200 kt/a 焦爐氣制甲醇裝置污染的產生及處理

潘 振

（定州天鷺新能源有限公司，河北 定州 073000）

甲醇工業自生產以來一直伴隨著環境污染的問題，如何降低能耗、減少污染，實現資源的循環回收利用，是化工企業孜孜追求的目標。某公司擁有2 套100 kt/a 焦爐煤氣制甲醇裝置，在設計上除保證工藝的先進性外，還一直比較注重安全和環保，既減少了污染，又取得了良好的經濟效益。

1 污染物的產生及危害

1.1 廢水

1）焦爐氣中的殘液：從焦化送入甲醇界區的焦爐氣中含有大量的雜質及水分，如果不及時分離和排放，就會堵塞管道和設備，重則影響系統的正常生產，冬季時還會凍裂管道。

2）工藝冷凝液：轉化工段的蒸汽經過反應冷卻后有大量的水分，再通過各換熱器冷卻后至最終水冷器出口降至40℃，經過氣液分離器和精密過濾器分離的水分。

3）轉化廢鍋及合成汽包的間排、連排污水，主要污染物為可溶性固體。

1.2 廢氣

主要有合成塔后的馳放氣、精餾不凝氣、開車時轉化不合格的轉化氣、精餾及公用裝置的多余蒸汽、空分多余的液氧放空氣、預熱爐煙道氣，這些氣體雖然排放量不大，但還是會污染局部的空氣質量。

1.3 廢油

主要是來自各大型壓縮機的正常潤滑后的廢油及各動力設備的換油及漏油，如沒有及時的處理回收，隨雨水進入地溝，造成油污染。

1.4 廢渣

主要從精脫硫、轉化和合成3 個工段產生的。精脫硫工段排放的廢渣主要是吸油劑、預脫硫槽活性炭、鐵鉬加氫催化劑、鈷鉬加氫催化劑、中溫鐵錳脫硫劑和氧化鋅脫硫劑。廢舊催化劑卸出設備后遇到空氣發生放熱反應，散發出強烈的刺激性氣體，而且粉塵較多，嚴重污染周邊空氣質量，還易燃，存在安全隱患。其中廢轉化和合成催化劑量分別約9.4 和46.4 t/a。

1.5 噪音

主要來源有焦爐氣壓縮機、合成氣壓縮機、空壓機、氧壓機、循環水泵及各種大小的機泵，尤其是空分往復式氧壓機，不但噪音大，而且振動大，嚴重影響其他設備及人身的安全。

1.6 輻射

主要來源有轉化爐燒嘴、化驗室做精甲醇時用的硝酸雙氧鈾、配電室中的高壓配電柜，這些放射源的放射性都比較小，一般短時間接觸對人體無大礙，但要注意防護。

2 處理措施及改進

2.1 廢水

1）焦爐氣中的殘液。通過技改排至隔油池，隔離掉大部分焦油雜質后通過泵輸送到化產的澄清槽后，分離出焦油送的焦油池，雜質通過回收車回收，水分混合氨水后可再利用。

2）工藝冷凝液。生產操作中，因及時消除跑冒滴漏，各導淋正常情況下該關閉的就關閉，化驗分析人員取樣時用塑料桶接好物料，集中回收，比如現在甲醇車間化驗人員取甲醇樣用桶接后，剩余大半桶倒在精餾地下槽，就可以再精餾精甲醇，避免了原先的直接倒在地溝造成浪費和污染隱患。

轉化工段滿負荷條件下氣液分離器和精密過濾器分離掉水分約15 t/h。原設計的是把這些水排入循環水池，但是其中氨氮的質量濃度14 mg/L、COD為120 mg/L、pH 為8.5，排到循環水池以后，造成循環水質惡化，影響系統各換熱設備的換熱效果。現計劃通過技改排至園區污水處理后做為熄焦水，節省目前使用的一次水。

3）間排、連排污水。將其經過排污膨脹罐減壓降溫后，排入污水池中，再打入園區污水站處理后也做為熄焦水或煤場噴灑水。

2.2 廢氣

1）合成馳放氣、精餾不凝氣。精餾不凝氣里主要成分為H2、CO、CH3OH 等，將其先通過軟水吸收完甲醇后再摻入馳放氣里一起利用。馳放氣排放量高達15×103m3/h（標準狀態），主要組分是H2、CO2、CO、N2、CH4，其燃燒值較高，用于返回焦化摻入焦爐中充作回爐煤氣（8×103m3/h），以置換出大量的回爐煤氣制造甲醇；用作轉化工段預熱爐的燃燒氣（4.6×103m3/h），加熱參與轉化的焦爐氣與蒸汽；用于鍋爐燃料（2.3×103m3/h），產生蒸汽。

2）開車時轉化不合格的轉化氣。此類廢氣是通過放空管排入大氣，由于是短時間高含量排放，會對環境造成短時間的不利影響，因此設計了火炬系統，將其引入火炬系統燃燒后排放，燃燒后的產物主要是CO2、N2、水蒸汽等。

3）精餾及公輔多余的蒸汽全部送往焦化的粗苯精餾工段與硫銨工段，可完全保證焦化的正常生產。空分多余的液氧放空氣其本身對環境沒有污染，因此可在放空管直接排放。預熱爐煙道氣主要成分為CO2、N2、水蒸汽，通過17 m 的煙筒排入大氣。

2.3 廢油

一是將大型壓縮機潤滑后的廢油回收后再次利用在各小型動力設備，如轉化的燒嘴保護泵，二是將余下的壓縮機廢機油經粗濾后將其回收后再利用，將全廠的潤滑油進行統一回收、集中到一起進行統一處理。

處理方法：采用加熱、離心分離或真空過濾將水和雜質分離掉，然后根據需要添加添加劑，可使再生油完全達到國標，重新使用。

2.4 廢渣的處理

吸油劑、預脫硫槽活性炭、鐵鉬加氫催化劑、鈷鉬加氫催化劑、中溫鐵錳脫硫劑和氧化鋅脫硫劑，均由廠家回收。

2.5 噪聲的處理

對于噪音主要在聲源，傳播途徑中，聲音接受處三部分進行預防。

1）在設備選型時選用低噪聲設備，降低聲源噪音。將各種大型壓縮機設備集中放置在獨立廠房中，房頂裝設混音室，使不同頻率的噪音在混音室內發生疊加干涉，最大程度的減弱噪聲振幅。如將焦爐氣往復式壓縮機和合成氣離心式壓縮機統一放置在聯合廠房內。

2）設立隔音操作室，對于一些空氣動力性噪聲加設消聲器，如在各工段的一些放空管頂部加設消聲器，可實現10～25 dB 降噪量.

3）為焦爐氣壓縮工段、儀表工段等頻繁接觸噪音的員工購買耳塞、耳罩或頭盔等護耳器。

通過以上措施，使噪聲降到了86 dB 下，完全符合GB 12348—90 的要求，使噪聲對環境的影響減至最小程度。

2.6 輻射

1）轉化爐燒嘴內部溫度極高，可能高達1 200℃，散發出大量輻射熱。采取轉化爐爐體的砌筑要符合隔熱要求，爐墻使用了LKJ-澆注料并保證有足夠的厚度，外層采用了絕熱性較好的高純剛玉磚，減少了金屬爐殼向外部散發的熱輻射，其設備筒體外還加設了一層循環水水夾套，熱量傳導到環境時基本已達到室溫，故完全消除了對環境的輻射。

2）化驗室分析精甲醇時用的硝酸雙氧鈾具有放射性元素鈾，急性中毒可致腎損害，慢性損害為造血系統損害。要求操作人員必須經過專門培訓，嚴格遵守操作規程。操作時需佩戴自吸過濾式防塵口罩，戴化學安全防護眼鏡，穿抗輻射防護服，戴抗輻射手套。物品存放處遠離火種、熱源，工作場所嚴禁吸煙。遠離易燃、可燃物。避免產生粉塵，防止粉塵釋放到車間空氣中。避免與還原劑接觸。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。

3）配電室中的高壓配電柜。世衛組織已經將工頻磁場列入可疑致癌物質，根據國家《電磁輻射環境保護管理辦法》中規定，電壓在100 kV 以上送、變電系統；電流在100 A 以上的工頻設備為工頻強輻射系統，部分配電柜也具有輻射性，因此需要電工人員專門防護。

一般來說，穿著防電磁輻射的服裝是比較方便有效的方法，降低電磁輻射方面的個體防護用品主要包括防護服裝、防護眼鏡及輻射防護屏，此外還有用于設備屏蔽的屏蔽布等。高壓配電柜單獨設置在一密閉操作間，操作間墻壁水泥厚實，可有效隔絕對環境的輻射污染。

3 總結

焦爐氣制甲醇是一項新工藝，任何新工藝都有其需要完善改進之處。因此要不斷創新，改進生產工藝，預防各種污染物的產生，以保護環境、節能降耗。