废气液发生新反应

2019-11-10 14:22:13

葫芦岛原名锦西,是辽宁省的一个地级市,是京沈线上重要的城市之一。葫芦岛是半岛,伸向辽东湾内,因状如葫芦而得名。葫芦岛市地处辽宁省西南部,矿产资源颇丰富,拥有铅、锌、铜、钼等矿产。它是一个工业城市,也是我国重要的潜艇基地。美丽的葫芦岛,北倚燕山余脉,南临渤海东湾,犹如祖国报晓雄鸡版图颈下的一颗璀璨明珠。
  
  石油化工、有色金属是葫芦岛市四大支柱产业中的两个,而葫芦岛市的金属锌生产在我国更是占有重要的位置。石油炼厂在油品精制过程中,排出大量废碱液。而锌冶炼在焙烧过程中产生大量含二氧化硫的废烟道气,这些废液和废气若直接排放,将对环境造成严重污染,能不能把这两个不同行业的废弃物利用起来,生成有用的东西呢?这是一道始终困扰石油化工行业和有色金属冶炼行业的难题。
  
  虽然大量的二氧化硫可以用来制造硫酸,可是对于锌冶炼过程中二次焙烧回转窑尾部出来烟气中的低浓度二氧化硫就不那么容易回收和利用了。因此,炼油废碱及二氧化硫都是目前环保工作中的难题之一,如果单独处理,国内外都没有太好的方案及工艺。
  
  新型废气回收技术解决排放难题
  
  炼油废碱是在炼厂油品精制过程中产生的,石油炼厂在炼油生产过程中,为了脱除油品中所含硫醇、硫化氢等硫化物以及各种酸性杂质,广泛采取碱洗工艺,碱洗后产生的大量废碱液中仍含有大量烧碱。以前环保意识不强时,很多厂家通常采用硫酸中和法处理废碱液,一方面将大量烧碱浪费掉了,另一方面也将大量硫酸消耗掉了,而中和后生成的酸性硫酸钠水溶液中还含有高浓度的硫酸盐、石油酚及有机化合物。石油酚是一种强杀菌剂,国内尚无有效菌苗能将其降解,因此,国内炼油厂的自建污水处理场都拒绝接收这种废水,目前这种工艺已很难再生存下去。而且碱渣直接用硫酸酸化还将产生大量的剧毒硫化氢气体,造成安全事故。
  
  二氧化硫是有色金属行业等燃煤烟气中的有害成分,如果不控制排放,就会形成酸雨,严重污染我国国土。为治理二氧化硫对大气环境的污染,除使用清洁燃料外,通常还采取三种化学方法对烟气进行治理:烧碱溶液吸收法是以氢氧化钠作为吸收剂吸收烟气中的二氧化硫,同时生成亚硫酸钠。这种方法虽然脱硫效率很高,但是原料烧碱价格高昂,使产品亚硫酸钠的成本很高,很多厂家为了降低二氧化硫的排放而采取此法却造成亏损经营;氨水法是以氨水作为二氧化硫吸收剂,同时生成硫酸铵。这种硫酸铵虽可用作化肥,但是产品质量差不好销售;钙法是以氧化钙加水生成氢氧化钙再吸收二氧化硫,生成亚硫酸氢钙,这种方法容易造成脱硫塔结垢,也不理想。
  
  难道真的没有更好的办法了吗?有。辽宁东野集团高新石油化工有限公司2002年开始试验,开发出一种“新型二氧化硫废气回收技术”,成功地利用炼油厂的废碱液吸收锌厂燃煤烟气中的二氧化硫气体,生产工业级亚硫酸钠。锌厂焙烧烟道气处理前含二氧化硫0.50%~1.70%,经碱液吸收后,降至0.05%,削减率超过95%。试验成功。
  
  亚硫酸钠主要用在造纸工业上,还广泛用在化学工业、洗涤工业、玻璃制造工业、纺织工业、印染工业、感光工业、电子工业、制革工业、医药工业、橡胶工业、食品工业、水处理工业,以及在有色金属冶金、日用化工产品、生产化工中间体等方面都有应用。所以市场容量很大,仅辽宁省造纸行业一项每年用量便可高达2万多吨。尽管不同等级的亚硫酸钠的用途也不尽相同,但是总体上说,需求量大,市场广阔,前景乐观。
  
  自2002年末,葫芦岛市锦隆石油化工有限公司在葫芦岛市环保局的大力协调下,在葫芦岛有色金属集团二次焙烧回转窑尾部建成工业化处理车间,与葫芦岛有色金属集团公司合作建设了一套利用废碱液吸收二氧化硫废烟气新技术的环保装置,新技术应用了炼油碱洗时的废碱液吸收二次焙烧回转窑尾部出来烟气中的低浓度二氧化硫气体,采取逆流吸收工艺新技术,使烟气中二氧化硫达到了国家规定的排放标准。
  
  回收成效显著,新技术推广在即
  
  在回收装置试车成功后,运行情况一直良好,利用废碱液吸收锌冶炼厂产生的二氧化硫烟道气生产亚硫酸钠,既可降低亚硫酸钠生产成本,又能解决二氧化硫烟气污染大气的问题,同时还开发了自己独创的专利技术,生产出了有价值的亚硫酸钠及粗石油酸等产品,使本来污染环境的两种化学危险废物,经过相互中和转化,变成了有价值的化工产品,极大地提高了二氧化硫的回收效率。不仅解决了多年来困扰葫芦岛有色金属集团公司烟气排放不达标的难题,而且创造了巨大的经济效益,还为建立资源节约型、环境友好型社会,为葫芦岛市创建国家环境保护优秀城市作出了突出的贡献。
  
  他们由于本身具备危险废弃物收集能力,所以可以利用锦西石化分公司、锦西化工厂等企业产生的废碱渣为原料,吸收葫芦岛有色金属集团公司产生的二次焙烧后的二氧化硫,生产环保化工产品亚硫酸钠和精细化工产品环烷酸,目前,每年处理废碱渣8000吨,生产亚硫酸钠7000吨。这个厂已经成为省、市专利产业化扶持企业。
  
  目前世界上二氧化硫污染非常严重,仅以葫芦岛市为例,每年就有葫芦岛有色金属集团公司以及大量钼铁冶炼厂所产生的二氧化硫废气1万吨以上,他们大多采用碱吸收法二氧化硫制取亚硫酸钠工艺,由于很多厂家由于缺少技术,自建的装置不过关、工艺落后,造成烟气中二氧化硫不能达标排放,环境保护仍然是一句空话,他们的装置只能在低水平线上运行。
  
  葫芦岛市金属冶炼厂附带建有“亚硫酸钠”回收装置的至少四五十家,全国大型企业需要应用这项新技术的也有四五十家。随着国家对环境保护工作要求的不断加强,预计市场对该项新技术的需要必将更加旺盛。
  
  这项新技术在同行业中市场前景非常看好,东野集团准备逐步向本地和全国其他有关厂家推广应用这项新技术,以促进金属冶炼及石化炼油行业二氧化硫及废碱液的回收工作。
  
  2009年,东野集团又投资3000万元与辽宁省易派环保产业发展有限公司成立辽宁正渤辽西环保产业园开发有限公司,联合社会其他企业共同出资在葫芦岛市连山区高桥镇经济开发区建设了辽西环保产业园,高桥镇西南已规划为省级葫芦岛市北港经济技术开发区,因此地区的工业发展潜力很大。而这里正是辽宁省“五点一线”沿海经济带园区产业项目锁定的地方。建设中的厂区办公室前有两个花坛,将栽种各种观赏花卉,厂区周边栽种乔木进行绿化,绿化占地率为20%,拟达到花园式工厂标准。
  
  辽西环保产业园一期工程的主要装置为两套,一套是直径2.2米×20米回转窑为主体的石化废料及污泥焚烧装置,附带烟气处理及余热回收装置,另一套为处理石化废料回收利用的蒸馏萃取装置及附属罐区。工程建成后每年可处理石油化工废料50080吨,年产值可达3420万元。
  
  对于炼油废碱渣,硫化物是最危险的组分,必须予以妥善处理。在新的园区里他们采用了综合利用工艺:使废碱渣首先通过空气氧化装置将硫化物氧化成亚硫酸钠和硫代硫酸盐后,再通过两级吸收塔吸收二氧化硫尾气,其中的石油酸钠被二氧化硫中和生成石油酸,氢氧化钠中和得到亚酸钠产品。反应完成后,溶液分成两相。上层油相打到沉降罐中沉降分离出水溶液,得到粗油酸;下层水溶液进入浓缩釜中浓缩,并调节酸碱值到7~8,然后进入结晶槽结晶,再进入离心机脱水,得到亚硫酸钠包装入库,母液继续循环使用。利用二氧化硫烟气治理炼油废碱,以废治废,并且做到干净、彻底地同时消除两种污染,同时还有较高的经济效益。这是一种清洁文明、废弃资源充分利用、循环经济型的环保产业。