合成氨生產(chǎn)裝置實(shí)現(xiàn)污水零排放工藝探討

1、    合成氨生產(chǎn)裝置實(shí)現(xiàn)污水零排放工藝探討    王兵摘要：隨著經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展進(jìn)步與人口數(shù)量的日益劇增，水資源危機(jī)問題越發(fā)嚴(yán)重。據(jù)大量數(shù)據(jù)分析，水體污染是目前導(dǎo)致我國水資源危機(jī)的主要因素之一，其中合成氨工業(yè)造成的水體污染問題不可小覷。因此文章以此為切入口，探究合成氨生產(chǎn)裝置在實(shí)現(xiàn)污水零排放中的相關(guān)工藝，簡(jiǎn)單介紹合成氨生產(chǎn)裝置的相關(guān)內(nèi)容;再進(jìn)一步了解合成氨生產(chǎn)裝置的工藝設(shè)計(jì)，分析合成氨生產(chǎn)裝置對(duì)我國水資源危機(jī)的正面影響。關(guān)鍵詞：污水處理; 零排放; 工藝探析;1 合成氨生產(chǎn)的應(yīng)用背景現(xiàn)在我國大部分合成氨生產(chǎn)依賴的主要原料是煤炭，主要制氣方法是煤氣化法，是

2、通過將無煙煤與蒸汽或水以及空氣等物質(zhì)送入煤氣發(fā)生爐內(nèi)，在高溫加壓的條件下經(jīng)過反應(yīng)制得半水煤氣，半水煤氣再經(jīng)過變換、凈化等工序除去有害雜質(zhì)后再送入合成氨裝置進(jìn)行合成氨生產(chǎn)。這種方法制成的半水煤氣中除了含有制備合成氨的有效成分氮?dú)馀c氫氣之外，同時(shí)還伴隨著其他有害氣體與雜質(zhì)的產(chǎn)生。在合成氨技術(shù)發(fā)展初期，大部分工廠都是將這些污水直接排入江河之中，導(dǎo)致水體遭受到了嚴(yán)重的污染，有的甚至影響整個(gè)流域，對(duì)我國大部分水體造成了難以挽回的傷害。早在十幾年前我國生產(chǎn)合成氨每年生產(chǎn)的數(shù)量已經(jīng)高達(dá)5000萬噸左右，氮肥3500萬噸左右，尿素的實(shí)物量約4600萬噸，氮肥與尿素生產(chǎn)量穩(wěn)居世界第一，與此同時(shí)，合成氨工業(yè)在取水

3、量上也已經(jīng)占據(jù)化學(xué)工業(yè)中用水行業(yè)前列，生產(chǎn)造成的水污染風(fēng)險(xiǎn)與現(xiàn)象也是現(xiàn)實(shí)存在必須治理的急迫問題。實(shí)現(xiàn)合成氨生產(chǎn)裝置污水零排放的責(zé)任和目標(biāo)事關(guān)“青山綠水”的保護(hù)，任重道遠(yuǎn)。2 合成氨生產(chǎn)裝置的相關(guān)內(nèi)容2.1 合成氨生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)原料在介紹原理前，先對(duì)合成氨生產(chǎn)裝置常用的生產(chǎn)原料展開簡(jiǎn)單的介紹。合成氨生產(chǎn)的原料是指含碳?xì)浠衔锏母鞣N燃料，雖然生產(chǎn)中運(yùn)用了大量的空氣與水，但一般情況下并不會(huì)將空氣與水納入合成氨生產(chǎn)原料的規(guī)劃當(dāng)中。合成氨原料可以具體分為固體原料、氣體原料以及液體原料三大類。第一類，固體原料，焦炭、煤、加工而出的碳化煤球以及水煤漿等皆屬于合成氨的固體原料;第二類，氣體原料，氣體原料包括天

4、然氣、油田氣、焦?fàn)t氣、石油廢氣等;第三類則是液體原料，包括石腦油、重油、原油等。無論采取什么樣的原料與生產(chǎn)方式，合成氨生產(chǎn)大體上都可以分為三個(gè)工藝流程。首先是原料氣的制造，其次是原料氣的凈化，最后再到氨的合成以及為了滿足各種工序工藝而提供的壓縮工序。以下以煤為原料對(duì)合成氨生產(chǎn)的裝置原理展開簡(jiǎn)單介紹。2.2 合成氨工藝的生產(chǎn)原理煤氣化工段以煤為原料，經(jīng)過氣化爐，以高溫常壓或加壓條件下與氣化劑反應(yīng)，制得半水煤氣。半水煤氣內(nèi)含有co和h2經(jīng)過凈化分離后結(jié)合從空氣中分離而出的氮?dú)馑腿牒铣砂毖b置。脫硫工段要對(duì)水煤氣中遺留的少量硫化物進(jìn)行脫除工作，避免這些硫化物對(duì)合成氨生產(chǎn)產(chǎn)生不良的影響，還可以在極大程度

5、上保護(hù)設(shè)備，避免設(shè)備、管道被硫化物腐蝕，因此，脫硫工段必不可少;后續(xù)還有變換工段、脫碳工段、合成工段等，這些都是合成氨生產(chǎn)過程中不可或缺的一部分。最終，在合成氨合成塔內(nèi)，氮?dú)夂蜌錃庠诖呋瘎┑淖饔孟陆?jīng)過合成反應(yīng)最終制備形成合成氨產(chǎn)品。3 合成氨生產(chǎn)污水工藝選擇很重要煤化工企業(yè)是一個(gè)流程復(fù)雜、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)率高、取水量高、技術(shù)含量高的行業(yè)，各種廢水處理工藝處理能力和實(shí)際運(yùn)行效果也大不一樣。這就要求煤化工企業(yè)在建設(shè)初期就認(rèn)真比對(duì)分析，選擇工藝路線最優(yōu)、污水處理能力較高，并且要選擇能夠切實(shí)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)廢水零排放的工藝。3.1 對(duì)當(dāng)前企業(yè)發(fā)展進(jìn)行實(shí)際分析對(duì)于已經(jīng)投產(chǎn)的化工企業(yè)，必須要透徹了解當(dāng)下企業(yè)應(yīng)用合成氨生產(chǎn)

6、具體處于什么樣的階段，具體位置具體分析，找出差距和排污點(diǎn)，并逐一攻克、突破，運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)從源頭抓起，減少廢水排放量，縮小與零排放的差距，并逐步實(shí)現(xiàn)。3.2水資源用量要重點(diǎn)關(guān)注避免不必要的水資源浪費(fèi)，冷卻水可以循環(huán)使用，沒有污染或是稍微有污染但簡(jiǎn)單處理后即可投入使用的水資源一定不可輕易丟棄，要提高水資源的循環(huán)利用率。3.3加大清潔生產(chǎn)工藝的覆蓋率從一開始便使用清潔能源實(shí)施清潔生產(chǎn)工藝，從源頭消除有害物質(zhì)，確保最終得到的都是有用的、或是排放到自然界不會(huì)對(duì)周遭環(huán)境產(chǎn)生危害的;加大對(duì)生產(chǎn)裝置清潔生產(chǎn)工藝的技改技措投入，實(shí)現(xiàn)裝置內(nèi)清潔生產(chǎn)投用率達(dá)100%。3.4污水處理系統(tǒng)也是必不可少的引進(jìn)先進(jìn)的污水處

7、理系統(tǒng)治理排放的廢氣、污水、雜質(zhì)，大幅減少污染、降低排放量，企業(yè)要從實(shí)際出發(fā)，查缺補(bǔ)漏、因地制宜，真正實(shí)現(xiàn)工程“零排放”。例如污水的閉路循環(huán)工作：在污水閉路循環(huán)過程中對(duì)污水中含有的有害物質(zhì)如氨、氮等進(jìn)行處理。脫硫污水閉路循環(huán)處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用先進(jìn)的造氣工藝，其蒸汽分解率高達(dá)百分之四十四，讓脫硫污水中的污染物最終呈現(xiàn)出不溶物狀態(tài)，使懸浮物含量大大降低，更有利于去除脫硫污水中的污染物;鍋爐污水也是排污處理的重點(diǎn)對(duì)象，鍋爐污水是由水洗鍋爐煙氣形成的，水洗鍋爐的煙氣在經(jīng)過相應(yīng)的脫硫處理之后可以呈現(xiàn)出兩級(jí)沉淀、一級(jí)過濾的狀態(tài)，最終形成穩(wěn)定的閉路循環(huán)。這兩種污水閉路循環(huán)的共同特點(diǎn)都是需要補(bǔ)充水資源以維持

8、閉路循環(huán)的正常運(yùn)作，值得一提的是，該循環(huán)過程中補(bǔ)充的水資源并不是一次水，是可再次進(jìn)行循環(huán)利用的水資源。3.5生產(chǎn)工藝要不斷引進(jìn)與革新要關(guān)注當(dāng)前最優(yōu)、最適合企業(yè)生產(chǎn)需要的生產(chǎn)工藝，要對(duì)傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝展開技術(shù)個(gè)性，必要階段還可以徹底剔除傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，引進(jìn)新型生產(chǎn)工藝，獲得要遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的效益。因此，必須從長遠(yuǎn)的角度出發(fā)，選擇最優(yōu)、最適合企業(yè)自身發(fā)展的生產(chǎn)工藝，從而達(dá)到“事半功倍”的效果。3.6事故池必不可少有些污水在閉路循環(huán)處理后仍有一些廢水、雜質(zhì)難以完全剔除，如果沒能完全剔除這些水資源便不可排放，再次循環(huán)利用率將大大降低，利用事故池，將污水與雨水收集在事故池當(dāng)中，最后進(jìn)行相關(guān)處理工作，提高水

9、資源的利用率。合成氨生產(chǎn)工藝的廢棄水越少，需要補(bǔ)給的水資源也大大降低，向外排除廢水的情況得到了有效的改善，企業(yè)可再結(jié)合相關(guān)結(jié)束，將二者相融合，讓終端的排放水達(dá)到可再生回用的效果，實(shí)現(xiàn)合成氨生產(chǎn)污染水的零排放效果。4 結(jié)語合成氨生產(chǎn)污水零排放的應(yīng)用已經(jīng)取得了顯著的成效，下一步工作應(yīng)該是要進(jìn)一步加大合成氨生產(chǎn)污水零排放的覆蓋率。在零排放的治理過程中盡可能多的運(yùn)用循環(huán)利用和再生回用的理念和先進(jìn)的技術(shù)來進(jìn)行污水處理，減少排出的污水和固廢量，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的零排放。國內(nèi)企業(yè)與企業(yè)之間的水平參差不齊，企業(yè)還需要根據(jù)自身實(shí)際的發(fā)展情況出發(fā)，做出科學(xué)、合理的優(yōu)化工作。新技術(shù)的不斷問世、涌進(jìn)與革新，才是真正實(shí)現(xiàn)合成氨生產(chǎn)污水零排放的重要途徑。參考文獻(xiàn)1李靖，王文富，姬艷恒，等.探討合成氨生產(chǎn)污水零排放技術(shù)及應(yīng)用j.科技信息，2010（17）.2田肇樹.水資源刑法保護(hù)的立法問題研究a.水污染防治立法和循環(huán)經(jīng)濟(jì)立法