甲醇系统节能减排技术总结

第37卷第8期化工技术与开发Vol. 37 No. 82008年8月Technology development of Chemical IndustryAug. 2008甲醇系统节能减排技术总结季文普,陈海英(兖矿鲁南化肥厂,山东膝州277527)摘要:以甲醇系统运行9年的实际经验,从工艺流程、节能技改、废气废水资源化、废水终端处理四个方面总结节能减排的技术和经验。关键词:甲醇;节能;减排;资源化中图分类号:X786文献标识码:B文章编号:16719905(2008)080053-03兖矿鲁南化肥厂始建于1967年,是以生产尿素、甲醇为主的化工企业主导产品年生产能力为合2采用节能新技术回收工艺气成氨50万t、尿素80万t、甲醇17万t多年来,企(1)甲醇弛放气中有效气约70%,传统做法业一直把节能减排清洁生产作为降本增效工作的是作为燃料气烧掉,转换成热能在生芦系统中回项要务。本着“源头控制、合理用能减少排放污用,我厂把它作为原料气回用于合成氨生产装置。水回用”的节能减排策略通过多项技术改造,实现根据甲醇催化剂使用时间的长短不同,甲醇驰放气了甲醇气相全回收、放空气回用,机泵冷却水回用、2300-2800m3h-1,压力42MPa,配管卓50并净化系统二氧化碳气回用、甲醇废水回用。入合成氨净化系统人工段分离器前,进人变换系统1工艺流程技术先进节能生产合成氨,年可增产合成氨6300to(2)投用新型全收率甲醇分离器,可减少甲(1)采用三塔精馏流程。目前甲醇精馏常用醇放空量,提高甲醇分离效果,减少甲醇人塔量的方法有三塔工艺流程与双塔精馏工艺流程,相对提高甲醇单程转化率,降低动力消耗双塔工艺流程而言,三塔工艺流程有如下优点:在50MPa,35℃工况下,大约只有80%左(1)能耗低。三塔精馏工艺节能的核心是将加压塔右的甲醇变为液态甲醇,全收率甲醇分离器用少量塔顶气(130℃左右)的冷凝潜热作为常压塔塔底水吸收气态甲醇,使其液化后再分离出来,分离较的热源。一方面节约了再沸器蒸汽用量,另一方面彻底,分离器出口气相中甲醇含量小于0.1%,出节约了冷却水用量。(2)产品质量高。三塔精馏对塔液甲醇浓度大于60%,提高了甲醇合成催化剂提高产品质量有明显效果,可生产符合GB338的转化率,甲醇放空量降低20%,每h可降低放2004要求的优等品,有利于市场竞争。空量500m3h-1,每h增产0.2t甲醇,则每年增(2)充分利用来自各再沸器的蒸汽冷凝热。产1584t精甲醇。t甲醇降煤耗12kg。因为蒸汽冷凝液中含有10%左右的蒸汽,其气化新增加全收率分离器每h需要增加2m3h1潜热和冷凝液的显热可利用于粗醇预热器的热源。脱盐水用量,可以省去水洗塔用水量0.5m3h1,(3)常压塔和气提塔的放空气经过不凝气冷预塔每h补水2m3h-1,所以每h节约用水量05却器进一步回收甲醇后放空,既降低了消耗,又减m3h-1,则每年可节约用水量3960m3少了污染。(3)两台2800甲醇合成塔并联运行,合成塔(4)甲醇净化脱硫的酸性气一部分经克劳斯设计能力提高,降低了合成运行压力,节约电耗硫回收装置制备固体硫磺,作为副产品出售,一部柔性调节醇氨产量,以求效益最大化。分送我厂自主研发、成功应用的硫化氢提浓装置提凵中国煤化工4的生产能力浓后生产高附加值的精细化工产品二甲基亚砜。甲醇CNMHG见再上一4800的作者简介:季文普(1969),男,1991年毕业于华东师范大学应用化学系,工程师,主要从事尿京、甲醇的生产管理和工艺技术收稿日期:20080427化工技术与开发第37卷合成塔,两台800甲醇合成塔并联运行,甲醇转三炉的时间仍能达到半年以上。3台气化炉装置的化率提高,系统压力降低,放空量减少,达到20资产为1.385亿元,这样能够盘活至少4600万元万ta-1的甲醇生产能力,而实际只要求增产2万t气化装置的资产,足以提供年增产2万t甲醇产能a1,所以可有效降低合成系统运行压力约0.2~的原料气需求。03MPa,降低联合机的电耗,t甲醇降低电耗20(7)新上一套废水塔,提高废水中甲醇回收kWh。达到节能增产的效果。同时,在尿素价格率,降低消耗。低,没有效益时,可以将气量向甲醇系统倾斜,甲常压塔底排出的废水中甲醇含量一般在1%以醇系统产能达20万t,实现生产效益最大化。上,当采出乙醇含量较低的优质精甲醇时,需要降(4)新上一台精甲醇水冷器,降低精甲醇温低常压塔低温度,这时废水中甲醇含量可高达度,减少精甲醇的挥发量,降低损耗8%,改造后甲醇废水中甲醇含量约5%,每h产现精馏系统只有一台精甲醇水冷器,精甲醇采生废水(2+21.50.94)÷0.95=3.6m3。经过废出温度较高,可达40~50℃,而甲醇沸点较低为水塔处理后甲醇含量可降至01%以下,每h可回645℃,在此温度下,大量的甲醇蒸气随着保护收甲醇01764m3,即年可回收1397t甲醇。氮气进入大气。新上一台精甲醇水冷器,不但可以3实施清污分流,废水废气资源化降低甲醇损耗,也降低了污染指数。回用(5)精馏新上一台粗甲醇预热分离器,提高粗甲醇入预塔的温度,充分回收蒸汽冷凝液的热(1)甲醇废水处理主要有文丘里萃取法、微生能,降低预塔蒸汽用量。物处理法、燃烧裂解法等方法。我厂综合利用甲醇据天津大学精馏技术国家工程研究中心和北洋废水,送往气化磨制煤浆,做到废水资源化处理国家精馏技术工程发展有限公司试算,预精馏塔在减少了污染和治理耗能。不更换填料的情况下已达操作上限,长期运转时抗(2)含有H2S、NH2-N的变换冷凝液经热力波动能力较差,在预塔前加一台粗甲醇预热分离除氧后送气化系统洗涤煤气,节约了煤气洗涤用器,直接用蒸汽冷凝液将出F501的粗甲醇温度水,杜绝了净化界区的排放。由55℃加热至110℃,可以充分回收蒸汽冷凝液(3)甲醇净化浓缩塔放空气CO2回收送至碳中的热能,还能减少预塔的蒸汽用量,降低消耗。酸钾车间作碳源使用,可减少CO2排放量250m3(6)充分利旧,优化运行。h-,年可减排二氧化碳3535to①将原低温煤炼油废置净化装置稍加改造,盘(4)脱碳闪蒸O2气在我厂新上醋酐项目中活大量资产。原低温煤炼油净化装置试验完毕后,设计为O制备系统作原料气,可减少CO2排放量脱硫、脱碳设备一直处于闲置状态,主要有水煤气300m3h-1加热器、循环水冷却器、气气换热器、氨冷器、精(5)气化界区、甲醇净化界区、甲醇合成界区脱前加热器、精制气冷却器、水解分离器、脱硫分机泵冷却水全部回收,并人循环水系统作循环水补离器、二次分离器、脱碳分离器、有机硫水解槽、水。每h回收水50m3h-1,年回收二次水36万精脱檀、脱硫塔、脱碳塔、脱硫泵、脱碳泵、贫液m3。泵、富液泵、锅炉给泵等20台设备,投人少量资4实施终端污水综合治理,实现可持金将此装置进行改造,新增一台直径为1.6m的精脱硫槽,对煤炼油脱硫脱碳装置新增部分仪表控制续发展系统。煤炼油净化装置改造后经计算完全可以满足结合国家实施“南水北调”工程要求,企业加年增产2万t甲醇产能的净化处理要求。大循环经济、节能减排工作力度,投资1.17亿元,②充分利用空分装置投产后的富裕氧气量,不建成合化m扭大、工艺最先进的需要新上空分装置。气化三炉运行,单炉负荷下污水中国煤化工工大学工程设计研降,煤氧比下降,运转设备的满负荷运行,气量增究院CNMHGO法+反渗透法大,产量提高,煤耗、电耗降低,从而降低成本。主要针对鲁化和其他化工企业排放的工业废水和生除去气化炉计划检修和机动检修时间,气化一年开活污水进行处理。第8期季文普等:甲醇系统节能减排技术总结碳闪基CO:气送断产品CO制备系统缩塔放空气空分]氧气变换1变换冷凝液酸性气灰水理里多线」灰硫碱甲基来砜←来砜合成甲醇]+合成甲时[压留种森潺甲醇驰放气送合成氨甲醇废水甲醇系统净化界区、合成界区已经实现污水回污泥部分回流到缺氧池进口与初沉池出水汇合,回用,达到零排放,COD、NH2-N和高浊度的污水流比控制在0.75,其余污泥进入生物污泥浓缩池。主要在气化界区,在保证气化界区渣水和煤气洗涤二级出水通过提升泵输送进入三级深度处理系统,水平衡的同时,一部分污水需外送处理。甲醇系统首先进入USB反硝化池,在厌氧的条件下,通过污水和其他系统污水由污水泵加压后通过一条向来水补充碳源,水中的微生物进一步去除二级出DN600的管线输送到污水处理厂。污水进人污水水中带来的氮元素;USB反硝化池出水进入生物处理厂后先经过格栅过滤除去固体物质,然后汇人接触氧化池去除外加碳源所增加的COD,生物接调节池进行水质调节。调节池内设水下搅拌机,使触氧化池脱落的生物膜随出水进入反应池与外加絮各路进水与三级处理的滤池反冲洗水和脱水机的压凝剂混合,水中的悬浮物通过絮凝作用,形成大颗滤液混合均匀,再由提升泵输送到初沉池,污水在粒状物,进入沉淀池后通过重力沉淀作用使大部分初沉池内经过初步沉淀,除去水中悬浮物,使固体固体悬浮物被除去,沉淀池出水再通过由级配石英悬浮物降低到20mgL以下。初沉池出水汇合好砂组成的滤池进一步降低出水的浊度和悬浮物指氧池回流消化液和二沉池回流污泥进入缺氧池,缺标。污水经过三级处理后,NH-N≤0.1mg氧池出水进入好氧池,好氧池通过罗茨风机往污水L-1,COD≤10mgL-1,Ss≤0.001mg“L,达中鼓入空气补充溶解氧,好氧池内的溶解氧含量控到Ⅲ类地表水排放标准。制在2mg L-I通过给水中各种类型的微目前该装置日处理污水26万t,其中2万多t生物创造适宜的生存条件,利用它们的新陈代谢作进行回用,回用率达70%以上,每年减排废水30用来除去水中的各种污染物,从而达到净化出水的万t、OD260t、氨氮1420t,废水的排放指标作用。好氧池出来的消化液部分回流到缺氧池进口优于《东省南水北调沿线水污染物综合排放标与初沉池出口汇合,消化液回流比为3.0。部分消准》址本比节约水资源和能化液进入二沉池去除水中悬浮状态活性污泥,二沉源具业节水和资源综池出水N-N≤1.0mg·L,COD≤20mg·合利CNMHGL-1,Ss≤10达到了国标规定的一级污(下转第35页)水综合排放标准(GB8978-1996)二沉池底部第8期王元忠等微波消化氢化物原子吸收法测定大百合中砷的含量38回收率试验种较好的分析方法。精密称取样品(大百合种球,060827批)0.5g,参考文献分别加入已知浓度的对照品溶液,同样品溶液的制[1] Delectis Florae Reipublicae Popularis Sinicae Agendae A备方法处理样品并测定砷的含量结果见表1cademiae Sinicae edita(中国科学院中国植物志编辑委表1加样回收试验结果员会). Flora reipublicae Popularis Sinicae Tamus14(中样品中已加入量测得值回收率平均回收RSD国植物志第14卷)[M] Beijing: Science press北京:科知量/g率/%学出版社),1980.1570.03408300.0614295.3[2] LIU Rum-min(刘润民).大百合果实中的异海松烧型0.033710.0300.0607490.1二萜代合物[门]. Acta Botanica Yunnanica(云南植物研0.034340.0350.06977101.796.955.780.033700.0350.06658956究)1984,6(2):2190.033900.0400.0675897.8[3]GBT500.11-1996,中国人民共和国国家标准·食品0.034240.0400.071641012卫生检验方法理化部分[S39检出限[4]国家药典委员会,中华人民共和国药典(一部)[M]北京:化学工业出版社,2000以测定11次标准空白溶液的3倍标准偏差计5胡文鷹,尹红军,江夕夫,氢化物发生原子吸收法测定算检出限为0.036ggkg化妆品中砷[J.中国公共卫生,1998,14(1):36-373.10结论[6]李小丽蒋瑾华,微波消化氢化物原子吸收法测定奶本法操作简便快速线性关系良好,精密度、回粉中的砷[J.中国乳品工业,200028(4):30-32.收率都达到痕量测定的要求,为大百合的测定提供Determination of Arsenic in Cardiocrinum giganteum by MicrowaveDigestion-Hydride Generation Atomic Absorption SpectrometryWANG Yuan-zhong', LIU Hong-gao2, LI Ta0, SHA Ben-caiHi-Tech IndustrialDevelopment Zone, Institute of Herb Biotic Resources, Yunnan University, Kunming 650091, China2. Yunnan Agricultural University, Kunming 650201, China; 3. Yui Teachers College, Yuxi 653100, China)Abstract: Hydride generation atomic absorption spectrometry was used to determine arsenic sample bycrowave digesting. The detection limit of the method was 0.036ug/kg, RSD=5.48%, the recovery was inrange of 90%-101%. The method was simple, rapid and with high sensitivity, and oould be applied for thedetermination of trace amounts arsenic in Cardiocrinum giganteum.Key words: microwave digestion; hydride generation atomic absorption spectrometry; Cardiocrinum Giganteum;arsenIc六^內八六六八八內八八九丸八內八八汽气九九八六內八八八九八八六八六产八(上接第55页)Technical Summary of Energy-saving and EnvironmentalProtection in Methanol SystemJI Wen-pu, ChEN Hai-yingLunan Fertilizer Plant, Yankuang Group, Tengzhou 277527, China中国煤化工CNMHG