天然气制乙炔炭黑废水处理工艺.pdf

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天然气化エ(C1化学与化エ)
2013年第38卷
天然气制乙快炭黑废水处理工艺
赵生斌,于琳2
青海盐湖工业股份有限公司天然气乙炔厂,青海格尔木816000
2.青海盐溯工业股份有限公司热电厂,青海格尔木816000)
摘要:天然气部分氧化制乙炔时,乙炔在1500℃,1ms~3ms内分解,产生的副产品炭黑拥有极细的粒度和不易沉降的特点,
如果随废水排出,不加以处理对环境污染极大。介绍了青海盐湖工业公司天然气制乙炔炭黑废水处理工艺,经过分离出的炭黑
有着广泛的用途,处理后的废水可以达标排放,不仅解决了炭黑废水污染问题,面且可以产生可观的经济价值。
关键词:天然气;乙炔;炭黑废水;炭黑分离;絮凝剂
中图分类号:T9Q209;17221.242文献标识码:B文章编号:1001-9219(2013)02-6604
目前国内天然气乙炔厂有3家处于运行中,即燃烟的原因、理论计算出能源利用率的状况、提出
四川维尼龙厂、新疆美克公司、青海盐湖工业股份了综合利用的工艺技术方案,实现了裂解反应过程
有限公司,目前一些厂家仍有新建或扩建计划。该中的副产物炭黑的利用。
生产过程会产生炭黑废水,解决炭黑废水的处理和
盐湖天然气乙快厂在对天然气炭黑废水的处
综合利用有重要意义。
理上经过长期摸索,很好的解决了炭黑水污染问
中国石化四川维尼纶厂在天然气部分氧化制题,且能为企业带来一定的经济收入。本文对此工
乙炔生产过程中对产生的炭黑,采用天然气助燃的艺进行介绍。
方式进行荧烧处理,以防止炭黑给水体造成污染。1炭黑废水的处理工艺流程
但该法不仅要花费投资建造焚烧装置,还消耗了大
量的天然气维持其运转,长期的实际运行表明,没
盐湖天然气乙炔厂炭黑废水处理工艺如图1
有达到有效的防止污染,反而使水中的炭黑在焚烧所示。主要由以下几个部分组成:①炭黑废水储存
过程中飘散到大气中,成为该地区的一处主要的炭②絮凝剂浓度的配制与加入;③炭黑分离;(④炭黑
黑粉尘污染源。后从炭黑焚烧工况、焚烧过程热力泥储存与输送;⑤炭黑泥脱水。
计算及资源综合利用等方面,分析炭黑在炉内不能
废水排出装置
生产上水
米部分氧化
的眾想废水
水
混合三通(个
高效沉降器
污泥池
污泥池
器
污水坑
凝剂容液搅拌箱
心脱水机
分离出的炭黑废水
泥
图1炭黑废水处理工艺流程简图
2炭黑废水储存
收稿日期:2012-09-27;作者简介:赵生斌(1981-),男,助理工
程师,电话139973735606,电邮13997373606@163.c0m。
来自乙炔裂解工段的炭黑废水直接进入分离
第2期
赵生等:天然气制乙炔炭黑废水处理工艺
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单元时打开去高效沉降器进水阀,关闭炭黑废水储效沉淀器及脱水机单元运行时,加入合适的絮凝
槽进水阀,将炭黑废水直接送入高效沉降器进行分剂,以达到炭黑的最佳分离效果。絮凝剂加人量对
离操作,当高效沉降器正反洗期间,需要将乙炔裂炭黑分离效果的影响如表1所示。
解工段送来的炭黑废水暂时储存在炭黑水储槽内,
表1絮凝剂加入量、浓度对炭黑分离效果的影响
打开炭黑废水储槽进水阀,关闭高效沉降器进水
阀,将炭黑废水暂时储存于炭黑废水储槽内。
序凝剂质絮凝时结块大沉降时出泥效消絮凝剂废
量分数%间S小
果度③水体积比
当高效沉降器反洗、正洗操作完成后,将裂解
0.10
B
D1:2000
工段的炭黑废水切换至高效沉降器内进行处理,同
AB1:1000
时启动炭黑废水输送泵,将炭黑废水储槽内的炭黑
C2:1000
废水送至高效沉降器内进行处理,炭黑废水贮存槽
0.08
00000000
B
D1:2000
液位到低液位后,停贮存槽废水泵。在任何时候都
B1:1000
要保证炭黑废水储槽内处于较低液位,当炭黑废水
AC2:1000
处理工段出现问题时可以暂时将炭黑废水储存在
炭黑废水储槽内。
B
B1:1000
C2:1000
3絮凝剂的配制浓度与加入
0.1(由10
CC2:2000
.6%成
1000
3.1絮凝剂的配制
品液体
AC2:1000
配药(加药单元为手动配药),絮凝剂的配制通
药剂祀
过搅拌溶液箱溶剂(1m3)来配制,正常配药每12h
注:①由A到D变小;②由A到D变差;③由A到D变差
配药1次。搅拌溶液箱1开1备。配制絮凝剂时人
由表1实验结果可以看出在絮凝剂质量分数
工向搅拌溶液箱投入絮凝剂并加入生产上水,当液为0.1%,加药量与炭黑废水体积比为1:1000时可
位到达高液位后停止进水并手动启动搅拌溶液箱以得到最佳沉降效果,经现场实验与以上数据吻
搅拌电机,30min后自动停止。成品药品可以使用质合。同时实验及现场使用情况发现,使用固体絮凝
量分数为1.6%的液体絮凝剂,也可以采用固体絮凝剂配制出质量分数为0.1%的絮凝剂对炭黑分离效
剂,根据现场实验效果,可以根据实际情况选择配果明显优于由质量分数为1.6%的成品液体药剂配
药浓度,经验配药质量分数为0.1%。
制出的质量分数为0.1%的絮凝剂,但是使用固体絮
当使用中的搅拌溶液箱达到低液位时,立即人疑剂配制时存在不易溶解、易结块、结团,结团后很
工切换至备用溶液箱,并再次配药,根据混合器进难再溶解,容易使设备、管线堵塞等缺点。所以在使
口炭黑废水流量的变化和高效沉淀器出水水质的用固体絮凝剂配制絮凝剂时必须充分搅拌,防止絮
变化来调整絮凝剂计量泵的加药量,适当提高絮凝凝剂结块、结团堵塞设备、管线
剂加入量可以明显地增加炭黑分离效果。
3.3.2炭黑泥加药量
3.2絮凝剂的加入
经过高效沉降器分离后的炭黑泥送往炭黑泥离
在往高效沉降器内送炭黑废水时,需要将絮凝心脱水机进行脱水,炭黑泥处理量为5mh,加人质
剂加入炭黑废水中并进行充分的混合,才能起到较量分数为0.1%的絮凝剂进行脱泥操作,经验加药量
好的炭黑分离效果。在絮凝剂加人时系统设置了混为250Lh。
合三通及混合器,炭黑废水先进入混合三通与絮凝
剂在混合三通处进行初步混合,混合器为圆柱形,
4炭黑分离
内装有鹅卵石,废水与絮凝剂在混合器内折流充分4.1高效沉降器炭黑沉降
混合。
高效沉淀器主要由混合、絮凝、沉淀、污泥浓
3.3加药量与加药浓度对处理效果的影响
缩、过滤等部分组成。高效沉淀器前设置了混合器,
3.3.1炭黑废水加药量
由计量泵向混合器内加入絮凝剂。炭黑废水经混合
来自乙炔裂解工段的炭黑废水量~35mh,当高器进入高效沉淀器,在絮凝反应区内,炭黑废水中