氮肥行业水处理.doc

氮肥行业废水的来源及控制更新时间：5-6 09:23 我国氮肥工业始于20世纪30年代。由于受能源构成的限制，我国天然气资源不足，氮肥工业基本上只能以煤焦为主要原料，煤头企业约占62%；以天然气为原料的氮肥企业占21%；以轻油和重油为原料的氮肥企业占17%。但是从总体看，我国氮肥生产已能够满足国内农业生产的需要。我国已由世界最大的氮肥进口国转变为氮肥出口国。氮肥交易稳步增长。从1980年的999万t增长到2001年的2532万t，年均增长率为7.3%。氮肥出口逐年增加，进口逐年下降。我国氮肥技术装备有了很大的提高，能耗大大降低，竞争力提高。然而，氮肥行业在生产过程中，排放大量工业废水，排放的废水中，含有氰化物、硫化物、酚类等污染物质。虽然企业都采取了相应的控制和治理措施，但是仍然存在废水排放量大、处理成本高、设施陈旧、处理效果差等问题。这不仅给周围地区的水环境带来不利影响，而且关系到氮肥行业的持续发展。研究氮肥行业废水控制的现状，找出存在的关键问题及解决方法，对氮肥行业的废水控制具有指导意义。1 氮肥行业废水来源氮肥行业的废水种类很多，如以原料划分有以煤、油、气为原料的合成氨生产废水；如以工艺划分有造气、脱硫、变换、合成、精排、氨加工产品等废水；如以废水的性质划分有煤造气含氰废水、油造气炭黑废水、含硫废水和含氨废水，其中以造气含氰废水和含氨废水对水环境影响最大。1.1 合成氨废水来源以煤、焦造气为原料的3个部位：气化工艺生产产生的造气废水；脱硫工序产生的废水；铜洗工序产生的含氨废水。以油为原料的炭黑废水及含氰废水，脱硫工序产生的脱硫废水；脱除有机硫过程中产生的低压变换冷凝液及甲烷化冷凝液即含氨废水；以气制合成氨工艺废水主要是脱硫工序产生的脱硫废水及铜洗工序产生的含氨废水，脱除有机硫过程中产生的冷凝液即含氨废水。1.2 氮肥（氨加工）废水来源碳酸铵生产废水主要是尾气洗涤塔产生的含氨废水；尿素生产废水主要是蒸馏和蒸发工序的解吸液和冷凝液即含氨废水；硝酸铵生产废水主要是真空蒸发工序生产的含氨废水。2 废水控制对策2.1 实施清洁生产2.1.1 对于以天然气为原料，尿素为主要产品的生产厂，可以借鉴沧州某股份有限公司的经验。2.1.2 对于以煤为原料，尿素、甲醇为主要产品的生产厂，可以借鉴石家庄某民营化肥有限公司的经验。但对于雨季污水排放超标问题要妥善处理。2.1.3 双甲工艺的实施以及高效填料的使用所谓“双甲”工艺，指的是合成氨厂将联醇、甲烷化技术引入系统，从而省去铜洗再生工艺，这样，就不存在稀氨水的产生。用高效填料代替碳化综合塔洗涤段的泡罩吸收，能最大限度地增加气液接触，增加传质效率。高效填料中以近几年普遍采用的垂直筛板塔较为经济、实用。完成了以上两种改造，就等于彻底杜绝了稀氨水的产生。对于尿素系统而言，只要实“双甲”工艺一种改造，就可实现稀氨水“零”排放。2.1.4 废氨水回收碳酸氢铵在合成氨过程中，铜洗工序排出稀氨水，经提浓后含氨氮浓度18%20%，送入碳化副塔吸收碳化尾气中的CO2，再由副塔泵送入清洗塔，用以溶解清洗塔的结疤，清洗塔出来的清洗液送入碳化塔，吸收由压缩机送来的加压CO2气（来自合成氨生产过程的脱碳二段的废气CO2），生成碳酸氢铵结晶，经离心分离制得产品，母液循环使用。2.1.5 稀氨水变废为宝在净化工段的中温变换炉后增加了一个低温变换炉，改革后变换气中CO2含量由原来的3.5%下降到1.5%，精炼工段所产生的铜洗再生气由1000m3/h降至400500 m3/h，从而相应减少了铜洗稀氨水量。为了进一步减少铜洗稀氨水污染，可建立以稀氨水和稀H2SO4为原料生产硫酸铵的生产装置，稀氨水变废为宝。2.2 可行的控制措施2.2.1 冷却型塔式生物滤池法造气废水经沉淀池沉淀后，在塔的上部喷淋、降温，然后进入塔中部的生化段，进行生化处理，以轴流风机通气，吹脱的含氰化氢气体，再经塔顶的生物段降解，以减少二次污染。该法脱氰效率高，设备简单，无二次污染，成本低，但基建投资大，运行费用稍高，操作管理要求高。适用于排水量大、氰化物浓度高的中型厂。2.2.2 凉水塔循环回用法造气废水经沉淀后用泵送至凉水塔顶部，使水向下喷淋，为了布水均匀和增大与空气的接触面积，塔内安装木栅或波纹板，废水中的有毒物质HCN经空气吹脱，逸入大气中，喷淋水进入塔下集水池，用泵送至车间造气回用，凉水塔通风可自然通风或机械通风。该法选价低，操作方便，容易掌握，脱氰效率高，处理费用低。适用于地处农村或城市近邻，废水中含氰量低，水量少的小型厂。造气废水与锅炉除尘废水混合经沉淀、冷却、炉渣过滤后外排或回用。炉渣过滤既有生化处理的特点，又有筛滤的作用，若进水CN浓度较大时，出水CN难达标，因此在设置常规的预处理设施的同时投加适量铁酸盐以氧化部分有机物和CN，使进入滤池的CN浓度降低以确保出水水质。该流程投资小，运行成本低，且除氰效率可达90%以上。适用于处理中小规模污水的小型氮肥厂。2.2.4 化学沉淀法化学沉淀法是向含氨氮废水中投加Mg2和PO43，使三者反应生成MgNH4PO46H2O沉淀，当n（Mg）n（N）n（P）1.311.0 、pH值为9时，氨氮的去除率最高（可达到98%）。沉淀物六水磷酸铵镁具有比较高的肥效性，可用于苗圃施肥。该方法的优点：工艺较简单，氨氮去除率在95以上。缺点：此法投加药剂量大，成本较高。适用于处理各种浓度的氨氮废水，尤其适合于高浓度氨氮废水处理。2.2.5 离子交换法合成氨厂工艺冷凝液从汽提塔上部加入，在填料塔中用蒸气汽提，废气从塔顶放空，塔底的水经冷却后进入阳离子交换器，除去NH4等阳离子，再由脱碳塔脱去其中的CO2，在阴离子交换器中除去CO32、SO4 2等阴离子，然后经阴阳离子混床进一步净化，回收的脱盐水，可用于锅炉补充水或压缩机、高压泵等大型机泵的密封水。而汽提用的蒸气可用来自回收的污蒸气或锅炉排污蒸气，以节省气耗。该方法NH4离子去除效率高，设备简单，操作易于控制，对含NH4为1050 mg/L的NH3-N废水去除率可达93%97%。适用于中小型企业处理中等以下浓度NH3-N废水。2.2.6 CASS法处理化肥厂含NH3-N废水CASS法核心构筑物为反应池，没有二沉池及污泥回流设备，一般情况不设调节池及初沉池，设施布置紧凑，占地省，投资低，运行稳定，基质去除率较高，剩余污泥量少。由于曝气为间断的，可根据水质水量变化，灵活调整曝气时间，从而减低成本。此外可以在单池内实现A/O法和A2/O法以确保废水达标排放。此方法适用于大、中、小型污水处理工程。以固定化微生物为主体构成的曝气生物滤池工艺，其特点是设备投资小，运行费用低，运行管理简单，本处理工艺产生的污泥量极少，无需增加高额的污泥处置投资和费用。已经运用在陕西兴化集团、兰州石化及垃圾填埋厂等产生高浓度氨氮废水的企业。3 结 论通过调研及资料查阅，为解决氮肥行业废水超标排放问题，提出了清洁生产对策5项，可行的控制措施7项。这将为氮肥行业的可持续发展起到积极的推动作用。氮肥企业废水产生及综合治理措施分析来源：职称论文网 更新时间：5-6 11:46 1引言目前氮肥企业普遍采用的废水排放方式是混流式，这不仅增大了污水的排放量，而且造成了大量水资源的严重浪费。已建成的污水处理站投资费用和运行成本居高不下，企业难以正常运行。因此，根据废水水质特点，实施“清污分流，分质处理，循环利用”措施是解决氮肥企业废水环境污染的主要出路。氮肥企业生产废水主要有合成氨工艺废水和尿素工艺废水。合成氨工艺废水为各类高浓度含氨废水，治理方法主要有物化法和生化法。物化法包括折点氯化法、吹脱法（蒸汽吹脱或热空气吹脱）、选择性离子交换法、化学沉淀法；生化法包括传统生物脱氮技术和新型生物脱氮技术，传统的生物脱氮技术如A/O 工艺、A2/O 工艺、UCT 工艺、各种氧化沟以及SBR 的各种改进型工艺，新型生物脱氮技术如同时硝化反硝化（SND）、亚硝酸型（短程）硝化反硝化、厌氧氨氧化（ANAMMOX）、部分亚硝酸型硝化-厌氧氨氧化。对于高浓度氨氮废水的治理，氨吹脱法工艺成熟，吹脱效率高，运行稳定，但动力消耗大，塔壁易结垢，在寒冷季节效率会降低，而且如果吹脱到大气中易造成二次污染；化学沉淀法工艺简单，效率高，但投加药剂量大，处理成本高；脱氮新工艺处理高浓度氨氮废水效率高，但国内外实际运行实例较少，工艺条件要求严格，特别是对溶解氧的要求更为严格，在实际应用中很难控制。尿素工艺废水主要是含尿素的碳铵液，常规的处理方法是氨水混合后经尿素解析系统进行常规解吸处理，该处理方法存在的问题是：氨水进入尿素系统，造成尿素系统的H2O/CO2比偏高，CO2 转化率降低；浪费了蒸汽、电及冷却水；实际上是将合成氨的氨排放损失转移到了尿素进行放空，转移了排放损失的地点；处理后废水中仍含有0.07%的氨及少量的尿素，对环境仍造成一定程度的污染。甘肃某氮肥企业新建的合成氨、尿素项目，设计生产能力为合成氨30104t/a、尿素30104t/a，合成氨生产原料气直接选用成品焦炉煤气，生产焦炉煤气的焦化厂与该氮肥企业同属一个工业园区，地理位置非常靠近。针对目前氮肥企业废水治理中存在的问题和该企业废水特点，研究了一套高效的废水“清污分流”及“资源化”治理措施，可以使各类废水得到综合利用，实现废水的“零排放”，达到一定的环境效益和经济效益。2 废水产生及综合治理措施分析由于焦炉煤气生产过程中采用了严格的除焦、脱硫等措施，因此合成氨工艺废水产生量，远远小于以煤焦造气生产合成氨和以油造气生产合成氨工艺废水产生量。2.1 气柜水封溢流排水治理措施合成氨原料气在进入合成工艺前，首先进入缓冲气柜暂时储存，采用水封方式防止其泄漏，会有少量溢流废水产生，主要污染物成分为酚、氰、SS、硫化物等，该废水污染物成分复杂，浓度较大，若进入厂区污水处理系统会增加污水处理的难度。因此，送焦化厂作为煤的喷洒用水，最终混入煤中做燃烧处理。2.2 脱硫循环水排水治理措施主要污染物成分为酚、氰、SS、硫化物等，污染物成分与气柜水封溢流排水相似，但由于其产生量较大，且污染物浓度较低，最为合理方法是送厂区污水处理站集中处理。2.3 甲烷化气水分离器排水治理措施原料气中的 CO、CO2 均会引起氨合成反应催化剂中毒，因此在进入最终氨合成工序前，采用甲烷化方法将其除去，原理是让CO、CO2 与H2 反应生成对催化剂毒性较小的CH4。但在此过程中有水生成，水分也是氨合成催化剂的毒物，经气水分离器分离除去。这部分废水主要污染物成分为COD、氨氮等，送入厂区污水处理站集中处理。2.4 循环冷却水排水治理措施氮肥企业循环冷却系统耗水量极大，为了解决设备腐蚀、结垢等问题，有部分浓水需排放，主要包括合成氨循环水排水、空分循环水排水、尿素循环水排水。此类废水是不与污染物直接接触的清净水，仅含有少量的盐类和悬浮物，可直接排放。但为了实现水资源的综合利用，将循环冷却系统排水统一收集后，一部分作为场地和设备的冲洗用水，后回收于污水处理站；另一部分剩余水送焦化厂作为洗煤用水，可以减少洗煤系统新鲜水的用量。2.5 尿素闪蒸及蒸发冷凝液治理措施闪蒸和蒸发冷凝液中均含有一定量的氨、二氧化碳和尿素，经真空大气推流入氨水槽，氨水槽内用隔板分为三个间隔（二小一大），各间隔之间在下部有孔连通，因此，液位相同但不完全相混。大间隔用来贮存工厂排放液或冲洗的工艺液体。闪蒸冷凝液流入第一小间隔，因为含氨和二氧化碳较多，用泵送至低压甲铵冷凝吸收系统。蒸发冷凝液流入第二小间隔后，由解吸塔给料泵经解吸塔换热器加热到117后，送第一解吸塔上部，解吸出氨和二氧化碳。出第一解吸塔的液体，经水解塔给料泵加压到1.7MPa（A），经水解塔换热器换热后，进入水解塔的上部。水解塔的下部通入1.7MPa（A）以上的蒸汽，使液体中所含的少量尿素水解成氨和二氧化碳，气相进入第一解吸塔上部，液相经水解塔换热器换热后温度为151，进入第二解吸塔上部，塔下部通入0.4MPa（A）的蒸汽进行解吸。从液相中解吸出来的氨、二氧化碳和水蒸汽，直接导入第一解吸塔的下部，与第一解吸塔的液体进行质热交换。出第一解吸塔的气相，含水小于40%，在回流冷凝器中冷凝，冷凝液一部分作为回流液回流到第一解吸塔的顶部，进行质热交换，以减少出塔气相中水的含量；另一部分送到低压甲铵冷凝吸收系统。未被冷凝的气体进入吸收塔，进一步回收氨和二氧化碳后放空。在第二解吸塔解吸后的液体含氨小于35PPm，尿素小于35PPm，送锅炉房作为锅炉补充水。尿素工艺冷凝液深度水解回收技术可行，废水中尿素分解完全，氨回收率高，是一种很彻底的处理方法，该法不仅能回收氨，增产尿素，消除氨氮废水对环境的污染，而且可实现尿素工艺冷凝液的回收利用，节约水资源，具有较好的环境效益和经济效益，该方法国外已普遍采用2.6 设备地坪冲洗废水治理措施合成氨、尿素生产过程中都不可避免地产生一些无组织排放粉尘，沉积后会造成设备腐蚀和地面粉尘污染等问题，在冲洗的过程中有污水产生，其主要污染物成分为COD、氨氮、SS、石油类等，汇集后送厂区污水处理站集中处理。2.7 生活化验废水治理措施主要污染物成分为SS、COD、BOD5，送厂区污水处理站集中处理。2.8 脱盐水站排水治理措施主要污染物成分为盐类，送焦化厂作为洗煤用水，在焦化厂耗水量较小的时候送厂区废水深度处理系统处理后综合利用。2.9 事故废水治理措施为防止事故状态下高浓度废水短时间内进入污水处理站，建设事故缓冲池一座，容积为800m3。在事故状态时先将高浓度废水暂时储存，待工程正常运行后再逐步加入到污水处理系统。此外，为防止火灾事故时消防污水随意排放，建设消防事故水池，消防水量按150L/s考虑，火灾延续时间以3 小时计，则需要设置2000m3 事故水池一座，保证在任何情况下含污染物的废水均不会从厂区排出。3 结论与建议（1）合成氨工业废水成分复杂，在污水处理设计中采用“清污分流”措施，在充分回收稀氨水的基础上，将清洁废水简单处理后回用或直接回用，其它废水进入污水处理站处理，大大降低了废水处理站的工程投资和运行费用。（2）废水“零排放”及“资源化”治理措施，每年可以避免COD 排放5.89t，避免氨氮排放2.55t，环境效益明显；可以给公司每年节约新鲜水消耗量99.2 万t，处理后废水送其它企业综合利用，还可以为其他企业节省新鲜水的投资费用，有一定的经济效益。（3）在进行废水终端处理的同时，应加强企业的排水管理，减少跑冒滴漏现象，重视事故排水，尽量避免对微生物系统造成大的冲击。膜生物反应器处理氮肥行业废水的试验研究更新时间：5-6 09:41 作者: 车宏斌踅军 摘要：介绍膜生物反应器处理工艺脱氮机理、工艺特点和处理氮肥行业废水的试验过程,并对试验结果进 行了分析,为氮肥行业废水处理提供了新的技术线路。关键词：膜生物反应器脱氮机理氨氮废水处理1水处理工艺脱氮机理膜生物反应器(Membrane Bioreactor,简称 MBR),是由膜分离和生物处理结合而成的一种新型、高效污水处理技术。沧州大化股份有限公司为进一步提高废水排放达标率和实现污水回用的目的,多年来一直致力于寻求一条经济合理的氮 肥行业废水处理途径,为此,在进行多方面的技术考察、交流和研究的基础上进行了MBR处理工艺的试验研究。工业含氮废水其脱氮机理包括硝化作用和反硝化作用两个基本过程。硝化作用是指由氨氮转化为硝态氮的过程,该过程主要依靠亚 硝化细菌和硝化细菌两类好氧自养菌来完成。它包括两个步骤:第一步为亚硝化过程,由亚硝酸菌将氨氮转化为亚硝酸盐;第二步为硝化过程,由硝酸菌将亚硝酸盐进一步氧化成硝酸盐。反硝化作用是将硝酸盐和亚硝酸盐还原成气态氮的过程, 是由一群异养型微生物在无分子态氧的条件下进行的。2MBR处理工艺21MBR工作原理MBR技术首先通过活性污泥来去除水中可生物降解的有机污染物,然后采用膜组件强制截 留生物反应器中的活性污泥以及绝大多数的悬浮 物,实现净化后水和活性污泥固液分离,由此强化 了生化反应,提高了污水处理效果和出水水质。 MBR处理中试工艺流程见图1。22MBR处理工艺特点1)处理效率高,出水可直接回用。由于中空 纤维膜对生化反应器的混合液具有高效的分离作 用,可彻底将污泥与出水进行分离,故可使出水的 SS及浊度接近于零。同时由于活性污泥的损失 几乎为零,使得生化反应器中的活性污泥浓度可 比传统工艺高出26倍左右,大大提高了脱氮能 力。2)系统运行稳定、流程简单、设备少、占地面 积小。由于MBR技术的活性污泥浓度高,因此装 置的容积负荷大;对进水波动的抗冲击性能好,运 行稳定。此工艺除了可大大缩小生化反应器曝 气池的体积,使设备和构筑物小型化以外,甚至可 以省去初沉池,也不需要二沉池,就使得系统占地 面积减少。3)污泥龄长,剩余污泥量少。当污泥浓度 高,而进水负荷低的情况下,系统中营养与微生物 比率(F/M)低,污泥龄变长。当F/M维持某个 低值时,活性污泥的增长接近为零,这就降低了对 剩余污泥的处理费用。4)操作管理方便,易于实现自动控制。由于 膜分离可使活性污泥完全截留在生物反应器中, 使得生物反应器中的水力停留时间(HRT)和污泥 停留时间(SRT)是完全分开的,故可灵活、稳定地 加以控制;同时,非常易于实现自动控制,提高了 污水处理的自动化水平。3MBR处理工艺试验31试验过程1)养生驯化阶段。将所需处理的废水用泵 提升从试验装置的进水端开始,充满试验装置,然 后停止进水,打开曝气,并投加活性污泥菌种,在 控制合适的溶解氧、pH值、水中氮和磷等营养物 质的环境下闷曝养生5d;小流量进水,置换装置 内已有的水质,在污染物浓度不高的情况下,对已 成长的微生物进行培养和驯化,使之适应所处理 废水的环境,驯化时间为15d。2)稳定处理阶段。驯化15d后,逐渐调整进 水量由小到大逐渐递增,水力停留时间达12h时, 进水量为1m3/d。控制进水量保持在1m3/d,调 整气水比为81,运行15min停止出水冲洗2min,稳定运行。稳定处理时间为12d。3)正常运行阶段。稳定处理阶段过后,开始进入正常运行阶段,继续稳定进水量为1m3/d,保持水力停留时间在12h,水气比控制在81,同时调整运行9min停止出水冲洗3min。每天对处理工艺各取样点进行定时取样,分析水中污染物含量。32试验结果驯化阶段试验装置进、出口NH3N和COD控制指标检测结果见图2和图3。 稳定处理阶段试验装置进出口NH3N和 COD检测结果见图4和图5。正常运行阶段试验装置进、出口NH3N和 COD控制指标检测结果见图6和图7。正常运行阶段NH3N和COD处理效果见图 8。33结果分析由图27的试验结果来看,MBR处理工艺 对氮肥行业废水中COD处理效果明显,其生化菌 种养生驯化阶段较短,从第3天即显现稳定的效 果;稳定处理阶段、正常运行阶段均能保持较高的 COD去除率,去除率基本在90%以上;出口COD 平均控制在30mg/L以下。而对于NH3N的处理,其生化菌种养生驯 化阶段时间较长,NH3N的处理效果不稳定,在稳定处理阶段、正常运行阶段能满足要求,去除率 78%左右,基本达到排放标准:出口NH3N平均 控制在2mg/L以下。4结论1) MBR处理工艺对氮肥行业废水中COD处 理效果明显,去除率基本在90%以上;NH3N处 理效果不十分稳定,去除率78%左右,基本达到 排放标准。出水清澈透明、无异味。2) MBR运行初期,在较低的压力下就能获得 较高的膜通量,但长期运行膜通量就会下降到一 个较低的水平,故而在实际操作过程中要注意膜 阻力和膜通量的变化,及时进行冲洗和维护以达 到较好的工作状态。3) MBR相对成本较高,运行过程中对操作、 维护有一定的要求;工程上采用这种组合工艺,也 必须要考虑到污水含油造成的膜污染问题,这在 一定程度上影响了该工艺的推广。氮肥行业清洁生产推广技术来源：节能与综合利用司 更新时间：5-6 11:10 氮肥行业清洁生产推广技术序号技术名称适用范围技术主要内容解决的主要问题技术来源所处阶段应用前景分析1连续加压煤气化技术（包括多喷嘴对置式水煤浆气化技术、经济型气流床分级气化技术、HT-L航天炉粉煤加压气化技术）以天然气、油、无烟块煤为原料的合成氨、甲醇企业实施原料结构调整改造，或用于新建合成氨、甲醇装置。1、多喷嘴对置式水煤浆气化技术。水煤浆经隔膜泵加压，通过四个对称布置在气化炉中上部同一水平面的工艺喷嘴，与氧气一起对喷进入气化炉进行气化反应。气化炉的流场结构由射流区、撞击区、撞击流股、回流区、折返流区和管流区组成，通过喷嘴对置、优化炉型结构及尺寸，在炉内形成撞击流，强化混合和热质传递过程，形成炉内合理的流场结构，达到良好的工艺与工程效果。2、经济型气流床分级气化技术。原料（ 水煤浆、干煤粉或者其它含碳物质）通过给料机构和燃料喷嘴进入气化炉的第一段，采用纯氧或富氧空气作为气化剂，可以采用其它气体如CO2、N2、水蒸汽等作为调节介质控制第一段氧气的加入比例，使第一段的温度保持在灰熔点以下；在气化炉第二段再补充部分氧气或富氧空气，使第二段的温度达到煤的灰熔点以上并完成全部的气化过程。3、HT-L航天炉粉煤加压气化技术。原料煤经磨煤干燥后，加压输送到气化炉内，采用环形水冷壁、煤粉顶烧单烧嘴，多路煤粉单一氧煤比，粉煤与纯氧和水蒸汽在高温下发生反应，生成主要含一氧化碳和氢气的粗煤气。调整原料结构，解决原料（天然气、油、无烟块煤）供应不足影响行业发展的难题。提高行业清洁生产水平；提高原料及能源利用效率；减少固体废物的产生与排放；避免了气化过程中含硫化物、一氧化碳的工艺废气排放。自主研发推广阶段先进煤气化技术目前只在少数经济状况较好的企业采用，有较好的推广应用前景。1、多喷嘴对置式水煤浆气化技术已投运12台（套）。2、经济型气流床分级气化技术已投运1台（套）。3、HT-L航天炉粉煤加压气化技术已投运2台（套）。2气体深度净化技术（包括常温精脱硫工艺技术，脱羰基金属、脱氯、脱氨、脱油技术）合成氨、甲醇生产原料气的深度净化。1、常温精脱硫工艺技术。应用特种脱硫剂，将合成氨原料气中H2S、COS及CS2等硫化物脱至各种催化剂所要求的精度（总硫0.1ppm）。主要包括JTL1型（吸附水解吸附组合）、JTL4型（吸附转化吸收组合）和JTL5型（吸附水解吸附转化吸收组合）。2、脱羰基金属、脱氯、脱氨、脱油技术。应用特种吸附剂，在常温300、常压15.0MPa条件下将气体中微量Fe(CO)5+Ni(CO)4、HCl脱除至0.110-6，微量NH3脱除至0.510-6。1、常温精脱硫工艺技术解决了甲醇合成、氨合成催化剂因硫中毒导致寿命短的问题。2、脱羰基金属、脱氯、脱氨、脱油技术解决了甲醇催化剂因羰基金属、氯、氨、油的中毒问题，延长催化剂使用寿命。自主研发推广阶段1、常温精脱硫工艺技术已在300多家企业推广应用，市场占有率60%以上。2、脱羰基金属、脱氯、脱氨、脱油技术已在80多套氮肥和甲醇装置中应用。3合成氨原料气微量CO、CO2脱除清洁生产工艺（包括：合成氨原料气醇烃化精制新工艺、全自热非等压醇烷化净化合成氨原料气新工艺技术）合成氨生产原料气微量CO、CO2脱除1、合成氨原料气醇烃化精制新工艺。变换、脱碳后的原料气首先通过醇醚化副产粗甲醇或醇醚混合物，将气体中CO+CO2降至0.10.3%，然后经醇烃化将大部分CO、CO2转化为可在常温下分离的液态烃和醇，少量CO、CO2转化为甲烷，反应后气体中CO+CO210ppm。醇醚化和醇烃化的压力范围为530MPa，可以与氨合成等压，也可以低于氨合成压力。2、全自热非等压醇烷化净化合成氨原料气新工艺技术。在不同压力下设置醇化和烷化，将中压醇化、高压醇化、高压烷化及氨合成四个子系统有效组合。首先经中压醇化系统对原料气进行初步净化，使其中的CO、CO2转变为甲醇，然后将原料气加压送高压醇化进一步净化（同时副产甲醇），经两级醇化后气体中CO+CO2200ppm，再经高压烷化将CO+CO2转变为CH4。中压醇化以产醇为主，高压醇化及高压烷化以净化为主。两种气体净化工艺替代铜洗法气体净化工艺，均可将原料气中必须除去的CO、CO2大部分转化为甲醇，实现废物的综合利用，一方面降低了合成氨生产的成本，另一方面调节了产品结构。替代铜洗工艺避免了微量CO、CO2脱除工序稀氨水的产生与排放，避免了含NH3、CO的再生废气的产生与排放。自主研发推广阶段合成氨原料气醇烃化精制新工艺、全自热非等压醇烷化净化合成氨原料气新工艺技术均属综合利用及气体净化清洁生产工艺，有较好的推广前景。4先进氨合成技术及预还原催化剂（包括JD 氨合成系统、GC型轴径向低阻力大型氨合成反应技术、JR型氨合成塔系统、XA201-H预还原氨合成催剂）氨的合成1、JD 氨合成系统。内件采用三径一轴内冷绝热反应式，采用分流工艺，高压容器利用系数大、催化剂利用系数高、催化剂升温还原容易、操作弹性大；内件采用多段直通式，可自卸催化剂。2、GC型轴径向低阻力大型氨合成反应技术。采用鱼鳞筒径向分布器，使径向气流从切线方向进出催化剂层，最低限度减少催化剂死角。气流分布通过调节不等孔径及孔数，以及鱼鳞筒的切向再分布特性加以控制，径向分布较均匀；采用菱形气体分布器，埋于催化剂层间，催化剂上下贯通便于装卸，冷热气体混合和再分布均匀。3、JR型氨合成塔系统。采用独特的换热结构及工艺流程，充分利用氨触媒具有的宽温和高温活性的特点，采用多段绝热方式进行氨的合成，触媒利用充分，氨净值比冷激内件提高2%以上；充分利用反应余热，反应热回收率较其它工艺提高10-20%，减少了冷量及冷却水消耗。4、XA201-H预还原氨合成催剂。催化剂生产厂在高空速、适宜温度、高净化度原料气条件下还原氨合成催化剂，还原后的催化剂再经含少量空气的循环惰性气体（氮气）氧化，在催化剂颗粒表面生成氧化膜保护层，使颗粒内活性组分与空气隔绝。制得的预还原催化剂装入氨合成塔后，经简单还原即可投入使用。1、JD 氨合成系统、GC型轴径向低阻力大型氨合成反应技术、JR型氨合成塔系统三种国内先进的氨合成技术，氨净值高，热利用率高，副产蒸汽多，放空量少，解决了氨合成反应热的回收问题和传统氨合成技术氨净值低放空量大的问题。2、应用预还原氨合成催化剂，缩短了催化剂还原时间，减少了还原期间废气的产生与排放量，还原过程无稀氨水产生与排放。提高了生产运行周期，同时大幅度的节省了上游制气、净化等工序的原料、燃料消耗和非生产性时间。保证了催化剂的高活性。自主研发推广阶段先进氨合成技术在节能减排技术进步方面有较好的推广前景。1、JD 氨合成系统已推广应用30余套。2、GC型轴径向低阻力大型氨合成反应技术已投运26套。3、JR型氨合成塔系统已推广应用约150套。预还原催化剂在提高生产运行周期、增加企业效益方面有良好的应用前景。XA201-H预还原氨合成催剂已在5家企业推广应用。5氮肥生产污水零排放技术氮肥生产企业废水综合治理氮肥生产污水零排放技术是先进（适用）的清洁生产工艺与污水治理技术的集成，主要包括以下子项技术：1、造气循环冷却水微涡流塔板澄清技术；2、“888”等碱液法半水煤气脱硫技术，硫泡沫连续熔硫、DS型硫泡沫过滤机过滤技术；3、醇烃化、醇烷化替代铜洗技术；4、氨水逐级提浓回用技术、无动力氨回收技术；5、“远东低压尿素水解”等尿素工艺冷凝液深度水解技术；6、甲醇残液、尿素解吸废液处理回用技术；7、油水分离回用技术；8、新型一套三脱盐水系统，反渗透制脱盐水技术；9、废水的清浊分流、分级使用技术；10、含氨污水处理新工艺A/SBR短程硝化工艺等末端废水处理技术；11、污染源工艺监控及排水口在线监测，等等。实施氮肥生产污水零排放技术改造，可从源头上减少污水的产生，最终实现生产污水的零排放。各子项技术解决了氮肥生产中以下环保问题：1、实现造气循环冷却水系统的闭路循环；2、杜绝了脱硫工段含氨、含硫泡沫废水的排放；3、实现了原料气净化的清洁生产，避免了稀氨水、再生气的产生与排放；4、杜绝了稀氨水的排放；5、回收了尿素工艺冷凝液中的氨和二氧化碳，废水回用；6、避免了甲醇残液、尿素解吸废液的排放；7、减少COD排放；8、提高树脂再生过程酸碱的利用率；无酸碱废水产生；9、减少含污染物废水排放；10、末端废水治理及回用；11、增强环保监测能力，保护周边环境。自主研发推广阶段采用该技术，可使氮肥企业废水排放量减少至5立方米/吨氨以下，先进企业达到2立方米/吨氨以下。6循环冷却水超低排放技术适用于循环冷水系统的改造将反渗透脱盐水作为循环冷却水系统的补充水，在保证循环冷却水水质的前提下，大大提高水的浓缩倍数，使循环冷却水做到基本不排放。降低补充水含盐量，大幅度提高水的浓缩倍率，减少废水排放量，实现循环冷却水废水的超低排放。自主研发推广阶段该技术可使循环冷却水系统达到不排或排放很少废水，如在全行业推广，可极大限度地减少废水排放。7氮肥生产废气废固处理及清洁生产综合利用技术氮肥生产企业的废气废固治理氮肥生产废气废固处理及清洁生产综合利用技术是先进（适用）的废气废固综合利用及治理技术的集成，主要包括以下子项技术：1、全燃式造气吹风气余热回收系统；2、三废混燃炉技术；3、尿素造粒塔粉尘洗涤回收技术；4、脱碳闪蒸气变压吸附回收氢气技术等。综合利用氮肥生产废气、废固，减少污染物排放。1、造气吹风气余热回收利用，减少含CO废气的排放；2、造气吹风气余热、造气炉炉渣余热回收利用，减少含CO废气的排放、减少废固的排放；3、采用洗涤回收技术，将尿素造粒塔尾气中的尿素粉尘含量从100mg/Nm3 以上降到30mg/Nm3 以下，氨含量由50 mg/Nm3 以上降到10mg/Nm3以下，减轻了尿素造粒粉尘对周边建筑物的腐蚀，减轻了尿素粉尘、氨气排放对周边环境的污染；4、回收碳酸丙烯酯等溶剂法脱碳闪蒸气中的H2，减少废气排放，降低合成氨消耗。自主研发推广阶段实施氮肥生产废气废固处理及清洁生产综合利用技术改造，生产每吨合成氨减少CO 排放量约150 m3，减少废固排放量约180 千克；年产万吨尿素的造粒塔粉尘回收装置可回收尿素粉尘吨/年；脱碳闪蒸气变压吸附回收氢气技术吨氨可回收氢气约25立方米。8氨法锅炉烟气脱硫技术氮肥企业等的大型蒸汽锅炉的烟气脱硫在脱硫塔内，以氨水为吸收剂，吸收锅炉烟气中的SO2形成亚硫酸铵溶液。亚硫酸铵溶液再经空气氧化生成硫酸铵溶液，硫酸铵溶液利用锅炉烟气热量进行蒸发浓缩，经结晶、分离得脱硫副产物（硫酸铵）。综合利用氮肥企业的稀氨水、废氨水，减少氨氮排放；脱除锅炉烟气中的二氧化硫。自主研发推广阶段已在约10家氮肥企业的大型蒸汽锅炉烟气脱硫中应用，应用前景广阔。9LH型等蒸发式冷却（冷凝）器技术氮肥、甲醇等生产企业的换交热系统高温介质走管内水平流动，空气、水与水蒸汽同时在管外被风机强制流动，换热管内热介质与管外的水膜进行热交换，靠水的蒸发以潜热的形式带走管内介质的热量，管内高温介质被冷却或冷凝。强化了传热传质过程。替代传统的“水冷式冷却器+冷却塔”热交换系统组合，实现节水、节能、节约空间和占地面积。自主研发推广阶段替代传统的“水冷式冷却器+冷却塔”热交换系统组合，减少冷却水循环量50%以上，节电50%以上。在氮肥行业已有100余家企业应用，推广意义重大。10氮肥行业工业冷却与锅炉系统节水及废水近零排放技术氮肥、甲醇生产企业工业冷却水及低压锅炉系统1、针对我国不同区域 、不同水质及氮肥、甲醇等行业特点开发循环冷却系统高浓缩倍数（5倍以上）运行技术实施方案；针对再生水回用于冷却水系统产生的菌藻滋生等问题，开发配套水处理化学品和处理技术；开发企业工业冷却水系统处理信息集中监测与智能化控制平台；优选出浓缩倍率提高到5倍运行的具体实施方案。实现氮肥、甲醇行业工业冷却循环系统在浓缩倍率5倍工况下安全稳定运行，实现技术成果大面积应用。2、针对氮肥甲醇行业工业蒸汽锅炉重点进行不同参数工业锅炉零排污工况的建立及其系统平衡技术的系列化开发及优化；不同结构工业锅炉传热面金属化学改性与核态清洗强化技术的系列化开发及优化；化工等凝结水易污染行业的凝结水防污染和回收技术开发；成套技术模块化实施工艺开发；工业蒸汽锅炉（压力2.45MPa）节水与废水近零排放技术关键产品的规模化开发及工业锅炉用户信息动态数据库开发。通过集成化工程化关键技术的突破，提高氮肥、甲醇行业工业冷却水的浓缩倍率，提高系统总的循环量；减少工业锅炉用水废水排放、提高锅水浓缩倍率和回收凝结水来减少补充水用量两种有效途径来实现氮肥、甲醇行业节约用水。自主研发推广阶段该技术在全行业推广，将使行业工业用水总量降低20%以上。11尿素CO2脱氢技术尿素生产CO2原料气的脱氢精脱硫后的原料CO2气配入适量空气或氧气，经压缩机升压后送入高压CO2加热器，加热至120-200进入脱氢反应器将H2脱至50ppm。彻底消除H2与O2积累的爆炸事故；减少尿素生产尾气放空量，降低污染。自主研发推广阶段已投运40余套，市场占有率6070%。吨尿素减少气氨排放1.52kg。有较好的推广前景氮肥行业减排脱氮获最新技术进展来源：世界能源金融网 更新时间：5-6 09:42 氮肥工业是氮排放大户，国家环保脱氮除磷大计必然把目光投向氮肥行业的减排。在日前环保部主办的脱氮除磷研讨会上，氮肥工业协会技术部曹占高副主任介绍了氮肥行业减排脱氮的最新技术进展氮肥生产废水超低排放技术及其工程实践。2008年氮肥行业氨氮排放占工业排放的 22.90，占全国氨氮总排放的5.30，COD也分别占到了3和1，曹主任说，“氮肥行业废水治理责任重大”。近年来在环保部的支持下，氮肥行业开展了深入的“氮肥生产污水零排放”技术设计与项目示范工作，河南心连心化肥有限公司、石家庄正元化肥有限公司等零排放改造项目取得良好减排效果，其中正元化肥公司在实现氮肥生产污水零排放的基础上，还将反渗透脱盐水作为循环水补水，提高循环水的浓缩倍数，实现间接冷却废水（合成氨、尿素冷却循环水）的零排放循环冷却水系统不排水或很少排水（循环冷却水超低排放技术）。氮肥生产污水零排放+循环冷却水超低排放=氮肥生产废水超低排放。氮肥生产污水零排放技术首先是清洁生产工艺与设备：1、采用碱液法半水煤气脱硫技术替代氨水脱硫技术杜绝了脱硫工段含氨废水的产生与排放；硫泡沫连续熔硫技术、硫泡沫过滤机过滤技术杜绝了含硫泡沫废水的排放。2、采用醇烃化、醇烷化氨合成原料气精制技术替代铜洗技术实现了原料气净化的清洁生产，避免了稀氨水、再生气的产生与排放。3、采用尿素工艺冷凝液深度水解技术回收了尿素工艺冷凝液中的尿素和氨，处理后废水中含氨、尿素均小于 5ppm，作