专利名称：利用水煤浆技术焚烧高浓度废水联产合成氨方法
技术领域：
本发明涉及一种利用水煤浆技术焚烧高浓度废水联产合成氨方法。
背景技术：
高浓度废水严重污染水源，如何经济有效地处理高浓度废水，是化工行业亟需解 决的重大难题，而随着我国化工、医药、农药等污染性行业的快速发展，高浓度废水的处理 就提上了更高的地位。我国的高浓度废水处理方法一般有物化法，生化联合法等传统技术， 以上工艺均存在着流程复杂、投资额度大、产生二次污染、运行费用高等缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述不能有效地处理高浓度废水问题，提供 一种工艺简单、不产生二次污染，还具有循环综合利用的特点，产生重大的经济效益和社会 效益，有利于节约社会资源，符合国家关于发展循环经济、资源综合利用的要求，并可减少 排污总量，达到节能减排增效的一种利用水煤浆技术焚烧高浓度废水联产合成氨方法。本发明的技术解决方案，包括以下步骤a、废水预处理含有高浓度的COD废水用硼氢化钾生产过程中产生的废硫酸或废 碱调整到PH > 7，测定COD浓度；用合成氨生产过程中产生的余热蒸汽进行薄膜浓缩，使废 水COD浓度达到15万单位以上，用于制备水煤浆，蒸馏出来的水用于气化激冷室，循环使 用；b、水煤浆制备原料煤经滚动筛、破碎机制成小块状末煤；从废水预处理岗位来 的高浓度废水中加入水煤浆添加剂(即亚甲基萘磺酸70%、丙乙烯磺酸20%、马来酸盐 10 %的混合物)，搅拌均勻后，与小块状煤按照比例一起输送到球磨机，磨碎成液体，经中间 地下槽搅拌，过振动筛，使煤制成< 200目的料浆，浓度为55-65%的水煤浆，经料浆泵输送 到成品槽，搅拌，待用；C、造气、变换空气经空分设备深冷分离后制得纯氧，氧气压缩后与水煤浆一起经 过专用的喷嘴(专利产品一种带水夹套的水煤浆喷嘴200820087656. 1)，喷入气化炉内，在 1350 1450°C、1. 2 1. 3MPa高温、高压条件下进行气化、裂解反应，生成C0、C02、H2、N2及 硫化氢水煤气；阴离子与H2生成无机酸，具有除垢作用；水煤气经变换工序，使CO与水蒸汽 作用生成CO2和H2 ；d、湿法脱硫、PSA提氢、合成变换气经脱硫工序湿法脱硫除去硫化氢；一部分脱 硫后的气体进入碳化工序与合成岗位来的NH3反应，脱除CO2，同时生成碳酸氢铵，剩余H2、N2 经精练提纯后，进入合成岗位，制备合成氨；另一部分脱硫后的气体进入PSA脱碳、提氢，制 备成高纯氢气成品；一部分氢气用于制备硼氢化钾生产或外销；另一部分氢气与空分送来 的高纯氮气混合，一起进入合成工序生产合成氨，制备成品液氨；剩余的CO2经压缩、提纯、 精馏后，制成液体CO2成品；剩余的N2经液体二氧化碳提纯放空，回到空气中。e、在上述工艺过程中，循环综合利用合成氨过程产生的余热；硼氢化钾生产过程中产生废酸、废碱；高浓度废水经气化裂解产生的H2、N2, CO2用于合成氨生产，并制备液体 CO2,节能减排效果明显。
附图为本发明的生产工艺流程图。
具体实施例方式结合附图描述本发明。a、废水预处理含有高浓度的COD废水用硼氢化钾生产过程中产生的废硫酸或废 碱调整到PH > 7，测定COD浓度；用合成氨生产过程中产生的余热蒸汽进行薄膜浓缩，使废 水COD浓度达到15万单位以上，用于制备水煤浆，蒸馏出来的水用于气化激冷室，循环使 用；b、水煤浆制备原料煤经滚动筛、破碎机制成小块状末煤；从废水预处理岗位来 的高浓度废水中加入水煤浆添加剂(即亚甲基萘磺酸70%、丙乙烯磺酸20%、马来酸盐 10 %的混合物)，搅拌均勻后，与小块状煤按照比例一起输送到球磨机，磨碎成液体，经中间 地下槽搅拌，过振动筛，使煤制成< 200目的料浆，浓度为55-65%的水煤浆，经料浆泵输送 到成品槽，搅拌，待用；C、造气、变换空气经空分设备深冷分离后制得纯氧，氧气压缩后与水煤浆一起经 过专用的喷嘴(专利产品一种带水夹套的水煤浆喷嘴200820087656. 1)，喷入气化炉内，在 1350 1450°C、1. 2 1. 3MPa高温、高压条件下进行气化、裂解反应，生成C0、C02、H2、N2及 硫化氢水煤气；阴离子与H2生成无机酸，具有除垢作用；水煤气经变换工序，使CO与水蒸汽 作用生成CO2和H2 ；d、湿法脱硫、PSA提氢、合成变换气经脱硫工序湿法脱硫除去硫化氢；一部分脱 硫后的气体进入碳化工序与合成岗位来的NH3反应，脱除CO2，同时生成碳酸氢铵，剩余H2、N2 经精练提纯后，进入合成岗位，制备合成氨；另一部分脱硫后的气体进入PSA脱碳、提氢，制 备成高纯氢气成品；一部分氢气用于制备硼氢化钾生产或外销；另一部分氢气与空分送来 的高纯氮气混合，一起进入合成工序生产合成氨，制备成品液氨；剩余的CO2经压缩、提纯、 精馏后，制成液体CO2成品；剩余的N2经液体二氧化碳提纯放空，回到空气中。e、在上述工艺过程中，循环综合利用合成氨过程产生的余热；硼氢化钾生产过程 中产生废酸、废碱；高浓度废水经气化裂解产生的H2、N2, CO2用于合成氨生产，并制备液体 CO2,节能减排效果明显。本项目利用水煤浆技术焚烧高浓度废水联产合成氨方法是针对不同废水进行预 处理，确定合适的添加剂，选定合适的工艺条件，高浓度废水在高温下裂解成有效气体成份 用于合成氨生产，没有二次污染，降低有机废水处理的成本。通过利用水煤浆技术焚烧高浓度废水联产合成氨技术获取的碳酸氢铵、硼氢化钾 符合 GB/3559-2001、HGT3584-1999 标准。硼氢化钾(钾硼氢)主要应用于有机选择基因的还原反应，用作醛类、酮类和酰类 的还原剂，也用于分析化学、造纸工业、含汞废水的处理及合成纤维素钾等。随着人类对环 境保护的不断重视，我国医药、农药、造纸工业产品的不断上升，硼氢化钾产品用量也逐步上升。广泛应用于医药、精细化工等大分子结构的还原。硼氢化钾由于污染少、后处理工艺 简单等特点，列入“国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录”，目前市场需求量增大。市 场呈现供不应求的势态。农用碳酸氢铵是我国独有的一种速效氮肥品种，由于其肥效价格比高，不破坏土 壤作为农作物的基肥使用，深受农民朋友的喜爱。液氨，又称为无水氨，是一种无色液体。主要用于生产硝酸、尿素和其他化学肥料， 还可用作医药和农药的原料。在国防工业中，用于制造火箭、导弹的推进剂。可用作有机化 工产品的氨化原料，还可用作冷冻剂。本项目处理后的废水排放达到《合成氨工业水污染物排放标准》(GB13458-2001) 的一级标准；废气外排达到《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)的二级标准和《臭 污染物排放标准》(GB14554-93) 二级标准的要求。处理后的废水经环保部门检测符合国家 行业标准排放要求，既节约了废水处理成本，又有良好的经济效益和社会效益。该项目产品试生产的主要原材料生产废液由金华康恩贝制药公司提供、原料煤 由巨化集团公司提供，原料煤灰熔点小于1280°C、灰份小于10°C。试生产期间，共生产50吨硼氢化钾、8000吨碳酸氢铵、液氨1000吨、氢气100万 方、卡那碱回收产品10吨、医用氧400吨、液体二氧化碳1000吨。对此，如设计年处理高浓度废水6万吨，则可年产合成氨4. 5万吨，其中碳酸氢铵 10万吨，液氨1万吨，氢气2400万方，产生的氢气生产国家鼓励的环保产品硼氢化钾600吨 /年。可形成年销售收入12000万元，利润1000万元，税金370万元。万元产值能耗可比技 改前降低43%，减少COD排放9000吨，减少氨氮排放300吨。随着国家环保政策的加强，国 内高浓度废水处理市场需求量越来越大，市场前景广阔。根据上述分析，该项目具有较好的经济效益。达产年份，项目能实现销售收入(含 税)12000万元，利润总额1050万元，增值税及附加171万元。该技术大大降低生产成本特别是大量降低能耗，减少了废水污染。生产的硼氢化 钾含量达到97%以上，经济效益和和社会效益显著。随着我国对节能减排、宝贵资源循环利用的日益重视，研究利用水煤浆技术处理 高浓度废水工艺，并确定该项技术整体工艺流程，已经引起了本行业有关单位的重视。
权利要求
一种利用水煤浆技术焚烧高浓度废水联产合成氨方法，其特征在于，包括以下步骤a、废水预处理含有高浓度的COD废水用硼氢化钾生产过程中产生的废硫酸或废碱调整到PH＞7，测定COD浓度；用合成氨生产过程中产生的余热蒸汽进行薄膜浓缩，使废水COD浓度达到15万单位以上，用于制备水煤浆，蒸馏出来的水用于气化激冷室，循环使用；b、水煤浆制备原料煤经滚动筛、破碎机制成小块状末煤；从废水预处理岗位来的高浓度废水中加入水煤浆添加剂，搅拌均匀后，与小块状煤按照比例一起输送到球磨机，磨碎成液体，经中间地下槽搅拌，过振动筛，使煤制成＜200目的料浆，浓度为55 65％的水煤浆，经料浆泵输送到成品槽，搅拌，待用；c、造气、变换空气经空分设备深冷分离后制得纯氧，氧气压缩后与水煤浆一起经过专用的喷嘴，喷入气化炉内，在1350～1450℃、1.2～1.3MPa高温、高压条件下进行气化、裂解反应，生成CO、CO2、H2、N2及硫化氢水煤气；阴离子与H2生成无机酸，具有除垢作用；水煤气经变换工序，使CO与水蒸汽作用生成CO2和H2；d、湿法脱硫、PSA提氢、合成变换气经脱硫工序湿法脱硫除去硫化氢；一部分脱硫后的气体进入碳化工序与合成岗位来的NH3反应，脱除CO2，同时生成碳酸氢铵，剩余H2、N2经精练提纯后，进入合成岗位，制备合成氨；另一部分脱硫后的气体进入PSA脱碳、提氢，制备成高纯氢气成品；一部分氢气用于制备硼氢化钾生产或外销；另一部分氢气与空分送来的高纯氮气混合，一起进入合成工序生产合成氨，制备成品液氨；剩余的CO2经压缩、提纯、精馏后，制成液体CO2成品；剩余的N2经液体二氧化碳提纯放空，回到空气中。e、在上述工艺过程中，循环综合利用合成氨过程产生的余热；硼氢化钾生产过程中产生废酸、废碱；高浓度废水经气化裂解产生的H2、N2、CO2用于合成氨生产，并制备液体CO2。
2.根据权利要求1所述的一种利用水煤浆技术焚烧高浓度废水联产合成氨方法，其特 征在于，所述的水煤浆添加剂为亚甲基萘磺酸70%、丙乙烯磺酸20%、马来酸盐10%的混 合物。
全文摘要
利用水煤浆技术焚烧高浓度废水联产合成氨方法，高浓度废水首先经过预处理制备水煤浆；制成浓度为50-65％的水煤浆与空分过来的纯氧气一起喷入气化炉内，在1350～1450℃、1.1～1.3MPa高温、高压条件下进行气化、裂解反应，生成CO、CO2、H2、N2及微量硫化氢的水煤气；经变换工序使CO与水蒸汽作用生成CO2和H2；再经脱硫工序湿法脱硫除去微量硫化氢；一部分气体进入碳化工序脱除CO2，同时生成碳铵。另一部分气体进入PSA提氢工序制备成高纯氢气。制成的高纯氢气用于制备硼氢化钾，一部分与空分送来的高纯氮气混合，一起进入合成工序生产合成氨，制备成品液氨。本发明工艺简单、不产生二次污染，还具有循环综合利用的特点。
文档编号C01C1/04GK101935055SQ201010259688
公开日2011年1月5日 申请日期2010年8月19日 优先权日2010年8月19日
发明者何先标, 唐量华, 徐永萍, 王明霞 申请人:浙江丰登化工股份有限公司