異丁基油綜合利用研究與應(yīng)用

文_楊德志 甘肅華亭煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司

1 異丁基油綜合利用的原因

在以煤炭為原料生產(chǎn)甲醇的過(guò)程中，會(huì)不斷產(chǎn)生異丁基油。按照國(guó)家環(huán)保部門的要求，異丁基油必須按照危險(xiǎn)廢物進(jìn)行管理。當(dāng)異丁基油達(dá)到一定存量時(shí)，必須交給有資質(zhì)的單位做最終的處置，企業(yè)不能私自處置危險(xiǎn)廢物。同時(shí)，危險(xiǎn)廢物處置五聯(lián)單辦理十分復(fù)雜，周期長(zhǎng)，運(yùn)輸過(guò)程中還存在安全風(fēng)險(xiǎn)，給企業(yè)安全生產(chǎn)帶來(lái)諸多不便。因此，經(jīng)過(guò)認(rèn)真的研究與分析，提出將異丁基油就地綜合利用的設(shè)想。通過(guò)工業(yè)應(yīng)用表明，這一設(shè)想可行且成功在煤制甲醇分公司得到了應(yīng)用。

2 異丁基油綜合利用可行性分析與論證

2.1 符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策

依據(jù)《關(guān)于發(fā)布<危險(xiǎn)廢物污染防治技術(shù)政策＞的通知》要求，國(guó)家鼓勵(lì)危險(xiǎn)廢物的資源化。對(duì)于已產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物應(yīng)首先考慮回收利用，減少后續(xù)處理處置的負(fù)荷。回收利用過(guò)程應(yīng)達(dá)到國(guó)家和地方有關(guān)規(guī)定的要求，避免二次污染。生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物，應(yīng)積極推行生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)的回收利用。生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)無(wú)法回收利用的危險(xiǎn)廢物，通過(guò)系統(tǒng)外的危險(xiǎn)廢物交換、物質(zhì)轉(zhuǎn)化、再加工、能量轉(zhuǎn)化等措施實(shí)現(xiàn)回收利用。本項(xiàng)目將危險(xiǎn)廢物異丁基油作為原料加以綜合利用，符合危險(xiǎn)廢物資源化的要求。

依據(jù)《環(huán)境保護(hù)部關(guān)于企業(yè)回收利用自身產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物是否屬于危險(xiǎn)廢物經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的復(fù)函》的要求，回收利用企業(yè)內(nèi)部產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物，不屬于利用危險(xiǎn)廢物的經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，但必須遵照危險(xiǎn)廢物申報(bào)登記、轉(zhuǎn)移聯(lián)單制度，將危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)移、利用及處置情況向環(huán)保主管部門進(jìn)行申報(bào)和登記，并保證危險(xiǎn)廢物回收利用符合相應(yīng)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，得到妥善無(wú)害化處置。

本項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中同步增加異丁基油儲(chǔ)罐出入口的計(jì)量裝置，詳細(xì)計(jì)量異丁基油在企業(yè)內(nèi)部的產(chǎn)生、存儲(chǔ)和綜合利用狀況，便于企業(yè)對(duì)異丁基油的產(chǎn)生、存儲(chǔ)及綜合利用情況進(jìn)行申報(bào)和登記，符合國(guó)家環(huán)保部關(guān)于企業(yè)回收利用內(nèi)部產(chǎn)生危險(xiǎn)廢物的相關(guān)要求。

2.2 技術(shù)、經(jīng)濟(jì)可行性

依據(jù)蘭州大學(xué)分析測(cè)試中心的《異丁基油監(jiān)測(cè)報(bào)告》，異丁基油含有甲醇67.28%（分子量32）、乙醇12.65%（分子量46）、異丙醇2.98%（分子量60）、正丙醇5.26%（分子量60）、2-丁醇3.95%（分子量74）、2-甲基-1-丙醇3.92%（分子量102.17）、正丁醇0.55%（分子量74.12）、3-甲基-2-丁醇1.02%（分子量88.15）、3-戊醇1.39%（分子量88.15）、2-甲基-1-丁醇1.01%（分子量102.17），共計(jì)100%。異丁基油在元素構(gòu)成方面，只有C、H、O三種元素，在氣化爐6.5MPa，1350～1450℃工藝條件下，異丁基油進(jìn)入氣化爐后，在裂解區(qū)域異丁基油在很短時(shí)間內(nèi)發(fā)生裂解反應(yīng)裂解生成CO和H2，通過(guò)煤制甲醇后續(xù)合成等生產(chǎn)工序最終轉(zhuǎn)化為甲醇產(chǎn)品。從反應(yīng)機(jī)理上說(shuō)，異丁基油進(jìn)入氣化爐后，工藝氣中沒(méi)有新組份出現(xiàn)，只是在一定程度上改變了氣化爐工藝氣體組份含量。異丁基油中無(wú)S、N及灰分，不會(huì)產(chǎn)生二氧化硫、氮氧化物及煙塵污染物。從技術(shù)角度分析，將異丁基油送高溫氣化爐綜合利用是可行的。異丁基油綜合利用工藝流程見圖1。

圖1 異丁基油綜合利用工藝流程

3 異丁基油綜合利用實(shí)例

2016年10月煤制甲醇分公司對(duì)異丁基油綜合利用進(jìn)行了可行性研究及設(shè)計(jì)，其綜合利用技術(shù)路線見圖2；2016年11月委托蘭州大學(xué)分析測(cè)試中心對(duì)異丁基油成分進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，形成了《異丁基油監(jiān)測(cè)報(bào)告》；2017年2月異丁基油配套工程開工建設(shè)；2017年3月異丁基油送氣化爐進(jìn)行綜合利用；2017年6月該項(xiàng)目竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收通過(guò)了平?jīng)鍪协h(huán)保局的驗(yàn)收，并取得同意綜合利用的批復(fù)。

圖2 異丁基油綜合利用技術(shù)路線

4 異丁基油綜合利用取得的效果

4.1 社會(huì)效益

該項(xiàng)目的實(shí)施符合國(guó)家環(huán)保、安全法律法規(guī)，安全、環(huán)保、社會(huì)效益顯著。異丁基油綜合利用過(guò)程中沒(méi)有新的污染物產(chǎn)生，達(dá)到了污染物減量化、無(wú)害化、資源化綜合利用的目標(biāo)，解決了異丁基油運(yùn)輸處置過(guò)程中存在的安全運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)和儲(chǔ)存過(guò)程中對(duì)生產(chǎn)的影響，彌補(bǔ)了長(zhǎng)期以來(lái)將異丁基油納入危險(xiǎn)廢物管理給社會(huì)各界帶來(lái)的麻煩。

4.2 環(huán)境效益

該項(xiàng)目采用先進(jìn)的技術(shù)，對(duì)在甲醇合成生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的異丁基油進(jìn)行綜合利用，實(shí)現(xiàn)了廢物循環(huán)利用，生產(chǎn)高附加值化工產(chǎn)品—甲醇。減少了原料煤的需求，降低了因大量使用煤炭產(chǎn)生的氣化渣、煙塵、二氧化硫、二氧化氮等污染物的排放量，提高了甲醇作為產(chǎn)品的附加值。同時(shí)，將異丁基油就地綜合利用，不新增占地，不新增工作人員，不新增污染物，符合清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求，符合國(guó)家有關(guān)法律法規(guī)，促進(jìn)了煤化工技術(shù)的健康。

4.3 經(jīng)濟(jì)效益

依據(jù)本項(xiàng)目運(yùn)行期內(nèi)的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，可減少原料煤消耗量3120t/a，削減廢物量6530t/a。其中，異丁基油6000t/a、粗渣450t/a、細(xì)渣80t/a。按照年處理異丁基油6000t計(jì)算，每年可節(jié)約處置費(fèi)用258萬(wàn)元，節(jié)約燃煤費(fèi)用112.3萬(wàn)元，每年可節(jié)約費(fèi)用370.3萬(wàn)元。

5 結(jié)論

將異丁基油進(jìn)行綜合利用，政策上符合國(guó)家法律法規(guī)，技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理、減少了污染物排放量，增大了廢物綜合利用量，屬國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展產(chǎn)業(yè)。更重要的是通過(guò)異丁基油就地轉(zhuǎn)化處理，減輕了企業(yè)負(fù)擔(dān)，給企業(yè)帶來(lái)良好社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。