渣油劣质化对谢尔气化系统含氰废水的影响.doc

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1、渣油劣质化对谢尔气化系统含氰废水的影响摘要内蒙古天野化工（集团）公司是日产千吨合成氨的大型化肥厂，合成氨装置采用谢尔6.0Mpa渣油气化废锅流程，设计采用呼和浩特市炼油厂减压渣油为原料。近几年随着原油价格不断攀升，减压渣油资源短缺，呼市炼油厂提供给内蒙古天野化工（集团）公司的原料渣油品质越来越差。渣油劣质化导致合成氨气化炉体结垢严重、喉管温度超温、气化工段设备结垢堵塞、炭黑回收工段出口废水氰化物严重超标。本文围绕气化炭黑回收工段的运行情况，以减少废水氰化物的生成量为目的，通过大量实验，首先确定了内蒙古天野化工（集团）公司含氰废水是由较稳定的镍氰配合物组成，高浓度镍氰配合物在碱性条件下通

2、过废水汽提塔，因稳定的配合结构，汽提不出氢化氰。同时实验表明，通过加硫酸可以将镍氰配合物打开生成氰化氢。所以选择有效的改造方法是：汽提→注入→汽提。经过技术改造，在化学处理单元增加了一个附加废水汽提塔和加酸设备来弥补污水处理设计缺陷，达到脱氰目的。并利用原有污水化学处理单元加聚丙烯酰胺除去系统灰分，也能够提高污水系统脱氰效果。其次定量分析了原料渣油组分、灰分含量和出水水质中氰化物、氨氮、硫化物、镍等污染物的量，实验结果表明：影响废水氰化物生成量的主要因素是原油渣油中N、S、Ni三种元素的量，关系为废水氰化物生成量与原料渣油中N含量成正比，与原料渣油S含量和Ni含量成反比。消除渣油中元素

3、含量对氰化物产生的影响，可以通过调整呼市炼油厂的原理渣油与外购渣油之间的比例和改变气化操作条件来完成。通过技术改造和改变原料渣油混合比，消除渣油劣质化对谢尔气化系统及含氰废水的影响，保证了合成氨气化装置消化吸收劣质原料油的同时也达到较好的环境效益、经济效益。关键词：减压渣油；含氰废水；谢尔气化第一章概述1.1引言内蒙古天野化工（集团）有限责任公司原名内蒙古化肥厂，是内蒙古自治区“八五”重点建设项目，是以渣油为原料日产千吨合成氨的大型化肥厂。于1996年9月29日化工投料成功，11月25日产出合格液氨，12月11日产出合格产品尿素，2001年达到年产52万吨尿素水平。化肥厂自1996年投

4、产以来，废水排放一直超标【1】。经过多次工艺调整、技术改造，虽然废水中、等含量已完全达到外排指标，可氰化物、镍含量仍远远高于排放标准。尤其是近几年来，随着原油价格不断攀升，减压渣油资源短缺，呼和浩特市炼油厂供给化肥厂的原料渣油品质越来越差。2002年9月，呼和浩特市炼油厂供给化肥厂的减压渣油中最多掺有60％的半沥青。渣油劣质化导致合成氨气化炉炉体结垢严重、喉管温度超温、气化阻力增加、气化工段设备结垢堵塞、炭黑回收工段废水氰化物超标更加严重，从而制约了我厂生产负荷的提高和生产装置的连续运行。所以研究渣油劣质化对谢尔渣油气化系统及含氰废水的影响已成为一个迫在眉睫的课题。众所周知，氰化物是一

5、种剧毒物质，它对人类、动物及水生生物、农作物都具有较强的毒害作用【2】。而化肥厂所处位置是在呼市第二水源地之上，同时又划入了呼和浩特金桥经济技术开发区内，所以按照持续发展战略来看，最省的经济投资、最大的生产效率、最小的环境污染、最少的废水排放量是我们的追求目标。围绕原料渣油质量逐年下降，谢尔气化及炭黑回收工段工况不断恶化，以尽可能减少出水水质中氰化物的量为研究目的，通过分析原料渣油的组分与出水水质中氰化物的关系，找出主要因素，再经优化系统操作，以期减少含氰废水的产生。内蒙古天野化工（集团）有限责任公司炭黑回收工段含氰废水能否有效的处理，关系到合成氨装置的生产负荷能否提高，劣质原料渣油能

6、否消化吸收，环境污染问题能否解决，环保事故能否避免，化肥厂能否持续发展等一系列问题。解决这一课题，既具有战略意义，又具有现实意义。1.2工程背景1.2.1渣油制氨工艺减压渣油是炼油厂经过常压蒸馏，再经减压蒸馏所得馏分范围在520℃以上的渣油，具有沸点高、分子量大、结构复杂等特点，是由烷烃、环烷烃和芳香烃组成。我国共引进九套以渣油为原料采用部分氧化法制取合成气，从而生产合成氨。它们分别是，70年代后期引入的三套：镇海、乌鲁木齐、宁夏。80-90年代引入的六套：大连、南京、吉林、内蒙古、九江、兰州。其中镇江、乌鲁木齐、宁夏采用德士古8.53MPa渣油气化冷激流程，而内蒙古、九江、兰州采用谢

7、尔6.0MPa渣油气化废锅流程。内蒙古天野化工（集团）公司采用的谢尔气化废锅流程说明：空气分离→谢尔渣油气化→低温甲醇洗脱硫→非耐硫变换→低温甲醇洗脱碳→液氮洗→氨合成。污水处理空气分离渣油气化脱硫CO变换脱碳液氮洗氨合成炭黑回收氨冷冻尿素装置液氨储罐图1.1内蒙古天野化工（集团）公司合成氨装置流程方框图1.2.2两种渣油制氨技术的有缺点比较对大型合成氨装置，现在主要有谢尔和德士古两种渣油气化技术，下面分别进行讨论。1.2.2.1谢尔气化废锅流