煤气化污水酚氨回收技术研究

贺娟 严飞鹏(陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司，陕西 榆林 719319)

煤气化污水酚氨回收技术研究

贺娟 严飞鹏(陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司，陕西 榆林 719319)

煤气化废水属于工业焦化废水的一种，水质成分十分复杂，废水中含有大量的酚氨类有害污染物，较难生化降解。因此，单纯依靠一种方法很难达到处理要求，必须应用多种方法组合的方式才可以实现废水的有效处理以及对酚氨资源的高效回收。随着我国对环保的日益重视，优化与完善酚氨回收技术既是时代发展的必然需要，同时也是确保化工企业取得可持续发展的重要保障。

煤气化污水；酚氨回收；优化技术

我国煤炭资源丰富，如何将煤炭资源转化为气液能源是煤化产业的重要发展趋势之一。然而在煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中会产生高浓度的有机废水，而且污染物浓度和色度较高，具有很强的危害性。此外废水中还含有大量的酚氨类物质，实现有效回收这类物质，以达到工业环保和污水达标的目标，一直是国内外废水处理领域的重要课题。本文针对我国煤化工生产中含有高浓有毒酚氨废水的技术困扰难题，对煤加压气化废水高浓酚氨回收技术新工艺进行了浅要分析。因此，煤化企业要不断优化回收工艺流程，对萃取剂和填料萃取塔进行持续改进，以确保酚氨成分的高效回收，使其“变废为宝”，进而增加企业工业产值和经济效益。

1 对煤气化污水处理的概述

煤气化污水处理一般可分为一级处理、二级处理和深度处理。这里的一级、二级处理的划分与传统城市污水处理的概念有本质的区别，这里所述的一级处理主要是指有价物质的回收，二级处理主要是生化处理，而深度处理普遍应用的方法是臭氧化法和活性炭吸附法。一级处理包括沉淀、过滤、萃取、汽提等单元，以除去部分灰渣、油类等，属于液态产品分离工艺类别。一级处理中主要重视有价物质的回收，如用溶剂萃取、汽提、吸附和离子交换等脱酚并进行回收。这不仅避免了资源的流失浪费，而且对废水处理极为有利。煤气化废水通过萃取脱酚和蒸汽提a氨后，废水中挥发酚和挥发氨分别能去除99.1%和98.2%以上，COD也能够去除90%左右，产品种类分为粗酚、氨气、硫化氢和二氧化碳。二级处理主要是生化法，一般经二级处理后，废水可接近排放标准，生化法主要包含有活性污泥法和生物过滤法等。

2 对目前酚氨回收技术流程及存在问题的分析

2.1 技术流程

简单来讲，含有污染物的煤气化废水经过预处理后进入脱酸流程，以实现气液分离，之后氨冷凝后回流，利用二异丙醚萃取脱酚，在水塔中回收二异丙醚及氨，以及酚塔内回收二异丙醚和粗酚。

2.2 存在问题

首先，脱酸塔对二氧化碳和硫化氢的脱除率较低，致使污水中酸性含量较大，易造成碳铵结晶现象，而且二异丙醚对多元酚萃取分配系数也非常低。其次，转盘萃取塔的效率较低，处理后的污水COD较高，需要消耗大量的稀释水才能进行生化处理。最后，原料水的PH值本来就很高，脱酸处理后PH又进一步上升，这与溶剂萃取所希望的PH值会产生矛盾。此外，废水在装备中易发生堵塞现象，需要及时定期维护清洗。

3 新流程的设计特点

3.1 氨的回收

原有酚氨回收技术采用的是双塔模式，能耗较高，且回收效率并不理想。新流程的改进是将双塔改为单塔侧线抽出，采用了单塔酸脱氨技术，即将脱氨前提至萃取前，并实现在一个塔内同时脱酸侧线出氨，进而为萃取脱酚营造优良的PH环境，以利于萃取的进一步进行。首先，单塔工艺可以高效地完成脱酸脱氨任务，相比于双塔工艺更加节能。其次，在塔顶的酸性气中，氨含量可以得到有效的控制，避免了塔顶管线出现碳铵结晶的问题出现，同时塔釜液中酸性气体和氨的含量控制效果很好，因此提升了氨的回收效率。最后，随着粗氨气进入到三级分凝系统，部分挥发酚也会随着三级分凝液循环会流到汽提塔内。

3.2 酚的回收

新工艺采用新型MIBK萃取技术，对单元酚和多元酚的分配系数都显注提高。MIBK工艺具有沸点高的特点，可以实现范围广泛的萃取操作温度。此外，萃取温度的提升，脱酸脱氨所需的循环水用量也会随之减少，同时萃取后萃余相和萃取相进入水塔和酚塔所需的蒸汽用量也进一步降低。最为关键的是，MIBK与水能够实现共沸，有利于水塔对酚的回收和利用。新工艺实施后，处理能力大大提升，出水指标中的酚氨浓度都低于标准值，PH值也可以控制在6-7.5之间，进而满足后续生化水处理装置的进水要求。而且处理成本可降低至原有工艺的50%左右。

4 煤气化污水酚氨回收技术的发展趋势

煤气化、煤焦化高污染物废水的处理极其困难，其特点是污染物浓度高，酚类、油及氨氮浓度高，生化有毒及抑制性物质多，在生化处理过程中难以实现有机污染物的完全降解，煤气化污水处理已成为影响和制约我国新型煤化工发展的重要因素。因此，创新和优化原有工艺势在必行。一方面，要在节能减排方向上下足功夫，尤其是废水处理后的循环使用要力争出水无需稀释就可直接进入常规生化处理，同时出水还要达到国家一级排放标准进而直接排放，或循环回生产区作为工业回水。另一方面，提高酚氨回收效率，进一步增强产品的收益和企业的经济效益，以抵消运行能耗和其他操作费用。最后，加大对污水酚氨回收技术的研发力度，确保与时俱进，不断吸收国外先进技术并与之接轨。

总之，随着煤化产业的快速发展，对于煤气化污水酚氨回收技术的要求也随之提升。然而目前的回收工艺还存在诸多不足，尤其在工业产业化中的技术实施还有待提升。因此，探究和开发煤气化污水酚氨回收新技术是煤化企业与相关科研单位需要携手解决的重要课题。

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[3]陈赟，周伟，李秀喜，等.煤气化污水处理中双侧线汽提塔的加碱脱氨[J].现代化工，2012，32(11)：88-90.