【摘要】：現(xiàn)代煤化工技術(shù)是以煤氣化為開(kāi)端,合成、制取各種化工產(chǎn)品的煤炭潔凈生產(chǎn)技術(shù)。隨著煤制烯烴在我國(guó)受到廣泛的重視,煤制烯烴技術(shù)成為現(xiàn)代煤化工技術(shù)的重要分支。而煤制烯烴項(xiàng)目廢水的處理難點(diǎn),普遍存在處理水質(zhì)差、難以完全回用、形成環(huán)境安全隱患等問(wèn)題,成為煤制烯烴項(xiàng)目發(fā)展面臨的主要環(huán)保瓶頸。針對(duì)煤制烯烴廢水處理難題,目前多數(shù)研究都集中于末端處理技術(shù)和工藝開(kāi)發(fā)上,本文從源頭控制入手,通過(guò)對(duì)各工段廢水水樣的監(jiān)測(cè),分析廢水中污染物組成,追溯其來(lái)源和形成機(jī)理,并結(jié)合主體生產(chǎn)裝置工程分析,提出生產(chǎn)工藝改進(jìn)措施和前端預(yù)處理技術(shù),以減輕末端治理的壓力。為我國(guó)煤制烯烴可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支持。選取某建成煤制烯烴項(xiàng)目廢水為研究對(duì)象,首先根據(jù)廠區(qū)內(nèi)裝置流程順序,監(jiān)測(cè)了16組廢水的COD、TOC、石油類、氨氮、氯化物、pH等水質(zhì)指標(biāo),然后選取其中6組核心裝置廢水水樣,利用GC-MS進(jìn)行了全組分分析,確定水樣中有機(jī)污染物的種類和數(shù)量,最后結(jié)合生產(chǎn)工藝的化學(xué)反應(yīng)原理,分析污染物的來(lái)源和形成機(jī)理。并且通過(guò)對(duì)污染物產(chǎn)生點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注,追溯污染物質(zhì)在各裝置之間的遷移關(guān)系。結(jié)果表明,廢水污染物主要包括催化劑細(xì)粉、有機(jī)酸、含氧化合物、蠟狀物、油類等。在氣化水樣,甲醇精餾水樣,MTO急冷塔底水樣,MTO汽提塔底水樣,化學(xué)水站水樣中檢測(cè)出含柏木烯,柏木腦及多種雜環(huán)大分子難降解有機(jī)污染物。工藝流程中最主要的廢水產(chǎn)污環(huán)節(jié)來(lái)自MTO裝置系統(tǒng),裝置的產(chǎn)污量主要受甲醇精餾程度、重組分含量、金屬離子含量以及催化劑選擇性、活性影響。在進(jìn)行水樣分析的基礎(chǔ)上,本文從源頭工藝、分質(zhì)處理、控制預(yù)處理等方面提出合理的解決方案。對(duì)氣化裝置進(jìn)行灰水處理單元,對(duì)改進(jìn)工藝裝置;在急冷塔底增設(shè)排污口與液固分離器、隔油裝置等單獨(dú)處理裝置,后續(xù)可增設(shè)沉降池、濃縮池來(lái)實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的凈化;針對(duì)急冷塔、水洗塔,在裝置中增設(shè)水洗水沉降罐和急冷水沉降罐。通過(guò)提出的建設(shè)性改進(jìn)意見(jiàn),補(bǔ)充優(yōu)化措施,減少末端治理現(xiàn)有的負(fù)荷壓力,以新的思路解決煤制烯烴發(fā)展實(shí)際存在的水處理制約問(wèn)題。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X784
【圖文】：

圖 3-10 煤制烯烴生產(chǎn)廢水原始設(shè)計(jì)流程Fig.3-10 Original design process of wastewater from coal to olefin production根據(jù)前文對(duì)煤制烯烴工藝的梳理，總結(jié)出項(xiàng)目在有水參與的生產(chǎn)運(yùn)行的過(guò)程中，產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水主要來(lái)自氣化裝置的灰水和 MTO 裝置的化學(xué)生成水，其余為少量?jī)艋b置低溫甲醇洗廢水，煤制甲醇裝置洗滌塔洗滌廢水，凈化、烯烴分離沖洗水，聚乙烯、聚丙烯產(chǎn)物回收廢水，以及匯集雨水，廠區(qū)內(nèi)綜合污水的全廠綜合廢水。根據(jù)廠區(qū)內(nèi)裝置流程的先后順序?qū)x取依據(jù)做介紹。（1）氣化灰水車間排放口氣化灰水水樣從氣相部分分離出來(lái)的固態(tài)渣狀物質(zhì)沉淀后排入后置渣池中，渣池中的廢棄黑水與測(cè)線激冷水一同進(jìn)入閃蒸罐設(shè)備，分離出來(lái)部分黑水稱之為灰水與補(bǔ)充的澄清水經(jīng)回流裝置返回水煤漿制備裝置后，繼續(xù)進(jìn)行氣化反應(yīng)，循環(huán)使用[44]。這其中，為了防止反應(yīng)中源源不斷生成的廢渣狀物質(zhì)沉積，反應(yīng)水系統(tǒng)排線直接將反應(yīng)出水的灰水排出系統(tǒng)直接送至全廠區(qū)的綜合污水處理場(chǎng)直接進(jìn)行處理。

圖 3-23 污水總排口水樣組分物質(zhì)含量Fig.3-23 Component content of water sample in sewage outfall通過(guò)采用極性的 GC 柱，酚類、有機(jī)酸類、醇類、酯類、醛酮類、胺類、烴類代烴類、芳香烴類、多環(huán)芳烴類甚至部分雜環(huán)類等物質(zhì)可被 GC-MS 檢測(cè)到。通OD，TOC 的監(jiān)測(cè)以及對(duì)工藝的了解，污水總排口中有分析圖表示監(jiān)測(cè)出 30 種污染，其中匹配度達(dá)到 90%之上的準(zhǔn)確確定的物質(zhì)有 15 種，分別是甲苯，八甲基環(huán)四化物，壬醛，十甲基環(huán)五硅氧化物，癸醛，十一醛，月桂醛，2,6-二叔丁基苯醌,4-二叔丁基苯酚，十四醛，十六酸乙酯，2-十五酮，3-乙酰菲，十七烷。其中一種未知，其余 14 種能夠在所記錄 CAS 號(hào)找到對(duì)應(yīng)物質(zhì)，歸納為苯系物，長(zhǎng)鏈硅氧，長(zhǎng)鏈醛類，長(zhǎng)鏈酮類等。3.2.2.3 組分分析根據(jù) 6 組水樣 GC-MS 的檢測(cè)分析，將水樣中所檢測(cè)到的特征污染物歸分為醛類類，脂類，酚類，酮類，烷烴類，醌類及大分子復(fù)雜環(huán)狀有機(jī)污染物類，并將各

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