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水煤漿氣化協同處置廢物技術破解園區污水危廢處理難題

中國機械工業聯合會機經網  發布時間:2019-04-18 10:33:17  來源:中國化工報


近年來,隨著環保要求的逐步提高,化工園區的污水處理和危廢處置不僅成為園區的必修課,更成為限制園區發展的門檻。有機廢物處理費用過高和缺乏相應的有機污水治理技術使化工園區不得不限產或停產,給化工產業的健康發展也帶來了負面影響。

  近年來,隨著環保要求的逐步提高,化工園區的污水處理和危廢處置不僅成為園區的必修課,更成為限制園區發展的門檻。有機廢物處理費用過高和缺乏相應的有機污水治理技術使化工園區不得不限產或停產,給化工產業的健康發展也帶來了負面影響。

  4月初,在中國氮肥工業協會于浙江蘭溪召開的“水煤漿氣化協同處置廢物技術”推廣現場會上,中國氮肥工業協會理事長顧宗勤指出,“水煤漿氣化協同處置廢物技術”不僅能夠處置化工生產廢水,還實現了危險廢物的資源化利用,生產環保所用的氨水以及化工行業所需的氫氣、液氨、二氧化碳等原料,實現化工園區內的循環利用,能夠有效解決化工園區受制污水處理和危廢處置的難題。

  中國氮肥工業協會總工程師曹占高表示,“水煤漿氣化協同處置廢物技術”將高濃度廢水資源化利用,使水煤漿氣化裝置既承擔園區環境治理的任務,又將高濃度廢水資源化有效利用。同時,該裝置所生產的化工產品可以返銷給園區上游的產廢企業作為原料。比如,聯產的氨水、液氨作為園區鍋爐氨法脫硫脫硝的原料,減少了大氣污染的排放;空分裝置和氣化裝置可以為園區提供純氧、液氮、高純氫氣和二氧化碳等原料氣體。這不僅為化工園區的高濃度有機廢水處理提供了一條有效途徑,也給有條件的氮肥企業提供新的發展選擇。根據鳳登環保的經驗,水煤漿氣化爐處理高濃度有機廢水基本不增加企業生產成本,還可以節約工業用水使用量。

  據浙江鳳登環保股份有限公司董事會秘書沈溪輝介紹,該技術利用水煤漿氣化爐還原氣氛、高溫熔融、快速激冷的技術特點,最終將廢物中的有機物轉化成為以CO和H2為主的合成原料氣,用于生產高純氫氣、純氨、甲醇及其衍生物、天然氣、清潔燃料油等大宗化學品的生產或直接作為清潔燃料氣使用。在滿足企業正常安全生產、保證產品質量與環境保護的同時,實現廢物的無害化處置和資源化利用。

  經過十余年的技術研發、項目建設和項目運行,鳳登環保在技術裝備、產品標準等方面積累了雄厚的技術實力和運作經驗,取得了很多創新突破。一是5年多來,水煤漿氣化爐的危險廢物年處理量不斷增大。浙江鳳登環保水煤漿氣化爐裝置年處置能力可達8.64萬噸/年,年節煤約9600噸,節約制漿用水約3.5萬噸,節約工藝用水約1.8萬噸。同時生成氫氣1130萬m3/年,液體二氧化碳2萬噸/年。

  二是面對日趨復雜的廢物成分,不斷提升安全生產和環保防護能力。廢水成分的變化對水煤漿生產工藝、安全運行的影響,如廢水中的鹽分含有CL-1、Na+1、F-1,會對設備造成腐蝕,進而對生產和安全造成隱患。鳳登環保根據大量實際操作數據,為行業制定了廢水中無機鹽含量控制標準。尤其在F-的處理,又有了新的實踐,將F-轉化為CaF2(螢石)并玻璃化,大大減輕了F-對環境特別是臭氧層的破壞。

  三是通過工藝改進不斷增加可處理的固體廢物種類。據實踐,該技術可處理危險廢物,包括醫藥廢物、農藥廢物、精(蒸)餾殘渣、有機樹脂類廢物和廢堿等類別的危險廢物。到目前為止,鳳登環保已獲得6項國家發明專利,30 項實用新型專利,形成了利用“氣化爐綜合利用廢物技術”處理各類廢物的環保產業鏈,為國家化工產業的綠色發展提供了技術鋪墊。

  據介紹,該技術核心氣化裝備國產化率100%,氣化所產生的合成氣CO+H2超90%,副產的玻璃化熔融渣含玻璃化物超過95%,二惡英含量及重金屬浸出毒性遠低于國家標準。目前,該公司已建成的三套裝置均取得了危廢經營許可證,其中浙江裝置經營范圍涉及12大類別,年處置規模8.64萬噸;紹興裝置2017年取得《危險廢物經營許可證》,經營范圍涉及9大類別,年處置規模5萬噸;寧波四明裝置經營范圍涉及8大類別,年處置規模4萬噸。浙江與紹興裝置合計年處置危廢能力可達18萬噸,可年產高純氫氣5000萬方(99.999%)、 甲醇1萬噸、液氨8萬噸,2018年合并收入為5.5億元,凈利潤1億元,上繳稅收3400萬元,產生了巨大經濟效益。

  顧宗勤表示,目前我國共有水煤漿氣化爐448臺,其中已投產292臺,在建156臺。已投產合成氨產能1278萬噸/年,氣化爐88臺;在建合成氨產能629.5萬噸/年,氣化爐37臺;已投產甲醇產能3179萬噸/年,氣化爐162臺;在建甲醇產能859萬噸/年,氣化爐29臺。而且多數是建在化工園區內。如果按鳳登環保年產5萬噸合成氨裝置可以處理2.5萬噸高濃度廢水計算,僅現有投產裝置每年最大就可處理高濃度廢水2200萬噸;如果按每噸氨能力可摻燒2噸廢固計算,每年最大可燒8000多萬噸廢固。如果再加上最近幾年新型煤化工新建的水煤漿氣化爐,最大處理能力至少翻倍,環保潛力十分巨大。對于大量的化工園區計劃要上焚燒爐的,如果與氮肥、甲醇生產結合起來,將更有特別的意義。

  顧宗勤同時也指出了該技術目前還存在一些問題,如利用水煤漿技術處理有機廢水后殘余的重金屬污染問題、能否利用氣化爐摻燒有機廢氣和VOC等和對危險廢水廢物的預處理和二次處理如何規范、制定標準的問題以及如何發揮大型水煤漿裝置處理高濃度有機廢水承擔環保社會責任的積極性問題等。

  對此,浙江鳳登環保表示將通過與中國環科院、西北化工研究院、浙江大學等專業科研院校進行深度合作,實現技術創新和突破。

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責任編輯:機經網編輯部 heyan
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