化工副产资源在冶金化工园区的循环利用
中国科技期刊数据库 工业C
2015年20期 279
化工副产资源在冶金化工园区的循环利用
徐铭威1 莫保林2
1.河南省冶金规划设计研究院，河南 郑州 450000
2.郑州中能冶金技术冶金技术有限公司，河南 郑州 450000
摘要：作为重化工集聚工业区，工业废弃物排放量巨大，可利用的废弃物资源和节能减排潜力也很大。发展循环经济，实现经济增长方式的转变，是走新兴工业化道路，实现经济社会可持续发展，建设资源节约型和环境友好型社会的必然选择，同时是解决资源短缺问题和环境污染问题的一个重要途径。 关键词：化工副产资源；冶金化工园区；循环利用 中图分类号：F426.7 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)20-0279-02
1 导言
现代煤化工的高速发展，为冶金化工等行业提供了重要的工业原料，也创造了巨大的经济效益和社会效益，但资源开发与环境保护的不平衡，导致资源有效利用问题和环境问题越来越突出。过去，我国化工产业以高投入、高消耗、低效率的粗放型增长方式发展，资源浪费和环境污染问题严重。化工行业要走可持续发展道路，对副产资源和废弃资源必须充分利用，变废为宝，实现良性循环。
2 重化工产业副产和废弃资源的综合利用 2.1 石油化工循环产业链
石油化工是以炼油为核心的燃料型炼油厂，在石油加工过程中，消耗大量的原油、水和电。炼油生产过程中产生的废水、废气和固体废弃物，会对大气、水域、土壤等造成危害。基于上述考虑，应对企业产业链进行了改造，形成了较为完善的产业链。
2.2 瓦斯气、催化油浆的综合利用
通过开展清洁化生产，将瓦斯气送进脱硫装置脱硫，新建 1 套气柜装置用于贮存脱硫后的瓦斯气，低压瓦斯气通过压缩机加压后再返回上游装置的加热炉作为燃料，实现了炼厂瓦斯气的循环利用，循环利用改造。
2.3 低质石油焦的高值化利用
由于石油焦含硫量较高， 市场竞争力不强， 低质石油焦的开发利用势在必行。利用焦化改质沥青和石化石油焦， 可开发生产预焙阳极， 使产值与利润倍增。
2.4 煤化工循环产业链
2.4.1 提高焦炭生产全过程的焦炭收率和利用率，充分利用干法熄焦余热发电产汽 以冷 N2 为热载体， 由循环风机输入红焦冷却室， 吸收焦炭热量之后， 导入能量回收系统， 通过加入软化水冷却高温N2， 所产蒸汽并网， 冷却后的 N2循环使用， 提高余能余热回收利用率。
2.4.2 延伸煤化工产品链，尤其是煤焦油深加工产业链。通过加热脱水除去焦油中挥发性的铵盐，通过加入碳酸钠溶液脱盐除去焦油中的固体铵盐。并采用蒸馏对预处理后的煤焦油进一步分离， 按照不同的沸点范围切取馏分， 分别得到轻油、酚油、洗油蒽油和蒸馏残余物沥青。其中洗油用于洗脱苯工艺， 蒽油、萘油和酚油则用于进一步分离提纯生产成品。煤沥青制预焙阳极，沥青经过加热反应析出小分子气体，得到改质煤沥青，通过与石油焦相结合的混炼技术， 消化炼厂低质含硫焦和焦化厂的低质煤沥青， 生产电解铝用预焙阳极。焦炉煤气采用变压吸附技术( PSA) 制氢，利用吸附剂对焦炉煤气各组分的选择性差异，通过加压吸附、降压解吸和升压3 个过程，除去煤气中的碳烃 H2 S 、O2 、N2 、NO 等杂质，实现氢气的制取、粗苯加氢精制，粗苯通过加氢进行脱硫、脱氮、脱氧、加氢裂解和脱烷基化反应， 制取苯、甲苯、二甲苯和其他烃油产品。
2.4.3 加强了水的循环利用。剩余氨水送入换热器与蒸氨废水换热，在蒸氨塔内与碱液混合， 经蒸馏得到氨气， 用于生产硫酸铵 蒸氨废水经过换热之后， 送入生化废水处理系统， 经回收工序进入废水梯级利用系统。
3 热电副产和废弃资源的综合利用
3.1 实现富余热能的有效利用
以动力煤和富余煤气为燃料，由热空气携带，经鼓风机送入锅炉燃烧，产生的高温烟气与锅炉中的水进行换热，产生的低温烟气送入省煤器对水泵提供的水进行加热，高温高压蒸汽发电，而该过程中富余的过热蒸汽，一部分送往居民区作为民用供热，一部分则送往各工厂实现热能梯级利用
3.2 加强副产物的深度处理
换热之后的低温烟气进入回流式循环硫化床脱硫塔，以干态的消石灰粉为吸收剂，通过与烟气接触，达到高效脱硫的效果:
Ca( OH) 2 + SO2—> CaSO3 + H2 O Ca( OH) 2 + SO3—> CaSO4 + H2 O
采用选择性还原法( SC Ｒ) 对脱硫后的烟气进行脱硝， 降低烟气中 NOx 的含量:
4NH3 + 6NO —> 5N2+ 6H2O
8NH3 + 6NO2—> 7N2 + 12H2 O 4NH3 + 3O2—> 2N2 + 6H2 O 4NH3 + 5O2 —> 4NO + 6H2 O 4 不同产业间副产资源的循环利用
借助工业区内大企业间物质 能量的互用，构建产业间副产资源循环链 在已有产业的基础上，以能源梯级利用和废弃物代谢为主线，从钢铁、化工和电力3 个角度对产业间的副产资源循环链进行了改造，见图
1
图1 不同产业间副产资源的耦合利用
4.1 钢铁副产资源在产业间的利用
钢铁企业其他资源利用不平衡，空分出来的氧气不足而氮气大量富余。副产氮气可用于临近的武汉石化， 用于石