綜合消息,目前,國內一些大型焦化廠的脫硫工藝一般采用氨法煤氣脫硫技術(簡稱HPF工藝)。在脫硫過程中,當脫硫液含鹽量達到一定值后,脫硫效率就會大大降低,脫硫液變為脫硫廢液。此時,必須排放一部分脫硫廢液再加入新的脫硫液才可繼續進行。由此產生的脫硫廢液一般采取的是簡單處理然后排放,這樣不僅對環境造成嚴重污染,而且浪費工業原料,使企業生產成本增加。脫硫廢液提鹽處理技術應運而生,這一技術的投用,在節能減排的同時也實現了資源的回收利用。
據中國煉焦行業協會統計數據顯示,年產100萬噸焦炭的焦化廠,每天產生的脫硫廢液量為30~40噸,全國焦炭生產廠每天產生的脫硫廢液量為1萬多噸,每年產生脫硫廢液300萬~400萬噸。如何很好地對脫硫廢液進行提鹽處理及綜合利用一直是困擾煤焦企業的環保難題。
傳統技術帶來新煩惱
“焦化脫硫廢液提鹽產業本來是一個既節水又環保的產業,卻因傳統技術落后而陷入尷尬境地。焦化脫硫廢液提鹽技術亟待升級。”近日連續有七八家焦化企業反映傳統技術弊端給焦化企業帶來新的煩惱。
山東榮信煤化有限公司、山東東昌焦化有限公司、內蒙古烏海德晟煤焦化有限公司、河南豫龍焦化有限公司、陜西黃陵焦化有限公司、江蘇偉天化工有限公司相關負責人介紹,他們投資近千萬元的脫硫廢液提鹽項目,雖然從脫硫廢液中提取出了硫氰酸銨、硫代硫酸銨和硫酸銨3種化工產品,但由于硫代硫酸銨賣不上價錢,甚至有時根本沒市場,又很難轉化成其他產品,因而形成了企業新的負擔,公司還要雇人花錢拉走,不然就會造成二次污染而面臨罰款。
廢液有待深度利用
中國煤化工專業委員會專家、山西晉陽煤焦化集團公司技術顧問胡益之認為,國內焦化企業的脫硫廢液幾乎沒有得到深度利用,許多焦化企業將其作為配煤用水噴灑在煤堆上。這種方法雖然解決了脫硫廢液的去處,表面看起來沒有廢液排出,但實際上并沒有從根本上解決問題。
胡益之說,由于帶有脫硫廢液的煤進入焦爐后,在高溫下仍然會轉化成二氧化硫和硫化氫等含硫化物,最終還是要回到脫硫廢液當中。脫硫廢液中含有的硫氰酸根離子有強力的殺菌效果,無法進行生化處理,所以傳統處理方式存在很大的弊端,不僅影響焦炭的質量,污染地下水,而且增加煉焦能耗,嚴重制約企業的長期穩定運行和可持續發展。
中國煉焦行業協會名譽會長黃金干認為,脫硫廢液中提取的硫氰酸銨、硫酸銨均是很重要的化工原料,特別是硫氰酸鹽,大量應用于醫藥和化學合成的中間體以及合成農藥三環唑、葉青雙和印染輔劑等,還多應用于貴金屬的浮選、聚丙烯腈的抽絲溶劑、橡膠處理及照相行業等,市場容量非常大。硫酸銨是一種常見的化工原料和化肥,硫黃也是一種很常見的化工原料,均有很高的工農業使用價值。
“HPF法脫硫廢液的組成以無機鹽為主,如硫酸根、亞硫酸根、硫代硫酸根、硫氰酸根等,另含有少量焦油和HPF催化劑,一般COD高達100000mg/l以上,氨氮大于45000mg/l,污染物濃度極高,常規處理方法難以滿足需求。”中國科學院過程工程研究所環境資源化技術與工程課題組劉晨明博士說,開發一種新的脫硫廢液資源化工藝已迫在眉睫。
新工藝探索初見成效
據劉晨明博士介紹,在對傳統脫硫廢液處理工藝進行充分對比和研究的基礎上,中國科學院過程工程研究所以鞍鋼焦化廠的脫硫廢液為研究對象,開發了脫硫廢液資源化利用新工藝。
新工藝首先使用催化氧化劑將亞硫酸根、硫代硫酸根轉化為硫酸根,并使硫氰根形成沉淀與其他物質分離,然后沉淀中結合的硫氰根轉化為附加值較高且工業用途廣泛的硫氰酸鈉和硫氰酸鉀。脫硫廢液經過處理后,其中的副鹽幾乎全被提取,含鹽量大大降低,可繼續作為脫硫液對焦爐煤氣進行脫硫,如此脫硫液可反復循環使用。
劉晨明介紹,課題組在鞍鋼焦化廠中試結果表明,該工藝可生產出純度達97%的硫氰酸鈉產品和氮含量可達到20%以上的硫酸銨產品,催化劑可實現循環利用。經北京市化工產品質量監督檢驗站化學和橡塑制品檢驗中心檢測,該工藝能夠實現HPF脫硫廢液的資源化和無害化;對解決脫硫液的環保利用具有實際的應用價值,可進行工業化實施應用。
環保工藝要不斷創新
焦化脫硫廢液提鹽技術本來是項環保技術,但是要想在焦化脫硫廢液提鹽領域站穩腳,就必須根據焦化企業及行業環保標準趨嚴的新要求超前設計。
我們知道,傳統焦化廢液提鹽技術解決了從焦化脫硫廢液中提取混鹽問題,但提取的混鹽隨著下游市場的變化已經飽和了,賣不出去了。這時,如果沒有深度加工,堆積如山的混鹽賣不出去,就會成為焦化企業的新的負擔。
好在已有科研機構研制出了混鹽深度利用工藝。新工藝摒棄了傳統環保技術的弊端,通過催化氧化反應把混鹽進一步加工成附加值更高的基礎化工原料,而且通過化學配方的改進,可以不斷適應市場需求而生產出更多的終端產品,使脫硫廢液的綜合利用向深度和廣度發展。這樣的環保技術才能實現可持續發展。
- [責任編輯:Puyunyun]
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