低氯水煤漿添加劑在氣化系統的應用

翟玉偉，劉存鳳

（蘇州永峰聯環保科技有限公司，江蘇 蘇州 215000）

1 系統介紹

1.1 山東晉煤日月化工有限公司介紹

①公司介紹：山東晉煤日月化工有限公司始建于1976年，經過近40年的發展，現已形成具有65萬噸氨醇生產能力，十多個系列產品的綜合性化工企業。主要產品年產量：尿素35萬噸，甲醇20萬噸，雙氧水3萬噸，液氨2萬噸，苯胺10萬噸，乙胺2萬噸，二甲基甲酰胺（DMF)12萬噸，二甲基乙酰胺（DMAC）2萬噸，硝基復合肥年產能30萬噸。自備電廠一座，熱電聯產能力2萬Kwh。②灰水系統要求：灰水系統不能排水，系統損失導致的外排水約為每天35立方；灰水系統需要控制氯離子的濃度在300ppm以下。③氣化爐介紹：山東晉煤日月化工有限公司為兩臺單噴嘴氣化爐，氣化爐進煤量為每小時15噸。④氣化爐和黑灰水系統的一體化方案：煤漿添加劑使用量：YFGN18，每天3噸。灰水分散劑：YFG808，100公斤每天。⑤灰水系統介紹：灰水流量：循環量200m3/HR。

1.2 蘇州永峰聯環保科技有限公司介紹

①蘇州永峰聯環保科技有限公司是專注于工業水和工藝處理系統持續優化的科技公司，其專家團隊人員有著超過20年以上的工業水和工藝處理經驗，曾經分別就職于世界上最著名的水和工藝處理公司，熟悉市場推廣、產品開發研制、生產工藝優化及現場技術服務。 ②永峰聯是國內水處理行業一家專注于MOC的公司。M：加藥設備及相關在線監控技術，擁有世界上最先進的示蹤加藥及在線控制技術。O：現場操作及疑難問題解決經驗，擁有先進的數據分析平臺，專家團隊和分析軟件。C：化學品，擁有世界上先進的涵蓋了煤化工裝置的全系列的解決方案和化學品,包括并不僅限于水煤漿添加劑，還有黑灰水，循環水，反滲透，鍋爐水、污水、煤氣洗滌水處理，循環氨水處理等全系列產品和技術服務，及完善的原料供應體系。③技術理念：通過對水系統的評估及再設計，結合客戶的化工工藝及設備特點，改善水處理系統的處理效果，最終延伸到水系統的節能改造，并通過互聯網技術達成一體化系統運行管理服務。

2 添加劑使用過程介紹和效果對比

煤的氣化是一個非常復雜的化學和物理變化的過程。煤中的灰分物質和未燃盡物會被用于激冷和冷卻洗滌的灰水帶出，進入灰黑水系統。在這樣的高溫、高含鹽量和高含固量的水系統中，鹽分和顆粒的沉積是難以避免的。優秀的化學藥劑阻垢分散方案，即是為盡可能地減少這些物質的沉積。

灰黑水系統的大量沉積物對系統穩定連續運行存在潛在風險。主要表現在：管道、閥門的沉積結垢，會造成系統阻力提高，導致水系統憋壓，甚至多開灰水泵，增加電耗。通流量減少，會造成氣化爐激冷能力下降，碳洗塔洗滌氣體能力和降溫能力下降，不能滿足工藝生產要求。氣化爐激冷后黑水出口、高低壓閃蒸罐是最常見的結垢沉積部位，它會造成黑水冷卻不好，灰水加熱不足，以及影響后段分離罐的正常運行等一系列問題。系統檢修時的清理工作量大大增加。嚴重時，會造成提前停車檢修清理，影響工廠生產計劃，損失巨大。高氯離子扥導致的設備的腐蝕，可能導致高溫高壓的水的泄漏，并可能引發安全事故。

造成這些情況的原因，除工藝設計本身、設備狀況和操作方式以外，化學藥劑對水質的適應性不夠以及加藥方式不合理也是主要的原因之一。這種適應性包括煤質的變化，補排水的變化，氣化爐操作調整的變化等。同時需要水煤漿添加劑和黑灰水的一體化處理方案來解決以上的問題。

①山東晉煤日月化工公司在2017年12月發現灰水的氯離子含量偏高，超過1000ppm,因氣化裝置中不銹鋼設備管道較多，為防止設備管道腐蝕結垢，要求控制氯離子含量控制在300ppm以下。

②針對這個問題，蘇州永峰聯環保科技有限公司分析了氯離子的來源，確定了水煤漿添加劑是主要氯離子的來源，因此開發了新的低氯的水煤漿添加劑YFJ N18，使用后將灰水中的氯離子降低到300ppm以下。

③水煤漿添加劑的氯離子對比

日期 產品 氯離子濃度（總氯）2017年1月6號前2017年1月6號木質素添加劑低氯水煤漿添加劑YFJ N18 1%小于0.04%

④水煤漿添加劑對灰水的氯離子的貢獻計算

名稱 用量 氯離子濃度氯離子量排污量 添加劑貢獻的氯離子濃度857 34單位木質素添加劑新添加劑YFJ N18公斤/天3000 3000%ppm 1%小于0.04%公斤/天30 1.2立方/天35 35

從以上數據可以看出，水煤漿添加劑貢獻了857ppm以上的氯離子，加上補水中的氯離子和煤種貢獻的氯離子，使灰水中的氯離子超過了1000ppm。使用YFJ N18后對氯離子的貢獻在34ppm,從而保證了裝置的對氯離子的控制。減緩了氣化灰水系統結垢速率，延長了氣化灰水系統運行周期。

⑤灰水水質：2017年1月份的氯離子數據

氯根mg/l 654 957 1117 905 900 855 890 729 770 694 242 2017/1/2 2017/1/4 2017/1/6 2017/1/9 2017/1/11 2017/1/13 2017/1/16 2017/1/18 2017/1/20 2017/1/23 2017/1/27

⑥氯離子曲線圖

添加全合成低氯水煤漿添加劑

⑦低氯水煤漿添加劑對灰水系統的貢獻

正常灰水的排放量在循環量的10%-20%之間，水排放至污水處理廠。如果使用低氯的水煤漿添加劑，可以將灰水中的氯離子降低，從而實現減排甚至“零排放”。可以有效保護裝置，同時大大減少污水處理的成本。

按照循環量200立方的系統計算，從常規的灰水排放量15%減少到0.7%的排污，每天節水685立方每天，按照自來水立方5元，污水處理費用5元每立方計算：

水數量立方/天 單價元每立方 每天節約元節省補水減少排水總計685 685 5 5 3425 3425 6850

3 結論

使用蘇州永峰聯環保科技有限公司生產的低氯水煤漿添加劑后灰水中氯離子含量大大降低，減少了灰水系統腐蝕速率和結垢速率，使氣化灰水系統水質指標大大改善。隨著國家對環保的重視，合格的污水的排放將變得尤為重要，為減輕企業環保壓力，建議推廣蘇州永峰聯環保科技有限公司生產的低氯水煤漿添加劑，使企業達到減少污水排放量和氣化灰水系統長周期效益運行的目的。