合成氨系统减排改造

摘要：合成氨厂利用厂内现有设备,对合成氨生产系统中氨蒸发器、循环气压缩机、焦炉气压缩机,氮氢气压缩机等设备排放污水进行治理,使主要污染物氨氮和油类达到环保排放要求,既节省费用,又取得了较好的经济效益和社会效益。

关键词：合成氨；氨氮；油气；减排

中图分类号：O613文献标识码： A 文章编号：

合成氨厂在20世纪90年代末投产,局限于当时的设计水平和环保意识,有些生产设备工艺已经不适应于现在的环保要求。在环保监测中发现污下水中氨氮和净下水油污含量超标。为了解决以上问题,对产生污染的污染源及污染因子进行确定和分析,并提出有针对性的治理措施,取得了较好的效果。

1、污染源及污染因子的分析确定

(1)氨蒸发器导淋排放污染。

在合成氨生产工艺中,氨蒸发器主要将液氨转变为气氨,在此过程中,需要根据工艺指标变化情况按时排放导淋,在导淋排放物中,不但含有设备中积累的油水污染物,而且夹带有大量液氨,这些液氨直接排入厂区污下水管网,是造成污下水中氨氮含量超标的重要原因。

(2)循环气压缩机油水排放污染。

循环气压缩机中压缩气体中含有氨气,该机在油水分离排放过程中有少量氨溶于油水中排出,这部分油水也直接排入污下水管网,也是造成污下水中氨氮超标的原因之一。

(3)焦炉气压缩机和氮氢气压缩机排放污染。

合成氨系统在正常生产中,焦炉气压缩机和氮氢气压缩机每小时均需排放从工艺气中分离出的油水,油水中的成分不但有工艺气中的分离出的水分和其他杂质,还夹带着气缸和填料中的油,这些油水污染物均未经处理直接排入厂区净下水管网,是造成净下水油含量超标的主要原因。同时,生产过程中油的泄漏及检修过程中油的不规范排放也会造成净下水油类含量超标。

2、污染治理措施及效果分析

找出污下水氨氮含量超标及净下水中油含量超标的原因之后,针对以上这几种污染情况,分别采取了相应的治理措施,并且均取得了良好的效果,达到环保治污的要求。

2.1 氨蒸发器导淋排放方式的改造。

为了充分利用厂内现有资源,先将一个系统中闲置的小型氨分离器安装在氨蒸发器旁,将氨蒸发器导淋排放的油水排入氨分离器,然后对排入氨分离器中的油水进行蒸汽加热,使氨与油水进行分离,并回收分离出来的氨,分离出的油水排入污下水。由于合成氨厂地处北方高寒地带,冬季气温很低,而这套氨分离器放在室外,这就要求向氨分离器中连续通入蒸汽,才能保证处理效果,而合成氨厂通入氨公分离器的蒸汽时断时续,不能达到连续供应,经常造成冻害发生,不能满足生产需要。而油水加热只能在氨分离器中进行,因为如果在油水排放过程中进行加热,则会有大量氨蒸发出来,导致氨分离器中压力过高,当分离器内压力高于氨蒸发器导淋排放管内的压力时,油水将无法排出,对生产有影响。因此,此种方法虽能做到油水达标排放,但因为蒸汽不能保证连续供应的问题而不适应冬季生产要求。为解决此问题,又采取了另外一种方案,新铺设一条管线将氨蒸发器导淋与氨储槽相连,油水先排入氨储槽,再压入液位低的储氨球罐,这时由于容积增大,压力降低,氨气溶解度降低,氨气便从油水中分离出来,分离出来氨气通过放空管排入氨回收,油水则沉积在球罐底部,定期通过导淋管排出。此办法也能满足油水达标排放的要求。

现在新型合成氨厂根据设备管道适用条件分情况按以上两种方案对氨蒸发器导淋油水进行排放,基本杜绝了液氨排入污下水管网,达到环保要求。

2.2 循环气压缩机油水排放治理措施。

针对循环气压缩机油水带氨的问题,自行设计加工了一个油水排放槽,同样采取蒸汽加热的方法,使溶于油水中的氨变成气态从油水中释放出来,达到油水与氨分离的目的。油水排放槽的结构为长方形体常压容器,底部安装蒸汽盘管,油水进入槽内加热后,氨分离出来通过放空管进入氨回收,油水进入排污房。为增加油水在槽中的停留时间,使氨能充分释放,设计时在油水排放槽中设置了两个溢流板,取得不错处理效果。经过加装油水排放槽,排入排污房的油水中的氨含量超标问题得到解决, 循环气压缩机排放油水的pH值由原来的9降低到了7,达到污水排入要求。

2.3 焦炉气压缩机和氮氢气压缩机排污治理措施。

为了解决净下水管网中油污染问题,开始时对氮氢气压缩机原有的油水储罐恢复使用,当油水储罐内的油水达到一定的液位时,对该储罐的油水进行外运处理,但是这种方法有明显的弊端,因为油水中含油量不大,但是水量很大,将这种大水量的混合物外运处理的方法十分浪费人力物力,而且处理也十分不易。这种方法在排污油水量较小时还勉强可行,但是对于排水量大的焦炉气压缩机(3M16)而言,无疑是行不通的。在这种情况下,根据每日的油水排放量设计了一套油水分离排放系统,先将油水排入一个油水储槽,再定时用泵输送到油水分离罐,该设备为一常压容器,油水分离罐设两个,一用一备,可以相互切换。油水分离罐内部安装有蒸汽盘管,通过蒸汽加热使油水分离,由于油含量少,因此不需经常排油,直到上层浮油积累到一定程度时,再将油通过排油管道排出运走处理。分离出来的水则从分离罐下部通过排水管道排出。同时为了防止底部排水夹带油,在排水口处设一隔油池,用以处理排水中的油污。焦炉气压缩机及氮氢气压缩机采用这种治理措施后,排水均直接排入厂区净下水管网,做到了在排水口没有可见油污,减少了油污对嫩江的污染,达到了环保排放要求,节约了大量人力物力。

3、结语

随着现在环保意识的日益增强和国家环保监管力度和治理力度的不断加大,排污达标是一个工厂的基本要求,但对一些环保要求不能达标的老厂,则排污是否达标已经是其能否生存的一个重要前提。合成氨厂由于是已生产了10余年的老厂,环保欠帐较多,短期内更新成套的环保设备不具备条件,利用单位现有设备条件对合成氨生产系统中排放污水的几大主要设备进行的排污治理改造,治理费用省,取得了良好的治理效果,使合成氨系统污水排放达到了环保要求,解决了工厂生存与环保的矛盾,同时也取得了较好的经济效益和社会效益。

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