“三废综合利用实现节能减污环保达标

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1、“三废 综合利用实现节能减污环保达标 中石化湖北化肥分公司刘芳 湖北化肥分公司是根据中国石化集团公 司和中国石化集团股份有限公司的要求，于 2 0 0 0 年3 月在原湖北化肥厂的基础上重组 改制而成，主要生产装置是2 0 世纪7 ( ) 年代 初期分别从美国、荷兰成套引进，设备和生产 技术先进，产品“长江牌”尿素分别荣获省优、 部优、国家银质奖章等奖项，是国务院指定的 全国1 7 家大型农用优质化肥生产企业之一， 也是国家在湖北省的唯一大型化肥生产骨干 企业。自从1 9 8 0 年投人生产以来，共为国家 生产尿素1 0 0 0 多万吨，为我国的化肥事业、 为支援农业生产建设作出了巨大的贡献。

2、但 是，作为大型化肥企业的湖北化肥分公司，虽 然在工作中取得了可喜的成绩，然而与1 盐界 先进水平相比还存在一定的差距。在投产初 期，“三废”排放存在较大问题，即尿素装置的 废水排放中氨氮和尿素的含量分别高达 1 8 0 0 m g L 和1 1 5 0 0 m g L ；合成氨装置的废 水排放中C ( g D c ，和氨氮含量分别为6 0 0 n - t g L 和8 0 0 m g L ，均远远超过国家排放标准。如 此大量的污染物排入长江，不仅严重污染环 境，而且还造成资源大量流失和浪费。面对 这些不利因素，公司依靠科技进步，严格科学 与环境管理；引进、开发新工艺、新设备，进行 节能增产技

3、术改造。从而彻底扭转了企业的 环境污染状况，同时，经济效益也得到大幅度 提高。较好地实现了企业环境与生产的协调 发展。历年来湖北化肥分公司通过技术改 造，积极开展“三废”综合利用，防治环境污 染，提高产品质量，实现节能减污环保达标的 主要措施有： 1增加尿素水解工艺及配套设施。回收尿素 工艺冷凝液中的氨和尿素 湖北化肥分公司装置建成投产后，经过 多年的生产实践证明其生产能力和产品质 量均可达到设计要求。但还存在一个问题， 那就是生产每吨尿素的实际氨耗高达5 8 6 5 9 0 k g ，远远大于设计值5 8 0 k g 。据此推算， 以年产尿素4 8 万吨计，则每年需白白多消耗 液氨2 8 8

4、 0 4 8 0 0 吨。这些氨是以废气和废 水的形式向大气和长江水域排放。因此，在 增加损失的同时也构成对环境的不良影响。 造成尿素氨耗高的主要原因之一就是原尿素 解吸系统由于工艺条件的限制，致使排放废 水的氨和尿素远远高于没计值。为了解决这 个问题，厂里投资5 9 9 万元，从荷兰斯塔米卡 邦引进常压吸收一解吸一水解新工艺并在 同行兄弟厂水解装置的基础上，进行大胆改 进：增大了水解塔的体积；延长了尿素水解的 停留时间，同时提高了水解系统的工作压力 和温度。该工艺装置投用后，废水中的氨和 尿素含量分别由1 8 0 0 ，l1 5 0 0 m g L 下降到 1 5 ，3 2 m g L ，每

5、年可从废水中回收氨3 3 0 0 多 吨，增产尿素5 6 0 0 多吨，增加效益1 3 0 多万 元，环境状况得到极大的改善。 2 增设汽提塔装置，减少合成氨工艺冷凝液 中C O D c ，和氨氮的排放 在生产过程中? 为了加速甲烷的转化和一 氧化碳的变换，常常要加入过量的蒸汽。过量 的水蒸汽在低变冷凝器中冷凝并分离出来，即 为低变工艺冷凝液，排放量约4 0 t h ，内含较高 2 7 的氨、二氧化碳和甲醇、甲醛等有机物。这样 的排放废水不但污染环境，而且浪费资源。为 了解决这一问题，投资3 8 万元，增加一套简单 汽提法回收装置，将低变工艺冷凝液送汽提塔 回收装置用蒸汽进行汽提。汽提气放空，

6、汽提 后的冷凝液再经离子交换树脂处理后作锅炉 给水。该装置投用后，使合成低变工艺冷凝液 中外排的( X O D c ，和氨氮含量大大降低。该措 施虽然解决了水污染和再利用的问题，但在汽 提过程中，冷凝液中的污染物随蒸汽跑到大气 中，出现了污染物被转移、大气被污染及蒸汽 被浪费的新问题。因目前国内对汽提气的治 理尚无措施，因而未将该装置满负荷投入运 行。尽管如此，仍然在不懈努力，探讨和设想 新的治理途经：可否利用废热蒸汽代替新鲜蒸 汽，并将汽提气作为工艺蒸汽送入一段转化 炉，使汽提出的氨和甲醇等在一段炉中分解为 二氧化碳、氢气、氮气，作为制氨的原料，既解 决污染问题，又节约资源。 3 增设普里森

7、装置，回收弛放气中的氢 合成氨弛放气每小时排放量约为 5 0 0 0 m 3 ，其中主要含有6 1 的氢气，是生成 合成氨的两个组成之一，原只用来做一段炉 的燃料被白白烧掉。为了进一步利用弛放 气，使其资源化，投资3 3 3 万元，从美国孟山 都公司引进一套由中空纤维膜组成的氢气分 离器，简称普里森装置，用其回收弛放气中的 氢气。该装置自从投入生产以来，一直运行 正常，氢气的回收率及氢气的纯度分别稳定 在9 3 和8 3 。平均每年可因此增产合成 氨约4 5 0 0 吨，同时也减少了大气污染。 4 合成氨装置重大改造，回收烟道气废热 根据近几年来国内外合成氨增产节能新技 术进行综合、反复研究比

8、较论证后，进行了氨合 成塔内件、一段炉、小低变炉、脱碳系统等四大 重要节能增产技术改造，总投资2 2 5 6 7 9 万元。 在整个节能技术改造过程中，创造了两个世界 2 8 第一的奇迹：在一段炉改造中，采用了烟气余 热回收技术。列于其中的燃烧空气预热器，未 按一般大型氨厂惯例选用回转式预热器，而是 采用国内新近开发的热管换热器，这是世界上 大型氨厂在一段炉首家使用这种类型换热器， 这种热管换热器在实践中已被证明具有传热效 率高、阻力小、不漏风、本身不消耗动力等优点。 改造后，一段炉的热效率由8 6 5 提高到 9 2 8 。在改造氨合成塔时，采用丹麦托普 索先进的S - 2 f x ) 型双

9、层径向塔取代美国凯洛格 四层轴向冷激塔，在不改变凯洛格氨合成嘲路 的条件下，利用原合成塔的外壳和内催化剂筐， 切除原内件保留换热器( 1 5 一C ) 和膨胀节，换上 托普索S 2 0 0 型内件，合成塔由轴向型改造成 径向型。这也是在美国凯洛格四层轴向塔上进 行的世界首例改造。改造后的合成塔出口氨含 量由1 0 上升到1 3 ，节能增产效果显著。整 个合成氨节能增产技术改造工程完成后，合成 氨年产量由2 5 5 万吨扩大到3 3 万吨，合成氨 综合能耗由每吨氨4 3 5 7 0 8 吉焦下降为每吨氨 3 8 4 7 7 0 吉焦，年节约中压蒸汽6 5 5 4 2 吨、冷却 水2 3 8 8

10、吨、电3 1 8 千瓦小时，节约燃料柴油 2 ( ) 7 9 0 t a 、燃料重油7 0 0 0 t d ，年增经济效益8 1 0 万元。每年可少排烟气4 9 8 0 0 万立方米。其中 二氧化硫排放量减少1 0 5 6 烟尘的排放量减 少1 2 7 ，新技术改善大气环境效果明显。 5 安装液体二氧化碳回收装置，减少工艺气 中富余二氧化碳气体的排放 为了减少温室效应，决定把生产装置富 余外排的二氧化碳气体利用起来，于1 9 9 6 年 自投资金2 5 0 万元建成一套年产5 0 0 0 吨食 品级液体二氧化碳回收装置。此装置投入运 行后，每年可减少外排大气二氧化碳2 8 0 多 万立方米，年

11、增经济效益8 0 多万元。 6 增设双氧水钝化防腐技术和甲醛装置，减 少尿素粉尘和工艺废气排放 为了减少工艺废气排放以及尿素造粒塔 尾气中尿素粉尘和氨的含量，在1 9 9 7 、1 9 9 8 两 年里下力气抓了尿素造粒和蒸发系统以及高 压系统的工艺改进。首先，投资2 0 0 多万元增 上了一套向产品尿素中添加甲醛的装置，从而 增强了产品尿素颗粒的强度，减少了尿素粉尘 的外排量；接着又投资1 0 0 多万元从法国购回 两台双氧水计量泵，自己安装施工上了一套双 氧水钝化系统，使进人工艺系统的防腐空气量 减少到原来的3 8 。通过这一技改，不仅大大 减少了工艺废气的排放量，而且还使工艺系统 的运行

12、更加优良，同时也降低了尾气中的氨含 量。据估算，仅此一项每小时就可回收氨 9 2 k g ，年创经济效益约11 7 万元。 7 煤锅炉粉煤灰和炉渣的综合利用 煤锅炉的废渣主要为静电除尘器除下的 粉煤灰和锅炉排出的炉渣，年排放量约为9 万多吨。为了将粉煤灰和炉渣充分利用，而 不浪费其资源，与附近水泥厂签订了粉煤灰 销售合同，将其送水泥厂生产水泥。同时，还 投资约3 0 0 万元自备建了一套年产2 8 0 0 万 块粉煤灰蒸压砖厂，这样煤锅炉废渣的污染 问题不仅就地得到解决，保护了环境，而且还 被综合利用，创造了一定的经济效益。 综上所述，二十多年来，湖北化肥分公司 抓住机遇，深化改革，不断追踪世

13、界化肥生产 新工艺、新技术、新设备、新材料，并把以此为 水准的技术改造列为环境保护与发展经济的 重点，投人大量资金，大力发展生产和改善环 境。与2 0 世纪8 0 年代初期相比，尿素生产年 产量由3 6 8 万吨增加到5 6 万吨；工业总产值 由1 2 9 亿元增加到4 5 0 亿元；而( ( ) n r 年排 放量由5 3 6 3 吨下降到2 0 7 1 吨；氨氮排放量 由3 9 6 3 吨下降到1 8 6 1 吨；工业粉尘排放量 由5 7 2 3 吨下降到2 4 9 7 吨；工业废水综合合 格率由2 5 3 3 上升到9 1 3 7 ，“三废”综合 利用产品及产值分别由4 9 5 吨上升到

14、1 0 0 0 0 多吨和0 4 8 9 万元上升到8 3 0 多万元。在集 团公司开展的生产装置达标活动中实现十五 连冠，1 9 9 4 年、1 9 9 5 年、1 9 9 9 年分别获得枝江 市、湖北省石化厅环境保护先进单位，并于 2 0 0 0 年1 1 月1 4 日在宜昌市率先通过湖北省 工业污染源达标排放合格验收，完成了国家环 境保护“一控双达标”工作。 事实证明：湖北化肥分公司依靠科技进 步进行的各项技术改造和“三废”综合利用措 施，不仅是增产节能、变废为宝、提高经济效 益的有效措施，同时也是保护环境、减少污 染、实现可持续发展的有效途径。从而也充 分说明，落后的生产工艺，陈旧的设

15、备是造成 我国工业企业资源和能源利用率低下、环境 污染状况严重的根本所在。长期恶性循环的 结果，不但破坏了环境和生态平衡，而且制约 了我国国民经济的发展。为了不走浪费资源 和“先污染后治理”的老路，只有依靠科技进 步，优化生产工艺；结合技术改造，积极开展 “三废”综合利用；大力推行清洁生产，降低生 产成本，实现节能减污，才是每一个企业发展 生产的根本之路。 ： ( 上接第2 6 页) 行的效率不同，因而不同负荷区间的尿素生 产的边际成本略有差异。 3 ) 通过标定一定负荷区间内的消耗变 化情况，可以得到计算一定负荷区间内尿素 边际成本的消耗系数。通过对历史生产报表 数据的分析，得到通常情况下尿素边际成本 计算的简单公式。 4 ) 目前化肥厂成本在线系统已经投用， 可以对该系统的软件进行一定修改，以增加 边际成本分析功能。 5 ) 在计算尿素边际成本时要综合考虑 安庆石化整体物料平衡的变化情况，尤其是 原料、燃料的平衡情况。 2 9