催化濕式氧化設(shè)計案例

1、-催化濕式氧化英國Pell Frishchmann 公司Pell Frishchmann 公司是享譽英國建筑行業(yè)的工程效勞公司，公司業(yè)務(wù)涉及包括建筑業(yè)、運輸業(yè)、水處理、電力和通訊業(yè)各個領(lǐng)域。近80年來，公司參與了世界上許多具有劃時代意義的工程建立。Pell Frishchmann 公司的環(huán)保業(yè)務(wù)主要包括污染土地的研究與修復(fù)、環(huán)境評價、污水處理、地質(zhì)工藝工程等等，公司下屬的生產(chǎn)工藝部門為各類難降解工業(yè)廢水的處理提供技術(shù)方案的選擇、中試和設(shè)計等業(yè)務(wù)，生產(chǎn)專門用于處理煉油堿渣、乙烯堿液及各類高濃度工業(yè)廢水的BGAO濕式氧化設(shè)備等。通過科研人員15年的努力，前英國天然氣公司研發(fā)了專門處理高濃度煉油廢堿

2、渣油的濕式氧化和催化濕式氧化技術(shù)BGAO。這項技術(shù)也常被用在化工和軍事上。和之前的濕式氧化技術(shù)比較，BGAO技術(shù)具有效率高、價格低、副反響少和設(shè)備占地面積小的特點。Pell Frischmann公司在2000年獲得該技術(shù)的知識產(chǎn)權(quán)?，F(xiàn)這項技術(shù)已被BP E*ploration & production, E*on Mobil, MOL, 英國國防部皇家海軍、Statoil等多家公司采用。從上世紀(jì)80年代中期開場前英國天然氣公司一直致力于催化濕式氧化技術(shù)及其催化劑的開發(fā)、設(shè)備的更新和制造上。現(xiàn)BGAO設(shè)備的處理圍已到達(dá)：100 L/h 30 m3/h，設(shè)備能長期連續(xù)運行。1案例：(1) 室

3、的連續(xù)運行設(shè)備，最大的設(shè)備處理能力為30 m3/h。這項工作由英國天然氣公司在1985 1995年之間進(jìn)展。英國天然氣公司還曾經(jīng)和一家公司一起合作研制了一套處理能力為60 m3/h的設(shè)備。(2) 在20032004年間公司曾在歐盟的一家煉油廠安裝了一套帶有催化流化床的處理廢堿渣油的設(shè)備，設(shè)備于2005年安裝完成，設(shè)備的處理效率到達(dá)設(shè)計值。該煉油廠廢堿渣油的組份變化多端，含有大量的NaOH或者鏈烷醇胺，硫化物含量的變化也很大，該廠之前曾用自己的濕式氧化設(shè)備處理廢堿渣油，但效果不好，最后只能用BGAO設(shè)備取而代之。濕式氧化處理后的尾水必須在該廠的污水處理車間用生化法處理，這樣，COD就必須從原來的

4、300000 mg/L降到3000 mg/L，硫化物從20000 mg/降到2 mg/L。(3) 曾和英國國防部(皇家海軍)簽訂多份合同，在兩年制作了多套小型BGAO濕式氧化設(shè)備安裝在潛水艇和水面艦艇上。(4) 工程名：Earth MOL。為匈牙利一煉油廠安裝了一套BGAO濕式氧化設(shè)備，幫助他們處理了含有毒有害物質(zhì)的高濃度廢水。公司現(xiàn)正為匈牙利國家石油公司制造BGAO濕式氧化設(shè)備(5) 工程名：British Gas plc，英格蘭北部，處理煉油高濃度含酚和多環(huán)芳香烴廢水。(6) 公司還和BP E*ploration & Production一起研制了專門處理煉油廢水的連續(xù)運行的示設(shè)備

5、。BGAO技術(shù)能有效地把廢堿渣油從300000以上降到100 mg/L以下。如果需要的話，可以把處理效率降低，比方說，可以把廢堿渣油處理到可以用生化法進(jìn)一步處理，這樣能使設(shè)備的運行本錢降低。BGAO和常規(guī)的濕式氧化工藝的原理根本一樣，但工藝條件緩和。常規(guī)的濕式氧化設(shè)備可以改裝為BGAO設(shè)備，通過改裝，處理能力和處理效率都將大大提高，而運行本錢大大降低。2. 設(shè)計參數(shù)BGAO工藝和設(shè)備是根據(jù)相似組份的廢堿渣油的運行參數(shù)設(shè)計的，或者根據(jù)中試實驗結(jié)果獲取參數(shù)。設(shè)計參數(shù)可以通過處理要求和出水參數(shù)優(yōu)化。廢堿渣油的有機物和堿的含量、它的pH緩沖能力、HS-/S2-和HCO3-/CO32-的平衡以及H2S氣

6、體的分壓對工藝和設(shè)備的優(yōu)化尤其重要。主要工藝參數(shù)有：溫度、壓力、停留時間、氣流速度和催化劑用量。典型廢堿渣油的工藝條件如下：反響釜溫度： 200 2700C； 壓力 3580大氣壓停留時間： 1060 分鐘 氣流速度 0.05 2.5 m3 (處理能力1 m3/h)4 12 m3 (處理能力10 m3/h)對于特種廢堿渣油，需要定量加酸H2SO4或者HNO3或者堿NaOH。工藝控制BGAO設(shè)備系全自動的，無需專人照看和管理。它主要由反響釜、開機設(shè)施、控制關(guān)機設(shè)施和緊急關(guān)機設(shè)施構(gòu)成。自動進(jìn)料和廢堿渣油監(jiān)控設(shè)施能對處理后尾水組份的變化進(jìn)展自動調(diào)節(jié)，也能對尾氣組分的變化進(jìn)展自動調(diào)節(jié)。設(shè)備的大小處理設(shè)

7、備根本和一個車道差不多大，它在運送到用戶之前全部裝配好，并通過廠檢驗。設(shè)備的大小可按照用戶的要求變化，比方說，如果需要安裝在室，高度可以減小。一般設(shè)備都安裝在室外的硬質(zhì)地面上運行。3. BGAO和常規(guī)濕式氧化比較的優(yōu)點BGAO的主要優(yōu)點如下：(1) BGAO的操作溫度和壓力都比較低，所以設(shè)備本錢和運行本錢都比較低。(2) BGAO的處理效率高。COD去除率在標(biāo)準(zhǔn)運行條件下到達(dá)99%COD包括無機和有機硫化物。處理后尾水可以回用，灌溉等。(3) 設(shè)備的處理效率可以根據(jù)用戶需要降低，從而使運行本錢降低。(4) BGAO工藝首先氧化廢堿渣油中的硫化物、高分子有機物、芳香烴和帶雙鍵的有機物，破壞對生物

8、有毒有害物質(zhì)，大大提高處理后尾水的BOD5/COD比例，改善尾水的可生化性能。(5) 停留時間比較短，所以設(shè)備的體積大大減小。(6) 氮有機物和氨被轉(zhuǎn)化為N2去除在常規(guī)濕式氧化過程中它們被轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。(7) 反響條件緩和，所以反響釜可以用比較廉價的材料制造，設(shè)備本錢較低。4. BGAO工藝性能典型的運行參數(shù)見圖13。BGAO設(shè)備在可以一定處理圍根據(jù)用戶的特殊要求設(shè)計。排放的尾氣組份如下：氮氣包括空氣中余留下來的氮氣 79% Mol氧氣 03 Mol二氧化碳 18-21 Mol水蒸汽 飽和25400C易揮發(fā)性物質(zhì) < 35 mg/m3總硫 <0.1ppm壓力 02 大氣壓 溫度 2

9、030 0C圖1：處理廢堿渣油的BGAO運行參數(shù)：COD的去除 圖2：處理廢堿渣油的BGAO運行參數(shù)：特殊組份圖3：處理廢堿渣油的BGAO運行參數(shù)：特殊組份圖4：設(shè)備圖紙圖5：BGAO示設(shè)備圖6：BGAO廢堿液處理設(shè)備圖7：BGAO廢堿液處理設(shè)備表1 濕式氧化工藝的性能比較指標(biāo)英國BGAO工藝Zimpro (Siemens)高科日本大阪煤氣石化研究院瑞士Lopro*工藝BertramsCOD去除率%9990實僅為75%80根本不能去除COD80氨氮去除情況8090%轉(zhuǎn)化為氮氣，1020%轉(zhuǎn)化為硝酸鹽不能去除氨氮不能去除氨氮不能去除氨氮硫化物去除率%99.9999.991.29599溫度0C200270150320200300100200壓力公斤/cm235801020715100235停留時間分鐘1060101201012012