作為高污染、高耗能的焦化行業(yè)，如何對(duì)脫硫廢液處理及綜合利用一直是困擾行業(yè)企業(yè)的環(huán)保難題。長(zhǎng)期以來，脫硫傳統(tǒng)采用氨法煤氣脫硫技術(shù)，廢液污染嚴(yán)重，生產(chǎn)成本高。為此，一種新技術(shù)——脫硫廢液提鹽技術(shù)，正在被越來越多的焦化企業(yè)采用。該技術(shù)從脫硫廢液中回收副鹽，符合國家所倡導(dǎo)的節(jié)能減排大政方針和環(huán)境保護(hù)基本要求，不僅可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)脫硫工藝因脫硫液中副鹽累積造成脫硫效率下降的不足，同時(shí)還可以從中回收附加值高的產(chǎn)品，可以說是環(huán)保、增值兼收之舉。
內(nèi)蒙古烏海能源蒙西煤化公司焦化脫硫廢液提鹽裝置，實(shí)現(xiàn)了脫硫廢液的零排放。（本報(bào)記者 呼躍軍 攝）
業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，焦化脫硫廢液提鹽技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)變廢為寶，一舉兩得，產(chǎn)業(yè)發(fā)展正當(dāng)其時(shí)。
傳統(tǒng)工藝存在弊端
據(jù)了解，目前國內(nèi)一些大型焦化廠的脫硫工藝一般采用氨法煤氣脫硫技術(shù)。在脫硫過程中，當(dāng)脫硫液含鹽量達(dá)到一定值后，脫硫效率大大降低，脫硫液變?yōu)槊摿驈U液。此時(shí)，必須排放一部分脫硫廢液再加入新的脫硫液才可繼續(xù)正常運(yùn)行。產(chǎn)生的脫硫廢液一般將其作為配煤用水噴灑在煤堆上。該技術(shù)不僅對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，而且浪費(fèi)工業(yè)原料，生產(chǎn)成本較高。
江西鄉(xiāng)寧振興焦化有限責(zé)任公司DCS控制室。 （企業(yè) 供圖）
“將脫硫廢液噴灑在煤堆上，雖然解決了脫硫廢液處理問題，表面看起來沒有廢液外排，但是并沒有從根本上解決污染問題。這些帶有脫硫廢液的煤進(jìn)入焦?fàn)t后，在高溫下仍然會(huì)轉(zhuǎn)化成二氧化硫和硫化氫等含硫化物，最終還是回到脫硫廢液中。時(shí)間一久，脫硫廢液中的硫化物及各種鹽積累越來越多，既降低脫硫效果，又會(huì)造成生產(chǎn)設(shè)備嚴(yán)重腐蝕。而且，脫硫廢液中含有的硫氰酸根離子有很強(qiáng)的殺菌效果，無法進(jìn)行生化處理。”廊坊市晉盛節(jié)能技術(shù)服務(wù)有限公司總經(jīng)理趙躍進(jìn)一步解釋道，“這種往煤堆噴灑的處理方式存在很大弊端，不僅影響焦炭質(zhì)量，污染地下水，而且增加了煉焦能耗，嚴(yán)重制約焦化企業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行和可持續(xù)發(fā)展。”
據(jù)趙躍介紹，以年產(chǎn)100萬噸焦炭的焦化廠為例，每天產(chǎn)生的脫硫廢液量大約為30噸。目前全國有800多家焦化企業(yè)，除去采用干法脫硫不生產(chǎn)廢液的焦化企業(yè)，每天產(chǎn)生的脫硫廢液量大約為1萬多噸，每年產(chǎn)生脫硫廢液達(dá)到300多萬噸。
山東鐵雄冶金科技有限公司焦化三分廠管理員進(jìn)行設(shè)備點(diǎn)檢。（解小如 供圖）
漣鋼焦化廠經(jīng)理邱新兵介紹說，經(jīng)過幾年的改造，該廠已經(jīng)成為附屬配套設(shè)施比較齊全的大型化工企業(yè)，而對(duì)生產(chǎn)線煤氣硫化氫含量要求也越來越高，由原來700毫克/立方米降至200毫克/立方米以下。為此，企業(yè)進(jìn)行了脫硫工藝改進(jìn)，硫化氫含量有一定的降低，但脫硫廢液量顯著增加，同時(shí)脫硫廢液中副鹽含量也明顯提高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足脫硫工藝正常運(yùn)行（250克/升以下）的要求。如何對(duì)脫硫廢液處理及綜合利用一直是困擾煤焦化企業(yè)的環(huán)保難題。加快發(fā)展脫硫廢液處理技術(shù)迫在眉睫。
新技術(shù)創(chuàng)造新價(jià)值
目前，焦化行業(yè)普遍存在的脫硫廢液處理問題已引起多方關(guān)注。
今年2月底，江蘇省環(huán)保廳特別約見了徐州偉天化工有限公司、江蘇東興能源公司等焦化企業(yè)，就脫硫廢液處理提出了整改措施。
那么，如何對(duì)脫硫廢液有效處理，并實(shí)現(xiàn)綜合利用？
在建設(shè)之初，山西省焦炭集團(tuán)龍?jiān)矗ń樾荩┙够瘓@區(qū)益隆焦化公司就非常重視環(huán)保工作，脫硫工作走在同類企業(yè)前面。圖為該公司脫硫裝置。（趙輝 攝）
脫硫廢液提鹽技術(shù)就是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。該技術(shù)即將廢液中的硫代硫酸銨、硫酸銨及硫氰酸銨通過結(jié)晶分離的辦法提取出來，變廢為寶。而經(jīng)提取后的清液再補(bǔ)充到前置脫硫中循環(huán)使用，不僅可以從廢液中提取附加值較高的硫氰酸鹽產(chǎn)品，還可解決原脫硫工藝生產(chǎn)過程中脫硫廢液產(chǎn)生的污染問題。
據(jù)中國化工節(jié)能協(xié)會(huì)專家余永超介紹，通過脫硫廢液提鹽技術(shù)，從脫硫廢液中提取的硫氰酸銨、硫酸銨均是很重要的化工原料。特別是硫氰酸銨，可以大量應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、印染等領(lǐng)域，還可應(yīng)用于貴金屬的浮選、聚丙烯腈的抽絲、橡膠處理及照相行業(yè)等，市場(chǎng)前景非常好；硫酸銨則是一種常見的化工原料和化肥；副產(chǎn)物硫黃也是一種很常見的化工原料，均有很高的工農(nóng)業(yè)使用價(jià)值。
“按照脫硫廢液提鹽處理的流程，一套脫硫廢液提鹽設(shè)備總投資1100萬元左右，按一年365天計(jì)算，年處理廢液21900噸，一年可提取硫氰酸銨（99%含量）3500噸左右，硫代硫酸銨2300噸左右。按目前的市場(chǎng)價(jià)計(jì)算，全年銷售收入可達(dá)到1927萬元。另外，加上有效延長(zhǎng)配合煤皮帶機(jī)及煤場(chǎng)設(shè)備使用壽命，年可減少設(shè)備維護(hù)費(fèi)用50萬元；每年減少廢液外排657噸所需的排污費(fèi)等，再減去處理廢液、生產(chǎn)硫氰酸銨等產(chǎn)品的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，每年綜合效益在1000萬元左右，成為漣鋼焦化廠的新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。”邱新兵算了一筆賬。
由廊坊市晉盛節(jié)能技術(shù)服務(wù)有限公司承擔(dān)的脫硫廢液提鹽裝置。（趙引德 供圖）
基于該技術(shù)優(yōu)勢(shì)，國內(nèi)已有十幾家焦化企業(yè)上了脫硫廢液提鹽項(xiàng)目，內(nèi)蒙古烏海能源蒙西煤化公司就是其中的一家。據(jù)了解，該公司的焦化脫硫廢液提鹽項(xiàng)目，已經(jīng)運(yùn)行一年多時(shí)間，年處理脫硫廢液2.64萬噸，生產(chǎn)混鹽產(chǎn)品2660噸，其中主要產(chǎn)品硫氰酸銨1300噸，實(shí)現(xiàn)了脫硫廢液的零排放。同時(shí)，該裝置每天可節(jié)水60余噸及部分藥劑成本。
據(jù)測(cè)算，全國焦炭生產(chǎn)廠每年產(chǎn)生脫硫液300多萬噸，如全部采用提鹽工程處理回用，年經(jīng)濟(jì)效益保守估算在13億元以上。“從脫硫廢液中回收副鹽加以利用，不僅消除了廢液對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)，通過降低脫硫液中的含鹽量還可以使脫硫工藝更加完善，而且售賣無機(jī)鹽還可獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益，理應(yīng)成為焦化企業(yè)的‘第三利潤(rùn)源’。”有關(guān)專家如是說。
環(huán)保創(chuàng)新永無止境
焦化脫硫廢液提鹽技術(shù)使其廢液變廢為寶，一舉兩得，不少商家也都看好市場(chǎng)空間。但實(shí)際上，行業(yè)仍面臨不少挑戰(zhàn)，仍還有很長(zhǎng)的路要走。
“生產(chǎn)制造脫硫廢液提鹽設(shè)備技術(shù)門檻高，需要有力的技術(shù)支撐。而技術(shù)有一定的復(fù)雜性，要贏得市場(chǎng)，仍需靠技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)、營(yíng)銷管理等綜合實(shí)力。早在5年前，行業(yè)內(nèi)就有企業(yè)進(jìn)入了這一領(lǐng)域，但由于技術(shù)不成熟，最后以失敗告終。”一業(yè)內(nèi)專家開門見山地指出。
余永超也表示，產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)取決于技術(shù)優(yōu)勢(shì)，要想在脫硫廢液提鹽領(lǐng)域占有一席之地，就必須掌握先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和技術(shù)。
而事實(shí)上，近幾年，市場(chǎng)上流行的脫硫提鹽技術(shù)也有一定的工藝局限性。“目前提鹽技術(shù)雖然能提取出高純度的硫氰酸銨，但實(shí)際上多為硫代硫酸銨、硫酸銨及少量硫氰酸銨的混鹽。這部分硫代硫酸銨因成分混雜，使用范圍有一定的局限。隨著市場(chǎng)的飽和及對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高，使回收率越來越低，硫代硫酸銨的價(jià)格從當(dāng)初的200元/噸降到現(xiàn)在的100元/噸，甚至更低。目前已有部分提鹽廠家的硫代硫酸銨混鹽出現(xiàn)滯銷脹庫的情況。”趙躍介紹說。
正是看到這種情況，廊坊市晉盛節(jié)能技術(shù)服務(wù)有限公司對(duì)提鹽工藝進(jìn)行了進(jìn)一步的研究。目前，經(jīng)過工藝改進(jìn)后，提鹽系統(tǒng)最終產(chǎn)出高質(zhì)量硫酸銨、硫氰酸銨及少量純硫黃。硫氰酸銨的產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到97%以上，硫酸銨的氮含量達(dá)到20%以上，將不存在硫代硫酸銨混鹽的滯銷問題，而且能進(jìn)一步提高提鹽系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益，可謂一舉兩得。
“第二代脫硫廢液提鹽技術(shù)摒棄了第一代裝置只能提取混鹽或單獨(dú)提取硫氰酸銨，不能將硫代硫酸銨轉(zhuǎn)化成硫酸銨的弊病。用一步法同時(shí)提取硫氰酸銨與硫酸銨，從而展現(xiàn)了它的技術(shù)魅力。”煤化工資深人士張文效表示，在傳統(tǒng)脫硫廢液提鹽技術(shù)提升的關(guān)鍵時(shí)期，第二代脫硫廢液提鹽技術(shù)真正走進(jìn)了數(shù)字化裝備與新材料、新工藝相融合的時(shí)代，未來隨著功能化提鹽技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，傳統(tǒng)的焦化行業(yè)必將走入低碳、環(huán)保、節(jié)能、功能、數(shù)字化新時(shí)代。
而對(duì)于脫硫廢液提鹽產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展，趙躍指出，脫硫廢液提鹽產(chǎn)業(yè)除了是綜合實(shí)力的競(jìng)爭(zhēng)外，還將出現(xiàn)三種競(jìng)爭(zhēng)趨勢(shì)：一是技術(shù)上，生產(chǎn)工藝上的創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)；二是產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)的競(jìng)爭(zhēng)；三是配套空間設(shè)計(jì)上的競(jìng)爭(zhēng)。這三種競(jìng)爭(zhēng)代表著目前脫硫廢液提鹽領(lǐng)域的問題所在，同時(shí)也證明脫硫廢液提鹽市場(chǎng)還有很大的發(fā)展空間。
業(yè)內(nèi)人士也預(yù)測(cè)，隨著環(huán)保新政的不斷出臺(tái)，以及焦化行業(yè)的兼并重組的大洗牌勢(shì)頭，將會(huì)有更多的焦化企業(yè)采用新型脫硫廢液提鹽裝置。這一新興領(lǐng)域?qū)⒚媾R難得的發(fā)展機(jī)遇。
