第4卷第18期技術(shù)探討2014年6月CONSTRUCTION煤制甲醛污水深度處理姜瑞陜西延長(zhǎng)石油榆林煤化有限公司陜西719400商要:煤制燃料甲醇及化學(xué)品是現(xiàn)代煤化工近期較具活力的領(lǐng)域之一， 本文對(duì)煤制甲醛污水深度處理展開(kāi)分析。關(guān)鍵詞:煤制甲醛污水;處理技術(shù);措施中圖分類號(hào): Q946文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A1.處理技術(shù)如何排除反應(yīng)熱，控制反應(yīng)溫度。工業(yè)采用的反應(yīng)器為冷激式絕熱反應(yīng)器1.1 進(jìn)水水質(zhì)與水量和列管式等溫反應(yīng)器。甲醇反應(yīng)器襯里材質(zhì)通常要求能防u止H和CO腐蝕，煤制聚甲醛生產(chǎn)所排放的廢水呈酸性pH為3- -4. 有機(jī)成分主要有甲醛、可 以采用1Cr18Ni9Ti。使用CuO- -Zn0- A1203銅系催化劑，由于受熱力學(xué)限三聚甲醛、二氧五環(huán)、甲醇等。其中甲醛為280mg/L左右，COD為500m/L.制，單程轉(zhuǎn)化率低為10% ~ 15%，一般進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)。粗甲醉的精制，粗2.現(xiàn)代工藝甲醇雜質(zhì)有輕組分和重組分，后者難分離，- -般采用2個(gè)精餾塔。40 ~ 70企業(yè)按照現(xiàn)行化工行業(yè)常用的工藝處理塊塔板，從后一一個(gè)塔上部取出純甲醉，含量為99.85%。煤制聚甲醛生產(chǎn)廢水A/O進(jìn)水經(jīng)過(guò)石灰調(diào)堿后加熱至70度左右，在其4.煤制甲醇的前景催化作用下聚甲醛類物質(zhì)發(fā)生聚合反應(yīng)，生成糖類物。見(jiàn)圖目前國(guó)外生產(chǎn)甲醇的原料幾乎全是天然氣和石腦油或渣油，只在南非由煤制氨和聯(lián)產(chǎn)甲醇(氨1000噸/日，甲醇60噸/日)。但由于天然氣和石項(xiàng)目CoD出本量油價(jià)格迅速上漲，且煤的儲(chǔ)量極為豐富，不少國(guó)家正在考慮用煤制甲醇，進(jìn)水常湖度|明|甲能/mg/L/m/h并對(duì)其生產(chǎn)前景進(jìn)行了推測(cè)。煤氣化是煤制甲醇的關(guān)鍵，第- -代氣化技術(shù)集水池.97.393.44 280.60|4 982. 4$是完全成熟的，工業(yè)應(yīng)用也有相當(dāng)歷史。合成甲醇的工藝也相當(dāng)成熟，t高濃度度10.99 110.252 495. 7于第一代氣化爐，如魯奇爐、K - T爐和溫克勒爐，具有-定的缺陷，所以目水調(diào)節(jié)地493.7前正在開(kāi)發(fā)第二代氣化爐，如德士古爐、魯奇熔渣爐、高溫溫克勒爐和謝爾UASB池<東側(cè)) 116.7830.72 8.20 44.961 608. s5- -柯柏斯?fàn)t等，這些爐型生產(chǎn)能力大，對(duì)煤種適應(yīng)性好，三廢問(wèn)題容易解決。可考慮和后續(xù)工序組成等壓流程，以節(jié)約壓縮動(dòng)力。其中-些爐型已有建廠UASB池(四側(cè)) 116.7830.53 8.6544.11521.59 |報(bào)導(dǎo)，例如美國(guó)正在俄亥俄州建立8處理煤3800噸的煤氣化L廠，投資2400低濃度廢,40 17.601 286.59萬(wàn)美元，采用熔渣爐[17]。美國(guó)加利福尼亞州正建煤氣化發(fā)電廠，采用德土古爐，日處理煤100噸，發(fā)電量90- 95兆瓦[ 18]。(另?yè)?jù)報(bào)導(dǎo)，波蘭政府計(jì)生物接觸劃建設(shè)用褐煤和硬煤制甲醇的工廠，規(guī)模為50- 100萬(wàn)噸)，這些跡象表明第5.89| 8.87168.03氧化池(南側(cè))二代氣化技術(shù)已日臻成熟，所以煤制甲醇從技術(shù)角度看是可行的。生物按觸目前煤制甲醇的成本仍高于天然氣和石油制甲醇，這是由原料特性和氧化地(北側(cè))25.86 8.69186.57工藝過(guò)程所決定的。由煤制甲醇需要較復(fù)雜而龐大的備煤系統(tǒng)，氣化爐、冷卻除塵系統(tǒng)、空分系統(tǒng)和脫硫設(shè)備均龐大，占地面積也大，由原料特性8.40 2.48 196.65所決定氣化爐耗汽量也大，總熱效率不大高，總操作管理費(fèi)用也相應(yīng)增多，出水8.24 1.20 139.23 99.13而用天然氣和石腦油則較省投資，表3列出不同原料所需投資和能量消耗的比較。由于原料中的碳?xì)浜坎煌?，所以每噸原料所產(chǎn)甲醉量也不同，表4逃水一暴水池一一星很醫(yī)隆水貿(mào)心整化制一 一 UASBI列出其比較。不同原料對(duì)氨廠、甲醇廠投資和能最消耗的影響出水一沉造，低微度院水水調(diào)節(jié)他一t去物擦觸轟化池鞏目天然氣重油原工藝流程投資費(fèi)用%10173.煤制甲醇生產(chǎn)工藝合成氨廠甲醇合成是1923年開(kāi)始，當(dāng)時(shí)是由BASF公司開(kāi)發(fā)的，合成壓力為能量謂耗%1125 ~ 30MPa, 溫度為320 ~ 400C，稱為高壓合成法，1967 年開(kāi)始對(duì)合成.投癸費(fèi)用%15氣脫硫，可以使用高活性銅催化劑，使合成壓力大幅度下降到5MPa，溫度合成甲降降到230 ~ 280C, 稱為低壓合成法。由于低壓法壓縮動(dòng)力消耗僅為高壓法的60%，經(jīng)濟(jì)性高于高壓法，發(fā)展很快。但是低壓法由于反應(yīng)器容積大。不易制造，近年來(lái)又發(fā)展了10MP'a 的低壓合成法，成為甲醇合成的主流技煤制甲醇工藝路線的開(kāi)發(fā)已提到議事日程上來(lái)，由甲醇合成醋酸、甲術(shù)。目前世界甲醇生產(chǎn)中，低壓法甲醉產(chǎn)量約占總產(chǎn)量的80%以上。醇作汽車(chē)燃料、合成汽油、作發(fā)電燃料、合成MTBE、合成蛋白及化工方面煤制甲醇屬于煤間接液化范疇，其合成普遍采用的是魯奇法和ICI法工的傳統(tǒng)用途， 這些都是目前市場(chǎng)需要的大噸位產(chǎn)品，并且均已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，藝流程，主要包括造氣、壓縮、合成和粗甲醇精制等4個(gè)工序。造氣采用魯子示 著甲醇的潛在的廣闊市場(chǎng)，美國(guó)斯坦福工業(yè)研究所認(rèn)為1981年美國(guó)甲奇高壓氣化爐，使用純氧氣化劑，煤氣經(jīng)冷卻脫出焦油、脫硫和二氧化碳醇需 要量為369.1- 399.1 萬(wàn)噸，1978 年美國(guó)甲醇產(chǎn)量285.8萬(wàn)噸，1979年為制得組成為H2和CO的合成氣。煤氣化制合成氣的好處是可以脫除氣態(tài)硫303.9萬(wàn)噸， 其增長(zhǎng)速度是比較高的[ 26]。我國(guó)已引進(jìn)了ICI和魯奇兩家低等污染物，是煤潔凈利用的關(guān)鍵所在。壓縮合成氣經(jīng)過(guò)換熱、冷卻、壓縮壓合成甲 醇的工業(yè)裝置，對(duì)第二代氣化技術(shù)也在著手研究，山西省已引進(jìn)至I0MPa,進(jìn)人反應(yīng)器。合成甲醇合成為強(qiáng)放熱反應(yīng)，反應(yīng)器設(shè)計(jì)主要考慮魯 奇加壓氣化爐，這些都是開(kāi)發(fā)煤制甲醇的有利條件。第二代氣化技術(shù)中德士古公司已向國(guó)外出售專利，熔渣爐也有建廠報(bào)導(dǎo)，反映了這兩種爐型技術(shù)完善的程度。我們應(yīng)該積極進(jìn)行這方面的研究開(kāi)發(fā)工作，爭(zhēng)取在5-10，圖年內(nèi)建設(shè)較大型的(約1000噸/日精甲醇)煤制甲醇工廠?？梢钥紤]吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)(例如裝置要能量自給、不污染環(huán)境等)和資金，以加速實(shí)現(xiàn)踴邛氣四個(gè)現(xiàn)代參考文獻(xiàn):[ 1]<天然氣化工) 1978, NoZ, p46- 49[2]~ 煤炭綜合利用) 1979, Noz, p56- 62[3] <國(guó)外化工消息>1979.7.30:←鹵唱→m文章被我刊收錄，以上為全文。此文音編碼，201 4J6926