中型煤制合成氨-—尿素厂生产技术现状、水污染治理现状及存在问题论述.doc

中型煤制合成氨-—尿素厂 生产技术现状、水污染治理现状及存在问题 王有显 （上海化工研究院 上海 200062） ? 摘 要 本文为“九、五”攻关项目“煤造气中型合成氨—尿素厂节水减污、清洁生产技术优化集成示范线”调查部分的摘要。 通过调查对我国中型煤制氨—尿素厂合成氨和尿素生产技术现状；典型的生产工艺及产生的主要废水污染源；水污染及治理现状；存在问题及产生原因等作一简单的介绍。 ? 一 前言 在中国的氮肥行业中，中氮肥历史最长，不仅是氮肥工业的发源地，而且也可以说是我国重化工的摇篮。目前我国中氮肥厂有54家，其原料结构包括了煤（焦）、油、气（天然气、油田气等），其中以煤（焦）为原料的厂家34家；以油为原料的厂家15家；以气为原料的厂家11家，（其中以兼有油、煤的厂家为6家）。1998年合成氨产量为603.5275万吨，占全国合成氨总厂量3188.5634万吨的19% 　 54家中氮厂中有尿素厂38家（占总厂数的70%），1998年尿素产量为566.2548万吨，占全国尿素总厂量2568.8853万吨的22%。 　 综观我国中氮行业的现状，煤（焦）制氨仍占主要地位（占总厂数的63%），而且从我国的能源结构，储量，供应和消耗情况来看，油制氨将逐步为煤制氨所取代。从氮肥产品结构看，由于原来生产碳铵的中氮肥厂转产尿素，使尿素产品成为主要产品，因而煤制氨-尿素厂在中氮行业中占主要地位，为此，研究中型煤制氨-尿素厂的节水、减污、清洁生产技术是非常必要的。 ? 二. 中型煤造气合成氨生产技术现状 (一) 概况 正如前述，我国以煤炭为原料的中型合成氨厂有34家，其工艺流程基本相同。大致可分为：原料气的制备；原料气的净化；气体压缩和氨合成四大部分，只是在使用的具体技术上有不同的差异，现简述如下： 1.原料气的制备 目前我国煤焦制氨采用的气化技术主要有下面两种。 （1）固定床间歇气化。目前我国34家中型煤焦制氨厂均采用该技术，典型的炉型为UGI炉。其直径一般为2.74米、3米和3.6米，由于产量不同而台数各异。 (2）水煤浆加压气化。该法为引进德士古气化技术，首家使用该技术的是山东鲁南化肥厂第二氮肥厂，93年联动试??，94年3月通过国家的审核。 ? 其它还有解放军化肥厂二期工程鲁奇法褐煤加压气化技术，该技术为国家科委重点科研项目。1974年投产，但该法仍存在一些问题，而且污染较为严重，目前准备与捷克合作对鲁奇炉褐煤气化、净化及污染治理进行合作。 　 2. 原料气的净化 在制得的原料气中，除有用成分氢和氮外，还有不同数量的H2S、有机硫化物、CO2、CO等。为此必须将原料气进行净化。现将我国煤焦制氨厂的各种净化工艺统计分述如下： 　 （1）硫化物的脱除 据统计34家厂中采用的脱硫技术如表2-1所示 　 表2-1 脱硫技术及使用厂家数 脱硫技术名称 使用厂数 比例 % ADA 29 61.8 栲胶 6 17.6 GV 1 2.9 MSQ 3 8.8 PDS 2 6.0 活性碳 1 2.9 合计 34 100  从表2-1可见，各厂使用的脱硫技术绝大部分都不是以NH3作为碱源，这就大大地降低了由于脱硫所引起的NH3-N的污染。 　 （2）CO2的脱除 原料气中CO2的脱除方法有：物理吸收法；化学吸收法；物理-化学吸收法等。 据所收集的29个厂的数据统计，这些厂所使用的脱碳技术如表2-2所示 　 表2-2 脱碳技术及使用厂数 脱碳技术名称 使用厂数 比例 %  加压水洗法 12 41.4  苯菲尔法 3 10.3  氨基乙酸法 4 13.8  热钾碱法 5 17.3 丙烯碳酸酯法 2 6.9  二乙醇胺法 2 6.9  环丁砜法 1 3.4  合计 29 100  从表2-2中可见,加压水洗脱碳占主要优势，其压力在1.77～2.94MPa之间。 　 （3）CO的脱除 脱除CO的技术主要有铜洗、甲烷化和液氮洗等技术。据统计34家厂采用的脱CO技术如表2-3所示。 表2-3 脱CO技术及使用厂数 脱CO技术名称 使用厂数 比例 % 铜洗 29 85.3 液氮洗 1 2.9 甲烷化 4 11.8 合计 34 100 ? 从表2-3可见，有85.3%的厂使用铜洗流程，由于铜洗流程有大量稀氨水排放，这成为合成氨厂氨氮的主要排放源。 　 （4）CO变换 CO变换技术有常压变换、中温变换、低温变换和中