煤制甲醇工藝的污染物處理措施研究

師澤 張曉衛 張偉 李惠軍(陜西華電榆橫煤化工有限公司，陜西 榆林 71900)

煤制甲醇工藝的污染物處理措施研究

師澤 張曉衛 張偉 李惠軍(陜西華電榆橫煤化工有限公司，陜西 榆林 71900)

甲醇是一種重要的化工原料，還是未來的一種清潔能源，因此甲醇的制備一直深受重視。近年來隨著石油資源的減少，以煤為原料制備甲醇已經成為新時期的發展趨勢，這既是我國能源安全的基本需要，也順應了化工行業的發展方向。但是煤制甲醇工藝中的污染物仍然不可小視，需要采取科學有效的措施加以治理。本文就煤制甲醇工藝中污染物處理的具體措施進行了探討。

煤制甲醇；污染物；處理措施

1 煤制甲醇工藝的污染物來源分析

煤制甲醇是一項比較復雜的工藝，中間涉及到包括空分、氣化、合成以及精餾等多種不同的工藝環節，在上述環節中會產生大量的廢氣、廢水、廢渣等污染物。盡管這些污染物帶來的危害程度大小不一，但是都會給生產人員和設備帶來一定的損害，甚至還會對當地的環境產生嚴重影響，因此必須重視對煤制甲醇工藝中污染物的處理，認真分析污染物來源，針對性地采取措施進行有效處理。其中，廢氣的主要成分為碳氧化合物、氮氧化合物、硫化物以及NH3等，這類污染物的來源一般為煤儲倉、粉煤氣化的粉煤倉及制粉系統過程中的粉塵，工藝過程中產生的廢氣以及鍋爐煙氣中所排污染物中的氣體等；廢水的主要成分為氯化物、氰化物以及P、As等具有污染性的化學元素，由于煤制甲醇工藝一般使用新鮮水和循環水，所以廢水中的污染物含量一般是有限的；廢渣的主要來源為工藝反應中的廢催化劑和煤氣化裝置排放的氣化爐渣和燃煤蒸汽鍋爐排放的鍋爐爐渣、飛灰等。

2 煤制甲醇工藝的污染物處理原則

煤制甲醇工藝中污染物的處理原則是從源頭出發，減少末端治理。從源頭出發主要途徑為優化工藝，提高原料的利用率，減少廢物排放。通過優化工藝，盡量將污染物的處理問題解決在工藝之中。然后根據排污特點制定一套切實可行的污染物治理方案，保證處理方案的科學性和先進性，使排放濃度等指標達到國家規定的廢物排放標準。

3 煤制甲醇工藝的污染物處理措施分析

3.1 煤制甲醇工藝中的廢氣處理

第一，粉塵廢氣的處理。粉塵主要來自于煤粉倉儲存倉、制粉過程和煤粉氣化過程，環保治理設施為高效袋式除塵器。在煤粉倉倉頂、灰倉倉頂和氣化煤倉頂安裝袋式除塵器，廢氣經排氣筒排放，排放濃度滿足《大氣污染物綜合排放標準》中關于粉塵的排放要求。

第二，工藝廢氣的處理。在開車、正常運行、停車檢修、事故停車時，系統會產生一些無法利用的毒氣或廢氣，這部分氣體應根據熱值和成分的不同分類處理。系統剛開車后產生的煤氣不具備使用條件，可送至火炬燃耗。對具有一定熱值的可燃工藝廢氣可以回收用作燃料。甲醇合成裝置產生的馳放氣、膨脹槽產生的膨脹氣以及甲醇精餾過程中產生的不凝氣可以回收進入燃料氣系統，然后送至各用氣單位。生產過程中產生的硫化氫氣體可用硫回收裝置吸收處理，制成硫磺產品，其硫回收效率可達到99%，回收尾氣達標排放。

第三，燃煤鍋爐煙氣處理。大型的煤制甲醇廠會配備電廠，因此會產生燃煤鍋爐排放的煙氣。煙氣含有的污染物主要包括二氧化硫、氮氧化物和煙塵。首先要從原料入手，選用清潔煤。其次對于煙塵的處理客采用高效的袋式除塵器和靜電除塵。二氧化硫的處理可以采用石灰石-石膏工藝進行煙氣脫硫，脫硫效率一般可達90%以上。同時采用低氮燃燒技術，較少氮氧化物的排放。經上述處理措施后經煙囪高空排放，排放污染物濃度符合《火電廠大氣污染物排放標準》的相關要求。

3.2 煤制甲醇工藝中的廢水處理

煤制甲醇過程中的廢水分為兩種，一種是循環利用的工藝用水和生產廢水。絕大多數的企業都將工業廢水的循環利用作為工藝設計的重點，這項工藝的優點在于降低水資源消耗的同時也降低了污水處理系統的處理負荷。循環水中所含有的有毒有害成分有限，通過引入預處理系統可以降低其有毒有害成分的積累濃度，保證工藝用水的質量。生產過程中產生的廢水中的余熱可以通過熱交換器進行回收利用，進一步降低廢水的污染程度。煤制甲醇過程中的排放廢水的特點是氨氮含量較高，可以采用預沉降+SBR+多介質過濾的處理工藝。該工藝的優點在于流程簡單、占地面積小和處理效率高。而且經過該工藝處理效果好、時間快，處理后的水質普遍較好，而且可以根據不同工藝和工況條件進行靈活的調整，以滿足生產需求。此外該工藝不易產生污泥膨脹現象，有利于廢水的循環利用。

3.3 煤制甲醇工藝中的固體廢棄物處理

煤制甲醇工藝產生的固體廢棄物主要分為三種，分別為一般生產固廢、危險廢物和生活垃圾。一般固廢以綜合利用為原則，根據其碳含量的不同選用不同的資源利用方式。裝置中的廢催化劑采取返回廠家的方式回收利用，減少排放。氣化爐渣和鍋爐爐渣可以用作建筑材料，外售給當地的水泥廠或建材企業。對于定性為危險廢物的廢催化劑和廢吸附劑等委托有資質的企業進行處置。生活垃圾交由當地環衛部門統一處理，污水處理廠產生的一般污泥送往填埋場進行填埋處理。

4 結語

近年來隨著我國經濟和工業的快速發展，對于甲醇的產量需求也逐年增加，同時生產過程中帶來的環境污染問題也備受關注。因此在煤制甲醇工藝中要進一步加強對污染物處理的重視，不斷優化和完善污染物處理措施，控制污染物的排放，促進煤制甲醇產業的健康可持續發展。

[1]張建恩.煤制甲醇裝置廢氣入三廢爐燃燒運行總結[J].小氮肥.2015(07)

師澤(1983-），男，工程師，本科，現從事化工工藝技術操作；

張曉衛（1981-），男，工程師，本科，現從事化工工藝技術操作；

張偉（1977-），男，助理工程師，大專，現從事化工工藝技術管理；

李惠軍（1984—),男，工程師，本科，現從事化工工藝技術管理。