鲁奇煤气化废水处理流程优化与实施.pdf

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1、第2期(总第165期)煤化工No．2(TotalNo．165)2013年4月CoalChemicalIndustryApr．2013鲁奇煤气化废水处理流程优化与实施张爱民，刘继东z(1．河南煤业化工集团有限责任公司，河南郑州450046；2．河北工业大学，天津300130)摘要分析了鲁奇煤气化废水处理流程中存在的问题，以河南某气化厂为例，详述了采用化工流程模拟技术，对现有废水处理流程进行的优化及技术改造措施。通过流程改造，提高了废水中酚与氨的脱除率，工业装置运行效果良好，可为同类装置的设计、改造及操作优化提供参考。关键词煤气化，废水处理，流

2、程，优化，模拟文章编号：1005—9598(2013)一02—0043—04中图分类号：TQ546文献标识码：B碱(图1中省略)。水塔有两个作用，其一是从顶部采引言出溶解于废水中的二异丙基醚，冷凝后循环使用；其二是从侧线采出含氨气体，进入半凝器，冷凝回部分近年来，鲁奇加压煤气化技术广泛应用于国内的水和少量氨，富氨气进入氨精制工段，加工成液氨。水煤制气、煤制氨、煤制油等煤化工装置中。该工艺过程塔釜液回收部分余热后，进入生化段进行生化处理。会产生大量的高污染废水，国内外普遍采用化工分离与生化处理相结合的方式来处理该类废水。分离包括汽提、萃取、精

3、馏等单元过程，以去除酸性气体，回收酚、氨等Ⅲ，但由于该水质有机物污染负荷高、水质复杂及在流程和分离设备设计上存在的缺陷，使得废水处理装置运行状况未能达到原设计要求。采用化工流程模拟技术，可分析现有流程性能，改进现有装置操作，已成功用于炼油厂含硫污水等类似过程的模拟『2和分析；将该技术引用于河南某气化厂废水处理装置中，对原流程中氨的脱除进行了优化，取得了很好效果。1煤气化废水处理流程图1酚氨回收装置工艺流程示意图酚氨回收装置工艺流程示意图见图1。废水分2原废水处理流程存在的问题及原因分析冷、热两股，分别从上部和中上部进入脱酸塔，汽提出c0。、

4、H。s等酸性气体后的废水冷却至约45℃，进入2．1存在的问题萃取塔，采用二异丙基醚萃取脱酚。萃取相泵入酚塔煤气化废水经上述流程处理后，废水中总酚质量中，精馏分离粗酚与二异丙基醚，分离出的二异丙基浓度为1000mg／L～1500mg／L、COD约6000mg／L、总醚回用。萃余相自萃取塔底部泵入水塔并加入适量烧氨300mg／L～500mg／L，远高于设计值，致使后续生化收稿日期：2012—1卜O9作者简介：张爱民(1963一)，男，山西永济，教授级高工，学士，1983年毕业于太原理工大学煤化工专业，主要从事煤化工相关技术开发、管理等工作，E-

5、mai1：zam1963@163．tom。44煤化工2013年第2期处理工段难以正常运行，外排废水时有超标现象。根将脱氨置于萃取塔后，与溶剂回收在同一塔内完成，据对实际运行情况和模拟结果的分析，该流程中主要习惯上称为水塔。在进塔废水中，加适量烧碱，将废水存在的问题是：原设计流程废水先经汽提脱酸气，而中的固定氨转化为游离氨。塔中部设有气相侧线采出后经萃取脱酚，最后经蒸氨后送生化处理，其脱酸塔氨、水蒸气，顶部回收废水中的少量溶剂。塔中部侧线采用常压汽提效果不好；脱酸后的煤气水pH值偏高，经冷却、冷凝后，富氨气体经吸收塔制成氨水，冷凝液使萃取脱酚

6、效果变差，酚含量和污染负荷大大超过返回水塔气相侧线下部塔盘。由于脱酸效率低，铵盐了生化段的处理能力，难以实现达标排放，而且造成在水塔中分解成c0和N}{。，侧线采出后的氨、水蒸气酚的浪费；由于铵盐结晶等原因，导致设备结垢与堵冷凝冷却时，有铵盐结晶产生，堵塞换热器和管道。塞严重，影响了设备效率和正常运行；水塔侧线溶剂萃取剂与水有一定互溶，所以水塔侧线采出中夹夹带量大，二异丙基醚消耗高于设计指标。带少量溶剂，导致其消耗高于原设计值。在设备堵塞2．2原因分析等原因导致装置运行不正常时，萃取剂消耗还会上升。2．2．1脱酸塔设计不合理，酸性气体脱除不

7、彻底，导致铵盐堵塞，影响系统运行。煤气化废水处理是集化3废水处理流程优化学平衡、电离平衡及相平衡共存的过程，该废水属高度非理想复杂电解质体系，其实际组成非常复杂，体3．1废水汽提流程的模拟计算系中存在水、单元酚、多元酚、氨、二氧化碳、少量硫化总体思路是在萃取之前，将酸性气体和氨脱至痕氢等极性物质，还含有脂肪酸、油类等污染物。一般含量，即将原有流程中的脱氨塔(图1中省略)置于萃取酚4000mg／L～6000mg／L，COD20000mg／L以上，pH塔之前，使进萃取塔废水pH值在7．0左右，提高萃取值9．0～10．5。原设计流程中，脱酸塔采用

8、常压汽提，效率。加压脱酸、脱氨同在脱酸塔内完成。脱酸塔(汽将废水中酸性气体脱除，设计塔釜温度105℃；用塔提塔)分冷、热两股进料，二氧化碳、硫化氢相对挥发顶冷进料将酸气中氨吸收后