中型煤制合成氨-—尿素厂生产技术现状、水污染治理现状及存在问题
中型煤制合成氨-—尿素厂生产技术现状、水污染治理现状及存在问题要点

中型煤制合成氨-—尿素厂生产技术现状、水污染治理现状及存在问题王有显(上海化工研究院上海200062)摘要本文为“九、五”攻关项目“煤造气中型合成氨—尿素厂节水减污、清洁生产技术优化集成示范线”调查部分的摘要。
通过调查对我国中型煤制氨—尿素厂合成氨和尿素生产技术现状;典型的生产工艺及产生的主要废水污染源;水污染及治理现状;存在问题及产生原因等作一简单的介绍。
一前言在中国的氮肥行业中,中氮肥历史最长,不仅是氮肥工业的发源地,而且也可以说是我国重化工的摇篮。
目前我国中氮肥厂有54家,其原料结构包括了煤(焦)、油、气(天然气、油田气等),其中以煤(焦)为原料的厂家34家;以油为原料的厂家15家;以气为原料的厂家11家,(其中以兼有油、煤的厂家为6家)。
1998年合成氨产量为603.5275万吨,占全国合成氨总厂量3188.5634万吨的19%54家中氮厂中有尿素厂38家(占总厂数的70%),1998年尿素产量为566.2548万吨,占全国尿素总厂量2568.8853万吨的22%。
综观我国中氮行业的现状,煤(焦)制氨仍占主要地位(占总厂数的63%),而且从我国的能源结构,储量,供应和消耗情况来看,油制氨将逐步为煤制氨所取代。
从氮肥产品结构看,由于原来生产碳铵的中氮肥厂转产尿素,使尿素产品成为主要产品,因而煤制氨-尿素厂在中氮行业中占主要地位,为此,研究中型煤制氨-尿素厂的节水、减污、清洁生产技术是非常必要的。
二. 中型煤造气合成氨生产技术现状(一) 概况正如前述,我国以煤炭为原料的中型合成氨厂有34家,其工艺流程基本相同。
大致可分为:原料气的制备;原料气的净化;气体压缩和氨合成四大部分,只是在使用的具体技术上有不同的差异,现简述如下:1.原料气的制备目前我国煤焦制氨采用的气化技术主要有下面两种。
(1)固定床间歇气化。
目前我国34家中型煤焦制氨厂均采用该技术,典型的炉型为UGI炉。
其直径一般为2.74米、3米和3.6米,由于产量不同而台数各异。
分析我国煤化工发展中主要存在的主要问题及对策

分析我国煤化工发展中主要存在的主要问题及对策一、环境污染问题。
煤化工生产过程中会产生大量的废水、废气和固体废弃物,其中含有高浓度的有毒有害物质,对环境造成严重污染。
煤化工过程中需要大量的水资源,导致水资源的过度开采和浪费。
二、能源资源消耗问题。
煤化工需要大量的煤炭作为原料,煤炭资源是有限的,过度的开采和消耗会加剧煤炭短缺的问题,同时也会增加对环境的破坏。
煤化工过程中需要耗费大量的能源,造成能源的浪费。
三、技术创新不足问题。
我国煤化工产业在技术创新方面相对滞后,与国际先进水平存在一定的差距。
煤化工生产技术大多还停留在传统工艺水平,存在能耗高、污染大等问题。
针对以上问题,可以采取以下对策:一、环境保护措施。
加强煤化工行业的环境监管,建立完善的排污标准和处罚机制,加强对煤化工企业的监督和管理,确保其废水、废气和固废的处理达到规定的标准。
鼓励煤化工企业采用清洁生产技术和设备,提高资源利用效率,减少环境的污染。
二、节能减排措施。
鼓励煤化工企业采用节能技术和设备,降低能源的消耗。
推广使用高效节能的煤化工生产装置和工艺,减少能源的浪费,降低煤化工对煤炭资源的依赖程度。
加强能源的管理和调度,合理利用各种能源,提高能源的利用效率。
三、加强技术创新。
加大对煤化工技术研发的投入,鼓励企业增加研发经费。
加强科技人才的培养和引进,培养一批高水平的专业人才,提升煤化工行业的技术水平。
促进煤化工与其他领域的跨界合作,加强技术创新的交流和合作。
四、推动产业结构的升级。
优化煤化工的产业结构,加大对高附加值产品的研发和生产力度。
发展新型煤化工产品,提高产品的附加值和竞争力。
加强煤化工与其他相关产业的协同发展,促进资源的综合利用和循环利用。
我国煤化工发展中存在的问题需要采取一系列综合措施来解决。
只有通过加强环境保护、节能减排、技术创新和产业结构升级等方面的努力,才能推动煤化工行业的可持续发展,实现经济效益和环境效益的双赢。
合成氨及尿素生产危险有害因素分析

合成氨及尿素生产危险有害因素分析首先,合成氨及尿素生产过程中常用的原料是天然气和空气。
天然气是一种易爆易燃气体,一旦发生泄漏或过压现象,可能引发火灾或爆炸事故。
此外,天然气中还含有硫化氢等有毒气体,其高浓度会对人体造成严重伤害。
其次,合成氨的生产过程中需要使用氨合成催化剂。
这种催化剂通常含有一定的金属活性物质,如铑和铱等。
这些金属具有较高的毒性,一旦接触到皮肤、眼睛或吸入到肺部,会引发中毒反应,并对身体造成严重损害。
此外,合成氨的生产过程中也会产生大量的废气和废水。
这些废气中常常含有一些有害物质,如一氧化碳、氮氧化物等。
而排放到大气中的废气会对环境和人体健康造成危害。
废水中可能含有氨氮、氨基酸等物质,若未经处理直接排放,会对水体生态环境造成污染。
此外,合成氨和尿素的生产过程中还会产生大量的粉尘和噪声。
粉尘不仅会影响生产工艺的稳定性,还会对工人的健康产生负面影响。
噪声超过一定的强度,会造成听力损伤并影响工人的工作效率。
在工作环境方面,合成氨和尿素的生产过程中,需要采用高温高压的条件进行反应。
这种条件下,工作环境的温度和压力都较高,容易导致热中暑和中暑等问题,对工人的身体健康造成危害。
此外,由于合成氨和尿素的生产工艺复杂,涉及许多设备和管道,一旦出现设备故障或管道泄漏,可能引发化学物质的泄漏事故。
化学物质的泄漏会对工人和周边环境造成危害,并可能引发火灾、爆炸等严重事故。
综上所述,合成氨和尿素生产过程中存在许多危险有害因素,包括易燃易爆的原料、有毒催化剂、有害气体的排放、废水废气的污染、粉尘噪声的危害、高温高压的工作环境和化学物质泄漏等。
因此,在生产过程中需要采取各种措施,如加强设备的维护和管理、提供个人防护装备、加强环保设施建设和管理等,以减少危害和确保生产过程的安全性。
合成氨生产的三废治理

合成氨生产的三废治理合成氨生产过程中存在三大废物:尿素生产废水、合成氨生产废液和废气,这些废物的排放不仅会造成环境污染,对人类健康也有着极大的危害。
因此,对这些废物进行有效的治理显得尤为重要。
一、尿素生产废水治理尿素生产废水是指尿素生产过程中排放的污水。
该废水中主要含有尿素、尿酸、亚硫酸及其它有机及无机杂质等,这些物质对环境产生严重影响。
为了减少该废水对环境的影响,可采用以下几种治理方法。
1、生物处理法生物处理法是指利用微生物代谢等作用将有机物转化为无机物的方法。
该方法处理成本较低、污泥量小,且对水体污染物性能的适应能力强,是一种经济有效的尿素生产废水处理方法。
2、化学处理法化学处理法是指利用化学法将污水中有机物转化成无公物的方法。
化学处理法有氧化法、还原法、中和法等。
化学处理法处理技术熟练,对处理后的水质能够做到达到排放标准,但处理成本相对较高。
3、膜分离法膜分离法是指利用物理隔离作用将水中的污染物与水分离开来的方法。
膜分离法可分为微滤、超滤、反渗透等方法。
该法具有处理效果好、占地面积小、处理成本较低、运行实际简便等优点。
合成氨生产废液即指生产过程中产生的含有无机酸、氨水及其它有机无机污染物的废液。
该废液具有酸碱性强、化学组成复杂的特点。
为了达到减少对环境的影响,对该废液进行有效的治理是至关重要的。
1、中和法中和法是指将废液中强酸或强碱与适量的中和剂(如氢氧化钠或氢氧化钙)反应,使废液酸碱度逐渐趋于中性的方法。
中和法可将酸根离子或碱根离子转化为中性离子,使废液的酸碱度趋于中性,并提高废液中某些离子的沉降速度。
2、沉淀法沉淀法是指通过添加合适的化学试剂,将废液中的污染物转化成难溶、沉淀的固体,然后采取过滤、吸滤等方式将固体沉淀分离出来的方法。
沉淀法处理技术简单、投资成本少,并且对处理后的废液有营养成分回收的作用,是一种较为经济有效的废液处理方法。
3、捆绑剂法捆绑剂法是指利用适当的化学试剂将废液中的有毒有害物质绑定固定,转化成不易挥发的无机复合物,以达到废液治理的目的。
分析我国煤化工发展中主要存在的主要问题及对策

分析我国煤化工发展中主要存在的主要问题及对策随着能源需求的不断增加,我国煤炭资源逐渐成为主要能源来源之一,而煤化工作为将煤炭转化为化工产品的重要方式,也得到了快速发展。
在煤化工发展的过程中,也存在着一些问题需要解决。
本文将从环境污染问题、能源安全问题和技术创新问题三个方面进行分析,并提出相应的对策。
煤化工发展中面临的最主要的问题是环境污染。
煤化工生产过程中会产生大量工业废气、废水和固体废弃物,其中污染物包括二氧化硫、氮氧化物、烟尘等,对大气、水源和土壤造成了严重的污染。
对此,应采取以下对策:1. 提高污染治理技术:加大对煤化工废气、废水和固体废弃物的处理能力,推广先进的污染治理技术,如烟气脱硫、脱硝技术,生物处理技术等,对煤化工产生的各类污染物进行有效处理。
2. 加强环境监管和执法力度:加大对煤化工生产企业的环境监督和检查力度,严格落实环境保护政策,对违规排放的企业进行处罚和整改,切实保护环境。
3. 加强环境意识和公众参与:提高煤化工企业和公众的环境保护意识,加强宣传教育,促进公众参与环保事务,推动煤化工产业可持续发展。
煤化工发展中还存在能源安全问题。
目前我国煤化工主要依赖于煤炭资源,但煤炭资源具有短缺、分布不均等问题,且煤炭资源开采、运输和利用过程中存在安全隐患。
为解决这些问题,可以采取以下对策:1. 多元化能源供应:发展可再生能源,如风能、太阳能等,减少对煤炭资源的依赖,提高能源供给的多样性和可持续性。
2. 提高煤炭资源利用效率:加大煤炭资源勘探和开采力度,提高煤炭资源利用效率,减少浪费。
通过技术创新,提高煤炭转化效率,降低能耗。
3. 加强安全管理:加强煤炭资源开采和运输过程中的安全管理,建立健全的安全监管体系,减少矿难和事故的发生。
煤化工发展中还面临技术创新问题。
尽管我国在煤化工领域取得了一些重要的科研成果,但与发达国家相比,仍然存在技术落后、创新能力不足等问题。
对此,可以采取以下对策:1.加大科研投入:增加对煤化工研发的资金投入,培育优秀的科研人才,提高科研水平,加快创新步伐。
浅谈煤化工发展中的水质污染及处理

浅谈煤化工发展中的水质污染及处理在我国,煤是一种重要的物质能源,因此我国现在大力发展煤化工事业。
煤在我國人民的生产和生活中有着至关重要的作用,煤化工业的发展带动了我国经济水平的提高。
煤化工是我国工业技术发展的基础,对煤炭进行加工转化,有利于促进我国工业的进步。
但是,煤化工发展速度加快对我国的水质资源也带来了严峻的影响。
如何对水质污染进行处理和控制,进而解决水污染,是煤化工发展过程中需要解决的一项重要的问题。
本文主要通过对煤化工事业发展过程中产生的水质污染的进行分析和研究,进而提出这一问题的解决措施。
标签:煤化工发展;水质污染;处理措施近几年来,我国环境的现状越来越严峻,水污染面积的不断扩大,使我国的发展受到了很大的阻碍。
造成环境污染水质污染的主要原因就是工业化的快速发展。
煤的有机质大分子由桥键相连,其可以大体分为两部分:一部分以芳香结构为主的稠环核形成的规则部分,另一部分为连接在核周围的烷基侧链和各种官能团。
煤化工就是以煤炭为原料,经一定的化学方法将煤炭转化为气体、液体和固体产品或半产品,而后再进一步加工成一系列化工产品或石油燃料的工业。
在对煤炭进行加工的过程中,会产生大量的废水废气,这些就是造成水质污染的重要因素。
因此,现如今我国致力于研究煤化工发展过程中对水质污染进行控制的办法。
1 我国煤化工事业发展中存在的问题1.1 煤化工事业发展初期管理制度不完善我国在煤化工发展初期,对煤化工事业发展过程中的环保宣传力度较小,换言之就是说在发展的初期,我国主要要求工业的产量。
在工业产量提高的同时,煤化工产生的环境污染也愈加严重。
我国在意识到这一严峻形势后,对我国煤化工等工业发展制定了严格的管理标准,其中最重要的就是要环保,注重对水质资源的保护,采用低污染科技工艺,响应绿色可持续发展的号召。
1.2 我国部分工业企业在发展过程中污水未经处理就进行排放我国的污水处理设备不够完善,加上我国部分煤化工等工业部门对在工业加工过程中产生的污水并未进行处理就将其排放,这进一步加剧了我国水质资源的污染。
合成氨及尿素生产危险有害因素分析:管理与预防并重

合成氨及尿素生产危险有害因素分析:管理与预防并重合成氨及尿素生产危险有害因素分析合成氨和尿素生产过程中存在多种危险有害因素,这些因素可能导致事故的发生和人员伤亡。
本文将从以下七个方面分析这些危险有害因素:1.高温高压反应合成氨和尿素生产过程中存在高温高压反应,这是因为化学反应需要在一定的压力和温度条件下进行。
高温高压反应可能导致设备破裂、泄漏,甚至发生爆炸。
此外,高温高压反应过程中也需要严格控制进料、压力和温度等参数,以避免事故发生。
2.泄漏和中毒合成氨和尿素生产过程中存在泄漏和中毒的风险。
泄漏可能由设备缺陷、维护不当或操作错误引起,可能会造成人员伤亡和环境污染。
同时,这些化学品的毒性也可能对操作人员的健康造成危害。
针对这些风险,需要采取一系列的预防措施,例如定期检查设备、合理安排操作人员的工作时间、提供必要的防护用品等。
3.火源和静电合成氨和尿素生产过程中存在火源和静电的风险。
这些风险可能由设备故障、违规操作、化学品泄漏等原因引发。
为避免火灾和爆炸事故的发生,需要严格控制火源,采取防静电措施,以及定期检查和维护设备。
此外,现场工作人员也需要了解如何正确使用灭火器材和逃生方法。
4.催化剂与化学品合成氨和尿素生产过程中需要使用一些催化剂和化学品,如氨水、尿素等。
这些物质具有一定的毒性和腐蚀性,可能对人体健康和环境造成危害。
在使用这些物质时,需要了解其性质和使用方法,并采取必要的防护措施,如佩戴个人防护用品、避免直接接触等。
5.设备缺陷与维护不当合成氨和尿素生产的设备缺陷和维护不当可能造成严重的危害。
设备缺陷可能导致生产中断或发生事故,而维护不当则可能使设备老化加速,增加事故发生的风险。
为避免这些危害,需要定期检查和维护设备,及时发现和处理设备故障,以及加强设备的维护保养工作。
6.噪声与振动合成氨和尿素生产过程中产生的噪声和振动可能对操作人员的健康造成危害。
长时间暴露在高噪声和强振动环境下可能引起听力损伤、手臂振动病等问题。
探析煤化工废水处理技术存在的问题及对策

探析煤化工废水处理技术存在的问题及对策煤化工是我国主要的能源工业之一,煤炭资源的丰富使得煤化工产业发展迅速。
煤化工生产过程中所产生的大量废水对环境造成了严重的污染。
目前,煤化工废水处理技术存在着许多问题,如何有效处理煤化工废水成为了当前亟待解决的问题。
本文将从废水处理技术的问题出发,探讨其中存在的问题及对策。
1.技术水平不高目前我国煤化工废水处理技术发展相对滞后,大多数企业采用传统的化学处理方法,如中和、沉淀、氧化等,效果并不理想。
这些传统的处理方法在处理废水时往往伴随着高成本、低效率、高耗能等问题,无法满足煤化工产生的高浓度、多组分、高难度的废水处理需求。
2.资源回收率低在传统的废水处理方法中,往往无法对废水中的有用物质进行充分的回收,造成了资源的浪费。
煤炭气化生产中所产生的废水中含有大量的氨氮和苯酚等有机物质,在传统的处理方法中难以有效回收,造成了资源的浪费。
3.处理效果不稳定传统的废水处理方法往往受到原水水质的波动影响较大,处理效果难以稳定。
由于煤化工废水中的组分复杂多样,不同时间段的废水水质差异巨大,传统的处理方法往往无法做到稳定的处理效果。
4.对环境影响大传统的化学处理方法对环境的影响较大,如需大量的化学药剂、出产的大量污泥等,这些对环境造成了二次污染,不利于可持续发展。
二、对策1.推进煤化工废水处理技术的创新要解决煤化工废水处理技术存在的问题,关键在于推进技术的创新。
可以引进先进的生物降解技术、膜分离技术、复合材料吸附技术等,提高废水处理的效率和效果。
还需加大在废水处理技术研发领域的投入,鼓励企业加大技术创新力度和技术改造力度,提高煤化工废水处理的技术水平。
2.提高废水处理设备的自动化程度针对煤化工废水处理技术存在的稳定性差的问题,可以推进废水处理设备的自动化程度。
通过引进自动控制系统、在线监测设备等,实现对废水处理过程的实时监控和调节,提高处理效果的稳定性。
3.加强废水中有用物质的回收利用针对废水中有机物质的回收问题,可以采用物理吸附、膜分离等技术,提高废水中有用物质的回收率,减少资源的浪费。
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中型煤制合成氨-—尿素厂生产技术现状、水污染治理现状及存在问题标准化文件发布号:(9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-中型煤制合成氨-—尿素厂生产技术现状、水污染治理现状及存在问题王有显(上海化工研究院上海 200062)摘要本文为“九、五”攻关项目“煤造气中型合成氨—尿素厂节水减污、清洁生产技术优化集成示范线”调查部分的摘要。
通过调查对我国中型煤制氨—尿素厂合成氨和尿素生产技术现状;典型的生产工艺及产生的主要废水污染源;水污染及治理现状;存在问题及产生原因等作一简单的介绍。
一前言在中国的氮肥行业中,中氮肥历史最长,不仅是氮肥工业的发源地,而且也可以说是我国重化工的摇篮。
目前我国中氮肥厂有54家,其原料结构包括了煤(焦)、油、气(天然气、油田气等),其中以煤(焦)为原料的厂家34家;以油为原料的厂家15家;以气为原料的厂家11家,(其中以兼有油、煤的厂家为6家)。
1998年合成氨产量为万吨,占全国合成氨总厂量万吨的19%54家中氮厂中有尿素厂38家(占总厂数的70%),1998年尿素产量为万吨,占全国尿素总厂量万吨的22%。
综观我国中氮行业的现状,煤(焦)制氨仍占主要地位(占总厂数的63%),而且从我国的能源结构,储量,供应和消耗情况来看,油制氨将逐步为煤制氨所取代。
从氮肥产品结构看,由于原来生产碳铵的中氮肥厂转产尿素,使尿素产品成为主要产品,因而煤制氨-尿素厂在中氮行业中占主要地位,为此,研究中型煤制氨-尿素厂的节水、减污、清洁生产技术是非常必要的。
二. 中型煤造气合成氨生产技术现状(一) 概况正如前述,我国以煤炭为原料的中型合成氨厂有34家,其工艺流程基本相同。
大致可分为:原料气的制备;原料气的净化;气体压缩和氨合成四大部分,只是在使用的具体技术上有不同的差异,现简述如下:1.原料气的制备目前我国煤焦制氨采用的气化技术主要有下面两种。
(1)固定床间歇气化。
目前我国34家中型煤焦制氨厂均采用该技术,典型的炉型为UGI炉。
其直径一般为米、3米和米,由于产量不同而台数各异。
(2)水煤浆加压气化。
该法为引进德士古气化技术,首家使用该技术的是山东鲁南化肥厂第二氮肥厂,93年联动试车,94年3月通过国家的审核。
其它还有解放军化肥厂二期工程鲁奇法褐煤加压气化技术,该技术为国家科委重点科研项目。
1974年投产,但该法仍存在一些问题,而且污染较为严重,目前准备与捷克合作对鲁奇炉褐煤气化、净化及污染治理进行合作。
2. 原料气的净化在制得的原料气中,除有用成分氢和氮外,还有不同数量的H2S、有机硫化物、CO2、CO等。
为此必须将原料气进行净化。
现将我国煤焦制氨厂的各种净化工艺统计分述如下:(1)硫化物的脱除据统计34家厂中采用的脱硫技术如表2-1所示表2-1 脱硫技术及使用厂家数从表2-1可见,各厂使用的脱硫技术绝大部分都不是以NH3作为碱源,这就大大地降低了由于脱硫所引起的NH3-N的污染。
(2)CO2的脱除原料气中CO2的脱除方法有:物理吸收法;化学吸收法;物理-化学吸收法等。
据所收集的29个厂的数据统计,这些厂所使用的脱碳技术如表2-2所示表2-2 脱碳技术及使用厂数从表2-2中可见,加压水洗脱碳占主要优势,其压力在~之间。
(3)CO的脱除脱除CO的技术主要有铜洗、甲烷化和液氮洗等技术。
据统计34家厂采用的脱CO 技术如表2-3所示。
表2-3 脱CO技术及使用厂数从表2-3可见,有%的厂使用铜洗流程,由于铜洗流程有大量稀氨水排放,这成为合成氨厂氨氮的主要排放源。
(4)CO变换CO变换技术有常压变换、中温变换、低温变换和中变串低变等到技术。
3.气体的压缩原料气的净化和氨的合成都必须在加压和高温中进行。
必须使用如原料气压缩机、循环压缩机和氨压缩机等进行压缩。
压缩机的类型很多,但在合成氨生产过程中一般常用的都是往复式压缩机。
如氢氮压缩机大多采用H22和3D22等系列。
4.氨合成氨合成从压力来分有高压法、中压法和低压法三种,我国目前煤焦制氨的34家合成氨厂均采用中压法,其合成压力除大化化肥厂为26MPa外,其它均为。
合成塔的直径一般为Ф800~Ф1000mm,但大多为Ф1000mm。
只有大化化肥厂采用德国Krnp公司Ф1300mm的合成塔。
至于合成塔的台数主要根据各厂的实际情况来定。
(二)典型工艺流程及概述1.以煤焦为原料的固定床制气合成氨工艺流程及概述(略)2. 以煤为原料德士古炉制气(水煤浆加压气化)合成氨工艺流程及概述(略)(三)我国合成氨生产技术主要的废水污染源原料气的制备、原料气的净化、气体压缩和氨合成四大部分构成了合成氨生产主要的技术。
1.原料气制备技术所产生的水污染合成氨原料气的制备对煤(焦)而言,是以煤或焦与气化剂(如空气、蒸汽、氧气等)进行一系列非均相化学反应,生成以CO、H2、CO2和CH4等为基本组分的各种煤气。
然而煤中除含有C外,还含有S、O、N等元素,为此煤气中还含有H2S、HCN以及未反应的煤屑。
由于从造气炉出来的煤气除含有上述的气体和杂质外,气体温度也较高,所以必须经过降温、洗涤才能进入下一个工序。
这是任何一种制气方法都不能避免。
而洗涤剂和降温介质一般为水。
故此就产生了一股温度高、色度深、含有大量煤屑及氰化物的污水。
由于这些化合物中氰化物的浓度高,并有剧毒故一般称这股废水为造气含氰废水。
不同的制气工艺,产生不同的造气含氰废水。
现将我国目前煤制气中氮厂所采用的UGI炉固定床间歇气化、德士古水煤浆气化(鲁南)和鲁奇Lurgi褐煤加压气化(解放军化肥厂)有关排水量和污染物的组成列于表2-4。
表2-4 煤制气不同工艺造气废水排放量和组成从表2-4可见:UGI炉常压固定床间歇气化由于炉温低(700—800℃)、气化强度低,单炉生产能力相应也低,因而吨氨能耗高、废水排放量大,分别为Texaco和Lurgi法的38—88倍和5—14倍,而且污染物排放的绝对量最大,对水环境污染严重。
我国目前煤制气氨厂中除鲁南、解化二期工程分别采用Texaco和Lurgi法外,全部采用UGI炉常压固定床气化法。
目前中氮肥厂的发展方针是节能、增产改造。
为此采用UGI法比较合适,其依托条件较多,投资少。
因而无论是在中氮合成氨改造的“818”(8万吨/年合成氨、18万吨/年尿素)方案,还是在部分新建的“1830”(18万吨/年合成氨、30万吨/年尿素)方案中均采用此法。
常压固定床间歇气化是我国煤制氨的特有技术,为此造气含氰废水也就成了我国煤制氨行业的特有污染。
2. 原料气的净化技术所产生的水污染合成氨原料气的净化主要包括硫化物的脱除;CO2的脱除;CO的脱除和CO的变换。
硫化物的脱除从表2-1中可见:在目前常用的方法中绝大多数不以氨作为碱源,故排除了氨氮对水环境的污染。
CO的脱除污染严重的是铜洗流程。
铜洗液再生产生了含有NH3、CO和CO2的铜洗再生气。
铜洗再生气经水洗涤产生铜洗稀氨水,其浓度视所采用的洗涤技术不同而不同。
一般在1—3%左右。
中氮肥厂每小时约产生10吨废水。
这股废水除含有氨外,还含有CO2,所以采用一般的提浓方法都由于容易生成碳铵引起管道堵塞而无法处理。
为此要么采用铜洗再生氨直接放空;要么就是铜洗稀氨水排放。
这不但浪费了宝贵的资源,也引起了大气或水环境的严重污染。
然而我们从表2-3可见:目前34家煤制氨厂脱CO技术有85%的厂采用铜洗流程。
综上所述,我国煤制氨的中氮肥厂,目前所采用的生产技术其主要的水污染源为煤造气含氰废水和铜洗稀氨水。
三. 中型尿素生产技术现状(一)概述制造尿素的方法有50余种,但实现工业化的只有氰氨化钙(石灰氮)法和氨与CO2直接合成法两种。
合成氨生产为氨与CO2直接合成尿素技术提供了氨和CO2,因原料获得方便,产品浓度高,现在广泛采用此法生产尿素。
我国尿素生产主要采用水溶液全循环法。
水溶液全循环法是将未反应的氨和CO2用水吸收生成甲胺或碳酸铵水溶液循环返回系统。
我国在煤焦制氨-尿素厂26家中有22家均采用水溶液全循环法。
采用Ф1400mm 的尿素合成塔,Ф9000—16000mm的自然通风造粒塔。
80年代末,北京化工实验厂、洛阳氮肥厂、宣化化肥厂和原平化肥厂引进了意大利氨汽提技术,规模为万t尿素/a,并配有尿素解析、废液深度水解装置,使我国中型合成氨厂、尿素生产技术和环保治理技术达到了较先进的水平。
三明化工厂第二尿素车间采用CO2汽提法尿素生产工艺。
(二)典型工艺流程及概述1 水溶液全循环法尿素工艺流程及概述(略)2 氨汽提法尿素工艺流程及概述(略)3 CO2汽提法尿素工艺流程及概述(略)(三)我国尿素生产技术主要的废水污染源氨和二氧化碳生产尿素的方法,由于原料易得,产品纯度高,所以目前在世界各国均采用此法生产尿素。
工业上由NH3与CO2直接合成尿素分下列四个步骤进行:(1)NH3与CO2的原料供应及净化(2)NH3与CO2合成尿素(3)尿素熔融液与未反应成尿素物质的分离和回收。
(4)尿素溶液的加工。
一般说来,上述四个步骤中,第一步和第二步除工艺条件稍有差别外,在设备构造和操作原则上几乎差不多。
第四步尿素溶液加工,实际上是尿素溶液浓缩结晶,造粒生产尿素颗粒成品或液态尿素的过程。
造粒塔排放的粉尘和NH3会对大气环境造成污染,但对水环境不会有很大的影响。
第三个步骤差异较大,在合成尿素工艺流程分类时,是按第三步来分,大致分为不循环法;部分循环法;半循环法和全循环法。
即将NH3与CO2在尿素合成系统中循环使用。
气提法是全循环法的发展。
在简化流程,热能回收,延长运转周期和减少费用等方面较水溶液全循环法优越。
目前我国中氮尿素厂,尿素生产方法以水溶液全循环法为主,并引进了氨气提和CO2气提法。
这三种方法的产污系数见表3-1。
表3-1 不同尿素生产工艺废水和污染物的产污系数*1 包括大型尿素厂 *2 按北京化工实验厂数据计算在尿素生产过程中,生成一克分子的尿素就要副产一克分子的水,也就是说生产一吨尿素就会产300公斤的水,其废水的主要污染源为尿素解吸液,其它为地面冲洗水,废水中NH3-N和Ur的来源,除尿素解吸液外,还来自高压液氨泵等设备和装置的跑、冒、滴、漏。
据从水溶液全循环法的11万吨/a尿素厂物料衡算,其泄漏损失为tUr。
从表3-1可见:从废水的排放,气提法优于水溶液全循环法,为此目前新建的“1830”工程,尿素生产工艺均采用氨气提法,但我国26家煤制氨-尿素厂中有22家采用水溶液全循环法。
综上所述,我国中型煤制氨-尿素厂,目前所采用的生产技术,其主要水污染源为以尿素解吸液为主含NH3-N和Ur的废水,其主要污染物为NH3-N和Ur。
四.煤制氨-尿素厂水污染及治理现状(一)水污染现状据近年来调查,有关中型氮肥厂和煤制氨-尿素厂废水排放情况如表4-1,4-2,4-3。