系统的正常调节。

4)DCS系统中,发现多个自调系统失控情况

在DCS控制系统中,假如发现多个自调系统失去控制,监控画面上的自调阀阀位显示全开或者全关,应该立即检查仪表气源压力,若此数据小于0.4MPa,就表示有异常情况,应该及时排除气源管道是否漏气或堵塞,如果气源压力小于0.2MPa,应该立即紧急停车,将监控画面上的自动调节系统全部搞成手动,将调节阀阀位调至安全位置,并立即通知仪表工进行检测,并进入现场进行操作,将调节阀两端的截止阀关闭,启用旁路阀进行操作。

因此,在DCS系统在运行过程中,应该及时的用专业的知识去判别并排除存在的异常状况和一些故障,并及时找到故障解决的办法,进行处理,这样就可以最大限度地避免或减少因系统故障而造成的不必要的损失。

参考文献

煤化工主要工艺概述范文第4篇

论文关键词: 煤化工;传统煤化工;现代煤化工;产能过剩;可持续发展

1 煤化工概述

煤化工是指以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程,并生产出各种化工产品的工业,简称煤化工,主要包括煤的气化、液化、干馏以及煤焦油加工和乙炔化工等。

煤化工开始于18世纪后半叶,19世纪形成完整的煤化工体系,第二次世界大战后,由于石油化工发展迅速,石油和天然气成为很多化学品的生产原料,煤化工的在化学工业中的地位被削弱了。20世纪70年代末以来,由于中东石油危机,世界经济大国开始重视能源消费结构的调整,进入21世纪后,国际社会对控制温室气体排放呼声日渐高涨,使煤炭的高效和低碳化利用得到越来越多的关注,煤化工再度成为化工产业的发展重点。

现代煤化工也称新型煤化工是指以煤气化为龙头以一碳化工技术为基础,合成、制取各种化工产品和燃料油等,包括煤制油,煤制烯烃,煤制二甲醚,煤制甲烷气,煤制乙二醇等,大多属于现有石化产品的替代品,目前尚处于发展初期。

2 我国煤化工产业的现状

经过几十年的努力,我国煤化工产业取得了长足发展,正逐渐从以焦炭、电石、合成氨为主的传统煤化工向石油替代品为主的现代煤化工转变。这有利于推动石油替代战略的实施,保证我国的能源安全,实现能源多样化,促进后石油时代化学工业可持续发展。

煤化工行业的发展对于缓解我国石油、天然气等优质能源供求矛盾,促进钢铁等相关产业的发展发挥了重要的作用。但是,以煤为原料的煤化工行业在短短几年内迅速升温,全国各地拟上和新上的煤化工项目不断增多,项目规模大小不一。我国煤化工过热的突出表现就是“逢煤必化”。为谋求把资源优势转化为经济优势,几乎所有煤产地甚至煤炭调入地区都要大力发展煤化工,煤化工“大干快上”的势头正在不断谋划。其中,晋蒙宁陕疆等资源型省区甚至纷纷出台了煤化工扶持政策,以期成为当地经济转型升级的重要依托。

国家发改委曾经在2006年7月、9月,2008年10月三次紧急叫停煤化工项目,但国内煤化工产能仍然增长迅速。规划将煤化工打造成支柱产业的省份接近20个,其中不乏一些煤炭资源调入大省和一些已被国务院确立为“资源枯竭型转型城市”的地区。2009年9月底国务院批准并转发了十部委上报的 《关于抑制部分行业产能过剩和重复建设引导产业健康发展的若干意见》,明确提出今后3年原则上不再安排新的现代煤化工试点项目。然而,仅仅相隔十几天,国内煤化工投资规模就被刷新。10月19日,山西安泽县总投资102.5亿元,项目包括300万吨甲醇、200万吨二甲醚,目标是成为全国最大的煤化工项目。11月3日神华集团与美国陶氏化学公司合建的煤化工项目在陕西榆林奠基,项目一期计划投资100亿美元,将形成年产332万吨甲醇、122万吨甲醇制烯烃生产能力,目标是成为世界单体最大的煤化工项目。另外,中电投集团两大煤制天然气项目相继开工建设,总投资额超过500亿元。中煤能源集团有限公司除鄂尔多斯300万吨二甲醚外,还计划全力进军煤制烯烃、煤制天然气等煤化工细分产业。此外还有神宁300万吨煤炭间接液化等若干特大型煤化工项目紧随其后。

国内新型煤化工产品的规划产能更是已达天文数字。据悉,目前煤基二甲醚的在建以及规划产能达到4000万吨/年,大约是2008年全年二甲醚表观消费量的20倍;虽然国内尚无煤制烯烃的大规模商业化运行经验,但是国内煤制烯烃的在建及规划产能也已经达到2000万吨/年。在国家紧急叫停煤制油之后,不少企业转而发展风险更大的煤制天然气,目前国家有关部门核准的煤制天然气项目不过4个,产能110亿立方米/年左右,但是跟风而建的煤制天然气项目达到14个,产能接近550亿立方米/年。于是,2010年6月18日,国家发展改革委下发《关于规范煤制天然气产业发展有关事项的通知》,将地方先前的煤制气及配套项目的审批权上收。据了解,目前现代煤化工拟建投资加预算,已经超过了1万亿,且投资还在呈逐步增加的态势。而煤化工作为资金密集型、技术密集型和资源密集型行业,目前其经济性并没有得到充分论证和认可,国内当前正在运营的项目,较大部分处于试点阶段。 转贴于

虽然国家屡屡警示,但以央企阵营为代表的各大企业近年来一直没有放慢投资煤化工的脚步,而地方政府也充分“迎合”了央企“跑马圈地”的诉求,“拿央企作为地方发展煤化工的挡箭牌”。为什么会出现如此疯狂的投资冲动和热情呢?首先,地方政府唯GDP论的政绩观根深蒂固,煤化工产业投资强度大,拉动GDP效应明显,央企的进入能给当地的GDP增长带来好处;其次,相关企业风险控制观念缺失,“以资源为王”观念根深蒂固。再次,产业发展方向缺乏有效引导。这些问题的存在,对我国经济、社会持续、健康、稳步发展将产生负面影响。

3 我国煤化工产业该如何发展

我国是一个“缺油少气富煤”的国家,能源结构以煤为主,在国际原油价格持续走高,原油和煤炭之间的比价逐步被拉大的情形下,利用国内相对丰富的煤炭资源,适度发展现代煤化工产业,部分替代石化产品有其合理性和必然性。

煤化工产业的发展不仅关系我国化学工业发展道路,也涉及国家能源安全。要从国家整体利益出发,站在全局的高度,以战略的眼光来审视世界化学工业的发展潮流和我国的现实,必须要以科学发展观为指导,按可持续发展战略的要求,探索符合中国国情的煤化工发展道路。

对传统煤化工产业,大力推进产业结构调整,淘汰落后生产工艺,优化原料路线,以节能、降耗、减排为目标,提高工艺技术水平;同时,大力促进企业组织结构调整,通过上大压小、产能置换等方式,优化产业布局,利用技术进步逐步解决产能过剩问题,实现传统产业升级和发展模式转变,提高行业整体竞争力。

现代煤化工是属于技术密集型和投资密集型的产业,应采取最有利于提高经济效益的建设及运行方式。现代煤化工的发展要坚持一体化、基地化、大型化、现代化和集约化,真正转变经济增长方式。在新形势下我国煤化工能否可持续发展取决于环境保护和经济效益两方面是否都能过关。现代煤化工要立足于可持续发展战略,有序推进现代煤化工先进技术示范工程建设,同时在具备煤资源、水资源、环境状况以及交通运输等条件的地区,适当合理布局以煤气化为基础的煤化工多联产系统示范工程,如煤基甲醇—燃气联合循环发电(煤基多联产IGCC系统)加二氧化碳捕集系统(CCS)等,试点能源-化工-环保一体化循环经济产业链,探索现代煤化工的发展模式。通过集成优化,使能量流、物质流、火用流梯级利用,而且煤基热电化多联产这一集资源、能源、环境一体化系统,显然优于生产某种单一产品的煤化工发展思路,被专家认为是“综合解决我国能源问题的重要方案”。如果将这一认识拓宽至从煤的开采洗选,通过焦化、气化、液化等组成的化工产品链,与发电、供热、污水处理、建材等集成优化,就可以形成循环经济型的煤炭能源化工,将全面实现煤的清洁高效利用。也就是说,科学发展煤化工必须要以煤的清洁高效利用为前提,而不是不顾代价地去获取终端产品与石油化工产品简单比价上的盈利性。在水环境和生态环境均十分脆弱的西部富煤地区发展煤化工,尤其应遏制住攫取利润的原始冲动。

中央政府各部门近期在多个场合表态,“十二五”期间煤化工产业政策的闸门将关的更紧。2011年4月12日,发改委公布了《关于规范煤化工产业有序发展的通知》,对几乎所有煤化工领域内的细分行业都做出了严格的限制。规定在新的核准目录出台之前,年产50万吨及以下煤经甲醇制烯烃项目,年产100万吨及以下煤制甲醇项目,年产100万吨及以下煤制二甲醚项目,年产100万吨及以下煤制油项目,年产20亿立方米及以下煤制天然气项目,年产20万吨及以下煤制乙二醇项目都将被禁止。 这意味着一度炒得火热的煤化工投资热潮将得到遏制,大唐一位煤化工专家称,发改委的此项政策更加量化,而不像以往那样“模糊”。 发改委此次之所以明令叫停不符合要求的煤化工项目,是因为国内的煤化工项目投资过热,导致出现了严重的产能过剩现象。业界认为,此举将进一步提高煤化工行业门槛,对中小煤化工企业以及后来者将树立更高的门槛和更严格的市场环境,而对已具备规模、资源与技术优势的煤化工企业则是利好。另外,煤炭供应要优先满足群众生活和发电需要,严禁挤占生活、生态和农业用水发展煤化工,对取水量已达到或超过控制指标的地区,暂停审批煤化工项目新增取水;对不符合产业政策等规定的煤化工项目,一律不批准用地,不得发放贷款,不得通过资本市场融资,严格防止财政性资金流向产能过剩的煤化工项目。 转贴于

业内专家称解决我国煤化工过热现象必须从三方面考虑:一要改革现有的政绩考核体系,改变唯GDP论成败的政绩观,并平衡好地方与中央的利益关系,这个问题解决了,地方政府就没有发展煤化工的冲动和热情了;二要严格煤炭资源配置,不能将属于全国人民的煤炭资源让少数企业独享,只要不给煤炭资源,相信不会有多少企业愿意将大量资金投向“钱景”不明的煤化工项目;三要加大技术创新、加快工业化示范,如果我们能成功开发出更多类似于低碳甲醇制烯烃这样的技术,企业就有更多的选择,就不会“一窝蜂”,煤化工产业自然就会健康发展。另外,还应明确煤化工产业定位、发展方向、发展重点和发展步骤,在充分调研论证的基础上,制定其近期目标和中长期发展规划,再配套实施细则,指导其发展。

煤化工主要工艺概述范文第5篇

关键词:智能;自动化仪表;煤化工企业

智能自动化仪表集合了微型计算机优势,在嵌入式设备中通过对系统的裁剪和优化实现现场检测和控制等多个功能。随着智能自动化仪表的不断进步和发展,将其延伸到现代煤化工企业进行无人值守操作检测和控制变得越来越普遍。现如今,智能自动化仪表在煤化工企业的引入不仅减少了作业中出现的事故,提高了生产效率还通过检测煤化工作业中的设备提供了管理控制的可靠数据,为策略调整带来了依据。因此现代煤化工的发展离不开智能自动化仪器在企业中的应用。

1智能自动化仪表概述

(1)智能仪表发展我国仪器仪表行业在“十一五”期间发展势态迅猛。除2009年外,其增长率均保持在20%~30%之间[1],远远高于全球仪器仪表市场的平均水平。随后,通过对嵌入式设备系统内核的裁剪和成功的移植到自动化仪表中,引发了自动化仪表结构的根本性变革,衍生出以微型计算机为主体取代传统电子线路的智能自动化仪表。传统模拟式仪表通过单元电路实现特定功能,这样的仪表缺乏单元之间的链接和调控,而以嵌入式系统为主体的仪表则是由硬件上的特殊模块,软件上的特殊应用共同构成来完成命令识别、数据处理和自适应学习等功能。功能的扩充、自我修复和自我学习的先进性使智能仪表成为今后市场发展的主流方向。(2)智能仪表特点智能仪表软件和硬件的强化,体现在产品集成度高、体积小、系统结构简单并且处理功能强大可靠性高等特点。就目前而言,智能仪表在煤化工企业的应用而言,所表现出的特点主要为:①精度高。智能仪表在煤化工生产现场能够实现自动的量程切换,当数据误差较大时可将量程调整为较小量程进行测量,测量范围可根据测量目标变化和调整保证了数据监测的准确性和实时性,同时保证了测量的高精度,这对煤化工生产现场数据的采集具有重大意义。②功能强。随着自动化仪表趋于智能化,借助微处理器的数据计算能力可实时处理采集数据,并进行反馈调节,机器设备根据煤化工监测现场反馈回来的信息进行自我学习和修复,进一步调整智能仪表对监测对象的操作方案,如进行温度补偿、加压和应急停止等操作。③远程通信。目前嵌入式设备中TCP/IP协议的引入使得嵌入式设备进入了网络化的时代,终端智能仪表设备接入网络,即可与远端设备进行通信,包括实现采集数据的远程传输,远程控制等功能,实现无人值守操作,特别是在高危作业流水线上极大地提升了生产安全性,减少危险污染性生产对人带来的损害。这也是目前智能仪表发展的重要方向。

2煤化工企业智能自动化仪表应用

目前,智能仪表已经在现代煤化工企业有广泛的应用,基于智能自动化仪表的特点,其应用主要集中在对煤化工现场作业的智能检测、对采集数据进行实时传输、对作业现场进行实时控制和监测以及对现场设备进行远程控制等方面。(1)智能检测目前煤化企业自动化仪表所覆盖的范围包括DAS、MCS、SCS、FSSS、DEH(MEH)在内的单元机组6大控制功能[2]。通过将单元机组的各模块和功能整合在一起,可以实现对机组进行数据检测、过流控制、设备保护和预警控制等功能,功能一体化保证了系统简化可靠,提升了自动化水平。利用智能化仪表嵌入的微处理器,对生产线进行检测时通过编写好的检测程序,设置强度、温度和湿度等条件定点取样,既保证了检测精度又可实现无人值守,提高生产效率。对污水处理、煤渣、煤灰的处理以及吹灰系统等都可根据实际需求进行智能检测。(2)数据传输智能自动化仪表的特点是通信网络的引用。智能化仪表所检测的数据存储于本地后,由于本身仪表存储量有限,无法积累大数据,而当嵌入式设备网络功能完善后可将检测到的数据实时通过网络传递到控制终端对数据进行存储和分析,比如污水处理过程中,检测到水质成分后,将成分数据通过通信协议传输到控制终端或显示终端,只要是在局域网内处于联网状态即可获取污水金属离子含量,达到实时监控目的。(3)现场控制现代大型煤化工企业多采用在4~20mA信号上叠加HART通讯做为控制系统仪表信号的模式[3],针对煤化工企业高危性作业较多,比如含有一氧化碳、硫化氢、二氧化硫等有毒有害气体,人工控制检测设备危险系数高,而将智能自动化仪表装置在检测现场,通过对现场数据的有效处理,通过反馈系统改变检测策略,调整检测状态即可完成现场检测的控制,减少了煤化工企业生产事故。(4)远程监控当智能自动化仪表出现故障时,设备进行报警处理和问题反馈,通过网络向总控端发送预警,总控端通过图像、视频以及设备运行数据的监测即可了解现场设备所出现的故障,这也是煤化工企业中智能仪表的常见应用。远程监控功能的强化避免了因为设备老化和损坏造成的监测数据不准和煤渣、废气、废水的严重泄露,实现了终端安全易操作的功能。

3结语

智能仪表的发展必然带动着整个煤化工企业向更加现代化的方向发展,煤化工产业对其工艺和应用场合的要求也与日俱增,这就要求智能仪表需要在不断发展的智能化理论基础上向高级智能化仪表的研究开发。此外煤化工产业对智能化仪表的稳定性要求较高,保证可靠性是批量生产和投放市场的关键。智能仪表在煤化工企业的应用功能还有很大的开发潜力,与互联网的结合必然成为煤化工智能仪表发展的趋势和方向。

作者:路勇 单位:山东能源淄矿集团正通煤业

参考文献:

[1]王晓峰.浅谈自动化仪表在工业生产中的发展与应用[J].城市建设理论研究:电子版,2015.

煤化工主要工艺概述范文第6篇

关键词:煤炭矿区;污水回用;处理技术

中图分类号:U294文献标识码: A 文章编号:

引言

通过污水回用开辟新水源,有效提高水资源回用率,实现污水零排放是节水减排、保护水环境、实现可持续发展的有效途径。可以将经济效益、社会效益和环境效益统一起来。

一、污水处理方法概述

污水处理方式的选择由污水的性质和回用目的所决定,对于不同的回用目的,水质要求的级别不同。不同的处理方式其污水处理特点和使用环境也不尽相同,因此对工业污水的处理,需要针对实际情况具体分析。由于现在工业污水中所含污染物通常较多,不易通过单一处理方式将所有污染物都滤除,随着对回收水质的要求也不断提高,为达到处理目的,现今对污水的处理通常同时采用几种方法,并将其组成一个污水处理系统。

污水处理系统分为三个等级。一级处理主要用于过滤污水中的大颗粒悬浮物质,该处理步骤可以通过简单的物理方法实现,但是在水质的改善方面,无显著作用,无法达到排放或者回用标准。二级处理是将污水中的有机物质去除,该处理步骤通常使用生物方法实现。该步骤利用不同的酶或者细菌对污水中溶解的或成胶体状态的有机物进行分解,经过该步骤后,污水基本可以达到排放和回用标准,可在部分领域使用。三级处理也被称作深度处理,该处理步骤是在二级处理的基础上对污水中的营养物质,如氮和磷,难以在二级处理中被降解的有机物,溶解性盐类等进行深度处理。通过该步骤的处理,可以进一步减少污水中的污染物质、提升污水水质、满足回用标准。该步骤是污水处理技术的重要部分。

二、煤矿矿区污水特征

1、煤矿矿井污水煤矿矿井水既是一种具有行业特点的污染源,又是一种宝贵的水资源。将煤矿矿井水处理后作为煤矿工业用水或生活饮水,不但解决了矿区缺水问题,还充分利用了矿井水资源,可节省地下水资源。矿井水主要污染物为悬浮物和油,大多数矿井水含盐量高,污染水处埋需兼顾净化与脱盐处理。

2、煤炭洗选污水

洗煤废水中含有大量的悬浮物、煤泥和泥砂,也称煤泥水,未经处理的煤泥水其悬浮物浓度高达5000mg/L 以上。而煤的本身具有疏水性,洗煤废水中的微小煤粉在水中很稳定,一些超细煤粉悬浮于水中,静置几个月也不会自然沉降。如果把此类废水直接排放进入地表水系,就会造成整个矿区内的环境污染,影响农田灌溉、工业用水和生活饮用水水质,使矿区水环境严重恶化。所以,此类废水不但需要采用成熟的工艺技术进行有效治理,还要回收其中的煤泥,把净化后的废水回用于洗煤过程,实现废水的循环利用和资源化。

3、煤化工污水

近些年来,山西、黑龙江等矿区新建了不少煤化工项目,主要包括合成氨∕尿素、甲醇∕二甲醚、煤液化等。煤化工排放废水污染重、成分复杂、排量较大,并且这些地区的水资源都相当紧张,因此,对煤化工污水的深度处理回用具有较高的资源效益及环保效益。煤化工污水特征:一是集中的废水量很多,日排放污水量很大。二是污水成分相当复杂,污水中含有多种化学组分。三是煤化工污水中的甲醇的浓度很高,污水 CODcr、氨氮浓度较高。四是煤化工生产装置中有酸性及碱性污水排放,要把酸水和碱水中和或向酸、碱污水中投加中和剂。五是生产装置的含油量较大,要在界区内设置隔油、浮选等设施,有效除油。六是废水中的成分复杂。

三、煤炭行业双膜法污水回用技术

1、工艺流程

除油沉淀系统----杀菌系统----过滤系统----超滤系统----反渗透系统。

2、各环节的功能

2.1 除油沉淀系统

原水水质中悬浮物和油的含量高,波动大,可以加大后续处理系统的负荷。因此,选择采用隔油及混凝沉淀处理,利用少量高分子絮凝剂的吸附架桥,静电网捕,强化布朗运动,加大颗粒物和胶体碰撞的几率,结成骨架庞大、结构结实的絮体,对絮凝泥水分离有利。

2.2 杀菌系统

原水水质中微生物含量较高,微生物的大量滋生可能对膜系统的运行产生影响,因此,选择采用加药杀菌抑制微生物的滋生。而杀菌池也作为后续系统供水的缓冲池。

2.3 过滤系统

在混凝沉淀后,水中还有残余部分油及悬浮物,为去除水中的悬浮物、颗粒物,工艺可选择砂滤或一体化净化器。

2.4 超滤系统

超滤是一种新型的膜处理技术,制成中空纤维式的超滤膜,去除的水中颗粒的有效直径为0.005-0.1mm,可脱除分子量在5000-100000 范围内的杂质。它的工作原理为:被分离液体在外力作用下以一定的流速沿超滤膜表面流动,溶液中溶解性物质和比膜孔径小的物质能作为渗透液从高压侧透过滤膜进入到低压侧,不可透过滤膜的物质逐渐浓缩于排放液中。用来截留分子量较大的溶质和胶体物质,允许低分子的溶质和溶剂通过。超滤可有效降低反渗透膜污染的速度,减少反渗透膜的化学清洗频度,提高膜的使用寿命。

2.5 反渗透系统

反渗透脱盐技术是世界上领先的高新科技水处理技术,具有先进、高效、节能的特性。反渗透技术具有常规分离方法不具备的突出优点,而广泛应用于水处理、煤炭、钢铁、电力、环保等领域,并迅速发展。随着水资源的短缺,污水回用得到了广泛应用。反渗透的系统脱盐率能实现 96%以上,其出水水质经离子交换处理后能作脱盐水使用。

四、污水回用处理技术进展

1、臭氧处理技术

臭氧的强氧化性对污水同时具有杀菌、降低COD和脱色除臭作用。1840 年德国科学家舒贝因发现了臭氧,在随后开始对臭氧性质的研究中,人们发现臭氧具有很强的氧化性。1868年德国人格贝斯利用臭氧将煤焦油混合物氧化成适合于涂料和油漆使用的产品,1873年臭氧被用于食盐精制和亚麻漂白。1886年Meritens 率先提出利用臭氧处理污水的可行性。1903年德国建成第一座用臭氧处理水质的大规模水厂。美国最先于20世纪70年代初利用臭氧处理生活污水,80年代初将其用于循环冷却水处理。我国于1977年在昆明建成最大臭氧消毒水厂。比利时利用臭氧对处理后的污水进行杀菌,回用于工业生产,意大利则是回用于间接农业灌溉。

臭氧虽然对微生物等具有极强的杀灭效果和较好的COD去除作用,但对氨氮去除效果较差,对醇类、醛类、醚类及烃类化合物氧化能力也较弱;运行能耗较高、投资较大, 特别是国内制造的大型臭氧发生器存在效率较低、放电管寿命较短、价格较为昂贵等问题,使臭氧技术用于污水回用处理受到限制。因此开发效率高 、能耗低、寿命长的臭氧发生装置是臭氧处理技术迫切需要解决的问题。

2、臭氧一生物活性炭技术

臭氧一生物活性炭组合技术是利用臭氧将能够直接氧化去除的污染物直接氧化去除,不能直接去除的大分子有机物分解成可生物降解的小分子有机物;同时臭氧分解产生的氧气为附着在活性炭上微生物的生物降解提供了充足的溶解氧。1961 年德国首次将臭氧和生物活性炭联用,成功用于处理自来水。Parkhrust等人于1967年确立了臭氧一生物活性炭技术。20世纪70年代初,国外一些水厂如瑞士的林格水厂和法国的卢昂拉夏佩勒(Rouen Laehapella)水厂等, 开始大规模应用臭氧一生物活性炭技术处理自来水。我国开展臭氧一生物活性炭技术的研究工作也较早, 但发展缓。

结束语

综上所述,污水回用不但能解决企业水资源紧缺及环保问题,同时为企业创造良好的经济效益,对缺水地区的煤炭矿区等高耗水行业具有示范作用。

参考文献

煤化工主要工艺概述范文第7篇

关键词:氟化工;废水处理技术;研究

随着经济建设速度的加快,我国企业也得到了巨大的发展。但在发展的同时,由于对环境保护工作重视程度不够,导致我国现在出现了较多的环境问题。其中,氟化工污水问题引起了人们广泛的关注。本文将对氟化工废水处理工艺进行论述,分析氟化工废水的处理技术和未来发展趋势,希望为解决我国水污染问题提供帮助。

1氟化工废水处理工艺和水质分析概述

1.1污水处理技术概述

污水处理技术主要分为三个等级,一级污水处理主要指的是消除污水中的固体漂浮物,通常的处理方法是将污水中较大的固体漂浮物采用物理的方法去除。二级处理技术指的是对污水中有机污染物的去除,这些污染物通常指的是处在有机溶解状态的污染物。通过适当的处理方法,例如生物处理法可以将污水污染率降低90%左右。三级处理技术则是指通过采用进一步的溶解技术对污水进行处理,从而使污水达到养护排放标准。污水处理的目的是处理后实现回收利用。目前,我国的污水处理技术还有待发展,一些特殊类型的污水处理上还没有积累起足够的经验,在一定程度上增加了污水处理难度。

1.2氟化工废水处理工艺

在对氟化工废水处理的时候,要根据实际情况分析污水的水质,确定科学的设计参数,同时对污水的水质特征进行详细分析,最终做出符合实际情况的预测。在对氟化工废水处理工艺机械设计的时候,一般实际规模在200m3/h左右,如果发现污水的水质比较复杂,那么还要通过动态实验来进行进一步的分析。在一些污染程度较高的水质中,采用生物分解法可以减少所用的能力,达到较好的处理效果。同时,生物处理的成本较低,并且通过回收再利用的手段可以有效增加生物分解的次数,是目前氟化工废水中比较好的方法。

1.3污水水质的分析

在对氟化工废水进行处理的时候,要确保水质达到工业污水的处理标准。技术人员要对氟化工废水工厂污水分别对比,进而对相关水质进行分析,对比的指标包括氟含量、COD和其余污染物质的含量,从而为进一步的处理提供实际依据。在实际的污水处理中,要根据污水水质的实际情况对污水进行技术处理。

2氟化工废水处理技术分析

2.1氟化工废水处理的工艺流程

根据研究发现,在氟化工废水处理的过程中,每种废水污染物的含量都较低,这在一定程度上也给污水处理的全面性提出了要求。根据要求,氟化工废水在处理之后要能够达到循环再利用的要求。目前,在我国相关的工厂废水处理工作中,在对排放污水进行一级处理之后污水的COD值一般可以下降到75mg/L左右,企业在对污水进行混凝土沉淀后,基本可以达到循环再利用的要求。但当水质产生波动的时候,要注意污染出水的COD值可能达到100mg/L左右。如果采取相同的污水处理办法就很可能达不到相应的循环再利用要求。此时应该采取第二级的方法来对氟化工废水进行处理。其中,采用浓度较高的BAF生化池余量的处理方法能够取得很好的效果,确保水质更加稳定。

2.2含氟废水处理技术的重点

在工厂的工业废水和生活污水中都可能有含氟废水。在对氟化工废水处理的时候,一般的技术都是通过机械来对处理池进行操作,通过不同的方法来对水中的氟污染进行分解和吸收,从而保证处理后污水的循环再利用。在污水处理中,有时由于水质的不稳定,会导致污水在受到冲击力的影响后发生较大的波动,这时可以通过安装对应的调口阀门来保证污水的平稳。同时,为了保证污水出水直流的效果,可以安装相应的调节器。在污水流动的过程中,通过温度的变化,减少污水流动过程中的温度聚集,从而实现氟和水的有效分离。在对氟化工废水处理的时候要注意测量其BOD/COD的数值,如果该数值大于0.5,则证明污水的生化性比较理性,此时考虑采用A/O生物处理法进行污水处理,这种方法不需要复杂的操作流程,经济成本较低,并且具有很好的处理效果,是目前污水处理方法中比较成熟的一种。

2.3氟化工废水处理技术方法

目前,具体的氟化工废水处理技术主要包括机械分离法、生物吸收法、生化池处理法、气浮法等。这些处理方法的特点比较明显,在实际工作中要根据具体的客观条件选择合适的处理方法。机械分离法就是通过机械对污水中的氟和水进行分离操作,是一级污水处理方法,技术原理是根据水和氟的密度以及形态的不同,将污水流经对应的隔离池,从而促使水氟分离。生物吸收法主要是通过在生物池中对污水的处理,通过生物的吸收和分解从而对废水进行第二级的污水处理。经过生物处理的废水可以得到进一步的净化。气浮法的应用不是特别广泛,其主要通过在水中注入大量的气泡,通过气泡上浮的过程促使氟水分离。随着微生物技术的发展,生化池技术也开始应用到对氟化工废水的处理中,当废水中的微生物增加时,会以废水中的有机物作为自己的养料,随着吸收、氧化、分解等过程,有机物会再次变成无机物。在这一过程中,微生物不仅得到了生存必须的养分,也同时完成了废水净化的工作。

3氟化工废水处理技术的发展趋势

3.1物理处理技术趋势

在传统的物理污水处理技术中,对于氟化工废水的处理主要采取的就是氟氧磁分离法。这种方法是通过在废水中加入混凝剂和磁种,在污水中混凝剂起到促进作用,促使污水中较大的颗粒聚到仪器,形成更大的颗粒,从而可以采用更好的方法去除水中的杂质。

3.2化学处理技术趋势

氟化工废水的化学处理技术主要通过臭氧来实现,该技术目前也得到了一定的普及。但相对来说臭氧装置的成本较高,特别是处理含氟浓度较高废水的时候,缺乏经济性。未来化学处理技术的发展趋势主要是超临界法。通过一定的技术使废水处于超临界的状态,此时在废水中加入氧化剂,促进废水的氧化作用,从而达到氟化工废水循环再利用的目的。但是目前由于材料的原因,这种处理技术还不能得到很好的运用。

3.3生物处理技术趋势

在氟化工废水处理中,生物处理技术日趋成熟。目前较多的应用方法包括厌氧技术法、生物膜法、酶生物处理等。其中厌氧技术主要通过微生物的吸收降解实现,具有一定的经济性。酶生物处理法通过在废水中投入化学酶,催化污水中的芳烃物质发生沉淀,从而达到净化的效果。

4结语

氟化工废水的有效处理对解决我国水污染问题具有重大意义。目前,氟化工废水处理技术的种类较多,主要分为物理处理技术、化学处理技术和生物处理技术。在实际的污水处理工作中,技术人员要根据氟化工废水的实际情况进行分析,通过选择科学合理的方法来处理氟化工废水,从而达到废水能够循环再利用的目的,为我国的可持续发展做出贡献。

作者:盛国臣 单位:湖北瓮福蓝天化工有限公司

参考文献:

煤化工主要工艺概述范文第8篇

关键词:罐区;含苯油气;挥发;油气处理

1 概述

煤化工、炼化行业在生产过程中会产生有毒易挥发的含苯类产品,如:含苯汽油、混合芳烃、含苯C9+、含苯污油。含苯油品在储存、装卸、运输过程中,存在大量含苯油气挥发和逸散,产生诸多问题:损害人类身体健康、浪费资源、污染环境、存在安全隐患[1]。随着人们环保意识的增强,国家环境保护法规、条例的日益完善和大气污染物排放标准要求提高,在油品蒸发损耗的预防和控制方面,新建项目已在源头上已采取了一定的措施,如:储罐采用内浮顶罐或惰性气体(氮气)密封。在此背景下,大力开发油气回收新技术及其推广应用,是油品储运和环保相关工作人员一直关注的问题[2]。

2 各种油气处理工艺技术

2.1 冷凝法

冷凝法是利用烃类物质的饱和蒸汽压随着温度降低而减小的特性,通过换热设备,将低温制冷剂的冷量传递给油气,从而降低油气温度,使油气中一些烃类过饱和蒸汽冷凝成液态,达到分离油气中不凝气和回收油品的方法。换热设备一般为管壳式换热器,壳程为油气,管程为制冷剂。冷凝过程分为预冷、一级冷凝、二级冷凝、三级冷凝。预冷器利用最后一级冷凝出口低温尾气与待处理油气换热,使进入回收装置的油气温度降至4~7℃,除去油气中大部分水蒸气。油气离开预冷器后进入后续的冷凝工序,经过三级冷凝后油气温度可降至-70~-110℃。

冷凝法优点:工艺原理简单;能回收液态油品;安全可靠;自动化水平高。缺点:能耗高,设备造价高,需定时除霜。冷凝法适用于高浓度油气的回收处理[3]。

2.2 吸附法

吸附法根据比表面积大、多微孔的吸附剂对油气中不同组分吸附能力的不同,从而实现油气的分离。油气中的烃分子与吸附剂接触并渗于吸附剂的孔隙中,被吸附于其表面,从而实现油气与空气的分离。吸附剂一般选择比表面积大、多微孔、硬度大、化学性质稳定的物质,如:活性炭、活性炭纤维、硅胶。吸附在吸附剂表面的油气,通过蒸汽加热或抽真空的方式脱附,脱吸出的高浓度油气经冷凝器换热冷凝为液体油品,进入回收罐。

吸附法优点:油气回收率高,可有效控制尾气排放浓度排放。缺点:吸附剂需定期更换;吸附为放热过程,易导致局部温度过热,易导致局部温度过热,存在安全隐患。吸附法适用于低浓度油气的回收处理[4]。

2.3 吸收法

根据油气中组分在吸收剂中溶解度的不同,油气溶解于吸收剂(贫液)的传质过程。传质的推动力为气液两相之间的浓度差,吸收率取决于气液两相之间待吸收油气的实际浓度与平衡浓度之间的差值。一般采用油气与从吸收塔顶淋喷的吸收剂进行逆流接触,吸收剂对烃类组分进行选择性吸收,未被吸收的气体排空。吸收剂(富液)进入真空解吸罐解吸,解吸后吸收剂(贫液)再返回吸收塔,吸收油气,如此循环。一般采用柴油等贫油做吸收剂。

吸收法优点:工艺简单,投资成本低。缺点:投资及运行费用较高;回收率较低,不能达到现行国家标准排放标准;吸收剂消耗量大;设置阻力降大。吸收法适用于油气的初处理,需与其他处理技术结合使用[5]。

2.4 膜分离法

通过采用特殊方法和材料制成的分离膜对气体的渗透性,在一定压力下,混合气体中各组分在膜中具有不同的渗透速率,油气分子优先透过分离膜,而空气则被截留作为尾气排放,实现油气和尾气分离的方法。

膜分离法优点:流程简单、回收率高,排放浓度低;使用简单。缺点:设备价格较高;膜的使用寿命短;操作要求高;易产生放电层,有安全隐患。膜分离法适用于油气浓度较高、流量波动不大、压力平稳的工况[6]。

2.5 催化燃烧法

催化燃烧将油气与空气按照一定比例混合后,进入安装有催化剂的燃烧塔,燃烧塔内通过电加热油气与空气的混合气体,使其温度达到催化氧化反应所需的温度;在催化剂作用下,油气发生氧化反应充分燃烧,转化为小分子物质(水、二氧化碳),尾气与进口混合气换热降温后排放。

催化燃烧法优点:燃烧充分,尾气排放浓度低。缺点:技术尚不成熟技术,在国内尚无工程案例;催化剂易失活,需定期再生或更换。催化氧化燃烧法适用于对尾气排放浓度要求很低的地区。

3 案例分析

3.1 基本情况

某煤化工项目常压罐区储存有挥发性烃类:混合芳烃(含苯约60%wt)、裂解汽油(苯含量>19%wt)、加氢汽油(含苯约19%wt)、污油、C9+。根据烃类火灾危险性,按照《石油化工储运系统罐区设计规范》(SH/T 3007-2014)规定,污油罐选型为固定拱顶罐,其他介质储罐选型为内浮顶罐,罐顶设置氮气氮封+呼吸阀。按照环境保护部环发[2014]177号《石化行业挥发性有机物综合整治方案》要求,以及《石油化学工业污染物排放标准》(GB 31571-2015)规定,为了防止苯类有毒物、非甲烷总烃超标排放,混合芳烃罐和污油罐需密闭回收含苯和非甲烷总烃油气至油气处理设施,经处理后达标排放。污染物排放标准如表1所示。

因进料和外界温度变化导致罐内呼出油气的最大量为600m3/h,呼出气体中主要为氮气,其他烃类组分浓度:苯≤2000mg/m3,甲苯≤1000mg/m3,二甲苯≤700mg/m3,非甲烷总烃=0.1~0.35kg/m3。