王希奋
（伊犁新天煤化工有限责任公司，新疆 伊宁 835000）
［摘 要］伊犁新天煤化工有限责任公司碎煤加压气化装置废水依次送入煤气水分离系统、酚回收系统（3个系列，三开无备）、污水生化处理系统处理；酚回收系统自2017年3月投运以来一直存在含酚废水在萃取脱酚过程中萃取效率不高的问题，造成萃取塔二异丙基醚消耗高、外送稀酚水总酚含量及COD值上涨、酚塔运行工况不稳定等问题。多次组织技术团队讨论与研究，并外派调研小组对业内酚回收系统运行情况进行考察与技术交流，在此基础上对酚回收系统进行工艺优化调整，其后酚回收系统运行情况有所好转；2020年6月完成酚回收系统B系列2台萃取塔塔盘改造，2021年6月完成酚塔塔盘改造以及脱氨塔、脱酸塔再沸器蒸汽加热系统优化改造等以后，酚回收系统实现了安全、稳定、长周期、优质运行。
［关键词］碎煤加压气化装置；气化废水；酚回收系统；运行问题；优化技改；萃取塔；酚塔；再沸器蒸汽加热系统
［中图分类号］TQ546.5 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2023）04-0005-03
0 引 言
伊犁新天煤化工有限责任公司（简称新天煤化）20×108 m3/a煤制天然气项目碎煤加压气化装置在煤气洗涤过程中会产生大量废水，此废水成分复杂，除含有高浓度酚、氨氮外，还含有多元烃、重芳烃、二氧化碳、硫化氢、粉尘、脂肪酸等杂质。新天煤化气化装置产生的废水首先送入煤气水分离系统（6个系列，六开无备），分离其中的膨胀气、溶解气、重芳烃、多元烃、含尘重芳烃等组分，然后去往酚回收系统（3个系列，三开无备）继续处理，分离其中的酚、氨、二氧化碳、硫化氢等，之后稀酚水送污水生化处理系统处理。
高浓度含酚废水也常见于煤制气、煤提质、煤低温干馏提煤焦油、煤焦油加氢以及油页岩低温干馏等过程，其酚含量往往高达几千毫克/升至几万毫克/升。高浓度含酚氨废水常用的处理方法是在废水生化处理单元之前进行酚氨回收预处理，其中，酚类物常通过溶剂萃取法予以回收；萃取塔是整个萃取系统的核心设备，原料水与溶剂在萃取塔中接触完成萃取过程。目前，酚水萃取使用较广泛的主要是填料萃取塔和转盘萃取塔，就萃取能力而言，同种条件下转盘萃取塔有更强的萃取能力，但由于其存有转动设备，结构较为复杂，运行维护及检修成本相对较高；填料萃取塔结构相对简单，具有更低的运行成本和更稳定的萃取性能，新天煤化酚回收系统采用的就是填料萃取塔，萃取剂采用二异丙基醚。
实际生产中，新天煤化酚回收系统自2017年3月投运以来一直存在含酚废水在萃取脱酚过程中萃取效率不高的问题，造成萃取塔醚耗高、外送稀酚水总酚含量及COD值高、酚塔运行工况不稳定等，后经一系列优化改进与操作调整，解决了上述问题。以下对有关情况作一简介。
1 萃取塔运行问题及优化技改
1.1 问题描述
酚回收系统单系列设计负荷（废水处理量）300 m3/h，原料酚水中总酚含量5 000～6 000 mg/L、总氨8 000～11 000 mg/L、COD 20 000～24 000 mg/L；2020年2月因萃取塔工况不稳定，单系列运行最高负荷只能稳定在270 m3/h，无法实现满负荷运行；酚回收系统萃取塔的醚耗也呈上涨趋势，吨废水二异丙基醚消耗由之前的0.28 kg涨至0.36 kg；外送稀酚水总酚含量由之前的550 mg/L涨至605 mg/L（指标为620 mg/L），造成混合酚产量减少，外送稀酚水中COD值由之前的2 900 mg/L涨至3 325 mg/L（指标为3 500 mg/L），稀酚水中总酚含量、COD值高造成污水生化处理系统运行成本增高。
1.2 萃取塔优化技改措施
针对酚回收系统运行中出现的萃取塔萃取效率不高造成的萃取塔醚耗高、外送稀酚水中总酚含量与COD值上涨的问题，新天煤化多次组织技术团队进行讨论与研究，并外派调研小组对业内酚回收系统运行情况进行考察与技术交流，其后通过工艺调整，萃取塔萃取效率有所提高，但仍然无法满足工艺要求。
新天煤化技术团队通过研究，结合萃取塔现有填料型号及安装位置，决定对萃取塔进行改造：将原使用的共4段高效格栅板填料+TJH-30波纹板填料，更换为由清华大学研发、启东市巨龙石油化工装备有限公司制造的共6段 FG-Ⅰ+FG-Ⅱ+FG-Ⅲ型格栅填料，并使用新配套的酚水及溶剂进料分布器；由于填料体积增加，将萃取塔原安全阀口与溶剂进口位置互换，在塔釜新开出料口，将出料位置适当下移。技改后，在溶剂与含酚水的体积比为1∶（5.5～6.5）的情况下，预期萃取塔釜液（稀酚水）总酚含量在350 mg/L以下、COD值在3 000 mg/L以下。
1.3 萃取塔优化技改效果
更多内容详见《中氮肥》2023年第4期