煤制甲醇工艺的污染物处理措施研究

师泽 张晓卫 张伟 李惠军(陕西华电榆横煤化工有限公司，陕西 榆林 71900)

煤制甲醇工艺的污染物处理措施研究

师泽 张晓卫 张伟 李惠军(陕西华电榆横煤化工有限公司，陕西 榆林 71900)

甲醇是一种重要的化工原料，还是未来的一种清洁能源，因此甲醇的制备一直深受重视。近年来随着石油资源的减少，以煤为原料制备甲醇已经成为新时期的发展趋势，这既是我国能源安全的基本需要，也顺应了化工行业的发展方向。但是煤制甲醇工艺中的污染物仍然不可小视，需要采取科学有效的措施加以治理。本文就煤制甲醇工艺中污染物处理的具体措施进行了探讨。

煤制甲醇；污染物；处理措施

1 煤制甲醇工艺的污染物来源分析

煤制甲醇是一项比较复杂的工艺，中间涉及到包括空分、气化、合成以及精馏等多种不同的工艺环节，在上述环节中会产生大量的废气、废水、废渣等污染物。尽管这些污染物带来的危害程度大小不一，但是都会给生产人员和设备带来一定的损害，甚至还会对当地的环境产生严重影响，因此必须重视对煤制甲醇工艺中污染物的处理，认真分析污染物来源，针对性地采取措施进行有效处理。其中，废气的主要成分为碳氧化合物、氮氧化合物、硫化物以及NH3等，这类污染物的来源一般为煤储仓、粉煤气化的粉煤仓及制粉系统过程中的粉尘，工艺过程中产生的废气以及锅炉烟气中所排污染物中的气体等；废水的主要成分为氯化物、氰化物以及P、As等具有污染性的化学元素，由于煤制甲醇工艺一般使用新鲜水和循环水，所以废水中的污染物含量一般是有限的；废渣的主要来源为工艺反应中的废催化剂和煤气化装置排放的气化炉渣和燃煤蒸汽锅炉排放的锅炉炉渣、飞灰等。

2 煤制甲醇工艺的污染物处理原则

煤制甲醇工艺中污染物的处理原则是从源头出发，减少末端治理。从源头出发主要途径为优化工艺，提高原料的利用率，减少废物排放。通过优化工艺，尽量将污染物的处理问题解决在工艺之中。然后根据排污特点制定一套切实可行的污染物治理方案，保证处理方案的科学性和先进性，使排放浓度等指标达到国家规定的废物排放标准。

3 煤制甲醇工艺的污染物处理措施分析

3.1 煤制甲醇工艺中的废气处理

第一，粉尘废气的处理。粉尘主要来自于煤粉仓储存仓、制粉过程和煤粉气化过程，环保治理设施为高效袋式除尘器。在煤粉仓仓顶、灰仓仓顶和气化煤仓顶安装袋式除尘器，废气经排气筒排放，排放浓度满足《大气污染物综合排放标准》中关于粉尘的排放要求。

第二，工艺废气的处理。在开车、正常运行、停车检修、事故停车时，系统会产生一些无法利用的毒气或废气，这部分气体应根据热值和成分的不同分类处理。系统刚开车后产生的煤气不具备使用条件，可送至火炬燃耗。对具有一定热值的可燃工艺废气可以回收用作燃料。甲醇合成装置产生的驰放气、膨胀槽产生的膨胀气以及甲醇精馏过程中产生的不凝气可以回收进入燃料气系统，然后送至各用气单位。生产过程中产生的硫化氢气体可用硫回收装置吸收处理，制成硫磺产品，其硫回收效率可达到99%，回收尾气达标排放。

第三，燃煤锅炉烟气处理。大型的煤制甲醇厂会配备电厂，因此会产生燃煤锅炉排放的烟气。烟气含有的污染物主要包括二氧化硫、氮氧化物和烟尘。首先要从原料入手，选用清洁煤。其次对于烟尘的处理客采用高效的袋式除尘器和静电除尘。二氧化硫的处理可以采用石灰石-石膏工艺进行烟气脱硫，脱硫效率一般可达90%以上。同时采用低氮燃烧技术，较少氮氧化物的排放。经上述处理措施后经烟囱高空排放，排放污染物浓度符合《火电厂大气污染物排放标准》的相关要求。

3.2 煤制甲醇工艺中的废水处理

煤制甲醇过程中的废水分为两种，一种是循环利用的工艺用水和生产废水。绝大多数的企业都将工业废水的循环利用作为工艺设计的重点，这项工艺的优点在于降低水资源消耗的同时也降低了污水处理系统的处理负荷。循环水中所含有的有毒有害成分有限，通过引入预处理系统可以降低其有毒有害成分的积累浓度，保证工艺用水的质量。生产过程中产生的废水中的余热可以通过热交换器进行回收利用，进一步降低废水的污染程度。煤制甲醇过程中的排放废水的特点是氨氮含量较高，可以采用预沉降+SBR+多介质过滤的处理工艺。该工艺的优点在于流程简单、占地面积小和处理效率高。而且经过该工艺处理效果好、时间快，处理后的水质普遍较好，而且可以根据不同工艺和工况条件进行灵活的调整，以满足生产需求。此外该工艺不易产生污泥膨胀现象，有利于废水的循环利用。

3.3 煤制甲醇工艺中的固体废弃物处理

煤制甲醇工艺产生的固体废弃物主要分为三种，分别为一般生产固废、危险废物和生活垃圾。一般固废以综合利用为原则，根据其碳含量的不同选用不同的资源利用方式。装置中的废催化剂采取返回厂家的方式回收利用，减少排放。气化炉渣和锅炉炉渣可以用作建筑材料，外售给当地的水泥厂或建材企业。对于定性为危险废物的废催化剂和废吸附剂等委托有资质的企业进行处置。生活垃圾交由当地环卫部门统一处理，污水处理厂产生的一般污泥送往填埋场进行填埋处理。

4 结语

近年来随着我国经济和工业的快速发展，对于甲醇的产量需求也逐年增加，同时生产过程中带来的环境污染问题也备受关注。因此在煤制甲醇工艺中要进一步加强对污染物处理的重视，不断优化和完善污染物处理措施，控制污染物的排放，促进煤制甲醇产业的健康可持续发展。

[1]张建恩.煤制甲醇装置废气入三废炉燃烧运行总结[J].小氮肥.2015(07)

师泽(1983-），男，工程师，本科，现从事化工工艺技术操作；

张晓卫（1981-），男，工程师，本科，现从事化工工艺技术操作；

张伟（1977-），男，助理工程师，大专，现从事化工工艺技术管理；

李惠军（1984—),男，工程师，本科，现从事化工工艺技术管理。