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煤焦油加工園區(qū)廢物資源化的綜合利用技術(shù)

文檔作者：張海霞閆桂林胡春燕文檔來源：山東濟(jì)寧碳素集團(tuán)有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年12月31日
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· 54· 有色冶金節(jié)能 口環(huán)保與綜合利用
煤焦油加工園區(qū)廢物資源化的綜合利用技術(shù)
張海霞 閆桂林 胡春燕
(山東濟(jì)寧碳素集團(tuán)有限公司，山東濟(jì)寧272000)
[摘要] 某公司利用自己研制的“廢物資源化的綜合利用技術(shù)”和可持續(xù)發(fā)展的循環(huán)經(jīng)濟(jì)增長模式，建立了煤
焦油深加工企業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范園區(qū)。將煅燒爐廢煙氣、電廠鍋爐煙氣、污水處理產(chǎn)生的廢氨水、硫酸鈉廢水、焦
油廢渣、碳酸鈣廢渣及焦油蒸餾各高溫餾分的余熱等廢棄物綜合利用，提高了園區(qū)的整體資源利用水平。
[關(guān)鍵詞] 煤焦油加工；廢物資源化；綜合利用
[中圖分類號]X70 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]B [文章編號]1008—5122(2012)05—0054—03
Comprehensive Utilization Technology of W aste Resource Recovery
in Coal Tar Processing Zone
ZHANG Hai—xia，YAN Gui—lin，HU Chun—yan
Abstract：Based on the comprehensive utilization technology of waste resource recovery and circular e—
conomy growth mode that conforms to sustainable development，the circular economy demonstration gar—
den of coal tar deep processing enterprise was built．The waste fume from calcining furnace，fume from
boiler in power plant，waste ammonia water，waste water of sodium sulfate，waste slag of tar and waste
stag of calcium carbonate that produced by polluted water treatment and waste heat from high temperature
distillation fraction of tar distillation and other wastes like that were comprehensiVely utilized．The utiliza—
tion level of whole resources in zone was increased．
Key words：coal tar processing；waste resource recovery ；comprehensive utilization
0 前言
濟(jì)寧碳素集團(tuán)下轄山東晨陽能源科技有限公
司、濟(jì)寧辰光杰科特煤化有限公司、濟(jì)寧辰光美博化工
有限公司?，F(xiàn)有2臺6 000 kW·h發(fā)電機組，2臺35 t／h
鍋爐；2臺10萬t／a煤焦油加工裝置、1臺20萬t／a煤
焦油加工裝置。每年熱電廠煙氣排放量60 000 m ／h，
煤焦油產(chǎn)生焦油渣1 200 t，硫酸鈉廢水6 000 m ，外
排轉(zhuǎn)鼓冷卻水21．6萬m ；能源科技有限公司每年
排出鍋爐煙氣4 752萬m ，二氧化硫400 t，二氧化
碳91 600 t。集團(tuán)公司技術(shù)中心結(jié)合發(fā)電和煤焦油
深加工的生產(chǎn)特點，以“減量化、再利用、資源化”為
[收稿日期]2012—03—10
[作者簡介]張海霞，女，山東濟(jì)寧人，碩士，工程師，現(xiàn)
主要從事廢物綜合利用新技術(shù)的研究與開發(fā)工作。
原則，緊緊依靠科技進(jìn)步，大力推進(jìn)科技創(chuàng)新，建立
了一個以“低消耗、低排放、高效率”為基本特征，符
合可持續(xù)發(fā)展理念的循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范園區(qū)。
1 技術(shù)原理與工藝路線
1．1 鍋爐煙氣的資源化利用
在煤焦油深加工工藝流程中，焦油蒸餾塔上部
采出的三混油加工成粗酚需先進(jìn)行堿洗，形成酚鈉
鹽，然后對酚鈉鹽進(jìn)行酸性分解產(chǎn)出粗酚產(chǎn)品，大部
分的企業(yè)都采用硫酸進(jìn)行酸性分解。公司利用電廠
鍋爐煙氣中的二氧化碳與凈酚鈉反應(yīng)生產(chǎn)粗酚，減
少了煙氣的排放量，同時節(jié)省了大量的稀硫酸。工
藝路線為首先對鍋爐煙氣進(jìn)行降溫除塵，然后再用
羅茨風(fēng)機將煙氣送往焦油分解塔與凈酚鹽反應(yīng)，工
藝流程見圖1。整個工藝密閉循環(huán)，沒有二次污染
物產(chǎn)生，每年減少濃硫酸用量600 t，燒堿1 200 t，減
2012年l0月第5期 煤焦油加工園區(qū)廢物資源化的綜合利用技術(shù)——張海霞 閆桂林胡春燕 ·55·
少鍋爐煙氣對空排放180萬m’。屬于以廢治廢、節(jié)
能減排的范例。
圖1 鍋爐煙氣利用流程
1．2 焦油廢渣、碳酸鈣廢渣的綜合利用
在煤焦油深加工過程中，每年會產(chǎn)生10 000 t
焦油廢渣，將其送至熱電廠，與鍋爐煙氣利用中產(chǎn)生
的碳酸鈣廢渣、部分污水等攪拌混合后，進(jìn)入混合裝
置(均漿倉)，經(jīng)過充分混合均勻、去除雜質(zhì)后，由螺
旋輸送送至給料倉裝置(泥漿泵)，代替煤作為燃料
燃燒，減少了煤的用量，工藝流程見圖2。同時，在
爐內(nèi)碳酸鈣、氫氧化鈣、氫氧化鈉與煙氣中的二氧化
硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到脫硫作用，減少了二氧化硫的
排放。
圖2 焦油廢渣、碳酸鈣廢渣利用流程
1．3 冷卻水的綜合利用
園區(qū)現(xiàn)有兩條20萬t／a焦油加工裝置生產(chǎn)線，
每條生產(chǎn)線精萘轉(zhuǎn)鼓單元用水量為15 m ／h，合計為
30 m ／h，每天開工24小時，每年開工330天。為有
效利用精萘轉(zhuǎn)鼓冷卻后的外排水，公司將焦油一期
的轉(zhuǎn)鼓用水取自一次水管網(wǎng)，一期冷卻后的轉(zhuǎn)鼓水
用泵送至焦油二期轉(zhuǎn)鼓作為冷卻水，二期轉(zhuǎn)鼓冷卻
后的水再用泵送至電廠，經(jīng)電廠的水處理后，作為電
廠的一次用水，這樣就形成了整個園區(qū)用水的閉路
循環(huán)，見圖3。
圖3 水的綜合利用流程
1．4 廢氨水的資源化利用
在煤焦油深加工過程中，產(chǎn)生大量的廢氨水，可
用于脫除電廠煙氣中的二氧化硫。園區(qū)的大型污水
處理站中設(shè)有汽提蒸氨系統(tǒng)，廢氨水被送到氨水儲
存系統(tǒng)中進(jìn)行儲存。輸送泵把廢氨水溶液送到吸收
塔頂部，向下噴淋；煙氣通過脫硫風(fēng)機升壓后進(jìn)入吸
收塔，在塔內(nèi)與自上而下的廢氨水充分接觸，煙氣中
的二氧化硫與氨水發(fā)生反應(yīng)生成亞硫酸氨；同時煙
氣中的煙煤、粉塵也被廢氨水吸收。反應(yīng)后的溶液
進(jìn)入塔底的氧化池，經(jīng)空氣氧化后，把亞硫酸氨轉(zhuǎn)化
成硫酸氨，經(jīng)過30—35次循環(huán)后最終在塔底形成
35％ 的硫酸銨溶液，通過吸收塔排出泵，將塔內(nèi)的溶
液和噴淋除掉的粉塵等雜質(zhì)排到冷卻罐內(nèi)，部分硫
酸銨結(jié)晶析出，用于作復(fù)合肥料；形成的不飽和溶液
再參加氨水的循環(huán)系統(tǒng)，形成密閉循環(huán)，工藝流程見
圖4。
廢氨水t-q氨水儲存系統(tǒng)t--
脫硫風(fēng)機
一
圖4 廢水的利用流程
1．5 各高溫餾分余熱的綜合利用
20萬t／a煤焦油加工過程中產(chǎn)生很多高溫餾分
組分。為充分利用其余熱，公司用換熱器代替冷卻
器，并將流程合理布置，高低溫物料可以充分換熱。
軟瀝青由330℃ 降至220℃ 與脫水焦油換熱，溫度
由90℃升至120 oc；改質(zhì)瀝青由380℃ 降至260℃
與無水焦油換熱，溫度由120℃ 升至150 oC；工業(yè)萘
由氣態(tài)220℃ 降至190℃ 與初餾塔提供蒸發(fā)能量；
工業(yè)萘由190 oC降至120 oC與已洗換熱(已洗由85
c【=升至120℃)；洗油由270℃降至120 cI=已洗換熱
(已洗由120 oC升至160 oC)，整套系統(tǒng)合理的利用
各餾分高溫流體的余熱，降低了企業(yè)生產(chǎn)成本，提高
了設(shè)備的使用率，減少燃?xì)庀暮脱h(huán)水的消耗，達(dá)
到節(jié)能減排的目的。
1．6 煅燒爐高溫廢煙氣的綜合利用
公司利用其首創(chuàng)的“煅燒爐與余熱鍋爐一體化
設(shè)計”的自有新技術(shù)，采用外引揮發(fā)份輔助燃燒技
術(shù)，利用煅燒爐的高溫?zé)煔夂屯庖龘]發(fā)份燃燒的高
溫?zé)煔馊谌胗酂徨仩t形成中溫中壓過熱蒸汽(3．82
MPa／(435 4-15)℃)。配套應(yīng)用于原6 000 kW 的抽
凝式汽輪發(fā)電機組，將熱能部分轉(zhuǎn)化成電能，部分從
中間撤出供熱，實現(xiàn)園區(qū)熱、電全部自主供應(yīng)，使新
園區(qū)減少了對煤碳資源的依賴，同時減少了污染物
和煙氣的排放總量。
園區(qū)整體廢物資源化利用路線如圖5所示。
· 56· 有色冶金節(jié)能 口環(huán)保與綜合利用
圖5 廢物資源化利用工藝路線圖
2 技術(shù)創(chuàng)新點
(1)鍋爐煙氣的資源化利用。利用煙氣的二氧
化碳分解酚鈉鹽生產(chǎn)粗酚，與采用硫酸法分解凈酚
鈉生產(chǎn)粗酚相比，減少了硫酸的消耗，每年節(jié)約硫酸
約600 t，創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟(jì)效益。其次，工藝產(chǎn)生
的碳酸鈉廢水與電石泥苛化反應(yīng)生成氫氧化鈉溶液
再用于焦油洗滌，形成閉路循環(huán)，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)
效益和環(huán)境效益。
(2)本循環(huán)模式免除了焦油渣、碳酸鈣殘渣和
廢氨水的不合理排放造成的環(huán)境污染；同時代替燃
煤，節(jié)省了石灰粉和標(biāo)煤。
3 效益分析
3．1 經(jīng)濟(jì)效益
該循環(huán)模式在集團(tuán)有限公司下屬子公司辰光園
區(qū)內(nèi)實施，總投資約5 427萬元，實施效果良好，節(jié)
能經(jīng)濟(jì)效益突出。每年直接節(jié)約標(biāo)煤44 104 t，節(jié)水
228．2萬m ，節(jié)約天燃?xì)?61．4萬m ，節(jié)約蒸汽
12 665．5 t，余熱年產(chǎn)蒸汽14．9萬t，節(jié)約硫酸600 t，
節(jié)約燒堿1 200 t，產(chǎn)生廢氨水2 628 t／a，各種原料按
市場價格及濟(jì)寧市物價局市場指導(dǎo)價：標(biāo)煤740
元／tee，工業(yè)用水1．71元／m ，蒸汽150元／t，天燃?xì)?
2．5元／m ，硫酸950元／t，燒堿1 200 t／元，廢氨水約
140元／t，每年產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益約8 732．24萬元。
3．2 減排效益
本循環(huán)模式實施后，減少了污染物排放。減少
煙塵排放48 t，減少二氧化硫400 t，減少溫室氣體
51 600 t；每年減少硫酸鈉廢水排放7 665 t，減少氨
氮排放2 628 t。
4 結(jié)束語
該循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范園區(qū)最大亮點是廢物的資源化
利用，變廢為寶，工藝先進(jìn)，技術(shù)成熟，經(jīng)濟(jì)運行合
理，經(jīng)濟(jì)效益顯著。符合國家的節(jié)能和環(huán)保政策，符
合可持續(xù)發(fā)展理念的循環(huán)經(jīng)濟(jì)增長模式。
光伏發(fā)電建筑一體化示范項目并網(wǎng)發(fā)電
6月30日，中國恩菲依托自身首個全資垃圾焚
燒BOT項目—— 湖北省襄陽恩菲生活垃圾焚燒發(fā)
電廠建設(shè)的光伏發(fā)電建筑一體化示范項目成功并網(wǎng)
發(fā)電。該項目也是國家2011年審批通過的唯一一
個光伏與垃圾焚燒項目相結(jié)合的“新能源與環(huán)保組
合示范項目”，具有很好的示范效應(yīng)。
襄陽恩菲生活垃圾焚燒發(fā)電廠建于湖北省襄陽
市襄城區(qū)水洼村，是湖北省第一個投產(chǎn)的總規(guī)模最
大的垃圾焚燒爐排爐項目，在其廠房上建設(shè)的光伏
發(fā)電建筑一體化示范項目為用戶側(cè)并網(wǎng)項目，利用
多晶硅電池組件與廠區(qū)建筑物屋頂相結(jié)合，在太陽
能發(fā)電的同時，還能起到對廠房的隔熱保溫和保護(hù)
屋頂構(gòu)造的作用。
該項目總裝機容量約為1 Mwp，就近并網(wǎng)，所
發(fā)電量全部供廠區(qū)負(fù)荷自用，既節(jié)約了廠區(qū)自用電
的運營成本，更能起到減少二氧化碳等溫室氣體及等
二氧化硫污染氣體排放的作用，為美化廠區(qū)、打造“綠
色襄陽”錦上添花。尤其值得一提的是，通過將太陽能
發(fā)電這一新能源概念與垃圾處理的環(huán)保概念相結(jié)合，
本項目將成為國內(nèi)重要的環(huán)保與新能源示范基地。
襄陽生活垃圾焚燒發(fā)電廠占地123畝，垃圾總
處理規(guī)模1 200 t／d，一期工程日處理生活垃圾800
t，二期擴建完成后，項目的垃圾處理量不低于35萬
t／a，年發(fā)電量1．3億kW ·h，上網(wǎng)電量達(dá)1．03億
kW·h o未來，隨著垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)的日益發(fā)展，中
國恩菲也必將在綠色能源領(lǐng)域不斷進(jìn)步、創(chuàng)新技術(shù)、
拓展市場，以節(jié)能減排、發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)為
目標(biāo)，以建設(shè)資源節(jié)約型環(huán)境友好型社會為方向，加
速實現(xiàn)垃圾減量化、無害化和資源化，為推進(jìn)清潔能
源的推廣普及和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

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