煤气化工艺节能减排技术及应用研究

（新疆天业集团汇合新材料有限公司，石河子市，832200） 鹿 杨

在造气工艺流程中，引入新方法来提升换热设备效率、对那些陈旧的工艺进行优化、进一步改善水的利用率，改造含氰污水处理装置，以此来降低污染物排放量，回收吹风气，利用它当做燃料进行发电，上述一系列节能减排技术贯穿始终，是公司的重中之重。结合自己多年来的工作经验，重点探讨了煤气炉洗涤循环水减排技术与吹风气回收节能技术两方面内容。对业界人士分享自己的经验，希望能够起到促进作用。

1 煤气炉洗涤循环水减排技术

因现阶段含硫量相对偏低的无烟煤供应不足，一些造气装置在运行过程中引入高硫无烟煤，所以导致煤气洗涤循环水中硫的比例有所提高，一定要对其处理技术进行优化，从而能够减少污水排量。由于洗涤水闭路循环运行，导致循环水中各种污染物占比提高，水质不断变坏。循环水沉淀池发挥的作用不够理想，对湿式电除尘、煤气送风机造成负面作用。接下来我们主要从循环水悬浮物与硫化物的控制两方面阐述。

1.1 循环水悬浮物的控制

通常情况下，对于一期循环水来说，在处理过程中，首先通过烧碱进行中和，最后其含盐量往往保持在130kg/m3，腐蚀增强，不容易沉淀其中的悬浮物。为进一步改善水质，今后迫切需要加强这方面的探讨，选择新的方法来进行控制。当前的工艺之中，使用气巴精化1011阴离子型聚丙烯酰胺（MW是1000万）絮凝剂进行处理，通过一系列的试验我们可以得知，相对于聚合氯化铝絮凝剂来说，其在去除悬浮物上具有相对较高的效率，投药量明显降低。然而，在公司的具体的工艺之中，因煤质存在着一定的区别，循环水量高低存在着差异，采用它以后，搅拌均匀性存在不同，上述原因导致控制过程中存在着偏离，再就是絮凝剂费用与部分循环水去除作用相对较差等问题，在部分公司中的适应性存在着一定的差异。所以，各家公司在实际生产当中，需要考虑到自身的生产实际，研究出相应的絮凝剂。通过这种方法既可以降低污水排放，还能减少生产成本。

通过聚合氯化铝絮凝剂、石灰或烧碱等对循环水进行处理的过程中，具有诸多弊端。在保持原有的工艺条件下，为明显改善控制效果，最大限度地减少悬浮物，新添了一座微涡流塔板澄清器，将其布设于循环水工艺线路之中，可以改善冷却塔填料的堵塞现象，为造气污水治理选择淋水密度较大的高效填料做好了铺垫，最终能够降低半水煤气温度，改善水的重复利用率（超过百分之九十九）。具体步骤如下所示：从造气洗气塔下方流出的热水到达平流沉淀池，多数煤灰在这里沉淀，在此基础上，通过热水泵把它和絮凝剂都输送至微旋涡斜管沉降池，含细小煤尘污水在这里分离，清水自流入凉水塔冷却，循环使用，整个过程并不排出废水。

这一个项目总成本为200万元人民币，一期循环水量为1200m3/h，投入运行以后造气洗涤水加一定的聚合氯化铝絮凝剂之后，出口水中悬浮物＜50mg/L，提高了冷却效果，并且一次置换水用量明显降低。因此，降低了排污成本和用水量，实现了良好的社会与经济效益。

1.2 循环水硫化物含量的控制

主要存在以下两个方法：首先，曝气吹脱洗涤水脱硫化氢，在此基础上，处理吹脱气，将其中的硫磺回收，这种方法优势如下所示：无须加入大量碱来调pH值，这样就不会导致盐量增减，可以长时间之内运转，不能造成腐蚀循环水设施的问题，并且还避免了对大气造成污染，然而，成本将有所提高。其次，调节循环水的pH值，降低HS的吸收。具体来说，能够通过石灰或者烧碱来进行调节。采用烧碱具有一定的弊端，将会形成硫化物，产生溶解盐类不断增加，导致许多HS释放到环境中，对大气造成污染。而采用石灰水进行调节时，表现出的优势是没有盐类累积问题，不足之处是可能会导致系统结垢。在洗涤水进入循环水设施入口处，水温相对偏高，所以最好是通过石灰来调节洗涤水pH值，通过不间断加入的方法对循环水pH值进行调节。

2 吹风气回收节能技术

在造气工艺中，充分发挥吹风气的作用，这是非常关键的，每一个公司均通过优化技术的方法来改善节能效果，以尽可能地增加收益。接下来首先阐述吹风气回收装置技术改造详细过程，然后阐述投入运行过程中需采取的措施。

2.1 吹风气回收装置技术改造

过去的吹风气回收装置基本上和三至四台造气炉（ϕ2400mm）结合。对于八台煤气炉（ϕ2400mm）的生产情况，造气工序能力增加，形成的蒸汽量与吹风气量均有所提高，为确保吹风气装置高效运行，把空气变成两级预热，一级预热以后，增设热管锅炉，通过热管与水管组合流程，共用1套吹风气潜热回收装置，经反复论证。

为保障吹风气工艺不间断进行及锅炉的安全，还设置了相应的除盐水装置。通过多次尝试，采用“反渗透+混床”软水工艺，反渗透的浓水当做补充水与临着的循环水装置连接，降低了水的使用量。除盐水装置之中配备了五台过滤器，其中，纤维、多介质、活性炭过滤器分别为1、2、2台。投产之后，不仅能有效迎合生产需要，可以对其它装置提供软水。

为保证该装置尽可能地节约能耗，把其形成蒸汽用来发电。在这里，所采用的发电机组与汽轮机型号分别是QF-6-2，C6-3.43/0.98，额定供气量与抽汽分别是67t/h、50t/h，在减温减压以后，用到其它装置上，抽凝冷凝水17t/h，供其它装置的废热锅炉使用，发电6000KW/h。

以上项目需要的总成本大概是1720万元人民币，建成投入运行以后，设备的各方面性能均明显提高，其中，蒸汽产量提高幅度达到11t/h，背压机组的发电量明显提高，达到2.4×107KWh/a，除盐水预处理能力同样明显提高，达到150m3/h。

2.2 投入运行过程中需采取的措施

在原造气流程中进行吹风气回收装置技术改造，一些公司由于吹风气回收装置形成的蒸汽需和其它蒸汽结合进行发电，或原来的设备布设比较紧张等，导致该装置与发电机组间存在着某段距离，岗位相互间联系不通畅，影响到生产的稳定安全进行。为切实确保该装置可靠运转，避免引起重要的事故，应当重点做好下面几种措施。

首先，该装置与机组岗位相互间一定要确保各种信号通畅无阻，可以及时掌握对方岗位的实际运转状况以及故障现状。该装置、机组相关参数进入本单位生产管理信息系统，从而能够为调度系统发挥作用提供有利条件。

其次，该装置紧急停车的时候，机组岗位吹风气回收装置3.5MPa蒸汽需要在第一时间之内进行放空处理(一定要避免蒸汽总管压力憋高)，接着需要停止向机组送蒸汽，然后做出后续的处理。

再次，机组都紧急停车，把进汽轮发电机组的3.5MPa蒸汽放空，停送吹风气回收装置蒸汽，开展相应的放空处理活动。

最后，要按照职工认真学习各种技术文件，让所有职工熟悉相关内容，以确保他们的技术水平不断提高。

3 结语

综上所述，近年来，国家高度重视环境保护，颁布了一系列的节能减排政策，并开始实施资源调节税，在这种形势下，能源型生产公司面临的压力日益提高；排污费的增量收取，对那些排污量相对偏高的化工公司来说，在今后面临严峻的考验。所以，对那些配备了造气装置的公司而言，必须重视环境保护，积极响应政府提出的节能减排制度，煤气炉洗涤循环水减排技术、吹风气回收节能技术是两种非常有效的节能减排技术，深入地探讨这两种技术，有助于化工公司降低污水排放量、提高资源利用率，最终使化工公司实现效益的不断提升。

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