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(guó)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(shí)，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(duì)我國(guó)大部分水體造成了難以挽回的傷害，使得我國(guó)水資源稀缺局勢(shì)更是“雪上加霜”。

早在十幾年前我國(guó)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(guó)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(duì)合成氨生產(chǎn)裝置常用的生產(chǎn)原料展開簡(jiǎn)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(huì)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(duì)合成氨生產(chǎn)的裝置原理展開簡(jiǎn)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(jiǎn)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(huì)對(duì)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(duì)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(duì)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(jí)沉淀、一級(jí)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(duì)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(zhǎng)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(zhǎng)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(guó)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。