200 kt/a 焦炉气制甲醇装置污染的产生及处理

潘 振

（定州天鹭新能源有限公司，河北 定州 073000）

甲醇工业自生产以来一直伴随着环境污染的问题，如何降低能耗、减少污染，实现资源的循环回收利用，是化工企业孜孜追求的目标。某公司拥有2 套100 kt/a 焦炉煤气制甲醇装置，在设计上除保证工艺的先进性外，还一直比较注重安全和环保，既减少了污染，又取得了良好的经济效益。

1 污染物的产生及危害

1.1 废水

1）焦炉气中的残液：从焦化送入甲醇界区的焦炉气中含有大量的杂质及水分，如果不及时分离和排放，就会堵塞管道和设备，重则影响系统的正常生产，冬季时还会冻裂管道。

2）工艺冷凝液：转化工段的蒸汽经过反应冷却后有大量的水分，再通过各换热器冷却后至最终水冷器出口降至40℃，经过气液分离器和精密过滤器分离的水分。

3）转化废锅及合成汽包的间排、连排污水，主要污染物为可溶性固体。

1.2 废气

主要有合成塔后的驰放气、精馏不凝气、开车时转化不合格的转化气、精馏及公用装置的多余蒸汽、空分多余的液氧放空气、预热炉烟道气，这些气体虽然排放量不大，但还是会污染局部的空气质量。

1.3 废油

主要是来自各大型压缩机的正常润滑后的废油及各动力设备的换油及漏油，如没有及时的处理回收，随雨水进入地沟，造成油污染。

1.4 废渣

主要从精脱硫、转化和合成3 个工段产生的。精脱硫工段排放的废渣主要是吸油剂、预脱硫槽活性炭、铁钼加氢催化剂、钴钼加氢催化剂、中温铁锰脱硫剂和氧化锌脱硫剂。废旧催化剂卸出设备后遇到空气发生放热反应，散发出强烈的刺激性气体，而且粉尘较多，严重污染周边空气质量，还易燃，存在安全隐患。其中废转化和合成催化剂量分别约9.4 和46.4 t/a。

1.5 噪音

主要来源有焦炉气压缩机、合成气压缩机、空压机、氧压机、循环水泵及各种大小的机泵，尤其是空分往复式氧压机，不但噪音大，而且振动大，严重影响其他设备及人身的安全。

1.6 辐射

主要来源有转化炉烧嘴、化验室做精甲醇时用的硝酸双氧铀、配电室中的高压配电柜，这些放射源的放射性都比较小，一般短时间接触对人体无大碍，但要注意防护。

2 处理措施及改进

2.1 废水

1）焦炉气中的残液。通过技改排至隔油池，隔离掉大部分焦油杂质后通过泵输送到化产的澄清槽后，分离出焦油送的焦油池，杂质通过回收车回收，水分混合氨水后可再利用。

2）工艺冷凝液。生产操作中，因及时消除跑冒滴漏，各导淋正常情况下该关闭的就关闭，化验分析人员取样时用塑料桶接好物料，集中回收，比如现在甲醇车间化验人员取甲醇样用桶接后，剩余大半桶倒在精馏地下槽，就可以再精馏精甲醇，避免了原先的直接倒在地沟造成浪费和污染隐患。

转化工段满负荷条件下气液分离器和精密过滤器分离掉水分约15 t/h。原设计的是把这些水排入循环水池，但是其中氨氮的质量浓度14 mg/L、COD为120 mg/L、pH 为8.5，排到循环水池以后，造成循环水质恶化，影响系统各换热设备的换热效果。现计划通过技改排至园区污水处理后做为熄焦水，节省目前使用的一次水。

3）间排、连排污水。将其经过排污膨胀罐减压降温后，排入污水池中，再打入园区污水站处理后也做为熄焦水或煤场喷洒水。

2.2 废气

1）合成驰放气、精馏不凝气。精馏不凝气里主要成分为H2、CO、CH3OH 等，将其先通过软水吸收完甲醇后再掺入驰放气里一起利用。驰放气排放量高达15×103m3/h（标准状态），主要组分是H2、CO2、CO、N2、CH4，其燃烧值较高，用于返回焦化掺入焦炉中充作回炉煤气（8×103m3/h），以置换出大量的回炉煤气制造甲醇；用作转化工段预热炉的燃烧气（4.6×103m3/h），加热参与转化的焦炉气与蒸汽；用于锅炉燃料（2.3×103m3/h），产生蒸汽。

2）开车时转化不合格的转化气。此类废气是通过放空管排入大气，由于是短时间高含量排放，会对环境造成短时间的不利影响，因此设计了火炬系统，将其引入火炬系统燃烧后排放，燃烧后的产物主要是CO2、N2、水蒸汽等。

3）精馏及公辅多余的蒸汽全部送往焦化的粗苯精馏工段与硫铵工段，可完全保证焦化的正常生产。空分多余的液氧放空气其本身对环境没有污染，因此可在放空管直接排放。预热炉烟道气主要成分为CO2、N2、水蒸汽，通过17 m 的烟筒排入大气。

2.3 废油

一是将大型压缩机润滑后的废油回收后再次利用在各小型动力设备，如转化的烧嘴保护泵，二是将余下的压缩机废机油经粗滤后将其回收后再利用，将全厂的润滑油进行统一回收、集中到一起进行统一处理。

处理方法：采用加热、离心分离或真空过滤将水和杂质分离掉，然后根据需要添加添加剂，可使再生油完全达到国标，重新使用。

2.4 废渣的处理

吸油剂、预脱硫槽活性炭、铁钼加氢催化剂、钴钼加氢催化剂、中温铁锰脱硫剂和氧化锌脱硫剂，均由厂家回收。

2.5 噪声的处理

对于噪音主要在声源，传播途径中，声音接受处三部分进行预防。

1）在设备选型时选用低噪声设备，降低声源噪音。将各种大型压缩机设备集中放置在独立厂房中，房顶装设混音室，使不同频率的噪音在混音室内发生叠加干涉，最大程度的减弱噪声振幅。如将焦炉气往复式压缩机和合成气离心式压缩机统一放置在联合厂房内。

2）设立隔音操作室，对于一些空气动力性噪声加设消声器，如在各工段的一些放空管顶部加设消声器，可实现10～25 dB 降噪量.

3）为焦炉气压缩工段、仪表工段等频繁接触噪音的员工购买耳塞、耳罩或头盔等护耳器。

通过以上措施，使噪声降到了86 dB 下，完全符合GB 12348—90 的要求，使噪声对环境的影响减至最小程度。

2.6 辐射

1）转化炉烧嘴内部温度极高，可能高达1 200℃，散发出大量辐射热。采取转化炉炉体的砌筑要符合隔热要求，炉墙使用了LKJ-浇注料并保证有足够的厚度，外层采用了绝热性较好的高纯刚玉砖，减少了金属炉壳向外部散发的热辐射，其设备筒体外还加设了一层循环水水夹套，热量传导到环境时基本已达到室温，故完全消除了对环境的辐射。

2）化验室分析精甲醇时用的硝酸双氧铀具有放射性元素铀，急性中毒可致肾损害，慢性损害为造血系统损害。要求操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。操作时需佩戴自吸过滤式防尘口罩，戴化学安全防护眼镜，穿抗辐射防护服，戴抗辐射手套。物品存放处远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。远离易燃、可燃物。避免产生粉尘，防止粉尘释放到车间空气中。避免与还原剂接触。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。

3）配电室中的高压配电柜。世卫组织已经将工频磁场列入可疑致癌物质，根据国家《电磁辐射环境保护管理办法》中规定，电压在100 kV 以上送、变电系统；电流在100 A 以上的工频设备为工频强辐射系统，部分配电柜也具有辐射性，因此需要电工人员专门防护。

一般来说，穿着防电磁辐射的服装是比较方便有效的方法，降低电磁辐射方面的个体防护用品主要包括防护服装、防护眼镜及辐射防护屏，此外还有用于设备屏蔽的屏蔽布等。高压配电柜单独设置在一密闭操作间，操作间墙壁水泥厚实，可有效隔绝对环境的辐射污染。

3 总结

焦炉气制甲醇是一项新工艺，任何新工艺都有其需要完善改进之处。因此要不断创新，改进生产工艺，预防各种污染物的产生，以保护环境、节能降耗。