合成氨生產(chǎn)裝置實(shí)現(xiàn)污水零排放工藝探討

戈金龍（陜西奧維乾元化工有限公司，陜西榆林719400）

1 合成氨生產(chǎn)的應(yīng)用背景

合成氨主要的制氣方即煤氣化法，煤氣化法是未來我國乃至全世界更替天然氣、石油資源等的重要方式之一，在發(fā)展中的影響越發(fā)重大。煤氣化法是將無煙煤與蒸汽以及空氣等物質(zhì)放置在煤氣發(fā)生爐內(nèi)，并采取相應(yīng)手段后所制成的氣體即半水煤氣，而這種方法制成的半水煤氣中除了含有目的生產(chǎn)的氮?dú)馀c氫氣之外，同時(shí)還伴有有毒氣體與雜質(zhì)的產(chǎn)生。過去人們并沒有太強(qiáng)的保護(hù)意識，大部分工廠都是將這些污水倒入江河之中，導(dǎo)致周遭水體受到了嚴(yán)重的迫害，嚴(yán)重的甚至影響整個(gè)流域，對我國大部分水體造成了難以挽回的傷害，使得我國水資源稀缺局勢更是“雪上加霜”。

早在十幾年前我國生產(chǎn)合成氨每年生產(chǎn)的數(shù)量已經(jīng)高達(dá)5000 萬噸左右，氮肥3500 萬噸左右，尿素的實(shí)物量約4600 萬噸，氮肥與尿素生產(chǎn)量穩(wěn)居世界第一，我國農(nóng)業(yè)發(fā)展也迎來新的發(fā)展高潮。與此同時(shí)，合成氨工業(yè)在化學(xué)工業(yè)中已經(jīng)占據(jù)用水行業(yè)前列，生產(chǎn)造成的水污染風(fēng)險(xiǎn)與現(xiàn)象也正在逐步顯現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)合成氨生產(chǎn)裝置污水零排放的責(zé)任和目標(biāo)事關(guān)“青山綠水”的保護(hù)，任重道遠(yuǎn)。

2 合成氨生產(chǎn)裝置的相關(guān)內(nèi)容

2.1 合成氨生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)原料

無論采取什么樣的原料與生產(chǎn)方式，合成氨生產(chǎn)大體上都可以分為三個(gè)工藝流程，首先是原料氣的制造，其次是原料氣的凈化，最后再到氨的合成以及為了滿足各種工序工藝而提供的壓縮工序。在介紹原理前，先對合成氨生產(chǎn)裝置常用的生產(chǎn)原料展開簡單的介紹。

合成氨原料就是指碳?xì)浠衔锏母鞣N燃料，雖然生產(chǎn)中運(yùn)用了大量的空氣與水，但一般情況下并不會將空氣與水納入合成氨生產(chǎn)原料的規(guī)劃當(dāng)中。合成氨原料可以具體分為三大類：固體原料氣體原料以及液體原料。第一類，固體原料，焦炭、煤、加工而出的碳化煤球以及水煤漿等皆屬于合成氨的固體原料；第二類，氣體原料，氣體原料包括天然氣、油田氣、焦?fàn)t氣、石油廢氣等；第三類則是液體原料，包括石腦油、重油、原油等。下文以煤為原料對合成氨生產(chǎn)的裝置原理展開簡單介紹。

2.2 合成氨工藝的生產(chǎn)原理

造氣工段中原料半水煤氣要求氣體中的（CO+H2）與N2的比例為3：1左右，在生產(chǎn)上采取間歇輸入空氣與水蒸氣的方式來對其進(jìn)行氣化，氮?dú)鈩t是采取相關(guān)技術(shù)從空氣中分離而出；脫硫工段要對上一階段遺留的少量硫化物進(jìn)行脫除工作，避免這些硫化物對合成氨生產(chǎn)產(chǎn)生不良的影響，還可以在極大程度上保護(hù)設(shè)備，避免設(shè)備、管道被硫化物腐蝕，因此，脫硫工段必不可少；后續(xù)還有變換工段、碳化與脫碳工段、壓縮機(jī)工段、精煉工段、合成工段等，這些都是合成氨生產(chǎn)過程中不可或缺的一部分

3 如何真正實(shí)現(xiàn)合成氨生產(chǎn)污水零排放

“十一五”規(guī)劃即將迎來勝利的火花，按規(guī)劃路線，到“十一五”末期，能耗應(yīng)降低20%，主要污染排放物需縮減到10%以內(nèi)，唯有達(dá)成此項(xiàng)約束性指標(biāo)，才算真正的完成。

要想真正實(shí)現(xiàn)合成氨生產(chǎn)污水零排放，首先要做的就是對當(dāng)前企業(yè)發(fā)展進(jìn)行實(shí)際分析，透徹的了解當(dāng)下企業(yè)應(yīng)用合成氨生產(chǎn)具體處于什么樣的一個(gè)階段，具體位置具體分析，找出排污點(diǎn)并逐一攻克、突破，從源頭抓起，水資源用量要重點(diǎn)關(guān)注，避免不必要的水資源浪費(fèi)，冷卻水可以循環(huán)使用，沒有污染或是稍微有污染但簡單處理后即可投入使用的水資源一定不可輕易丟棄，要提高水資源的循環(huán)利用率；還需要加大清潔生產(chǎn)工藝的覆蓋率，從一開始便使用清潔能源實(shí)施清潔生產(chǎn)工藝，從源頭消除有害物質(zhì)，確保最終得到的都是有用的、或是排放到自然界不會對周遭環(huán)境產(chǎn)生危害的；除此之外，污水處理系統(tǒng)也是必不可少的，引進(jìn)先進(jìn)的污水處理系統(tǒng)治理排放的廢氣、污水、雜質(zhì)，大幅減少污染、降低排放量，企業(yè)要從實(shí)際出發(fā)，查缺補(bǔ)漏、因地制宜，真正實(shí)現(xiàn)工程“零排放”。

例如污水的閉路循環(huán)工作：在污水閉路循環(huán)過程中對污水中含有的有害物質(zhì)如氨、氮等進(jìn)行處理。造氣脫硫污水秘魯循環(huán)處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用先進(jìn)的造氣工藝，其蒸汽分解率高達(dá)百分之四十四，讓造氣脫硫污水中的污染物最終呈現(xiàn)出不溶物狀態(tài)，使懸浮物含量大大降低，更有利于去除造氣脫硫污水中的污染物；鍋爐污水也是排污處理的重點(diǎn)對象，鍋爐污水是由水洗鍋爐煙氣形成的，水洗鍋爐的煙氣在經(jīng)過相應(yīng)的脫硫處理之后可以呈現(xiàn)出兩級沉淀、一級過濾的狀態(tài)，最終形成穩(wěn)定的閉路循環(huán)。這兩種污水閉路循環(huán)的共同特點(diǎn)都是需要補(bǔ)充水資源以維持閉路循環(huán)的正常運(yùn)作，值得一提的是，該循環(huán)過程中補(bǔ)充的水資源并不是一次水，是可再次進(jìn)行循環(huán)利用的水資源。

生產(chǎn)工藝要不斷引進(jìn)與革新，要關(guān)注當(dāng)前最優(yōu)、最適合企業(yè)生產(chǎn)需要的生產(chǎn)工藝，要對傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝展開技術(shù)個(gè)性，必要階段還可以徹底剔除傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，引進(jìn)新型生產(chǎn)工藝，雖然引進(jìn)新型生產(chǎn)工藝的同時(shí)需要花費(fèi)一定的資金、資源，但從長遠(yuǎn)來看，引進(jìn)新生產(chǎn)工藝所獲得的效益要遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，因此，企業(yè)管理者必須從長遠(yuǎn)的角度出發(fā)，選擇最優(yōu)、最適合企業(yè)自身發(fā)展的生產(chǎn)工藝，從而達(dá)到“事半功倍”的效果。

除此之外，事故池必不可少。有些污水在閉路循環(huán)處理后仍有一些廢水、雜質(zhì)難以完全剔除，如果沒能完全剔除這些水資源便不可排放，再次循環(huán)利用率將大大降低，利用事故池，將污水與雨水收集在事故池當(dāng)中，最后進(jìn)行相關(guān)處理工作，提高水資源的利用率。

從上文不難得出合成氨生產(chǎn)工藝的廢棄水更少，需要補(bǔ)給的水資源也大大降低，向外排除廢水的情況得到了有效的改善，企業(yè)可再結(jié)合相關(guān)結(jié)束，將二者相融合，讓終端的排放水達(dá)到可再生回用的效果，實(shí)現(xiàn)合成氨生產(chǎn)污染水的零排放效果。

4 結(jié)語

合成氨生產(chǎn)污水零排放的應(yīng)用已經(jīng)取得了顯著的成效，下一步工作應(yīng)該是要進(jìn)一步加大合成氨生產(chǎn)污水零排放的覆蓋率，而國內(nèi)企業(yè)與企業(yè)之間的水平參差不齊，因此企業(yè)還需要根據(jù)自身實(shí)際的發(fā)展情況出發(fā)，做出科學(xué)、合理的優(yōu)化工作。傳統(tǒng)的氨水脫硫已經(jīng)不符合當(dāng)下的發(fā)展需要，在不久的將來，傳統(tǒng)氨水脫硫必將淘汰，新技術(shù)的不斷問世、涌進(jìn)與革新，才是真正實(shí)現(xiàn)合成氨生產(chǎn)污水零排放的重要途徑。