煤制烯烴工藝技術(shù)對(duì)化工業(yè)要求及解決方案
【上海水處理設(shè)備網(wǎng)ptmcorporation.cn】近年來，國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，化工業(yè)也在不時(shí)進(jìn)步，國對(duì)于能源的使用需求越來越多，要求也越來越高，而我國富煤、貧油、少氣的資源特點(diǎn)導(dǎo)致我對(duì)于石油和天然氣進(jìn)口的依賴水平越來越高。針對(duì)資源問題，國開始大力發(fā)展以煤為原料，制成油和烯烴的化工業(yè)。但是烯烴產(chǎn)業(yè)的污水處置和廢水回收利用也是一大難題。文章主要論述了以解決煤制烯烴工藝技術(shù)和廢水處置問題的對(duì)策。
關(guān)鍵詞：煤制烯烴；工藝技術(shù)；化工業(yè)
國的能源特點(diǎn)：富煤、貧油、少氣,所以依懶石油的低碳烯烴(尤其是乙烯和丙烯)制備受到很大的限制,并且低碳烯烴在國還處于供不應(yīng)求的狀態(tài),煤制烯烴不只能解決我國目前對(duì)于低碳烯烴的依賴問題，還能實(shí)現(xiàn)資源地合理利用。但是煤制烯烴廢水卻具有硬度和堿度較高的缺點(diǎn)，尤其是排放問題不好處置的現(xiàn)狀。所以，對(duì)于煤制烯烴的工藝技術(shù)改造是一大難題。
1發(fā)展煤制烯烴工業(yè)的背景
由于我國富煤、少油、少氣的能源特點(diǎn)，導(dǎo)致了國的工業(yè)發(fā)展需要調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，中國石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)計(jì)，十二五”和“十三五”期間中國乙烯產(chǎn)能的增速將分別達(dá)到4.9%和5.6%盡管如此，乙烯仍然無法滿足下游市場(chǎng)的需求。以“煤”代“油”生產(chǎn)低碳烯烴，實(shí)現(xiàn)中國以“煤代油”能源戰(zhàn)略，保證國家能源平安的重要途徑之一。降低對(duì)于石油的依賴水平，充分發(fā)揮煤炭的優(yōu)點(diǎn)，利用煤炭現(xiàn)有的資源優(yōu)勢(shì)，大力發(fā)展煤化工代替油化工的技術(shù)，盡可能的讓煤化工產(chǎn)品代替石油化工產(chǎn)品。煤制烯烴就是以煤炭為原材料制成的煤化工產(chǎn)品。煤制烯烴技術(shù)即是以煤炭為原料，經(jīng)過合成工藝制成產(chǎn)品的煤炭清潔利用技術(shù)。用以代替過去只能以石油為原料制成烯烴及其他產(chǎn)品的技術(shù)。烯烴是重要的平臺(tái)化學(xué)品,烯烴工業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)著其它有機(jī)化工產(chǎn)品的發(fā)展.無論從能源平安還是資源儲(chǔ)量角度看,探索煤炭原料路線的烯烴生產(chǎn)是化工產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要方向.近年來煤氣化為基礎(chǔ)的甲醇制烯烴技術(shù)得到快速的發(fā)展�？傮w而言,煤制烯烴路線具有原料利息優(yōu)勢(shì),經(jīng)濟(jì)上表示出較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,但整體工藝和過程集成技術(shù)有待提高。
乙烯工業(yè)是化工業(yè)的重要組成局部，合成橡膠、塑料乙醇等的基本原料，其發(fā)展水平是衡量一個(gè)國家硬實(shí)力的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)，國化工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要地位。丙烯也是國化工業(yè)的重要組成局部之一，其是成產(chǎn)諸如辛醇、丙烯腈、環(huán)氧丙烷、丙烯酸等化工產(chǎn)品的基本原料。而這兩種重要的工業(yè)原料的生產(chǎn)卻主要來源于石油。國石油資源緊缺，迫切需要優(yōu)化和調(diào)節(jié)資源結(jié)構(gòu)，否則，國的化學(xué)工業(yè)將會(huì)受到嚴(yán)重影響。
2技術(shù)難題的攻克
2.1煤制甲醇技術(shù)
現(xiàn)如今，國的煤制甲醇技術(shù)可以說非常成熟，精制甲醇合成工藝其造氣采用魯奇高壓氣化爐，純氧氣化劑作用下煤氣經(jīng)冷卻脫出焦油、硫和二氧化碳從而制得組成為H和C0合成氣，壓縮后的合成氣經(jīng)過換熱、冷卻、壓縮至10MPa后進(jìn)入反應(yīng)器。合成甲醇過程為強(qiáng)放熱過程，所以反應(yīng)器的設(shè)計(jì)主要考慮如何排除反應(yīng)熱，控制反應(yīng)溫度，而甲醇反應(yīng)器襯里材質(zhì)還要注意防止H和CO腐蝕，從而通常采用：1Cr18Ni9Ti最后反應(yīng)精制后的甲醇含量可達(dá)99.85%
2.2MTO技術(shù)
MTO由合成氣所經(jīng)過甲醇所轉(zhuǎn)化成為的低碳烯烴的技術(shù)工藝，國際上有很多著名了石油企業(yè)和化學(xué)企業(yè)，比如美國的巴斯夫公司、環(huán)球石油企業(yè)等都是投入了大量的資金費(fèi)用和研究人員，進(jìn)行了相關(guān)的研究。1998年，UOP和環(huán)球石油企業(yè)合作建立成了一套甲醇角哀公能力的0.75t/d示范裝置，連續(xù)的運(yùn)轉(zhuǎn)3個(gè)月時(shí)間，甲醇的實(shí)際轉(zhuǎn)換率接近了百分百，乙烯和丙烯在一定水平上其炭基的整體質(zhì)量回收幾率高達(dá)80%MTO技術(shù)工藝中所采用的流水床中的反應(yīng)器和再生器的設(shè)計(jì)，所反應(yīng)熱通過所產(chǎn)生的蒸汽所帶進(jìn)去并進(jìn)行回收，失去活動(dòng)的催化劑中會(huì)被送到流化床中在進(jìn)行器中燒炭再利用，然后回到流化床中的反應(yīng)器中，這樣在整個(gè)產(chǎn)物的氣流混合物被分開之前，所需要通過大部分的水分以及相應(yīng)的物質(zhì)是會(huì)被清除的一定水平上通過氣體所產(chǎn)生的物質(zhì)氣液分離會(huì)進(jìn)一步的進(jìn)行脫水，干燥之后的產(chǎn)品中會(huì)成為回收段。MTO技術(shù)共軌中流經(jīng)脫甲烷塔、乙烷塔以及丙烷塔以及乙烯分離塔、丙烯分離塔，含氧化合物中也會(huì)被壓縮在工段中途被得到有效的清除。
3烯烴廢水處置工藝
3.1混凝沉淀法
沉淀法，顧名思義，即是利用水中懸浮物的重力作用下沉而達(dá)到使水和水中廢渣相分離的目的混凝沉淀法的使用通常需要在廢水中加入一些能夠加強(qiáng)沉淀效果的物質(zhì)。這種方法的有點(diǎn)主要是開銷小，處置量大，工藝簡(jiǎn)單容易。但其弊端是投放物質(zhì)的條件需要根據(jù)廢水水質(zhì)的變化而改變，處置效率一般。另外，該種方法會(huì)產(chǎn)生大量的沉淀，影響脫水。
3.2低氧一好氧法
該方法對(duì)煤制烯烴廢水水中的氨氮元素和其他有機(jī)物有比較好的去除效果。A2-O工藝是A-O工藝基礎(chǔ)上開發(fā)出來的改進(jìn)工藝,與A-O工藝相比，缺氧池前多了一個(gè)厭氧池。煤化工廢水中的有機(jī)物難以降解，煤制烯烴廢水中含有大量的環(huán)雜和多環(huán)芳烴類有機(jī)物，煤制烯烴的廢水中含有大量的難以降解的有機(jī)物和其他物質(zhì)，需要通過一定的方法講這些有機(jī)物和殘?jiān)D(zhuǎn)化為可以降解的有機(jī)物。煤制烯烴就是以煤炭為原材料制成的煤化工產(chǎn)品。煤制烯烴技術(shù)即是以煤炭為原料，經(jīng)過合成工藝制成產(chǎn)品的煤炭清潔利用技術(shù)，煤制烯烴廢水中的銅離子、氨氮含量高，可降解難度大，需要采用多種方法混合使用以此達(dá)到降解廢水中的有機(jī)物和去除氨氮元素的目的該種方法在經(jīng)過試驗(yàn)后證明，排放出水的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國家規(guī)范。
3.3回用處理技術(shù)
回收處置技術(shù)是將煤制烯烴廢水中的雜質(zhì)和其他有機(jī)物去除到國家規(guī)范的范圍內(nèi)，用于工業(yè)中的循環(huán)使用和冷卻系統(tǒng)以及深度處置用水。不只降低了工業(yè)生產(chǎn)中的用水量和廢水排放量也節(jié)約了成產(chǎn)用成本。廢水處置再利用工程不是一項(xiàng)單純的水處理工程，而是以經(jīng)過處置后生產(chǎn)廢水作為水源，再經(jīng)過深度處置達(dá)到生產(chǎn)再利用的工程。所以，顯而易見，經(jīng)處理后的廢水水質(zhì)愈好，所含無機(jī)和有機(jī)污染物愈少，對(duì)再利用工程愈有利，可以減少再利用工程的投資和制水成本。
4煤制烯烴的技術(shù)發(fā)展與運(yùn)用分析
國的資源形勢(shì)很不平衡，過去我國過于依賴靠進(jìn)口石油和天然氣來維持國家工業(yè)發(fā)展，過去的石油化工需要耗費(fèi)大齡的石化資源，而我國本身的石油資源卻缺乏以維持我國龐大的工業(yè)體系，而過度的依賴國外進(jìn)口則可能是國在戰(zhàn)略資源上面處于有利地位，煤制烯烴技術(shù)即是以煤炭為原料，經(jīng)過合成工藝制成產(chǎn)品的煤炭清潔利用技術(shù)。而我國的煤炭資源相對(duì)豐富，且利息相對(duì)較低，降利息相對(duì)較低的煤炭資源加工成為具有經(jīng)濟(jì)效益的烯烴還可以促進(jìn)地區(qū)發(fā)展的平衡，目前我國家的煤炭資源能夠滿足未來相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間的需要。
5結(jié)語
煤制烯烴制造工藝的呈現(xiàn)，極大地緩解了國能源問題，不只優(yōu)化和調(diào)節(jié)了能源結(jié)構(gòu)，還保障了國化工業(yè)的健康發(fā)展，降低我國對(duì)于石油天然氣進(jìn)口的依賴水平。但是煤制烯烴廢水的處置也是一大難題，總體而言,煤制烯烴路線具有原料利息優(yōu)勢(shì),經(jīng)濟(jì)上表示出較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,但整體工藝和過程集成技術(shù)有待提高。烯烴工業(yè)的發(fā)展不只要解決能源問題，也要盡可能地實(shí)現(xiàn)廢水無害化處置，解決環(huán)境問題。只有這樣才干實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，煤制烯烴產(chǎn)業(yè)才干蓬勃發(fā)展
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