第37卷第8期化工技術(shù)與開發(fā)Vol.37 No.82008年8月Technology & Development of Chemnical IndustryAug.2008甲醇系統(tǒng)節(jié)能減排技術(shù)總結(jié)季文普，陳海英(兗礦魯南化肥廠,山東滕州277527)摘要:以甲醇系統(tǒng)運(yùn)行9年的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),從工藝流程、節(jié)能技改、廢氣廢水資源化、廢水終端處理四個(gè)方面總結(jié)節(jié)能減排的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞:甲醇;節(jié)能;減排;資源化中圖分類號(hào): X 786文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: B .文章編號(hào): 1671-9905 (2008) 08-0053-03兗礦魯南化肥廠始建于1967年,是以生產(chǎn)尿2采用節(jié)能新技術(shù)回收工藝氣素、甲醇為主的化工企業(yè),主導(dǎo)產(chǎn)品年生產(chǎn)能力為合成氨50萬t、尿素80萬t、甲醇17萬to多年來,企(1)甲醇弛放氣中有效氣約70%，傳統(tǒng)做法業(yè)一直把節(jié)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(zhuǎn)換成熱能在生產(chǎn)系統(tǒng)中回-項(xiàng)要?jiǎng)?wù)。本著“源頭控制、合理用能、減少排放、污用，我廠把它作為原料氣回用于合成氨生產(chǎn)裝置。水回用”的節(jié)能減排策略,通過多項(xiàng)技術(shù)改造,實(shí)現(xiàn)根據(jù)甲醇催化劑使用時(shí)間的長(zhǎng)短不同，甲醇馳放氣了甲醇?xì)庀嗳厥?、放空氣回?機(jī)泵冷卻水回用、2300~2800 m3.h~1,壓力4.2 MPa,配管φ50并凈化系統(tǒng)二氧化碳?xì)饣赜?、甲醇廢水回用。人合成氨凈化系統(tǒng)人工段分離器前，進(jìn)入變換系統(tǒng)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(jié)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(duì)提高甲醇單程轉(zhuǎn)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(jié)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,分離較的熱源。-方面節(jié)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(jié)約了冷卻水用量。(2) 產(chǎn)品質(zhì)量高。三塔精餾對(duì)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(zhuǎn)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(jìng)爭(zhēng)?？樟?00 m3.h-',每h增產(chǎn)0.2t甲醇，則每年增(2)充分利用來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?yàn)檎羝淠褐泻?0%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(yù)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)過不凝氣冷預(yù)塔每h補(bǔ)水2 m3.h-1,所以每h節(jié)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(jié)約用水量3960 m'。少了污染。(3)兩臺(tái)中2800甲醇合成塔并聯(lián)運(yùn)行，合成塔(4)甲醇凈化脫硫的酸性氣-部分經(jīng)克勞斯設(shè)計(jì)能力提高，降低了合成運(yùn)行壓力，節(jié)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(diào)節(jié)醇氨產(chǎn)量,以求效益最大化。分送我廠自主研發(fā)、成功應(yīng)用的硫化氫提濃裝置提甲醇系統(tǒng)原始設(shè)計(jì)為10萬t"a~'的生產(chǎn)能力,濃后生產(chǎn)高附加值的精細(xì)化工產(chǎn)品二甲基亞砜。甲醇合成塔為中2800的合成塔,現(xiàn)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(yīng)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)與開發(fā)第37卷合成塔,兩臺(tái)42800甲醇合成塔并聯(lián)運(yùn)行，甲醇轉(zhuǎn)三爐的時(shí)間仍能達(dá)到半年以上。3臺(tái)氣化爐裝置的化率提高，系統(tǒng)壓力降低，放空量減少,達(dá)到20資產(chǎn)為1.385億元，這樣能夠盤活至少4600萬元萬ta~'的甲醇生產(chǎn)能力，而實(shí)際只要求增產(chǎn)2萬t氣化裝置的資產(chǎn)， 足以提供年增產(chǎn)2萬t甲醇產(chǎn)能●a-1,所以可有效降低合成系統(tǒng)運(yùn)行壓力約0.2~的原料氣需求。0.3 MPa,降低聯(lián)合機(jī)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(dá)到節(jié)能增產(chǎn)的效果。同時(shí)，在尿素價(jià)格率,降低消耗。低，沒有效益時(shí),可以將氣量向甲醇系統(tǒng)傾斜,甲常壓塔底排出的廢水中甲醇含量- -般在1%以醇系統(tǒng)產(chǎn)能達(dá)20萬t,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效益最大化。上，當(dāng)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(tái)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(dá)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(xiàn)精餾系統(tǒng)只有一臺(tái)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)過廢出溫度較高，可達(dá)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保護(hù)收甲醇0.1764m',即年可回收1397t甲醇。.氮?dú)膺M(jìn)入大氣。新上一臺(tái)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(shù)。回用(5)精餾新上一臺(tái)粗甲醇預(yù)熱分離器，提高粗甲醇人預(yù)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(yù)塔蒸汽用量。物處理法、燃燒裂解法等方法。我廠綜合利用甲醇據(jù)天津大學(xué)精餾技術(shù)國(guó)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(guó)家精餾技術(shù)工程發(fā)展有限公司試算，預(yù)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(dá)操作.上限，長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)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(yù)塔前加一-臺(tái)粗甲醇預(yù)熱分離除氧后送氣化系統(tǒng)洗滌煤氣,節(jié)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(qū)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(yù)塔的蒸汽用量,降低消耗。酸鉀車間作碳源使用，可減少0O2排放量250 m3.(6)充分利舊,優(yōu)化運(yùn)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(4)脫碳閃蒸CO2氣在我廠新上醋酐項(xiàng)目中活大量資產(chǎn)。原低溫煤煉油凈化裝置試驗(yàn)完畢后，設(shè)計(jì)為 00制備系統(tǒng)作原料氣，可減少CO2排放量脫硫、脫碳設(shè)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(qū)、甲醇凈化界區(qū)、甲醇合成界區(qū)脫前加熱器、精制氣冷卻器、水解分離器、脫硫分機(jī)泵冷卻水全部回收,并人循環(huán)水系統(tǒng)作循環(huán)水補(bǔ)離器、二次分離器、脫碳分離器、有機(jī)硫水解槽、水。 每h回收水50 m3'.h-1,年回收二次水36萬精脫槽、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(tái)設(shè)備,投人少量資4實(shí)施終端污水綜合治理，實(shí)現(xiàn)可持金將此裝置進(jìn)行改造，新增一臺(tái)直徑為1.6 m的精脫硫槽,對(duì)煤煉油脫硫脫碳裝置新增部分儀表控制續(xù)發(fā)展系統(tǒng)。煤煉油凈化裝置改造后經(jīng)計(jì)算完全可以滿足結(jié)合國(guó)家實(shí)施“南水北調(diào)”工程要求，企業(yè)加年增產(chǎn)2萬t甲醇產(chǎn)能的凈化處理要求。大循環(huán)經(jīng)濟(jì)、節(jié)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(guó)化肥行業(yè)規(guī)模最大、工藝最先進(jìn)的需要新上空分裝置。氣化三爐運(yùn)行,單爐負(fù)荷下污水處理工程。該項(xiàng)目由華東理工大學(xué)工程設(shè)計(jì)研降,煤氧比下降,運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的滿負(fù)荷運(yùn)行,氣量增究院設(shè)計(jì)，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(duì)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(jì)劃?rùn)z修和機(jī)動(dòng)檢修時(shí)間，氣化- -年開活污水進(jìn)行處理。第8期季文普等:甲醇系統(tǒng)節(jié)能減排技術(shù)總結(jié)55默磺閃基CO,氣送鷹酐產(chǎn)品CO制備系統(tǒng)披統(tǒng)塔放空氣CO,生產(chǎn)裝膠師[空分]氧氣生因→一國(guó)一四一顆“渣↓o李換冷費(fèi)液酸性氣黑灰水處灰水|硫化氨提濃|硫回收|↓灰硫磺二甲基來砜←一來出合成甲醇←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(tǒng)作原料氣甲醇系統(tǒng)凈化界區(qū)、合成界區(qū)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)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(dá)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(qū)，在保證氣化界區(qū)渣水和煤氣洗滌二級(jí)出水通過提升泵輸送進(jìn)人三級(jí)深度處理系統(tǒng),水平衡的同時(shí)，一部分污水需外送處理。甲醇系統(tǒng)首先進(jìn)入U(xiǎn)SB反硝化池，在厭氧的條件下，通過污泳和其他系統(tǒng)污水由污水泵加壓后通過一條向來水補(bǔ)充碳源，水中的微生物進(jìn)-步去除二級(jí)出DN600的管線輸送到污水處理廠。污水進(jìn)人污水水中帶來的氮元素; USB反硝化池出水進(jìn)入生物處理廠后先經(jīng)過格柵過濾除去固體物質(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(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)水下攪拌機(jī)，使觸氧化池脫落的生物膜隨出水進(jìn)人反應(yīng)池與外加絮各路進(jìn)水與三級(jí)處理的濾池反沖洗水和脫水機(jī)的壓凝劑混合,水中的懸浮物通過絮凝作用,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)人沉淀池后通過重力沉淀作用使大部分初沉池內(nèi)經(jīng)過初步沉淀，除去水中懸浮物，使固體固體懸浮物被除去,沉淀池出水再通過由級(jí)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(biāo)。污水經(jīng)過三級(jí)處理后, NH3- N≤0.1 mg.氧池出水進(jìn)人好氧池,好氧池通過羅茨風(fēng)機(jī)往污水L', C0D<10mgL', ss≤0.00 mg*L71,達(dá)中鼓人空氣補(bǔ)充溶解氧，好氧池內(nèi)的溶解氧含量控到I類地表水排放標(biāo)準(zhǔn)。制在2.0~3.0 mg'L~l,通過給水中各種類型的微目前該裝置日處理污水2.6萬t,其中2萬多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(dá)70%以上，每年減排廢水330用來除去水中的各種污染物，從而達(dá)到凈化出水的萬t、C0D2660t、氨氮1420 t,廢水的排放指標(biāo)作用。好氧池出來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(diào)沿線水污染物綜合排放標(biāo)與初沉池出口匯合,消化液回流比為3.0。部分消準(zhǔn)>要求，對(duì)改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境、節(jié)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(duì)我國(guó)煤化工行業(yè)節(jié)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(dá)到了國(guó)標(biāo)規(guī)定的一級(jí)污(下轉(zhuǎn)第35頁)水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(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(cè)定大百合中砷的含量353.8回收率試驗(yàn)-種較好的分析方法。精密稱取樣品(大百合種球,060827批)0.5 g,參考文獻(xiàn):分別加入已知濃度的對(duì)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(cè)定砷的含量,結(jié)果見表1。caderniae Sinicae Edita(中國(guó)科學(xué)院中國(guó)植物志編輯委表1加樣回收試驗(yàn)結(jié)果員會(huì)). Flora Reipublicae Popularis Sinicae Tomus 14(中國(guó)植物志第14卷)[M]Bejing; Ssience Press(北京:科樣品中已加入量測(cè)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(rùn)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]. 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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)Technical Summary of Energy-saving and EnvironmentalProtection in Methanol SystemJI Wen-pu, CHEN Hai ying(Luman Fertilizer Plant, Yankuang Group. , Tengzhou 277527, China)