煤制烯烴工業(yè)污染物減排效果分析

苗 杰 李金鳳 邱冬梅

（神華包頭煤化工有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市，014010）

煤化工是以煤為原料，經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料及化學(xué)品，生產(chǎn)出各種化工產(chǎn)品的工業(yè)。煤化工分為傳統(tǒng)煤化工和現(xiàn)代煤化工兩類，其中煤焦化、煤合成氨、電石屬于傳統(tǒng)煤化工，現(xiàn)代煤化工主要是指煤制油、煤制烯烴、煤制天然氣、煤制乙二醇、煤制二甲醚等項(xiàng)目。

神華包頭煤化工有限責(zé)任公司位于內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市九原工業(yè)園區(qū)，距離黃河僅10km 左右。自投產(chǎn)以來，公司在環(huán)保方面投入大量資金，采取行之有效的技改措施，使公司的環(huán)保工作取得了顯著成效，并于2013年3月18日通過了國家環(huán)境保護(hù)部對(duì)包頭煤制烯烴項(xiàng)目環(huán)保設(shè)施的驗(yàn)收，2013年10月25日取得了由內(nèi)蒙古自治區(qū)環(huán)保廳頒發(fā)的《排污許可證》。

1 2011年之前公司環(huán)保工作的狀況

1.1 2011年污染物總量排放情況

公司2011年全年消耗原料煤267萬t（硫含量0.5%）、燃料煤96萬t（硫含量0.63%），生產(chǎn)聚烯烴產(chǎn)品50萬t，實(shí)際產(chǎn)品產(chǎn)量為設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模的83.3%。全年實(shí)際排放二氧化硫2044t；排放氮氧化物4551t；排放煙塵1044t／a，比控制指標(biāo)高出66%；排放CODcr 502t，是CODcr總量控制指標(biāo)的3.4倍；排放NH3-N 62.3t，是環(huán)境影響評(píng)價(jià)結(jié)論的6.9倍。

1.2 減排設(shè)施運(yùn)行情況

1.2.1 煙氣除塵

煙塵主要由四電場靜電除塵器脫除，除塵效率為99.6%，后續(xù)的濕法脫硫可以進(jìn)一步去除50%的煙塵，總除塵效率可達(dá)到99.8%，煙氣煙塵排放濃度70～120 mg／Nm3。2011 年全年處理廢氣110億Nm3，煙塵排放量1044t。

1.2.2 煙氣脫硫裝置

采用石灰石-石膏濕法爐外脫硫工藝，裝置脫硫效率大于95%。本裝置2011 年煙氣處理率90%，SO2平均排放濃度141 mg／Nm3（包括開啟旁路時(shí)二氧化硫直排的異常情況，正常情況下，二氧化硫排放濃度均值為60 mg／Nm3左右。），燃煤煙氣全年SO2排放量1541t。

1.2.3 低氮燃燒

熱電站燃煤鍋爐采用水平濃淡低氮燃燒技術(shù)，排放煙氣中NOx 平均排放濃度413mg／Nm3，2011年排放NOx4528t。

1.2.4 硫回收裝置

采用山東三維的 “SSR”工藝，硫回收部分為常規(guī)Claus技術(shù)，尾氣處理部分采用加氫還原吸收技術(shù)，總硫收率可達(dá)到99.8%以上。硫回收尾氣排放量14400 m3／h，尾氣二氧化硫平均排放濃度852mg／Nm3，排放二氧化硫94t。

另外，氣化裝置開停工及氣化爐切換過程中粗煤氣排往火炬焚燒，排放二氧化硫409t。

1.2.5 回用水裝置

采用石灰軟化+中和+砂濾+超濾／反滲透處理工藝，設(shè)計(jì)處理能力1400t／h，實(shí)際平均處理量為850t／h。裝置全年處理水量479萬t，產(chǎn)水303萬t，裝置產(chǎn)水率70.6%。

1.2.6 污水處理裝置

采用污水調(diào)節(jié)和初沉預(yù)處理+A／O 生化處理+二沉池+生物濾池 （BAF）的處理工藝，裝置設(shè)計(jì)處理能力為400 m3／h，2011 年實(shí)際處理量440m3／h，全年處理生產(chǎn)廢水342萬t，送回用水裝置155萬t，CODcr平均排放濃度66.4 mg／L，NH3-N 平均排放濃度7.6 mg／L，合格率僅為57%。

1.2.7 生產(chǎn)廢水系統(tǒng)

2011年工業(yè)廢水產(chǎn)生量913t（包括生產(chǎn)廢水342t和假定凈水571t），噸產(chǎn)品產(chǎn)生工業(yè)廢水18.28t，污水處理率76%，廢水綜合回用率33.2%。噸產(chǎn)品排放廢水12.2t，CODcr平均排放濃 度82.3 mg／L，NH3- N 平 均 排 放 濃 度10.2mg／L，綜合合格率僅為83.4%。

1.3 在線監(jiān)測及環(huán)保管理人員配備情況

1.3.1 在線檢測設(shè)備

熱電站安裝二氧化硫、氮氧化物、煙塵自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)；硫回收裝置安裝了SO2自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)；污水總排安裝了PH、CODcr、NH4-N 和流量在線自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備。2011年公司的在線自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備與地方環(huán)保部門實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，但未驗(yàn)收，因此公司廢氣污染源統(tǒng)計(jì)采用物料恒算數(shù)據(jù)，廢水污染源統(tǒng)計(jì)采用手工檢測數(shù)據(jù)。

1.3.2 組織機(jī)構(gòu)及人員配置

公司設(shè)安全健康環(huán)保部，配備2名專業(yè)工程師負(fù)責(zé)全廠環(huán)保管理工作。環(huán)境監(jiān)測站、污水和回用水裝置、硫回收裝置以及熱電站脫硫裝置等環(huán)保設(shè)施納入生產(chǎn)運(yùn)行管理系統(tǒng)。

1.4 存在問題

（1）2011 年噸烯烴產(chǎn)品消耗原料煤5.33t，比設(shè)計(jì)上升6.73%，裝置開、停工及氣化爐切換過程中產(chǎn)生的粗煤氣經(jīng)火炬焚燒后排放，全年火炬排放二氧化硫409t，占工藝二氧化硫排放的

81.31%。

（2）由于熱電站實(shí)際使用燃料煤收到基灰分平均為18.44%，但設(shè)計(jì)煤種收到基灰分為8.73%，校核煤種收到基灰分為8.26%，灰分大幅提高211%，而除灰設(shè)施未作調(diào)整，導(dǎo)致排放煙氣煙塵排放濃度高達(dá)70～120mg／Nm3，不能滿足排放標(biāo)準(zhǔn)限值要求。

（3）煙氣脫硫旁路未加裝鉛封，排放煙氣脫硫處理率僅為90%，綜合脫硫效率較低。

（4）熱電站無脫硝設(shè)施，氮氧化物排放量較大。而且排放煙氣中氮氧化物平均濃度413.1mg／Nm3，不能滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

（5）硫回收裝置二氧化硫排放濃度有時(shí)可達(dá)到1200～1400mg／Nm3，難以實(shí)現(xiàn)100%達(dá)標(biāo)排放。

（6）MTO 凈 化 廢 水 實(shí) 際 產(chǎn) 生 量175 ～180m3／h，COD 濃度指標(biāo)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)平均為1433mg／L。由于氣化裝置無用水余量，這部分廢水只能直接送入污水處理場，使污水處理系統(tǒng)始終處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，出水水質(zhì)波動(dòng)較大，合格率低下。

（7）污水處理裝置由于上游生產(chǎn)污水排放量太大及水質(zhì)不穩(wěn)定，出水經(jīng)常不能滿足中水回用條件，被迫直接外排。特別是CODcr排放量502t／a，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出環(huán)評(píng)批復(fù)的150t／a排放指標(biāo)。

2 公司在污染物減排工作中采取的具體措施

污染物減排的重要途徑包括工程減排、結(jié)構(gòu)減排及管理減排措施。包頭煤制烯烴示范項(xiàng)目屬于新建項(xiàng)目，公司始終牢固樹立 “控制總量，達(dá)標(biāo)排放，事故為零，力爭行業(yè)排頭，國內(nèi)領(lǐng)先”的環(huán)境保護(hù)總體工作目標(biāo)，并結(jié)合實(shí)際，加大工程減排投入，重點(diǎn)突出管理減排地位，積極開展了一系列行之有效的工作。

2.1 嚴(yán)格落實(shí)環(huán)境保護(hù)責(zé)任制

完善環(huán)境保護(hù)管理機(jī)制，建立健全環(huán)境保護(hù)責(zé)任制，堅(jiān)持 “誰主管、誰負(fù)責(zé)”、“管生產(chǎn)必須管環(huán)?！钡脑瓌t，嚴(yán)格落實(shí)環(huán)境保護(hù)責(zé)任制。制定并頒布實(shí)施了 《神華包頭煤化工有限責(zé)任公司環(huán)保工作任務(wù)分解表》，逐級(jí)簽訂環(huán)境保護(hù)目標(biāo)責(zé)任 （承諾）書，將環(huán)保控制指標(biāo)逐級(jí)分解，層層落實(shí)。

2.2 節(jié)能減排工作納入本安管理體系

進(jìn)一步細(xì)化各項(xiàng)管理措施，建立環(huán)保例會(huì)制度，及時(shí)公布各中心、裝置排污情況及現(xiàn)場監(jiān)督檢查結(jié)果。將節(jié)能減排工作納入本安管理體系之中，同時(shí)在全公司范圍內(nèi)大力宣傳當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的形勢和任務(wù)，使公司上下形成了一種人人關(guān)心環(huán)保，人人參與環(huán)保的良好氛圍。

2.3 排污口規(guī)范化管理

在線監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)與內(nèi)蒙古自治區(qū)環(huán)保廳及包頭市環(huán)境監(jiān)控中心進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)；對(duì)各排污口建立了管理檔案，包括現(xiàn)場運(yùn)行記錄、公司級(jí)環(huán)境保護(hù)月報(bào)以及各類臺(tái)賬。

2013年6 月廢水、廢氣在線自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備通過驗(yàn)收收后全部委托第三方運(yùn)營，并按照市環(huán)境保護(hù)局的要求，在線自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備站房實(shí)行 “一把鎖”制度，確保監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的真實(shí)性、可靠性。

2.4 環(huán)保信息公開

按照環(huán)境保護(hù)部要求，公司制定了 《自行監(jiān)測及環(huán)保信息公開暫行管理辦法》，并組織編制了“環(huán)保信息公開內(nèi)容” “自行檢測方案”，及時(shí)在板塊公司對(duì)外網(wǎng)站和自治區(qū)環(huán)境保護(hù)廳官方網(wǎng)站上公開了公司的全部環(huán)保信息，形成了政府、企業(yè)及社會(huì)公眾共同監(jiān)督的完整體系。

2.5 環(huán)保設(shè)施管控情況

為確保裝置開、停工及檢修期間產(chǎn)生的各類廢水得到有效控制，專門制定了 《裝置開、停工及檢修期間排污控制管理規(guī)定》，對(duì)裝置開、停工及檢修期間產(chǎn)生、排放廢水、廢氣、固體廢物實(shí)行預(yù)申報(bào)制度，并有針對(duì)性地制定相應(yīng)的處理、處置和管理方案。公司始終堅(jiān)持 “先生產(chǎn)裝置，后環(huán)保設(shè)施停工”和“先環(huán)保設(shè)施，后生產(chǎn)裝置開工”原則，污染治理設(shè)施保持連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，“三廢”實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

2.6 環(huán)保隱患治理及環(huán)保事件應(yīng)急管理

2.6.1 開展環(huán)境因素識(shí)別、評(píng)價(jià)工作

組織全體員工積極開展了環(huán)境因素識(shí)別、評(píng)價(jià)工作，制定重要環(huán)境因素管理方案，組織并監(jiān)督隱患治理工作。

為解決污水處理場處理能力不足問題，2012年公司投資4986萬元新建了300m3／h污水處理新系列，新系列投用后確保了公司外排污水的達(dá)標(biāo)排放。

為消除熱電站鍋爐煙氣氮氧化物、煙塵濃度超標(biāo)、煙氣脫硫系統(tǒng)設(shè)置旁路的環(huán)保隱患，2013 年公司分別計(jì)劃投資10956萬元新建脫硝設(shè)施、投資4289萬元對(duì)現(xiàn)有靜電除塵設(shè)施進(jìn)行改造、投資4940萬元實(shí)施鍋爐煙氣旁路拆除和脫硫系統(tǒng) “一爐一島”改造工程，以上項(xiàng)目完成后將大大降低污染物排放濃度，同時(shí)減少污染物年排放總量。

2.6.2 組織修訂突發(fā)環(huán)境污染事件應(yīng)急預(yù)案

組織修訂了突發(fā)環(huán)境污染事件綜合應(yīng)急預(yù)案一個(gè)、專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案四個(gè)、中心突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案八個(gè)及裝置現(xiàn)場處置方案32份，并報(bào)送自治區(qū)環(huán)境保護(hù)廳備案。

3 效果

廢水方面，污水外排合格率由2011 年的83.4%上升到2012年的90.87%，2013年外排污水合格率為100%。廢氣方面，污染源排放量及排放濃度都達(dá)到了國家排放標(biāo)準(zhǔn)，廠區(qū)、廠界大氣環(huán)境質(zhì)量符合國家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，外排污水中污染物排放情況見表1。

表1 2013年公司外排污水中污染物排放情況

2013年我公司排放廢氣季度性檢測結(jié)果見表2-表5。

表2 鍋爐煙氣煙塵測試結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照

表3 鍋爐煙氣二氧化硫監(jiān)測結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照

表4 鍋爐煙氣氮氧化物監(jiān)測結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照

表5 硫回收裝置尾氣監(jiān)測結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照

4 結(jié)語

企業(yè)的環(huán)境保護(hù)工作需要各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，同時(shí)給予資金方面的大力支持，同時(shí)還需要各相關(guān)單位齊抓共管，通過廣大職工的共同努力，使企業(yè)的環(huán)境行為符合國家、地區(qū)的環(huán)保要求，進(jìn)而步入良性發(fā)展軌道。

總結(jié)公司在環(huán)境保護(hù)工作方面的經(jīng)驗(yàn)，可概括為：

（1）各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)環(huán)保意識(shí)高，尤其公司領(lǐng)導(dǎo)非常重視環(huán)境保護(hù)工作，分管領(lǐng)導(dǎo)親自抓此項(xiàng)工作。

（2）制度健全，管理到位，獎(jiǎng)罰分明。

（3）能夠始終堅(jiān)持正確的指導(dǎo)思想 “節(jié)能降耗，減污增效，清潔生產(chǎn)，和諧發(fā)展”。

（4）環(huán)保投入力度大，技術(shù)水平不斷提高。

［1］ 朱志剛.我國煤基甲醇制烯烴行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及其分析 ［J］.山西化工，2010 （2）

［2］ 高美瑩.甲醇制烯烴的MTO 工藝與市場前景分析［J］.廣東化工，2009 （8）