降低精醇殘液中COD含量的技術總結

吳 培 王玉磊 張本峰 梁 斐 曹真真

(河南心連心化肥有限公司河南新鄉453731)

降低精醇殘液中COD含量的技術總結

吳 培 王玉磊 張本峰 梁 斐 曹真真

(河南心連心化肥有限公司河南新鄉453731)

0 前言

河南心連心化肥有限公司甲醇精餾采用三塔雙效精餾流程，甲醇精餾塔釜排出的廢液(殘液)經殘液泵送至污水終端進行生化處理。殘液的主要成分為95%(質量分數)以上的水和其他有機物，其中的有機成分為終端細菌的營養成分。評判殘液中有機物的含量用COD表示，COD含量過高將造成細菌“消化不良”，嚴重時會導致細菌死亡，存在環保隱患。

1 現場數據分析

為掌握殘液中COD含量情況，進行了生產狀況調查，污水終端分析人員在殘液外送管線的排污口處取樣分析，每班分析1次，對2011年和2012年的殘液中COD情況進行統計，2011年和2012年殘液中COD月平均質量濃度對比數據如表1所示。

表1 2011年和2012年殘液中COD月平均質量濃度對比數據mg/L

由表1數據分析可以得出，2011年殘液中COD平均質量濃度為3900mg/L，2012年殘液中COD平均質量濃度為7100mg/L，即2012年殘液中COD平均質量分數明顯高于2011年。

2 殘液中COD升高原因分析

2.1蒸汽壓力波動

蒸汽壓力波動會引起甲醇精餾生產系統操作不穩定，由于甲醇裝置的精醇系統波動會引起殘液中COD含量升高。通過查詢微機記錄得知，造氣爐下灰時，蒸汽壓力會由0.26MPa瞬間升至0.33MPa(超壓)，約30min后降至約0.26MPa，期間工況極不穩定，易出現COD含量升高的情況。此種情況屬于外部不可控因素，且2011年與2012年的情況相似，因此，為非主要因素。

2.2 系統內有機雜質成分聚集

因粗甲醇中含有部分有機雜質成分，如烷烴、羧酸、高級醇等。在甲醇精餾過程中，這些有機雜質成分會附著在設備內壁上，也可能會被帶至殘液中，造成殘液中COD含量升高，故采取堿洗方法對整個甲醇精餾系統的設備進行了5次堿洗。堿洗前、后殘液中COD質量濃度對比如表2所示。

表2 堿洗前、后殘液中COD質量濃度對比mg/L

由表2數據分析可以得出，對整個生產系統裝置進行堿洗后，殘液中COD含量確有下降，但仍未達到標準(標準值5000mg/L)，因粗甲醇工藝沒有發生變化，因此，亦為非主要因素。

2.3 取樣點不同，分析結果不同

污水終端化驗室殘液取樣點設在排污口處，而中心化驗室殘液取樣點設在常壓塔塔底處，因取樣點不同，終端殘液中COD質量濃度分析結果比中心化驗室高2000～4000mg/L。為縮小誤差，采用熱洗方法，即用80～90℃的蒸汽冷凝液對殘液槽至終端的管線進行5次熱洗。熱洗前、后殘液中COD質量濃度對比如表3所示。

表3 熱洗前、后殘液中COD質量濃度對比mg/L

由表3數據分析可以得出，對殘液槽至終端的管線進行熱洗后，殘液中COD含量確有下降，但效果并不明顯，且熱洗前、后終端取樣分析結果與中心化驗室取樣分析結果仍有一定差距。因此，斷定為分析方法不同導致分析結果不一致，即為非主要因素。

2.4 精醇系統工藝指標范圍較寬

由于精醇系統工藝指標范圍控制較寬，操作人員控制工藝指標有所偏差。通過分析2011年與2012年精醇系統工藝指標控制范圍，可以發現在這2年的工藝指標及操作規范在塔壓、溫度與回流比等關鍵指標的控制上有一定的差異。例如，常壓塔塔底溫度工藝指標要求≤112℃，在實際操作中，常壓塔塔底溫度在106℃時經常出現殘液中COD含量陡增至10000mg/L的現象，因此，可推斷工藝指標范圍較寬是引起殘液中COD含量升高的主要原因之一。

2.5 常壓塔再沸器泄漏

通過對預精餾塔再沸器、預精餾塔冷凝器、預回流槽、加壓塔再沸器、加壓塔冷凝器、加壓塔回流槽、常壓塔再沸器、常壓塔冷凝器、常壓塔回流槽等設備進行檢查，發現常壓塔再沸器存在泄漏。常壓塔再沸器管程介質為殘液，殼程介質為甲醇，且殼程壓力高于管程壓力;泄漏后，有部分精甲醇泄漏至殘液中，引起殘液中甲醇含量升高，這是引起殘液中COD含量升高的另一個主要原因。

3 改進措施

通過比較、分析原因發現，引起殘液中COD含量升高的主要原因為精醇系統工藝指標范圍較寬和常壓塔再沸器泄漏，為此，提出以下技術改進措施并根據措施進行實施。

3.1 工藝指標的改進

經過對預精餾塔及常壓塔系統進行2個月的調節及測試，調整了相應的工藝指標及操作規范。預精餾塔系統工藝指標變動如下，其入料溫度由原來的低于100℃改至(65±5)℃，塔底溫度由原來的低于85℃改至85～88℃，預精餾塔后醇液pH由原來的8～10降低至8～9，并增加預精餾塔放空溫度為55～65℃且回流比為0.3～0.5指標。常壓塔系統工藝指標變動如下，常壓塔塔底溫度由原來的低于112℃改至109～115℃，并規定常壓塔第6層塔板作為側線采出雜醇塔板，該塔板上的物料溫度＞85℃，且雜醇常采，流量達到20～40L/h。

3.2 常壓塔再沸器補漏

系統停車，對常壓塔再沸器進行檢修。發現其管板有約60處泄漏、5根列管泄漏，采取對稱焊接管束，以減少熱應力。常壓塔再沸器檢修完成并開車正常后，殘液中COD質量濃度穩定在3200～3600mg/L，解決了常壓塔再沸器泄漏的問題。

4 經濟效益

采取以上技術改進措施后，殘液中的COD質量濃度在3500mg/L左右，低于2011年的平均水平(3900mg/L)。殘液中COD質量濃度下降后，減輕了污水終端的處理負擔，環保效益顯著。殘液泵檢修周期由2～3d檢修1次延長至約每月檢修1次，既穩定了生產，又降低了檢修費用。

2014-06-07)