煤制烯烃废水污染特征及控制措施研究

摘要

现代煤化工技术是以煤气化为开端，合成、制取各种化工产品的煤炭洁净生产技术。随着煤制烯烃在我国受到广泛的重视，煤制烯烃技术成为现代煤化工技术的重要分支。而煤制烯烃项目废水的处理难点，普遍存在处理水质差、难以完全回用、形成环境安全隐患等问题，成为煤制烯烃项目发展面临的主要环保瓶颈。 针对煤制烯烃废水处理难题，目前多数研究都集中于末端处理技术和工艺开发上，本文从源头控制入手，通过对各工段废水水样的监测，分析废水中污染物组成，追溯 其来源和形成机理，并结合主体生产装置工程分析，提出生产工艺改进措施和前端预处理技术，以减轻末端治理的压力。为我国煤制烯烃可持续发展提供技术支持。 选取某建成煤制烯烃项目废水为研究对象，首先根据厂区内装置流程顺序，监测了16组废水的COD、TOC、石油类、氨氮、氯化物、pH等水质指标，然后选取其中6组核心装置废水水样，利用GC-MS进行了全组分分析，确定水样中有机污染物的种类和数量，最后结合生产工艺的化学反应原理，分析污染物的来源和形成机理。并且通过对污染物产生点进行标注，追溯污染物质在各装置之间的迁移关系。 结果表明，废水污染物主要包括催化剂细粉、有机酸、含氧化合物、蜡状物、油类等。在气化水样，甲醇精馏水样，MTO急冷塔底水样，MTO汽提塔底水样，化学水站水样中检测出含柏木烯，柏木脑及多种杂环大分子难降解有机污染物。工艺流程中最主要的废水产污环节来自MTO装置系统，装置的产污量主要受甲醇精馏程度、重组分含量、金属离子含量以及催化剂选择性、活性影响。 在进行水样分析的基础上，本文从源头工艺、分质处理、控制预处理等方面提出合理的解决方案。对气化装置进行灰水处理单元，对改进工艺装置；在急冷塔底增设排污口与液固分离器、隔油装置等单独处理装置，后续可增设沉降池、浓缩池来实现水质的净化；针对急冷塔、水洗塔，在装置中增设水洗水沉降罐和急冷水沉降罐。通过提出的建设性改进意见，补充优化措施，减少末端治理现有的负荷压力，以新的思路解决煤制烯烃发展实际存在的水处理制约问题。

目录

声明

第一章 绪论

1.1煤制烯烃发展现状

1.1.1现代煤化工

1.1.2煤制烯烃工艺

1.2煤制烯烃的废水处理现状

1.2.1煤制烯烃废水水质

1.2.2煤制烯烃废水处理技术

1.2.3煤制烯烃废水处理难点

1.2.4煤制烯烃废水“零排放”

1.3课题研究目的和内容

1.3.1研究目的及意义

1.3.2研究内容及思路

第二章 实验材料准备与方案

2.1实验准备

2.1.1实验材料

2.1.2实验仪器

2.2实验方法

2.2.1废水分析方法

2.2.2实验简介

第三章 煤制烯烃工艺水检测与分析

3.1采样点来源

3.1.1生产流程简介

3.1.2采样点简介

3.2特征水样全组分分析

3.2.1煤制烯烃特征水样选择依据

3.2.2特征水样全组分分析结果

3.3本章小结

第四章 煤制烯烃废水污染物溯源及问题解析

4.1废水问题分析

4.1.1污水处理厂废水分析

4.1.2 MTO装置废水分析

4.1.3气化装置废水分析

4.1.4其他问题分析

4.2解决方案

4.2.1水处理工艺现状

4.2.2工艺改进方案

4.3本章小结

结论

附录

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢